Пример трехмерной гравировки: изготовление сувенирной шкатулки
Русские в Брест-Литовске боролись исключительно упорно и настойчиво.
Они показали превосходную выучку пехоты и доказали замечательную волю к борьбе.
Генерал-лейтенант Фриц Шлипер, командир 45-й пехотной дивизии.
Из донесения о взятии Брест-Литовска1 от 8.07.1941
Перед изготовлением шкатулки с рельефным изображением Южных (более известны как Холмские) ворот Цитадели2 Брестской крепости встал вполне резонный вопрос: где взять чертежи? Все-таки серьезное архитектурное сооружение… Обращаться в РГВИА или ЦАМО? Увы, прагматизм последних лет добрался уже и сюда, тем более что Россия и Белоруссия — разные государства. Тогда было принято решение делать модель по фотографии — точность для сувенира необязательна, главное — более или менее соблюсти масштаб. Были взяты два снимка — первый (рис. 1) с сайта Русского фортификационного общества (www.fortification.ru), второй (рис. 2) — свой собственный.
Рис. 1. Холмские ворота Цитадели. Четвертый день войны
Рис. 2. Холмские ворота Цитадели (фото автора)
В графическом редакторе были получены, скажем так, образующие для полубашен, проема ворот, бойниц3 и амбразур4 . Мягко говоря, довольно рутинная работа — обводить все элементы. На рис. 3 показан пример обводки декоративных зубцов между полубашнями.
Рис. 3. Обводка элементов в графическом редакторе
Рис. 4. Контуры и образующие
Аналогичным образом были получены все линии и экспортированы в формате DXF в редактор системы ГеММа-3D.
На рис. 4 показаны уже отредактированные и готовые к дальнейшей работе контуры.
Затем последовала работа по созданию линейчатых поверхностей и поверхностей вращения. Результат — более-менее точная модель Южных (Холмских) ворот (рис. 5).
Рис. 5. Модель Южных (Холмских) ворот
Но получение чисто геометрической модели не являлось конечной целью. Важно было получить модель именно в таком виде, в каком эти ворота предстают перед нами сейчас — с выбоинами от пуль и снарядов. Здесь не помогут возможности CAD-систем с библиотеками текстур. Да и вопрос не столько в текстурах, сколько в обработке повреждений. Здесь помогла уникальная возможность, присущая системе ГеММа, — трехмерная гравировка. В OCR-редакторе была проведена векторизация JPG-файла (рис. 6).
Полученный файл был экспортирован в редактор системы ГеММа-3D. Вид набора контуров представлен на рис. 7.
Рис. 6. Вид после векторизации
Рис. 7. Повреждения
Кроме того, из графического редактора были импортированы контуры кирпичной кладки, для наглядности они были несколько увеличены и обведены эквидистантным контуром для последующей обработки (рис. 8).
Рис. 8. Создание эквидистантных контуров
Рис. 9. Задание режима доработки
Создание модели собственно шкатулки заняло буквально несколько минут.
После кропотливой работы по прорисовке всех элементов рельефа лицевой поверхности шкатулки можно было приступать собственно к получению управляющих программ.
В нашем случае можно было обойтись без черновой обработки, поэтому сразу была выбрана стратегия «Штриховка» («Растр»). Затем конусной фрезой были обработаны зоны, с которыми явно не справится концевая либо шаровая фреза. Выбиралась та же стратегия, но задавалась обработка в режиме подборки — программа сама определит необработанные предыдущим инструментом зоны (рис. 9).
Поверхность готова — осталось создать текстуру. Для этого вначале была выбрана стратегия «Гравировки 3D» для плоских контуров (рис. 10).
Рис. 10. Гравировка 3D
Рис. 11. Проецирование траектории
Полученная траектория проецировалась на набор поверхностей (рис. 11).
Для контуров разного цвета были заданы различные припуски: для кирпичной кладки — поменьше, для повреждений — побольше.
Комплект программ был загружен в визуализатор G-Mill (рис. 12).
Рис. 12. Эмуляция обработки
Рис. 13 Шкатулка (материал — модельпласт)
Затем управляющие программы были отправлены по электронной почте в НТЦ ГеММа (г.Жуковский Московской обл.), где создали шкатулку из модельпласта (рис. 13).
***
На прошедшей в сентябре этого года выставке SofTool-2006 компания НТЦ ГеММа организовала мастер-класс по теме «Объемное гравирование в системе ГеММа-3D», на котором автор статьи подробно разобрал процесс построения и обработки шкатулки. Все двадцать участников (специалисты-технологи из Москвы, Бреста, Коломны, Костромы и других городов) за отведенные 45 мин по заранее подготовленной модели получили управляющие программы на обработку шкатулки. Результат обработки — готовое изделие — они могли подержать в руках и рассмотреть со всех сторон. По мнению как участников, так и организаторов, мастер-класс прошел с большим успехом.
В статье использованы материалы Русского фортификационного общества (www.fortification.ru).
1Брестская крепость, памятник оборонной архитектуры XIX века. Расположена в западной части Бреста, (Белоруссия). Была возведена в середине XIX века на месте древнего городища, на островах, образованных реками Западный Буг и Мухавец, их рукавами и искусственными каналами. Проект крепости, разработанный русскими военными инженерами К.Опперманом, Малецким и А.Фельдманом, был утвержден в 1830 году. Первый камень крепости был заложен 1 июня 1836 года, а открытие ее состоялось 26 апреля 1842 года. Это крепость первого класса. Общая площадь всех укреплений — 4 км2, протяженность главной крепостной линии — 6,4 км. Главным оборонительным узлом была Цитадель — криволинейная в плане замкнутая двухэтажная казарма длиной 1,8 км со стенами почти двухметровой толщины.
С 1939 года крепость использовалась для размещения войск и складов Красной Армии. К 22 июня 1941 года в крепости находились четыре полка 42-й и 6-й стрелковых дивизий РККА, а также часть личного состава 33-го инженерного полка, несколько отдельных батальонов различных родов войск и пограничники 9-й заставы 17-го погранотряда.
К 9 часам утра 22 июня, когда фашистам удалось сомкнуть кольцо вокруг крепости, оставшиеся 3,5-4 тыс. бойцов и командиров заняли оборону. Верные своему воинскому долгу, они превратили крепость в серьезный очаг сопротивления наших войск на западной границе. Организованное сопротивление длилось неделю. Небольшие группы и отдельные бойцы вели боевые действия в августе—сентябре 1941-го. По признанию высшего генералитета Германии, потери гитлеровцев при штурме крепости составили 5% от общего числа потерь вермахта с 22-го по 30 июня 1941 года.
В настоящее время на территории крепости расположен мемориал. Правительство Белоруссии готовит заявку на включение фортификационного комплекса крепости и фортов в список наследия ЮНЕСКО.
2Цитадель — сомкнутое укрепление внутри крепостной ограды, служащее последним опорным пунктом (редутом) крепости и устраиваемое с целью заставить атакующего после овладения главною оградою начать новую осаду (Энциклопедический словарь Ф.А.Брокгауза и И.А.Ефрона).
3Бойница — отверстие для ружейной стрельбы, проделываемое в каменной или деревянной стене, а также устраиваемое на скате земляного бруствера (Энциклопедический словарь Ф.А.Брокгауза и И.А.Ефрона).
4Амбразура (франц. embrasure — бойница) — открытое (иногда снабженное заслонкой) отверстие в оборонительных сооружениях и бронебашнях для ведения огня из орудий, минометов и пулеметов (в отличие от бойницы, устраиваемой для стрельбы из автомата, винтовки). Формы и размеры амбразуры зависят от характера оружия, сектора обстрела, условий стрельбы (электронная версия «Большой cоветской энциклопедии»).
 |
|
