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Ogni sistema CAD fornisce un set di primitive, cioè funzioni, che generano solidi di base che costituiscono i mattoni minimi per la costruzione di solidi complessi. Le primitive solide sono: Cubo/Parallelepipedo, Cuneo, Sfera, Cilindro, Cono, Toro e Piramide. Qualche modellatore fornisce come primitiva 3D anche la Teiera come 3ds Max software di rendering e animazione di Autodesk. In particolare AutoCAD fornisce anche il comando POLISOLIDO , finalizzato alla creazione di muri, che segue la stessa modalità operativa della polilinea.
Figura 6.1 - Primitive solide disponibili in AutoCAD con le quali è possibile creare solidi complessi mediante operazioni di trasformazione.
In figura 6.1 sono illustrate le primitive solide, dette anche solidi elementari, fornite da AutoCAD: una proprietà generale dei solidi è la proprietà di massa che permette di applicare sia trasformazioni geometriche, come scala o stira, sia lavorazioni e operazioni booleane fra solidi per generare solidi complessi.
Figura 6.2 - Nella barra multifunzione nella scheda Inizio sono disponibili i principali solidi elementari e nella scheda Solido sono posizionati altri comandi di modellazione. Notare che è attivata l'area di lavoro Modellazione 3D
Nota: Le primitive 3D presenti nelle schede Inizio e Solido fanno riferimento allo stesso comando quindi sono assolutamente uguali mentre le primitive 3D disponibili nella modellazione Mesh fanno riferimento ad un sistema costruttivo differente.
Il comando Parallelepipedo genera un solido 3D a base rettangolare o quadrata a partire da:
Figura 6.3 - Inserimento di un parallelepipedo con le tre modalità analizzate utilizzando le opzioni disponibili. Da notare che il parallelepipedo inserito con CEntro viene inserito nel suo baricentro quindi avrà una parte al di sotto dell'UCS corrente.
La sequenza per l'inserimento del parallelepipedo in rosso è la seguente:
Comando: _box
Specificare primo angolo o [CEntro]: CE per centro della base
Specificare centro: cliccare un punto
Specificare angolo o [Cubo/Lunghezza]: L per scegliere Lunghezza
Specificare lunghezza <10.0>: Digitare 10
Specificare larghezza <3.0>: Digitare 15
Specificare altezza o [2Punti] <10.0>: Digitare 5
Come per tutti i solidi, la base viene inserita parallela nel piano XY dell'UCS corrente che rappresenta il piano di lavoro e l'altezza è sempre relativa alla direzione Z. I valori dell'altezza possono essere sia positivi che negativi ed il valore determina la direzione di generazione del solido.
La funzione CUNEO crea un solido con una faccia inclinata e rastremata lungo l'asse X.
Le modalità di creazione di un Cuneo sono le seguenti:
Come per il parallelepipedo l'opzione Centro individua il centro delle diagonali della faccia inclinata. Le opzioni si attivano digitando la lettera maiuscola riportata nel comando o premendo freccia giù quando è attiva la riga di comando dinamica vicino al cursore.
Figura 6.4 - Inserimento di un CUNEO nelle tre modalità disponibili in AutoCAD.
La sequenza di dialogo del comando CUNEO corrispondente al solido di colore verde è la seguente:
Comando: CUNEO
Specificare primo angolo o [CEntro]: fare clic sul primo punto
Specificare angolo o [Cubo/Lunghezza]: L per Lunghezza
Specificare lunghezza <10.0>: 15
Specificare larghezza <10.0>: 10
Specificare altezza o [2Punti] <20.0>: 12
L'opzione centro di base posiziona il baricentro della faccia inclinata sul piano XY dell'UCS corrente come in figura 6.4.
Il comando SFERA crea un solido con il centro nel punto selezionato e il raggio della lunghezza digitata o indicata col mouse. Le linee latitudinali della sfera risultano quindi parallele al piano XY. In alternativa è possibile scegliere l'opzione Diametro.
Per disegnare una Sfera sono disponibili le seguenti opzioni che sono analoghe al tracciamento di un cerchio:
Figura 6.5 - La SFERA viene inserita in diverse modalità: specificando il centro, il raggio o i punti di passaggio del diametro.
La funzione CILINDRO genera un solido cilindro con le opzioni molto
simili al cerchio o alla sfera. Il cilindro generato può avere la base
circolare o ellittica e l'altezza come estrusione solida lungo l'asse Z
dell'UCS corrente con la base su un piano parallelo al piano di lavoro.
Le opzioni per generare il Cilindro sono le seguenti:
Figura 6.6 - Funzioni di generazione di un Cilindro molto simili alle modalità di tracciamento del cerchio. Con l'opzione Asse (a sinistra) la base è sempre perpendicolare allo sviluppo dell'estrusione.
Il comando CONO crea un solido con una base circolare o ellittica che rastrema verso un vertice o una faccia superiore. In figura 6.7 sono visualizzate le principali modalità di costruzione di un cono solido molto simili al comando Cilindro.
Le modalità sono le seguenti:
figura 6.7 - Modalità di costruzione di un CONO: le opzioni sono simili al comando Cilindro.
La funzione TORO crea un solido a forma di anello individuato da due variabili di forma: raggio del toro e il raggio del tubo. La prima richiesta è la specifica del centro del solido oppure in alternativa le classiche opzioni 3P, 2P e Ttr. Il raggio del toro è relativo alla distanza fra centro e l'asse del tubo.
I valori del raggio del toro possono anche essere negativi e in questo caso generano un solido a forma ellissoidale come in figura 6.8 dove, a sinistra, il raggio di valore negativo -4 produce una forma affine al pallone da rugby.
Figura 6.8 - Modalità di costruzione di un TORO con specifiche del centro del solido, del raggio del toro e del raggio del tubo. Se il raggio del toro ha valori negativi può generare forme ellissoidali.
La funzione PIRAMIDE permette di creare un solido a forma piramidale con una base costituita da un numero variabile da 3 a 32 lati e l'altezza rastremata su un punto detto vertice. E' possibile costruire una piramide tronca con una base superiore definita dal raggio del cerchio inscritto.
Si può creare una piramide con le seguenti opzioni: