Autodesk AutoCAD D-Konstruktion. Dietmar Strobel 1. Ausgabe, Dezember 2010 AUC20113D

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1 Autodesk AutoCAD 2011 Dietmar Strobel 1. Ausgabe, Dezember D-Konstruktion AUC20113D

2 I AutoCAD D-Konstruktion 1 Informationen zu diesem Buch Voraussetzungen und Ziele Aufbau und Konventionen Überblick und Methoden der 3D- Konstruktion, Arbeitsbereiche D oder 3D? Methoden der 3D-Konstruktion Die Arbeitsbereiche Ansichtssteuerung Grundlagen Visuelle Stile Ansichtsrichtungen mit dem ViewCube einstellen Das Navigationsrad (Steering Wheel) Die Ansichtsrichtung bestimmen Die Kamera Hintergrundeinstellungen Animationen Einführung in die Präsentation mit ShowMotion Flächenmodelle Grundlagen Regionen Einzelflächen Polygonnetze Vielflächennetze Volumenmodelle Grundlagen Geometrische Grundkörper Auf Profilen basierende Volumenkörper Boolesche Operationen Volumenmodelle bearbeiten Volumenmodelle analysieren Makros für den Papierbereich Der 3D-Druck Bemaßung, Papierbereich und das Plotten Die Bemaßung Das Plotten Übungen Konstruktionshilfen Bks im 3D-Raum Koordinatensysteme Punkteingaben Ansichtsfenster im Modellbereich Ansichtsfenster im Papierbereich Drahtmodelle Grundlagen Zeichenbefehle Übungen ½D-Modelle Grundlagen Objekte mit Objekthöhe Netze und Flächen modellieren Grundkörper erstellen Netzmodelle konvertieren Das Bearbeitungswerkzeug Gizmo Weitere Bearbeitungsmöglichkeiten an Netzen Nurbs-Flächen Flächen aus Konturen erstellen und bearbeiten Änderungsbefehle Schieben und Kopieren Stutzen und Dehnen D-Operationen HERDT-Verlag

3 Inhalt I 12 Rendern Übersicht Grundbegriffe Der Befehl RENDER Beleuchtung Material Tiefenunschärfe (Nebel) Übungen Grundübung Pult Flächenmodell Kirche Übung 3D-Stuhl (1x1x1-Blöcke) Übung Zusammenbau-Konstruktion Übung Kolbenflansch Übung Parabol-Haus Datenaustausch Einführung Das DWG-Format Das DXF-Format Das PDF-Format Das DWF-Format Weitere Austauschformate Export als 2D-Projektion Anhang Interessante Internetadressen Produktinformationen und Service Packs D-Maus Die Übungsdateien Stichwortverzeichnis HERDT-Verlag 3

4 3 AutoCAD D-Konstruktion 3 Ansichtssteuerung In diesem Kapitel erfahren Sie wie Sie verdeckte Kanten ausblenden wie Sie Flächen schattiert anzeigen lassen wie Sie die Ansichtsrichtung steuern welche Arten der Perspektive möglich sind wie Sie visuelle Stile konfigurieren und anwenden können wie Sie mit dem Manager für visuelle Stile arbeiten können wie Sie mit Kameras arbeiten können wie Sie durch die Konstruktion navigieren Voraussetzungen Grundkenntnisse des Programms AutoCAD 2011; Wks und Bks 3.1 Grundlagen Mit der Ansichtssteuerung können Sie: die Geometrie mithilfe von visuellen Stilen darstellen, Ansichtsrichtungen mit dem ViewCube einstellen, das Navigationsrad verwenden (Steering Wheel), die Ansichtsrichtung bestimmen, eine Kamera verwenden, Hintergrundeinstellungen vornehmen, Animationen erstellen und eine Präsentation mittels ShowMotion erzeugen. Draufsicht oder Perspektive? Beim 2D-Konstruieren arbeiten Sie grundsätzlich in einer Draufsicht auf die XY-Ebene. In einer 3D-Konstruktion wäre dies nicht sinnvoll, weil dabei üblicherweise mehrere Punkte und/oder Kanten zusammenfallen, sodass sie nicht mehr eindeutig ausgewählt werden können. 12 HERDT-Verlag

5 Ansichtssteuerung 3 Draufsicht Parallel-Perspektive Doppelte Punkte und Kanten Koordinatensymbol Abb. 3.1 Draufsicht und Perspektive in der Drahtmodell-Anzeige Wenn Sie den Zeichenbereich in mehrere Ansichtsfenster aufteilen, ist eine Draufsicht als Kontrollansicht aber durchaus sinnvoll. Bei der perspektivischen Anzeige sind wiederum mehrere Möglichkeiten zu unterscheiden: In einer Parallel-Perspektive werden alle parallelen Kanten der Konstruktion parallel angezeigt. Die sichtbare Länge der Kanten hängt nur vom Betrachtungswinkel ab und nicht vom Abstand zum Betrachter. Diese Darstellung sollten Sie beim Konstruieren immer einsetzen, weil hier keine Einschränkungen für Punkteingaben oder das Zoomen bestehen. Sie entspricht aber nicht dem natürlichen Betrachten von Gegenständen (außer bei sehr großer Entfernung zum Objekt, z. B. beim Blick durch ein Fernglas bzw. ein starkes Tele-Objektiv). In einer Fluchtpunkt oder Zentral-Perspektive treffen sich die parallelen Kanten einer Konstruktion in sogenannten "Fluchtpunkten" (sie werden also nicht parallel angezeigt). Die sichtbare Länge der Kanten hängt nicht nur vom Betrachtungswinkel ab, sondern auch vom Abstand zum Betrachter (je weiter entfernt, umso stärker ist die Verkürzung). Diese Darstellung entspricht dem natürlichen Betrachten von Gegenständen, lässt aber konstruktive Änderungen kaum zu, weil Sie keine Punkte zeigen und nur eingeschränkt zoomen können. Deshalb sollte sie nur für die realistische Präsentation einer fertigen Konstruktion eingesetzt werden. Fluchtpunkt Fluchtpunkt Abb. 3.2 Fluchtpunkt- oder Zentral-Perspektive mit verdeckten Kanten HERDT-Verlag 13

6 3 AutoCAD D-Konstruktion Das Koordinatensymbol erscheint bei allen Schattierungsmodi, außer 2D-Drahtkörper, farbig. Dabei gilt folgende Farbzuordnung: X-Achse: rot Y-Achse: grün Z-Achse: blau Bei Darstellung der Zeichnung in einer nicht orthogonalen Ansicht ändert der Mauszeiger seine Form in und zeigt die Farben entsprechend den Achsfarben. Abb. 3.3 Isometrie Eine isometrische Perspektive oder Isometrie bildet einen Sonderfall der Parallel-Perspektive. Dabei entstehen zwischen den Projektionen der X-, Y- und Z-Achsen die Winkel 60 bzw Isometrien lassen sich durch Menümakros, Kontextmenüs, das Dialogfenster AUSSCHNITT, den Werkzeugkasten ANSICHT, die Menüleiste oder die Multifunktionsleiste leicht einstellen (vgl. Abb und Abschnitte 4.3 und 4.5: "Der Befehl AUSSCHNITT /_VIEW"). Die Anzeige von Kanten, Flächen und Körpern AutoCAD bietet verschiedene Anzeigemodi für 3D-Konstruktionen. Diese werden durch den Manager für visuelle Stile im gleichnamigen Fenster verwaltet. Der Aufruf der visuellen Stile kann beispielsweise über den Werkzeugkasten VISUELLE STILE, die Menüleiste oder die Multifunktionsleiste erfolgen. Die Anzeige als Drahtmodell ignoriert alle Flächen der Konstruktion und zeigt ausschließlich Kanten (vgl. Abb. 3.2). Diese Methode erfordert zwar den geringsten Berechnungsaufwand, erschwert dem Betrachter aber das Verständnis einer komplexen Konstruktion und kann Missverständnisse hinsichtlich der Ansichtsrichtung verursachen (vgl. Abb. 3.4). Die Anzeige mit verdeckten Kanten unterdrückt alle Kanten, die (aus der Blickrichtung des Betrachters) hinter Flächen der Konstruktion liegen (vgl. Abb. 3.2). Die Flächen selbst erscheinen weiterhin in der Hintergrundfarbe des Zeichenbereichs, sind also nur indirekt über ihre Kanten erkennbar. Diese Methode erfordert zusätzlichen Berechnungsaufwand, vermeidet aber Missverständnisse hinsichtlich der Ansichtsrichtung. Bei der schattierten Anzeige wird die Anzeige der Kanten unterdrückt und stattdessen erscheinen die aus der Blickrichtung des Betrachters sichtbaren Flächen der Konstruktion mit ihren Farben. Diese Methode erfordert einen noch höheren Berechnungsaufwand, kann eine Konstruktion aber sehr realistisch darstellen. Am natürlichsten lässt sich eine Konstruktion durch Rendern darstellen, weil Sie hier zusätzlich die Beleuchtung, die Oberflächeneigenschaften (Farbe, Muster, Rauigkeit und Transparenz) sowie den Hintergrund steuern können. Außerdem ist die Berechnung von Schatten, Nebel oder Tiefenunschärfe möglich. Diese Methode bietet sich an für die fotorealistische Präsentation einer fertigen Konstruktion und wird im Kapitel 12 erklärt. 14 HERDT-Verlag

7 Ansichtssteuerung 3 Übung 1: Räumliches Sehen an einem Drahtmodell Wenn Sie versuchen, das obere Drahtmodell gedanklich in ein räumliches Bild umzusetzen, so werden Sie vermutlich das Haus links unten "sehen" (ein Blick von einem erhöhten Aussichtspunkt). Das Drahtmodell kann aber ebenso das Haus rechts unten darstellen (das gerade von einem Kran hochgezogen wird). Die Anzeige als Drahtmodell ist also hinsichtlich der Ansichtsrichtung nicht eindeutig, wird aber von unserem Verstand häufig nur in einer einzigen Sichtweise interpretiert. Decken Sie die untere Hälfte der Abb. ab und versuchen Sie, im Drahtmodell abwechselnd das eine bzw. andere Haus zu "sehen". 3.2 Visuelle Stile Abb. 3.4 Welches der beiden Häuser zeigt das Drahtmodell? Der Befehl VSAKTUELL/_VSCURRENT 3D-Konstruktionen können im Modellbereich auf unterschiedliche Art dargestellt werden. AutoCAD verwendet dazu sogenannte visuelle Stile. Abb. 3.5 Werkzeugkasten VISUELLE STILE Autodesk liefert in der Standardinstallation mehrere vordefinierte visuelle Stile aus. Angewendet werden können diese Stile mit dem Befehl VSAKTUELL oder _VSCURRENT, mit dem Button des Werkzeugkastens VISUELLE STILE, in der Menüleiste > Ansicht > Visuelle Stile >... oder mit der Multifunktionsleiste, Register START, Gruppe ANSICHT, Drop-down-Feld VISUELLE STILE. Die Buttons des Werkzeugkastens VISUELLE STILE bieten nicht alle Möglichkeiten der visuellen Stile. Befehl: vsaktuell/_vscurrent Option eingeben [2DDrahtkörper/Drahtkörper/Verdeckt/Realistisch/Konzeptuell/Schattiert/sChat tierung mit kanten/grautöne/skizzenhaft/röntgen/sonstiges] <2DDrahtkörper>: Auch der Manager für visuelle Stile (mit dem Button im Werkzeugkasten VISUELLE STILE, dem Befehl VISUELLESTILE /_VISUALSTYLES oder mit Multifunktionsleiste, Register START, Gruppe ANSICHT, MANAGER FÜR VISUELLE STILE aktivierbar) steht zur Verfügung. Mit dem Manager für visuelle Stile steht Ihnen ein leistungsstarkes Werkzeug zur Verwaltung und Anwendung von visuellen Stilen zur Verfügung: Erzeugen eines neuen Stils Anwenden eines vorhandenen Stils auf das aktive Ansichtsfenster Ausgewählten visuellen Stil auf die Werkzeugpalette exportieren Löschen eines benutzerdefinierten Stils Modifizieren der einzelnen Einstellungen für die Darstellungen Abb. 3.6 Manager für visuelle Stile HERDT-Verlag 15

8 3 AutoCAD D-Konstruktion Sie können jedem Ansichtsfenster - im Modellbereich und Layout - einen eigenen visuellen Stil zuordnen. Mit dem visuellen Stil wird die Darstellung von 3D-Objekten bestimmt: 2D-DRAHTKÖRPER: Die Linien und Bögen werden gezeigt. Es ist keine perspektivische Darstellung möglich. DRAHTKÖRPER: Die Objekte sehen wie Drahtmodelle aus. Das Koordinatensymbol erscheint farbig. VERDECKT: Aus Sicht des Betrachters werden unsichtbare Kanten und Flächen verdeckt. REALISTISCH: Die Objekte werden schattiert, Kanten zwischen Polygonflächen werden geglättet. Materialien werden gezeigt, falls diese den Oberflächen zugeordnet wurden. KONZEPTUELL: Die Objekte werden schattiert, Kanten zwischen Polygonflächen werden geglättet. Die Schattierung ist weniger aufwendig als beim visuellen Stil REALISTISCH. Die Details können durch die einfachere Darstellung besser zu erkennen sein. SCHATTIERT: Es entsteht eine glatte schattierte Geometrie. SCHATTIERT MIT KANTEN: Zur schattierten Darstellung werden zusätzlich Kanten und Oberflächenlinien (bei gekrümmten Flächen) angezeigt. GRAUSTUFEN: Die Objekte werden mit einer grauen Farbe dargestellt. SKIZZENHAFT: Die Geometrie sieht aus wie von Hand gezeichnet. RÖNTGEN: Die Durchsichtigkeit der Flächen wird geändert. Es entsteht eine teilweise Transparenz. Die Multifunktionsleiste bietet im Register ANSICHT, Gruppe VISUELLE STILE weitere Einstellmöglichkeiten für die Darstellung Ihres Modells. Kehren Sie zu einem visuellen Stil zurück, so gehen die in der Multifunktionsleiste gemachten Einstellungen verloren. Weitere Einzelheiten dazu entnehmen Sie dem Hilfeprogramm. 2D-Drahtkörper 3D-Verdeckt ViewCube Realistisch Abb. 3.7 Beispiele für visuelle Stile Konzeptuell Navigationsleiste Übung 2: Visuelle Stile Öffnen Sie die Übungszeichnungen Dosierkopf oder Bungalow (vgl. Anhang) und testen Sie die unterschiedlichen vordefinierten visuellen Stile. 16 HERDT-Verlag

9 Ansichtssteuerung Ansichtsrichtungen mit dem ViewCube einstellen Sie müssen beim 3D-Konstruieren häufig die Ansichtsrichtung verändern, um Punkte, Kanten oder Flächen sichtbar zu machen, die sonst von anderen Flächen verdeckt werden. Sie erhalten immer den ViewCube angezeigt (vgl. Abb. 3.7). Die Übersetzung für ViewCube könnte 'Ansichtswürfel' lauten. Wollen Sie die Ansichtsrichtung ändern, so klicken Sie die gewünschte Stelle des Ansichtswürfels an: Würfelfläche anklicken: Die Geometrie zeigt mit der betreffenden Fläche zum Betrachter. Würfelkante anklicken: Die Geometrie zeigt mit der betreffenden Kante zum Betrachter. Würfeleckpunkt anklicken: Die Geometrie zeigt mit der betreffenden Ecke zum Betrachter. Himmelsrichtung oder den kleinen Dreieckspfeil anklicken: Die Geometrie kann jetzt aus dieser Richtung betrachtet werden. Würfel an beliebiger Stelle anklicken und linke Maustaste gedrückt halten: Die Geometrie kann beliebig gedreht werden. Dabei erscheint - für die Dauer des Drückens der Maustaste - ein temporärer Drehpunkt in der Zeichnung. Kompassring anklicken und linke Maustaste gedrückt halten: Sie drehen die Geometrie um die Z-Achse. Gekrümmte Pfeile ( in Abb. 3.8) kurz anklicken, wenn eine orthogonale Ansicht eingestellt ist: Die Geometrie wird jeweils 90 in Pfeilrichtung gedreht. Stilisiertes Haus ( in Abb. 3.8) anklicken: Die gespeicherte Ansichtsposition wird wiederhergestellt. Aktuelles BKS wählen: Klicken Sie auf in Abb Es erscheint eine Liste mit den vorhandenen Bks. Die orthogonalen Richtungsangaben des Würfels beziehen sich auf das aktuelle Bks. Kontextmenü aufrufen: Das Kontextmenü erhalten Sie beim Rechtsklick auf den ViewCube. Der gleiche Dialog erscheint, wenn Sie bei (rechts unterhalb des Kompass) klicken. Wählen Sie die gewünschte Perspektive oder die Ausgangsposition. Der Befehl Aktuelle Ansicht als Ausgangsposition festlegen speichert die derzeitige Darstellung. ViewCube-Einstellungen... wechselt zum Dialogfenster für die Einstellungen des Würfels. Abb. 3.8 ViewCube mit Kontextmenü und Ansichtswechsel 3.4 Das Navigationsrad (Steering Wheel) Das Navigationsrad können Sie in der Menüleiste > Ansicht > SteeringWheels, in allen Kontextmenüs des Zeichenbereiches oder in der Multifunktionsleiste, Register ANSICHT, Gruppe NAVIGIEREN, aufrufen. Es folgt den Bewegungen der Maus. Abb. 3.9 Navigationsrad HERDT-Verlag 17

10 3 AutoCAD D-Konstruktion Die Felder ZOOM und PAN liefern bei gedrückter Maustaste die Echtzeit-Zoom- bzw. Echtzeit-Pan- Funktion. Das Feld ZURÜCK holt die letzten gezeigten Ausschnitte zurück. Wenn Sie hier die linke Maustaste gedrückt halten, erscheint das Rückspulwerkzeug. Sie können hier eine gezielte Auswahl der gewünschten Ansicht treffen. Wenn Sie über einem der Vorschaubilder verweilen, wird die betreffende Ansicht im Zeichenbereich als Voransicht dargestellt. Lassen Sie dann die Maustaste los, so wird die gezeigte Ansicht im Zeichenbereich bereitgestellt. Mit dem Feld ORBIT können Sie die Geometrie beliebig am Bildschirm ausrichten (vgl. Abschnitt 3.5). Das Feld MITTE bestimmt den Drehmittelpunkt für den ORBIT. Mithilfe des Feldes OBEN UNTEN verschieben Sie die Ansicht in die gewählte Richtung. Das Feld NAVIG. verschiebt die Ansicht in eine beliebige Richtung. Mit dem Feld SUCHE durchsuchen Sie den Raum in alle Richtungen. Die Einstellungen für das Navigationsrad können Sie im Kontextmenü vornehmen. Um das Kontextmenü zu öffnen, klicken Sie im Navigationsrad auf den Pfeil rechts unten. Mit ESC oder durch einen Klick auf das Kreuz in Abb. 3.9 beenden Sie das Navigationsrad. In der Navigationsleiste finden Sie das Navigationsrad, die Befehle PAN und ZOOM, den Orbit und die ShowMotion-Funktion. Standardmäßig befindet sich die Navigationsleiste am rechten Rand des Zeichenbereiches. Der Pfeil öffnet ein Menü, in dem Sie die anzuzeigenden Befehle auswählen können. Das Menü > Fixierungsposition gibt die Möglichkeit, die Position der Navigationsleiste festzulegen. Abb Navigationsleiste mit Menüs 3.5 Die Ansichtsrichtung bestimmen Der 3D-Orbit Mit dem Befehl 3DORBIT können Sie eine Konstruktion dynamisch im Raum drehen. Er kann zwischen Parallel- und Fluchtpunkt-Perspektiven wechseln und beide steuern. Dabei wird der vom visuellen Stil bestimmte Anzeigemodus beibehalten (z. B. Drahtmodell, verdeckt oder schattiert). Sie können den Befehl mit dem Button im Werkzeugkasten ORBIT, mit dem Flyout im Werkzeugkasten 3D-NAVIGATION, in der Menüleiste > Ansicht > Orbit >Abhängiger Orbit, in der Multifunktionsleiste, Register ANSICHT, Gruppe NAVI- GIEREN, Drop-down ORBIT, oder mit dem Alias 3DO starten. Vorübergehend können Sie durch Drücken der UMSCHALTEN -Taste und Drücken des Mausrades die Möglichkeiten des 3D-Orbits nutzen. Wenn Sie vor dem Start des Befehles Objekte markiert haben, so werden nur diese Objekte gedreht. Alle anderen Objekte werden dabei ausgeblendet. Diese Möglichkeit haben Sie im abhängigen und freien Orbit. Sie entlasten damit die Grafikkarte. 18 HERDT-Verlag

11 Ansichtssteuerung 3 Wählen Sie den Button FREIER ORBIT (z. B. im Werkzeugkasten ORBIT), erscheint im aktuellen Ansichtsfenster der Orbit-Kreis (vgl. Abb. 3.13) und im Dialogbereich die Aufforderung: Mit ESC oder EINGABE- TASTE beenden oder rechte Maustaste klicken, um das Kontextmenü zu aktivieren. Sie können nun dynamisch drehen, wobei drei Möglichkeiten zu unterscheiden sind: das freie Drehen, das Drehen um die X- oder Y-Achse und das Drehen um die Z-Achse. Abb Der ORBIT-Werkzeugkasten Abb Kontextmenü des abhängigen Orbits Freies Drehen Wenn Sie den Cursor in den Orbit-Kreis bewegen und dort klicken und ziehen, können Sie in allen Achsenrichtungen drehen und es erscheint ein Cursor. Stellen Sie sich dabei vor, die Konstruktion wäre in eine Glaskugel eingebettet, die ihrerseits in einer runden Schüssel liegt. Durch das Ziehen drehen Sie die Kugel in der Schüssel. Quadranten Aktivieren Sie im Kontextmenü die Option Orbit Auto-Ziel aktivieren (vgl. Abb. 3.11). Dadurch wird ein seitliches Kippen der Konstruktion verhindert (wichtig bei Architektur-Modellen; dazu das Wks aktivieren) und der Drehpunkt wird automatisch in die Mitte gelegt. Drehen um die X- oder Y-Achse Abb Der Orbit-Kreis Wenn Sie den Cursor in einen der kleinen Kreise an den Quadranten des Orbit-Kreises bewegen, erscheint der Cursor als bzw.. Wenn Sie nun klicken und ziehen, können Sie um die X- bzw. Y-Achse des Ansichtsfensters drehen (das aktuelle Bks ist dabei bedeutungslos). Drehen um die Z-Achse Wenn Sie den Cursor aus dem Orbit-Kreis heraus bewegen und dort klicken und ziehen, erscheint der Cursor als und Sie können um die Z-Achse des Ansichtsfensters drehen. Weitere Möglichkeiten im freien Orbit Sie können während des Drehens durch Verschieben des Cursors jederzeit dynamisch zwischen den drei Modi wechseln (dazu die linke Maustaste kurz loslassen). Beim freien Drehen hängt das Ergebnis nicht nur von der Ziehbewegung ab, sondern auch vom Punkt, an dem Sie das Ziehen beginnen. Wenn Objekte beim Drehen aus dem Ansichtsfenster verschwinden, müssen Sie die Option Orbit Auto-Ziel aktivieren einschalten oder ein neues Drehzentrum bestimmen. Über die Option Visuelle Stile im Kontextmenü können Sie zwischen allen Anzeigemodi umschalten (vgl. Abschnitt 3.2). Wenn das Ergebnis nicht Ihren Vorstellungen entspricht, können Sie mit der Option Ansicht zurücksetzen im Kontextmenü wieder zur "alten" Anzeige zurückkehren. Sie können während des Drehens dynamisch und transparent pannen, indem Sie die mittlere Maustaste gedrückt halten und ziehen oder im Kontextmenü unter > Sonstige Navigationsmodi > Pan wählen. HERDT-Verlag 19

12 3 AutoCAD D-Konstruktion Nur bestimmte Objekte anzeigen Wählen Sie dazu bei Befehl: alle Objekte aus, die im 3D-Orbit sichtbar sein sollen, und starten Sie ihn anschließend: Alle nicht ausgeleuchteten Objekte werden automatisch ausgeblendet. Sie entlasten damit die Grafikkarte. Orientierungshilfen Im Kontextmenü des Befehls Freier ORBIT werden 3 Orientierungshilfen angeboten: > Anzeigehilfen > Kompass aktiviert die Anzeige von 3 Kreisen aus jeweils 48 Strichen, die den Äquator und 2 Meridiane einer 3D-Wks- Kugel darstellen. Die Durchstoßpunkte der positiven X-, Y- und Z- Achse sind mit Buchstaben gekennzeichnet. Ist der Kompass aktiviert ( Systemvariable COMPASS = 1), so erscheint er auch in allen im Orbit darstellbaren visuellen Stilen. > Anzeigehilfen > Raster zeigt das Raster in der positiven XY- Ebene des aktuellen Bks an. Dies entspricht dem Ein-/Ausschalten des Rasters über die Statusleiste oder F7, bevor bzw. nachdem der Befehl Freier ORBIT ausgeführt wurde. Raster Abb Raster eingeschaltet Anzeigehilfen > BKS-Symbol steuert die Sichtbarkeit des Achsendreibeins ( Systemvariable UCSICON). Die "Kamera" schwenken Durch die Option > Sonstige Navigationsmodi > schwenken im Kontextmenü oder Schwenken in den nebenstehenden Werkzeugkästen können Sie die imaginäre Kamera drehen und in ihrer Neigung verändern, deren Sucher dem aktuellen Ansichtsfenster entspricht (der Zielpunkt der Kamera bleibt unverändert). Es erscheint der Kamera-Cursor und Sie können durch vertikales und/oder horizontales Ziehen die Anzeige verändern. Abb Kamera schwenken, Werkzeugkästen 3D-NAVIGATION und KAMERA-ANPASSUNG Fortlaufender Orbit Die Option > Sonstige Navigationsmodi > Fortlaufender Orbit im Kontextmenü und der Button FORT- LAUFENDER ORBIT im Werkzeugkasten ORBIT (Befehl 3DORBITFORTL /_3DCORBIT) startet ein räumliches Drehen, das mit einer konstanten Geschwindigkeit bis zum Abbrechen weiter läuft. Es erscheint ein als Cursor und Sie müssen die Bauteile durch vertikales und/oder horizontales Ziehen in die gewünschte Drehbewegung versetzen (dabei kommt es auf die Geschwindigkeit an, mit der Sie ziehen, nicht auf die Entfernung). Diese Funktion stellt hohe Anforderungen an die Grafikkarte und den Treiber. Speichern Sie deshalb vorher die Konstruktion ( STRG S ). Auf vordefinierte Ansichtsrichtungen wechseln Durch die Option Voreingestellte Ansichten im Kontextmenü des Befehls Freier Orbit können Sie auf Standard-Ansichten wechseln. Anschließend können Sie weiter drehen oder den Befehl beenden bzw. abbrechen, um diese Ansichtsrichtung zu behalten. Abb Kontextmenü 20 HERDT-Verlag

13 Ansichtssteuerung 3 Der Perspektivmodus Durch die Optionen Parallel bzw. Perspektive im Kontextmenü des Befehls Freier Orbit können Sie zwischen zwei Anzeigemodi für die Perspektive umschalten: In der Parallel-Perspektive werden alle parallelen Kanten der Konstruktion parallel angezeigt. In der Fluchtpunkt- bzw. Zentral-Perspektive treffen sich die parallelen Kanten einer Konstruktion in sogenannten "Fluchtpunkten", werden also nicht mehr parallel angezeigt (Option Perspektive). Diese Darstellung entspricht dem natürlichen Betrachten von Gegenständen. Zoomen im freien Orbit Während der Befehl 3DORBIT aktiv ist, können Sie folgendermaßen zoomen: Wählen Sie im Kontextmenü > Sonstige Navigationsmodi > Entfernung anpassen. Es erscheint dieser Cursor:. Sie können durch vertikales Ziehen zoomen, im Kontextmenü drei verschiedene Zoomoptionen wählen, bei Verwendung einer Maus mit dem Scrollrad zoomen. Schnittflächen anwenden Sie können durch eine vordere und/oder hintere Schnittfläche eine Konstruktion "aufschneiden", sodass innere Bauteile sichtbar werden (auch in Zentral-Perspektiven möglich). Diese Körper sind aber "nur" durch ihre Oberflächen repräsentiert, die in 3-Eck-Flächen zerlegt werden, und erscheinen deshalb "hohl" (gilt auch für Volumenkörper bzw. den Objekttyp 3DSOLID). Mit dem Befehl 3DSCHNITT/ _3DCLIP können unabhängig die Einstellungen für die Schnittebenen vorgenommen werden. Die Buttons im Fenster ZUSCHNEIDEEBENEN ANPASSEN sind entweder ein- oder ausgerastet und bieten folgende Möglichkeiten: Vordere Schnittebene Objekttyp 3DSOLID Abb Vordere Schnittebene aktiviert Symbol Beschreibung VORDEREN SCHNITT ANPASSEN ermöglicht die Verschiebung der vorderen Schnittebene: Wird sie nach unten gezogen, so wandert sie zum Betrachter hin und es wird weniger "Material" weggeschnitten, falls diese Schnittebene aktiviert ist. HINTEREN SCHNITT ANPASSEN erlaubt analog dazu die Verschiebung der hinteren Schnittebene. KAPPEN bewirkt, dass sich beide Schnittebenen mit ihrem aktuellen Abstand gemeinsam verschieben lassen. bzw. VORDERER SCHNITT AKTIVIERT/DEAKTIVIERT bzw. HINTERER SCHNITT AKTIVIERT/DEAKTIVIERT steuert die Berücksichtigung der jeweiligen Schnittebene. Es können beide Buttons oder nur einer ein- oder ausgerastet sein. Wird die Konstruktion anschließend gedreht, so bleiben die Abstände der Schnittebenen zum Betrachter konstant, schneiden dadurch aber unterschiedliche Bereiche der Konstruktion weg. Dies wird dynamisch berechnet und angezeigt. Der gewünschte Effekt, in eine 3D-Konstruktion "hineinschauen" zu können, lässt sich besser durch das Frieren von Layern oder ein transparentes Glas-Material erreichen. HERDT-Verlag 21

14 3 AutoCAD D-Konstruktion Übung 3: Der Orbit 1. Öffnen Sie die Übungszeichnung Bungalow (vgl. Anhang). 2. Starten Sie den Befehl 3DORBIT und testen Sie die Möglichkeiten, die im Abschnitt 3.5 beschrieben wurden. 3. Versuchen Sie auch, Zentral-Perspektiven und Innenansichten zu erzeugen. Kontrollieren Sie dabei die aktuelle Brennweite ( Systemvariable LENSLENGTH; sinnvolle Werte liegen im Bereich 20 bis 50). Wenn Ihnen eine Ansicht besonders gut gefällt, sollten Sie diese als benannte Ansicht speichern (vgl. Abschnitt 3.5: "Der Befehl AUSSCHNITT /_VIEW"). Der Befehl APUNKT /_VPOINT Der Befehl APUNKT /_VPOINT ist einer der ältesten AutoCAD-Befehle für die Ansichtssteuerung in Parallel- Perspektiven (Pull-down-Menü Ansicht > 3D-Ansichten > Ansichtspunkt oder Alias AP). Sie sollten ihn nur einsetzen, wenn Sie mit dem Befehl 3DORBIT Probleme haben (langsamer Rechner oder schräge Z-Achse) oder wenn Sie Makros programmieren. Da der Befehl kaum noch eingesetzt wird, erfolgt keine weitere Erläuterung. Der Befehl DDVPOINT Der Befehl DDVPOINT öffnet das Dialogfenster ANSICHTSPUNKT-VOR- GABEN (Menüleiste > Ansicht > 3D-Ansichten > Ansichtspunkt- Vorgaben... oder Alias VP). Sie können dort über 2 Winkel die Ansichtsrichtung steuern: Im linken Bild dokumentiert ein Zeiger die aktuelle Blickrichtung projiziert in die XY-Ebene. Im Eingabefeld darunter erscheint der zugehörige Winkel, gemessen von der X-Achse entgegen dem Uhrzeigersinn. Im rechten Bild dokumentiert ebenfalls ein Zeiger die aktuelle Blickrichtung, aber die XY-Ebene entspricht hier der gestrichelten Linie. Im Eingabefeld darunter erscheint wieder der zugehörige Winkel. Um eine neue Ansichtsrichtung zu bestimmen, können Sie entweder die Zahlen in den Eingabefeldern überschreiben oder in den Bildfeldern picken. Beim Picken sind zwei Möglichkeiten zu unterscheiden: Abb Ansichtsrichtung bestimmen Beliebige Winkel können Sie innerhalb des Kreises bzw. des inneren Halbkreises picken. Punkteingaben außerhalb des Kreises bzw. des inneren Halbkreises ergeben den nächstgelegenen Vorgabe-Winkel aus der Beschriftung der beiden Skalen. Dabei verändern sich die schwarzen Zeiger entsprechend den Eingaben, während die grauen Zeiger die alten Winkel dokumentieren; nach Schließen des Dialogfensters wird die Zeichnung entsprechend angezeigt ( automatisches Zoomen auf die Grenzen). Die Z-Achse steht dabei immer senkrecht (im Gegensatz zum Befehl 3DORBIT). Mit der entsprechenden Schaltfläche können Sie auch direkt in eine Draufsicht wechseln. Benutzen Sie immer die Vorgabe-Option Absolut zum WKS, da Winkeleingaben relativ zum Bks erfahrungsgemäß fast nie das gewünschte Resultat ergeben. Durch die Eingabe exakter Winkel können Sie erreichen, dass unterschiedliche Konstruktionen in einer exakt gleichen Perspektive angezeigt werden. 22 HERDT-Verlag

15 Ansichtssteuerung 3 Der Befehl DRSICHT /_PLAN Mit dem Befehl DRSICHT /_PLAN können Sie eine Draufsicht auf das Wks oder ein Bks erreichen. Draufsicht bedeutet, dass die X- und Y-Achsen parallel zu den Achsen des Bildschirms ausgerichtet sind, während die Z- Achse zu einem Punkt wird und nach vorne zeigt. Sie können ihn in der Menüleiste > Ansicht > 3D-Ansichten > Draufsicht >... starten. Es ergibt sich folgender Standard-Dialog (die Optionen finden Sie auch im Kontextmenü): Befehl: DRSICHT bzw. _PLAN Option eingeben [Aktuelles bks/bks/welt] <Aktuelles>: <Option oder Return> <Aktuelles> (Eingabe A ) erzeugt eine Draufsicht auf das aktuelle Bks und kann als Vorgabeoption auch mit RETURN oder LEERTASTE aktiviert werden. Bks (Eingabe B ) verlangt den Namen eines benannten Bks. Welt (Eingabe W ) erzeugt eine Draufsicht auf das Wks. Der Befehl DANSICHT /_DVIEW Mit dem Befehl DANSICHT /_DVIEW können Sie schon seit vielen AutoCAD-Versionen dynamisch die Ansichtsrichtung verändern (Alias DA). Er kann sowohl Parallel- als auch Fluchtpunkt- bzw. Zentral-Perspektiven erzeugen und steuern. Da der 3D-Orbit wesentlich einfacher zu handhaben ist, wird der Befehl DANSICHT kaum noch eingesetzt. Für weitere Erklärungen schlagen Sie in der Online-Hilfe nach. Der Befehl AUSSCHNT /_VIEW Der Befehl AUSSCHNT /_VIEW öffnet den Ansichtsmanager. Im Ansichtsmanager ist die komplette Verwaltung der Ansichten integriert. Beim Anwählen einer Ansicht erhalten Sie die Darstellung der Ansicht im Vorschaufenster. Kategorie der Ansichten Parameter einer Ansicht Vorschau einer Ansicht Abb > Ansicht > Benannte Ansichten... oder Alias AS Abb Schaltfläche NEU... im Ansichtsmanager HERDT-Verlag 23

16 3 AutoCAD D-Konstruktion Sie möchten eine bereits vorhandene Ansicht einstellen Handlung In der Kategorie der Ansichten eine Ansicht auswählen Den Button AKTUELL drücken Dann den Button ANWENDEN betätigen eine neue Ansicht erstellen Drücken des Buttons Neu... im Ansichts-Manager. Es erscheint das Dialogfenster Eigenschaften neuer Ansichten/Shots. Den Namen der Ansicht eingeben Eine Kategorie zuordnen Einen Ansichtstyp wählen Die aktuelle Anzeige akzeptieren oder durch Auswahl und Drücken des Buttons eine neue Umgrenzung erzeugen Layerschnappschuss mit Ansicht speichern, ein Bks auswählen, wenn nötig Live Schnitt einstellen Visuellen Stil für die Ansicht auswählen Falls benötigt Hintergrund einstellen (evtl. einschließlich des Speicherns der Tageslichteinstellungen) eine vorhandene Ansicht löschen Wird eine Ansicht nicht mehr benötigt, kann Sie mit dem Button in Abb gelöscht werden. Vorteile durch benannte Ansichten In 3D-Konstruktionen sind benannte Ansichten sehr sinnvoll, weil Sie dadurch rasch zwischen verschiedenen Ausschnitten, Ansichtsrichtungen, Visuellen Stilen und Perspektivmodi umschalten können, beim Erzeugen von Ansichtsfenstern im Modell- oder Papierbereich direkt eine benannte Ansicht anwählen können, eine benannte Ansicht aus dem Modellbereich direkt plotten können, beim Rendern benannte Ansichten in Szenen einsetzen können, beim Öffnen einer Zeichnung direkt eine benannte Ansicht anzeigen lassen können (Kontrollfeld Anfangsansicht wählen). M = Modellbereich Benannte Ansichten Abb Plotten aus dem Modellbereich Benannte Ansichten Abb Dialog beim Öffnen Abb Befehl ÖFFNEN /_OPEN (Ausschnitt) Abb Ausschnitt aus dem Dialogfenster ANSICHTS- FENSTER 24 HERDT-Verlag

17 Ansichtssteuerung Die Kamera Eine Kamera wird benötigt, um eine 3D-Ansicht zu definieren. Die Kamera wird im Modellbereich platziert und die Kameraeinstellungen können je nach Bedarf verändert werden. Erstellen einer Kamera Befehl: kamera Aktuelle Kameraeinstellungen: Höhe=0.000 Brennweite= mm Kameraposition angeben: <Kameraposition eingeben> (Koordinaten oder mit Objektfang) Zielposition angeben: < Zielposition der Kameralinse angeben (Koordinaten) oder mit Objektfang> Option eingeben [?/Name/Position/Höhe/zIel/Brennweite/Zuschneiden/Ansicht/Exit]<Exit>: <Option wählen oder Vorgabe bestätigen> Sie können eine Kamera auch mit dem Symbol des Werkzeugkastens ANSICHT erstellen. Mögliche Vorgehensweise: 1. Drücken Sie den Button KAMERA ERSTELLEN. 2. Legen Sie die Kameraposition durch Eingabe von Koordinaten oder eines Fangpunktes fest. 3. Legen Sie die Zielposition der Kamera fest. Abb Kameraposition festlegen Abb Zielposition festlegen Nach dem Festlegen der Zielposition der Kamera ist es möglich, folgende Parameter zu bestimmen: Name: Name der Kamera Position: Änderung der Kameraposition Höhe: Größe des Kamerasymbols ziel: Zielposition der Kamera Brennweite: Einstellen der Brennweite Zuschneiden: Zuschneideebenen festlegen Ansicht: Zur Kameraansicht wechseln Exit: Kameradefinition beenden Abb Optionen der Kamera (DYN eingeschaltet) HERDT-Verlag 25

18 3 AutoCAD D-Konstruktion Nach Abschluss der Kameradefinition ist es möglich, sich die definierte Kameraansicht anzeigen zu lassen: Durch Auswählen der Kamera Mit dem Ansichtsmanager Beim Auswählen der Kamera erscheint nun das Kameravoransicht-Fenster. In diesem Fenster ist es möglich, einen der definierten visuellen Stile anzuwenden. Falls kein Kamerasymbol im Modellbereich sichtbar ist, schalten Sie mit der Menüleiste Ansicht > Anzeige > Kameras die im Modell definierten Kamerasymbole ein. Abb Selektierte Kamera mit Kameravoransicht-Fenster Modifikation einer Kamera Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten, die Einstellung der Kamera zu verändern. Wenn Sie die Kamera anklicken, erhalten Sie einen Blick durch den Sucher. Im Fenster EIGENSCHAFTEN (vgl. Abb. 3.30) ändern Sie am besten die Brennweite (). Sie können aber auch die Griffe an der Kamera verwenden. Wenn Sie mit der Maus auf einem der Griffe kurz verweilen, erscheint in der zugehörigen QuickInfo die Anzeige, welche Eigenschaft damit geändert werden kann. Somit können Sie folgende Änderungen vornehmen: Kameraposition, Kamera- und Zielposition, Zielposition, Zielentfernung und Brennweite/Blickfeld (4 Griffe). Brennweite/ Blickfeld Abb Beispiel für Änderung der Kamera am Griff für Brennweite/Blickfeld Abb Eigenschaften der Kamera 26 HERDT-Verlag

19 Ansichtssteuerung 3 Beispiel: Die Innenansicht aus nebenstehendem Bild ist z. B. folgendermaßen entstanden: In einer Parallel-Perspektive wurde mit dem Befehl KAMERA /_CAMERA die Kameraposition als 3D-Koordinate eingetippt: 600, 200, 160 (die X- und Y-Koordinate wurde durch Ablesen der Fadenkreuzposition in der Koordinatenanzeige ermittelt, die Z-Koordinate 160 entspricht der Augenhöhe des Betrachters). Das Kameraziel wurde per Objektfang bestimmt. Abb Beispielansicht In der Werkzeugpalette (Aufruf z. B. mit STRG + 3 ) ist ein Register KAMERAS enthalten. Hier befinden sich 3 vordefinierte Kameras, die durch Ziehen in die Zeichnung verwendet werden können. 3.7 Hintergrundeinstellungen Abb Kameras in der Werkzeugpalette Die Anzeige einer 3D-Konstruktion und die Leistung des Grafiksystems werden von zahlreichen Systemvariablen und Hintergrundeinstellungen beeinflusst, die Sie folgendermaßen steuern können: Das Register ANZEIGE des Dialogfensters OPTIONEN (Aufruf z. B. mit O) bietet viele Einstellmöglichkeiten für gekrümmte Flächen und Kanten. Im Register SYSTEM des Dialogfensters OPTIONEN finden Sie den Schalter LEISTUNGSEINSTELLUNGEN. Er öffnet das Dialogfenster ADAPTIVE RÜCKSTUFUNG und LEISTUNGSFEINABSTIMMUNG. Hier können Sie die Anzeige des Bildschirms optimieren. Optionen für 3D-Modellierungen können im Register 3D-MODELLIERUNG des Dialogfensters OPTIONEN eingestellt werden. Einstellungen für das 3D-Fadenkreuz, das Bks-Symbol, den ViewCube, für 3D-Objekte und die 3D-Navigation können hier vorgenommen werden. Der Manager für visuelle Stile (Aufruf z. B. Multifunktionsleiste, Register START, Gruppe ANSICHT, VISUELLE STILE) erlaubt Änderungen an vorhandenen visuellen Stilen und/oder deren Neudefinition. Abb Befehl AUFLÖS Systemvariable SysVar SPLINESEGS SysVar FACETRES SysVar ISOLINES Symbol für zeichnungsabhängige Einstellungen SysVar FILLMODE SysVar DISPSILH Einstellmöglichkeiten, Register ANZEIGE (Aus schnitt, Vorgabewerte aus acadiso.dwt) HERDT-Verlag 27

20 3 AutoCAD D-Konstruktion 3.8 Animationen Es ist möglich, realistische Bewegungen durch die Konstruktion zu erstellen und aufzuzeichnen. Beachten Sie die Anforderungen an Ihren PC - vor allem bei hohen Auflösungen und langen Animationen. Spaziergang und Überflug Sie können durch das Modell spazieren - Befehl 3DNAV /3DWALK - oder es überfliegen - Befehl 3DFLUG. Die Befehle finden Sie auch in den Werkzeugkästen 2D- UND 3D-NAVIGATION bzw. 3D-NAVIGATION, in der Menüleiste > Ansicht > 2D- und 3D-Navigation > Navigation bzw. Flug oder in der Multifunktionsleiste, Register RENDERN, Gruppe ANIMATION, Drop-down 2D-NAVIGATION. Für beide Befehle muss die perspektivische Ansicht eingestellt sein. Sollte dies bei Befehlsaufruf nicht der Fall sein, so folgt ein entsprechendes Meldefenster. In diesem Fenster haben Sie mit der Schaltfläche ÄNDERN die Möglichkeit, zur perspektivischen Ansicht zu schalten. Sollte das Register RENDERN und/oder die Gruppe ANIMATION nicht angezeigt werden, so starten Sie das Kontextmenü der Multifunktionsleiste. Hier können Sie jetzt aus dem entsprechenden Untermenü das Register RENDERN und/oder die Gruppe ANIMATION wählen. Diese Verfahrensweise gilt auch für alle anderen Register und Gruppen. Mit dem Befehl 3DNAVFLUGEINST /_WALKFLYSETTINGS, der Button in den Werkzeugkästen 2D- UND 3D- NAVIGATION bzw. 3D-NAVIGATION, in der Menüleiste > Ansicht > 2D- und 3D-Navigation > Einstellungen für 2Dund 3D-Navigation... oder in der Multifunktionsleiste, Register RENDERN, Gruppe ANIMATION, prüfen Sie die Voreinstellungen und können bei Bedarf Änderungen vornehmen. Wiedergabe Pause Aufnahmestar Abb Speichern Videorecordertasten in der Multifunktionsleiste Abb Einstellungen für Animation In der Multifunktionsleiste, Register RENDERN, Gruppe ANIMATION, finden Sie die erforderlichen Tasten für Ihre Aufzeichnung. 28 HERDT-Verlag

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