Superbe Tuto AutoCAD (2012-202X) Modelisation 3D

Hello

Voir le PDF joint qui a ete concu a l epoque de ACAD™ 2012 / 2013 …

MAIS rien n a evolue en 3D malheureusement dans AutoCAD® depuis LONGTEMPS !

Bye, Pat

AutoCAD_201X_Tuto_3D_Modelisation_v201.pdf (3,0 Mo)

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Oui merci, bien complet effectivement, un résumé ci-dessous:

Guide Complet : Modélisation et Visualisation 3D dans AutoCAD®

Table des Matières

  1. Concepts de Base de la Modélisation 3D
  2. Systèmes de Coordonnées 3D (SCU)
  3. Outils de Visualisation 3D
  4. Création de Modèles 3D
  5. Modifications des Surfaces et Solides 3D
  6. Manipulation des Objets 3D
  7. Création de Coupes et Dessins 2D

1. Concepts de Base de la Modélisation 3D

AutoCAD® propose trois types de modèles 3D, chacun adapté à des besoins spécifiques :

1.1 Modèles Filaires (Wireframe Models)

Les modèles filaires constituent la forme la plus basique de représentation 3D :

  • Création : Définis en positionnant des objets 2D dans l’espace 3D à l’aide de coordonnées X, Y, Z ou en définissant le plan de construction (plan XY du SCU)
  • Limitations : Manquent de fonctions de masquage, d’ombrage et de rendu
  • Affichage : Matérialisés par leurs contours avec des lignes et des courbes
  • Usage : Conviennent pour des modèles simples ou des esquisses conceptuelles

1.2 Surfaces

Les surfaces offrent un niveau intermédiaire de complexité et de fonctionnalités :

  • Structure : Créent des surfaces à facettes utilisant des mailles polygonales
  • Précision : « Les différentes faces de ces maillages étant planes, elles ne sont qu’une approximation de surfaces courbes »
  • Avantages : Utiles pour des fonctions de masquage, d’ombrage et de rendu, contrairement aux modèles filaires
  • Limitations : Ne possèdent pas de propriétés physiques comme la masse ou le volume
  • Affichage : Affichées en mode filaire jusqu’à l’utilisation des commandes CACHER, RENDU ou MODEOMBRE
  • Types : AutoCAD® offre deux types de surfaces : procédurales et NURBS

1.3 Solides

Les solides représentent le type de modélisation 3D le plus complet et informatif :

  • Définition : Représentent le volume d’un objet et constituent « le type de modèle 3D le moins ambigu et qui donne le plus d’informations sur l’objet »
  • Facilité d’usage : Plus faciles à construire et à manipuler que les modèles filaires ou les maillages pour des objets complexes
  • Méthodes de création :
    • À partir de figures élémentaires (parallélépipèdes, cônes, cylindres, sphères, tores, biseaux)
    • Par extrusion ou révolution d’objets 2D
  • Opérations avancées : Permettent des opérations booléennes (combinaison, soustraction, intersection)
  • Manipulation : Les faces des solides sont facilement manipulables
  • Analyse : Permettent l’analyse des propriétés mécaniques (volume, moments d’inertie, centre de gravité)
  • Export : Permettent l’exportation de données pour des applications de fraisage ou d’analyse par éléments finis
  • Affichage : Comme les maillages, affichés en filaire jusqu’aux commandes CACHER, SHADE ou RENDU
  • Conversion : « Il est possible de convertir un solide en surface ou en objet maillé, ou éventuellement coudre les surfaces closes afin de créer un objet solide 3D »

2. Systèmes de Coordonnées 3D (SCU)

Le travail en 3D repose sur la maîtrise des systèmes de coordonnées :

2.1 Types de Systèmes de Coordonnées

Système de Coordonnées Général (SCG)

  • Système fixe de référence absolute

Système de Coordonnées Utilisateur (SCU)

  • Système mobile et adaptable
  • « Le SCU permet d’entrer les coordonnées, de définir les plans de dessin, ainsi que les vues »
  • La modification du SCU n’affecte pas le point de vue, seulement l’orientation et l’angle du système de coordonnées
  • Permet de simplifier le travail en alignant le SCU avec des faces spécifiques d’un objet
  • Un seul SCU peut être courant à la fois, mais avec la variable système UCSVP activée, un SCU peut être verrouillé à une fenêtre

2.2 Règles Fondamentales

La règle de la main droite est utilisée pour déterminer la direction positive de l’axe Z et le sens positif de rotation autour d’un axe.

2.3 Création de SCU

Méthode par Trois Points

Définir l’origine, puis les directions positives des axes X et Y

SCU Orthogonal Prédéfini

Basés sur le SCG, accessibles via la boîte de dialogue SCU

SCU Dynamique

  • Détecte automatiquement les faces des solides
  • S’aligne automatiquement pour la création de géométries simples, de texte, de références, de solides ou pour des modifications

2.4 Types de Coordonnées 3D

Coordonnées Cartésiennes (X,Y,Z)

  • Similaires aux coordonnées 2D, avec ajout de la valeur Z
  • Absolu : X,Y,Z
  • Relatif : @X,Y,Z

Coordonnées Cylindriques (distance<angle,Z)

  • Distance depuis l’origine du SCU dans le plan XY
  • Angle par rapport à l’axe X dans le plan XY
  • Valeur Z
  • Absolu : X<[angle X],Z
  • Relatif : @X<[angle X],Z

Coordonnées Sphériques (distance<angle_X<angle_XY)

  • Distance depuis l’origine du SCU
  • Angle par rapport à l’axe X dans le plan XY
  • Angle par rapport au plan XY
  • Absolu : X<[angle X]<[angle XY]
  • Relatif : @X<[angle X]<[angle XY]

3. Outils de Visualisation 3D

AutoCAD® offre plusieurs outils sophistiqués pour naviguer et visualiser les modèles 3D :

3.1 Disques de Navigation SteeringWheel

Les SteeringWheels permettent une navigation intuitive dans l’espace 3D :

  • Fonctions 2D : Panoramiques et zooms
  • Fonctions 3D : Centrer et orbiter un objet, ou se déplacer dans un modèle (visite de bâtiment)

3.2 Cube de Visualisation ViewCube

Le ViewCube offre un contrôle visuel de l’orientation du modèle :

  • Interface interactive : Affiche une vue interactive du modèle
  • Changement d’orientation : Permet de changer rapidement d’orientation
  • Types de vues : Permet de passer des vues parallèles aux vues en perspective
  • Vue de début : Définit et restaure une vue familière du modèle
  • Restauration SCU : « Restaurer un SCU existant » permet de revenir à un SCU précédemment enregistré

3.3 ShowMotion

ShowMotion offre des fonctionnalités avancées de présentation :

  • Accès aux vues : Permet d’accéder à des vues prédéfinies
  • Animations : Création d’animations (prises de vue de navigation enregistrées, cinématiques)
  • Prises de vue statiques : Création et gestion de vues fixes

4. Création de Modèles 3D

4.1 Méthodes Générales de Création

Plusieurs approches sont disponibles pour créer des surfaces et des solides :

  • À partir de contours 2D existants
  • Directement avec des outils primitifs de base

4.2 Méthodes Basées sur des Profils 2D

Extrusion d’Objets

  • Principe : « Créer un solide extrudé à partir des contours clos »
  • Mécanisme : Un profil 2D est étendu le long d’une ligne droite ou d’une trajectoire

Balayage d’Objets

  • Principe : Un profil est balayé le long d’une trajectoire
  • Avantage : Offre plus de contrôle que l’extrusion avec trajectoire

Révolution d’Objets

  • Principe : Un profil ouvert (surface) ou fermé (solide) est tourné autour d’un axe

Lissage (Loft)

  • Principe : Crée un solide ou une surface entre plusieurs sections ou courbes de guidage

Découpage d’un Solide

  • Principe : Création de solides par section

Conversion d’Objets Planaires avec Épaisseur

  • Principe : Transforme des objets 2D en solides ou surfaces 3D

4.3 Création de Solides Primitifs

AutoCAD® propose plusieurs primitifs 3D de base :

Parallélépipède (Commande BOITE)

  • Base parallèle au plan XY du SCU

Cône (Commande CONE)

  • Base circulaire ou elliptique
  • Hauteur parallèle à l’axe Z
  • Options pour tronc de cône, définition par 3 points

Sphère (Commande SPHERE)

  • Définie par centre et rayon
  • Alternatives : 2/3 points, ou tangente-tangente-rayon

Pyramide (Commande PYRAMIDE)

  • Nombre de côtés configurables (3-32)
  • Option Extrémité Axe

Biseau (Commande BISEAU)

  • Base parallèle au plan XY, face inclinée
  • Options Cube ou Longueur

Tore (Commande TORE)

  • Forme d’anneau définie par deux rayons

4.4 Outils Spécialisés

Polysolide

  • Tracé comme une polyligne
  • Profil rectangulaire par défaut
  • Utilisé pour créer des murs

Appuyer/Tirer (Presspull)

  • Crée un solide extrudé à partir de contours fermés
  • Fonctionne avec zones hachurables, objets 2D fermés, régions, faces 3D

4.5 Maillages (Meshes)

Les maillages offrent une approche flexible pour des géométries complexes :

Structure

  • Composés de sommets, d’arêtes et de faces polygonales (triangles et quadrilatères)
  • N’ont pas de propriétés de masse, mais permettent le masquage, l’ombrage et le rendu

Applications

  • Utiles pour des géométries avec motifs particuliers (exemple : terrain montagneux)

Types de Création

  • Primitives de maillage (boîtes, cônes, etc.)
  • À partir d’autres objets (réglés, extrudés, par révolution, définis par arêtes)
  • Conversion de solides/surfaces existants

Personnalisation des Maillages

  • 3DMAILLE : Pour maillages rectangulaires (irréguliers)
  • PMAILLE : Pour maillages à plusieurs faces avec nombreux sommets et arêtes invisibles
  • Densité : Gérée par les matrices M et N de sommets

4.6 Modèles Filaires Purs 3D

  • Polyligne 3D
  • Courbe Spline
  • Hélice cylindrique

4.7 Ajout d’Épaisseur 3D et Élévation

Épaisseur 3D

  • Propriété qui étend un objet au-dessus ou en dessous de son emplacement Z
  • S’applique uniformément à certains objets 2D (solides 2D, arcs, cercles, lignes, polylignes, texte SHX, arêtes, points)

Élévation (ELEV)

  • Définit la valeur Z par défaut des nouveaux objets par rapport au plan XY du SCU

5. Modifications des Surfaces et Solides 3D

5.1 Manipulations Générales

Après la création, les modèles peuvent être affinés :

  • Utilisation des poignées ou de la palette Propriétés
  • Modification de la forme et la taille tout en conservant la forme de base pour les primitifs

5.2 Sélection et Modification des Sous-objets 3D

Possibilités

  • Permet de déplacer, faire pivoter et mettre à l’échelle des faces, arêtes et sommets sur les solides 3D

Contraintes

  • Des règles et limitations s’appliquent pour préserver l’intégrité du solide
  • Les modifications peuvent échouer si elles changent trop la topologie ou prolongent des surfaces splines

5.3 Modifications des Faces et des Arêtes

Commandes d’Édition de Solide

  • Extruder, déplacer, faire pivoter, décaler, effiler, copier et supprimer des faces
  • Possibilité d’affecter des couleurs et des matériaux

Opérations Spécifiques

Déplacer des Faces

  • Déplace les faces sélectionnées sans modifier leur orientation

Décaler des Faces

  • Crée de nouvelles faces en décalant les existantes vers l’intérieur ou l’extérieur

Supprimer des Faces

  • Supprime des faces, des trous et des raccords

Rotation des Faces

  • Fait pivoter les faces sélectionnées autour d’un axe

Effiler des Faces

  • Effile des faces avec un angle de dépouille

Copie des Faces et des Arêtes

  • Copie les arêtes sous forme d’objets 2D/3D

Coloration des Faces et des Arêtes

  • Application de couleurs personnalisées

5.4 Modifications des Sommets

Le déplacement, la rotation ou la mise à l’échelle peuvent trianguler ou ajuster des faces adjacentes.

5.5 Fonctions Ajoutées sur les Faces des Solides

Graver une Empreinte (GRAVER)

  • Combine un objet 2D/3D avec une face, créant une arête d’intersection

Raccord (RACCORD) et Chanfrein (CHANFREIN)

  • Ajoutent des arrondis ou des biseaux aux arêtes des solides 3D
  • Important : Ces opérations suppriment l’historique du solide

5.6 Opérations Avancées

Séparation des Solides 3D

  • Décompose des solides composés en leurs composants

Gainage des Solides 3D

  • Crée un revêtement d’épaisseur spécifiée à partir d’un solide

Nettoyage et Vérification des Solides 3D

  • Supprime les faces, arêtes et sommets redondants
  • Vérifie la validité du solide

6. Manipulation des Objets 3D

AutoCAD® propose un ensemble complet d’outils de manipulation spécifiques à la 3D :

6.1 Opérations Standard de Manipulation 3D

  • DEPLACER3D : Déplacement d’objets dans l’espace 3D
  • ROTATION3D : Rotation autour d’axes 3D
  • ALIGNER3D : Alignement d’objets 3D
  • MIROIR3D : Création de symétries dans l’espace 3D
  • ECHELLE3D : Redimensionnement d’objets ou sous-objets uniformément, selon un axe ou un plan
  • Réseau 3D : Création de réseaux dans l’espace tridimensionnel
  • DEFAULTGIZMO : Outil de manipulation visuelle

7. Création de Coupes et Dessins 2D à partir de Modèles 3D

AutoCAD® permet de générer des représentations 2D et 3D précises à partir de modèles volumiques :

7.1 Coupes de Solides 3D (COUPE)

Principe

  • Crée une section 2D (région) à partir de l’intersection d’un plan et d’objets solides

Définition du Plan de Coupe

Le plan de coupe peut être défini par :

  • Trois points
  • Un objet existant
  • La vue courante
  • Un plan principal du SCU (XY, YZ, ZX)

7.2 Objets de Coupe (PLANDECOUPE)

Fonctionnement

  • Agissent comme des plans sécants traversant des solides, surfaces ou régions en temps réel

États Disponibles

  • « Plan de coupe » : Plan infini
  • « Limite de coupe » : Parallélépipède 2D
  • « Volume de coupe » : Parallélépipède 3D

Fonctionnalités Avancées

  • Les objets de coupe ne sont pas visibles dans DWF Viewer, mais la géométrie coupée est affichée avec la meilleure fidélité visuelle
  • Permettent de générer des blocs 2D ou 3D précis à partir du modèle
  • Possibilité d’ajouter des raccourcissements (segments multiples) à une ligne de coupe

7.3 Coupe 3D

Principe

  • Fonction activée pour un objet de coupe
  • Permet de couper un modèle 3D dynamiquement dans l’espace objet pour visualiser les détails intérieurs
  • Outil analytique pour explorer l’intersection de l’objet de coupe avec la géométrie 3D

7.4 Mise à Jour des Coupes

  • Les coupes générées sont des blocs qui peuvent être renommés et modifiés
  • Elles peuvent être mises à jour manuellement pour refléter les changements du modèle 3D

7.5 Création d’une Vue Aplanie (APLANIRGEOM)

Principe

  • Crée une représentation 2D de tous les objets 3D (régions, surfaces, solides) inclus dans la vue courante
  • « Ce processus revient à prendre un cliché du modèle 3D entier avec une caméra, puis à mettre à plat la photographie »

Résultat

  • La vue obtenue est un bloc 2D modifiable, utile pour les illustrations techniques
  • Capture les objets 3D dans leur intégralité, même s’ils sont coupés par des objets de coupe

Conclusion

Ce guide fournit une base solide pour comprendre et utiliser les capacités 3D d’AutoCAD®, depuis la conceptualisation des modèles jusqu’à leur visualisation avancée et la génération de documentation technique. La maîtrise de ces concepts permet de créer des modèles 3D professionnels et d’en extraire efficacement les informations nécessaires pour la production et l’analyse.