التصميم ثنائي وثلاثي الأبعاد | الوحدة الثانية | الدرس الثاني

التصميم ثنائي وثلاثي الأبعاد هو عنوان الدرس الثاني من الوحدة الثانية التي تحمل اسم “التصميم والنمذجة الأولية” من مقرر “التصميم الهندسي”.

سنتعرف في هذا الموضوع على عالم التصميم ثنائي وثلاثي الأبعاد بصورة مفصَّلة، واستخداماتها في الهندسة، وإنشاء أشكال أساسية ثنائية وثلاثية الأبعاد.

لذا قم بقراءة أهداف التعلُّم جيدًا، ثم أعد قراءتها وتأكَّد من تحصيل محتواها بعد انتهائك من دراسة الموضوع.

أهداف التعلُّم

• تمييز الفرق بين الرسومات ثنائية وثلاثية الأبعاد.
• استخدام برنامج فري كاد للنمذجة.
• استخدام أسطح العمل في برنامج التصميم بمساعدة الحاسب.
• إنشاء أشكال أساسية ثنائية وثلاثية الأبعاد.
• تمييز الفرق بين البطانة والبثق.
• معرفة طرائق العرض ثلاثية الأبعاد المختلفة.

هيا لنبدأ!

مقدمة – التصميم ثنائي وثلاثي الأبعاد

ستتعرف في هذا الموضوع على عالم التصميم ثنائي وثلاثي الأبعاد بشكل مفصَّل. يتم استخدام الرسومات ثنائية الأبعاد والرسومات ثلاثية الأبعاد في الهندسة لعرض مواصفات التصميم ومعلوماته.

ويتم استخدام الرسومات ثنائية الأبعاد، والتي تُعرف أيضًا بالرسومات الفنية أو المُخطَّطات، لنقل المعلومات حول التصميم بوضوح ودقة، كما توفِّر الرسومات ثلاثية الأبعاد، والتي تُعرف أيضًا بالنماذج ثلاثية الأبعاد تمثيلًا أكثر واقعية لمجسَّم أو هيكلٍ معيَّن.

لمعرفة الفرق بين التصميم ثنائي وثلاثي الأبعاد بشكل مبسط، يمكِنك الاطّلاع على الرابط التالي:

الفرق بين ثنائي البعد 2D وثلاثي البعد 3D

التصميم ثنائي وثلاثي الأبعاد (2D and 3D Design)

يشير التصميم ثنائي الأبعاد (Two-Dimensional – 2D) إلى تمثيل مجسَّم باستخدام بعدين، وهما الطول والعرض دون العمق، ويمكِن تمثيل هذا التصميم على مستوٍ، كقطعة من الورق أو شاشة الحاسب، وتعدُّ الرسومات واللوحات والنصوص المكتوبة على الورق من أمثلة النماذج ثنائية الأبعاد.

يشير التصميم ثلاثي الأبعاد (Three-Dimensional – 3D) إلى تمثيل مجسَّم باستخدام ثلاثة أبعاد: الطول والعرض والعمق، ويمكِن تمثيل هذا التصميم في العالم الواقعي على شكل مجسَّم ذي حجم، مثل المكعب أو الكرة.

يتيح الحاسب استخدام النماذج الرياضية لإنشاء رسومات تمثل النماذج والرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد، ويمكِن عرض هذه النماذج على شاشة ثنائية الأبعاد؛ مما يعطي نوعًا من الإحساس بالعمق.

تتضمن أمثلة النماذج ثلاثية الأبعاد: التماثيل والمنحوتات والمباني، وتتضمن كذلك شخصيات الأفلام وألعاب الفيديو الكرتونية ثلاثية الأبعاد، والتي يتم إنشاؤها بواسطة الحاسب أيضًا.

مقارنة بين الرسومات ثنائية وثلاثية الأبعاد (Comparing 2D and 3D Drawings)

يتم في الهندسة استخدام كل من الرسومات ثنائية الأبعاد والرسومات ثلاثية الأبعاد؛ لتوصيل معلومات ومواصفات التصميم، ومع ذلك توجد بعض الاختلافات الرئيسة بينهما.

الرسومات ثنائية الأبعاد

تقدِّم الرسومات ثنائية الأبعاد (الرسومات الفنية والمُخطَّطات) معلومات دقيقة حول التصميم، وغالبًا ما يتم استخدام في عملية التصنيع لإنشاء الأجزاء والتجميعات (Assemblies) وفي المشاريع المعمارية والإنشائية، وعادةً ما يتم إنشاء الرسومات ثنائية الأبعاد باستخدام برامج التصميم بمساعدة الحاسب (CAD)، ويعدُّ إنشاؤها ومشاركتها أمرًا سهلًا نسبيًا، كما يمكِن طباعتها أو عرضها على شاشة الحاسب.

الرسومات ثلاثية الأبعاد

تسمح الرسومات ثلاثية الأبعاد، والتي تعرف أيضًا بالنماذج ثلاثية الأبعاد، للمهندسين والمُصمِّمين بتصور التصميم من كافة زواياه، كما توفر هذه الرسومات تمثيلًا أكثر واقعية للمُجسَّم، بحيث يمكِن استخدامها لمحاكاة سلوك المُنتَج النهائي، ويتم إنشاء هذا النوع من الرسومات عادةً باستخدام برامج حاسوبية خاصة للتصميم ثلاثي الأبعاد؛ لإنشاء صور ورسوم متحركة واقعية يتم استخدامها غالبًا في تصميم المنتجات وتطويرها، وتُستخدَم هذه الرسومات كذلك في المشاريع المعمارية والإنشائية، ومع ذلك يمكِن أن يكون إنشاء رسومات ثلاثية الأبعاد أكثر تعقيدًا واستهلاكًا للوقت مقارنة بإنشاء رسومات ثنائية الأبعاد، كما يمكِن أن يكون أكثر استهلاكًا للموارد عند تخزينها ومشاركتها.

في الجدولين التاليين نستعرض بعض الأمثلة على الأشكال ثنائية وثلاثية الأبعاد.

معلومة

تشير الأشكال ثنائية وثلاثية الأبعاد في الهندسة إلى عدد الأبعاد الخاصة بالشكل أو المجسَّم.

مقدمة في برنامج فري كاد (Introduction to FreeCAD)

فري كاد هو برنامج مجاني ومفتوح المصدر لتصميم النماذج ثلاثية الأبعاد بمساعدة الحاسب، يتم استخدام لإنشاء وتحرير نماذج للمشاريع المعمارية والهندسية ومشاريع البناء، كما يسمح هذا البرنامج للمُستخدِمين بإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد للمباني، وللأجزاء الميكانيكية للآلات والمعدَّات الأخرى، وذلك باستخدام مجموعة متنوعة من الأدوات والميزات، ويتوفر برنامج فري كاد لأنظمة تشغيل ويندوز (Windows)، وماك أو أس (macOS) ولينكس (Linux)، كما يتضمن مجموعة متنوعة من أدوات النمذجة، مثل:

• تصميم قطعة (Part Design): لإنشاء أجزاء وتجميعات ميكانيكية ثلاثية الأبعاد.
• العمارة وتقنية البيم (Arch & BIM): للتصميم المعماري ونمذجة معلومات البناء.
• الراسم التخطيطي (Sketcher): لإنشاء رسومات ثنائية الأبعاد يمكِن تحويلها إلى أشكال ثلاثية الأبعاد.
• جدول البيانات (Spreadsheet): لإنشاء جداول البيانات وتحريرها.
• تحليل العناصر المحدودة (FEM): لتحليل الهياكل والأجزاء الميكانيكية.
• تتبُّع الأشعة (Raytracing): لإنشاء تصورات واقعية للنماذج.
• الروبوتية (Robotics): لتصميم حركات الذراع الآلية، ومحاكاتها.

يسمح برنامج التصميم فري كاد بتغيير حجم وشكل المُجسَّمات والأشكال الهندسية عن طريق ضبط معاملاتها؛ مما يسهِّل إجراء تغييرات على التصميم ومعاينة النتائج بصورة فورية، ويمكِنك أيضًا إنشاء تجميعات للأجزاء، وإنشاء قيود أو تحريرها لإنشاء نماذج أكثر تعقيدًا.

يمكِنك تنزيل البرنامج من الرابط التالي:

https://www.freecad.org/downloads.php

تعريف هام

النمذجة ثلاثية الأبعاد هي عملية إنشاء تمثيل رقمي لمجسَّم أو بيئة ثلاثية الأبعاد باستخدام برنامج متخصص.

أسطح العمل (Workbenches)

يُعرَّف سطح العمل في برنامج التصميم بمساعدة الحاسب (CAD) بأنه مجموعة الأدوات والميزات التي يتم تنظيمها وتجميعها معًا لأداء مهمَّة أو مجموعة من المهام المحدَّدة، وتوفر لك أسطح العمل في برنامج التصميم بمساعدة الحاسب مجموعة من الأدوات المصمَّمة خصيصًا لنوع محدَّد من الأعمال والأنشطة في ذلك البرنامج؛ مما يتيح الوصول بسرعة وسهولة إلى الأدوات التي تحتاجها لمهمَّة معيَّنة دون الحاجة إلى التنقُّل عبر مجموعة كبيرة من الأدوات التي قد لا تكون ذات علاقة بمهمَّتك الحالية.

يوجد في برنامج فري كاد مجموعة متنوعة من أسطح العمل المُصمَّمة لمهام ووظائف محدَّدة، ويمكِنك استكشاف بعض أسطح العمل الرئيسة في هذا البرنامج من خلال الجدول التالي.

تحويل الأشكال ثنائية الأبعاد إلى نماذج ثلاثية الأبعاد (Transforming 2D Shapes into 3D Models)

ستتعلَّم في هذا الموضوع كيفية استخدام برنامج فري كاد لإنشاء أشكال ثنائية الأبعاد، ثم تحويلها إلى أشكال ثلاثية الأبعاد وستقوم بإنشاء أشكال ثلاثية الأبعاد من البداية، وذلك بدلًا من استخدام الأشكال الموجودة سابقًا في سطح العمل.

ستبدأ أولًا بإنشاء شكل بسيط مثل المربع، وستتعلَّم كيفية تحويله إلى شكل ثلاثي الأبعاد مثل المكعب، كما ستستخدِم تقنية تسمى الرسم التخطيطي (Sketching)، حيث سترسم الشَّكل على سطحٍ مستوٍ يسمى المستوى، ثم ستتعلَّم كيفية استخدام أدوات مختلفة لرسم الشَّكل، وضبط حجمه وموضعه.

ستتعلَّم أيضًا خلال عملية الرسم كيفية تطبيق القيود على الأشكال، وهي بمثابة القواعد التي يمكنك استخدامها للحفاظ على اتساق الرسم التخطيطي.

بمجرد أن يصبح الشَّكل ثنائي الأبعاد جاهزًا، ستتعلَّم كيفية إضافة العمق ليتحول إلى شكل ثلاثي الأبعاد، وستستخدِم تقنية تسمى البطانة (Padding) لإضافة سماكة موحَّدة للشكل ثنائي الأبعاد.

معلومة

تنشئ البطانة شكلًا ثلاثي الأبعاد بسماكة ثابتة من شكل ثنائي الأبعاد، بينما ينشئ البثق شكلًا ثلاثي الأبعاد بسماكة متغيِّرة من شكل ثنائي الأبعاد، من خلال سحبه على طول محور معيَّن.

بإمكانك مراجعة محتوى موضوع “التصميم ثنائي وثلاثي الأبعاد” حتى نهاية هذا القسم، من خلال الرابط التالي:

إنشاء شكل ثنائي الأبعاد (Creating a 2D Shape)

التصميم والنمذجة الأولية (Design and Prototyping)

يعدُّ كل من التصميم والنمذجة الأولية من المفاهيم المهمة في عملية إنشاء المُنتَجات وتطويرها، وتبرز أهميتها أيضًا من خلال استخدام برامج النمذجة ثلاثية الأبعاد، مثل برنامج فري كاد، حيث يتيح هذا البرنامج إنشاء النماذج ثلاثية الأبعاد التي يمكِن استخدامها في تصميم وإنشاء النماذج الأوليَّة، وتحريرها، وتعديلها، ويمكِنك من خلال هذا البرنامج إنشاء رسومات ثنائية الأبعاد وأشكال ثلاثية الأبعاد، وإجراء عمليات منطقية وتطبيق تحويلات مختلفة، كما يمكِنك استيراد وتصدير تنسيقات ملفات مختلفة، وكذلك استخدام البرنامج لإجراء عمليات المحاكاة والعرض، وإنشاء نموذج أولي افتراضي للتصميم واختباره قبل إنشاء النموذج الأولي الفعلي.

ستقوم الآن بإنشاء مستند جديد لبدء العمل مع برنامج فري كاد.

لإنشاء مستند جديد:

1. من Toolbar (شريط الأدوات)، اضغط على أيقونة New (جديد).
2. من Workbenches drop-down (القائمة المنسدلة لسطح العمل)، اختر (Part Design) تصميم قطعة.

لاحظ أن

يشبه استخدام برنامج فري كاد استخدامك لأدوات الكتابة الرقمية، فبدلًا من الرسم على الورق، سترسم بالقلم الرقمي على الحاسب.

لاحظ أن

نظام إحداثيات المُستخدِم (User Coordinate System – UCS) الثلاثي في برنامج فري كاد هو تمثيل مرئي للمحاور الثلاثة (X وY وZ) لنظام الإحداثيات ثلاثي الأبعاد.

إنشاء هيكل (Creating a Body)

يشير مصطلح الهيكل (Body) في سياق برامج التصميم بمساعدة الحاسب إلى التمثيل ثلاثي الأبعاد لجسم مادي، فهو نموذج رقمي يمكِن إنشاؤه وتحريره ومعالجته باستخدام أدوات وميزات برامج التصميم بمساعدة الحاسب.

قد تكون الهياكل بسيطة أو معقَّدة، وقد تتكوَّن من جزء واحد أو أكثر، وفي معظم برامج التصميم بمساعدة الحاسب، يتم الإشارة إلى الجسم الصلب على أنه مجسَّم ذو حجم معيَّن، ويمكِن تمثيله بمجموعة معادلات رياضية ورؤوس هندسية.

يعدُّ إنشاء الهيكل في برامج التصميم بمساعدة الحاسب خطوة أساسية في عملية التصميم والتصنيع، فهو يسمح للمُستخدِم بتمثيل التصميم وتحليله وإيصاله بشكلٍ فعَّال، كما يسمح لعملية التصنيع بأن تكون فعَّالة، دقيقة، ومضبوطة من حيث التكلفة.

لإنشاء هيكل في برنامج فري كاد، يمكِنك استخدام مجموعة متنوعة من الأدوات وفقًا للمتطلَّبات المحدَّدة لمشروعك، والآن ستنشئ هيكلًا باستخدام سطح العمل تصميم قطعة (Part Design).

لإنشاء هيكل:

1. من قائمة Start Part (جزء البداية)، ومن علامة تبويب Tasks (المهام)، اضغط على Create body (إنشاء هيكل).
2. من علامة تبويب Start body (بداية الهيكل)، اضغط على Create sketch (إنشاء رسم تخطيطي).

أسطح العمل للرسم الهندسي (Planes)

سطح العمل للرسم الهندسي (Plane) هو سطح ثنائي الأبعاد يمكِن استخدامه كمرجِع لإنشاء الأشكال للمجسَّمات، وتحديد موضعها في مساحة ثلاثية الأبعاد، ويتم استخدامها في سطح عمل الراسم التخطيطي (Sketcher) لإنشاء رسومات تخطيطية ثنائية الأبعاد يمكِن بثقها أو تدويرها أو إضافة البطانة لها في أشكال ثلاثية الأبعاد.

يتم استخدام نظام الإحداثيات العام كإطار مرجعي ثلاثي الأبعاد يعتمد على الإحداثيات X وY وZ لتحديد موضع أي نقطة في الفراغ بالنسبة إلى نقطة أصل ثابتة.

يوجد في برنامج فري كاد 3 أسطح عمل رئيسة للرسم الهندسي، وهي: مستوى XY، ومستوى YZ، ومستوى XZ، ويمكِن استخدام كلٍ منها لأغراض مختلفة.

• مستوى XY: هو المستوى الافتراضي المُستخدَم عند إنشاء رسم تخطيطي جديد، وهو مستوىً أفقي يوازي مستوى XY في نظام الإحداثيات العام.
• مستوى YZ: يوازي هذا المستوى مستوى YZ في نظام الإحداثيات العام، ويعدُّ مفيدًا بشكلٍ خاص عند إنشاء رسومات تخطيطية موجَّهة عموديًا.
• مستوى XZ: يوازي هذا المستوى مستوى XZ في نظام الإحداثيات العام، ويعدُّ مفيدًا عند إنشاء رسومات تخطيطية موجَّهة أفقيًا.

يوضح الشكل التالي المستويات الثلاثة الرئيسة:

معلومة

يوجد سطح عمل للرسم الهندسي يطلق عليه المستوى المُخصَّص من قِبل المُستخدِم (User-Define Plane)، ويتم إنشاؤه بواسطة المُستخدِم، حيث يسمح بإنشاء سطح مرجعي في أي مكان واتّجاه داخل متَّجَه الفراغ ثلاثي الأبعاد.

هذه بعض الأمثلة لكيفية استخدام أسطح العمل للرسم الهندسي في برنامج فري كاد، وهناك العديد من الميزات الأخرى التي تعتمد على برنامج التصميم المُستخدَم.

تكمن الفكرة الرئيسة بأنه يمكِن استخدام كل سطح عمل للرسم الهندسي كسطح مرجعي لأغراض مختلفة.

يتم استخدام السطح XY بشكل أساسي لإنشاء الرسومات التخطيطية، ويتم استخدام السطح YZ في الغالب للمحاذاة، بينما يتم استخدام السطح XZ بشكل أساسي لإنشاء المقاطع العرضية.

ستختار الآن سطح العمل للرسم الهندسي XY في برنامج فري كاد عن طريق تحديد السطح XY من قائمة أسطح العمل للرسم الهندسي.

سينتج عن ذلك رسم تخطيطي جديد موازٍ للسطح XY. يشبه هذا الأمر إلى حد كبير الرسم على قطعة ورق على مكتبك، حيث تمثِّل الورقة هنا السطح XY، وما ترسمه عليها هو الرسم التخطيطي.

لاختيار مستوى العمل:

1. من علامة تبويب Tasks (المهام) في Combo View (عرض المجموعة)، اضغط على XY-Plane (السطح-XY).
2. من علامة تبويب Tasks (المهام) في Combo View (عرض المجموعة)، اضغط على OK (موافق).

لاحظ أن

سيقوم برنامج فري كاد تلقائيًا بتغيير سطح العمل من تصميم قطعة (Part Design) إلى الراسم التخطيطي (Sketcher) عند إنشاء رسم تخطيطي جديد.

الشبكة (The Grid)

يعدُّ تفعيل الشبكة عند استخدام برنامج فري كاد أمرًا ضروريًا لأنه يسمح لك بإنشاء المجسَّمات وتعديلها بدقة أكبر، حيث تتكوَّن الشبكة من مجوعة خطوط يتم عرضها على الشاشة، وتساعد هذه الخطوط على محاذاة النقاط والحواف وأوجه المجسَّم بخطوط الشبكة؛ مما يجعل تطبيق عملية النمذجة أكثر سهولة ودقة.

لتفعيل الشبكة:

1. من علامة تبويب Tasks (المهام)، اضغط على Edit Controls (تحرير عناصر التحكُّم).
2. من علامة تبويب Tasks (المهام) في علامة تبويب Edit Controls (تحرير عناصر التحكُّم)، اختر Show grid (عرض الشبكة).
3. ثم اختر Grid snap (جذب الشبكة).
4. من علامة تبويب Tasks (المهام)، اضغط على Edit Controls (تحرير عناصر التحكُّم) لتصغير علامة التبويب.

لاحظ أن

جذب الشبكة (Grid snap) ميزة تسمح بجذب المؤشر إلى خطوط الشبكة.

بإمكانك مراجعة محتوى موضوع “التصميم ثنائي وثلاثي الأبعاد” بدايةً من عنوان “إنشاء شكل ثنائي الأبعاد” حتى هذه النقطة، من خلال الرابط التالي:

سطح عمل الراسم التخطيطي (Sketcher Workbench)

لكي تقوم بإنشاء شكلًا ثنائي الأبعاد، ستعمل على سطح عمل الراسم التخطيطي (Sketcher)، حيث يوفر هذا السطح مجموعة أدوات وميزات تسمح لك بإنشاء الرسومات ثنائية الأبعاد، وتحريرها، وتطبيق قيود هندسية على نقاط الرسم التخطيطي، وخطوطه.

ستتعرف فيما يلي على بعض الأدوات الرئيسة في شريط أدوات سطح عمل الراسم التخطيطي (Sketcher) قبل البدء بإنشاء المربع:

• أدوات العرض

تتيح لك هذه الأدوات التحكُّم في عرض الرسم التخطيطي، مثل: التكبير والتصغير، والتحريك والتدوير.

• أدوات الراسم التخطيطي

تتيح لك هذه الأدوات بدء رسم تخطيطي أو الخروج منه.

• أدوات الراسم التخطيطي الهندسية

تتيح لك هذه الأدوات إنشاء الأشكال الأساسية للرسم، مثل: الخطوط، والأقواس، والدوائر والمستطيلات.

• أدوات القيود

تتيح لك هذه الأدوات تطبيق قيود على نقاط وخطوط الرسم التخطيطي، مثل: قيود المسافة، والزوايا، والتماثل.

ستستخدِم الآن أداة المستطيل (Rectangle) لإنشاء مستطيل في الرسم التخطيطي.

لإنشاء مستطيل:

1. من شريط toolbar (الأدوات)، اختر أداة Create rectangles (إنشاء مستطيلات).
2. اضغط على الرسم التخطيطي لتعيين الزاوية الأولى للمستطيل.
3. حرِّك المؤشر لتعيين الزاوية المقابلة في المستطيل، واضغط مرة أخرى لإنشاء المستطيل.

لاحظ أن

يمكِنك إلغاء تحديد أداة عن طريق الضغط بزر الفأرة الأيمن على المساحة الفارغة خارج الشكل؛ مما يؤدي إلى إلغاء تنشيط الأداة، وبذلك تتمكَّن من اختيار أداة أخرى.

قيود المجسَّمات (Object Constrains)

يتم استخدام القيود لتعريف الخصائص الهندسية والعلاقات بين العناصر المختلفة للرسم، مثل: النقاط والخطوط والأشكال، كما يتم استخدام القيود لتعريف سلوك مجسَّم والتأكُّد من محافظته على شكله وموضعه أثناء تطبيق تغييرات عليه، فعندما تقوم بإنشاء شكلًا كالمستطيل مثلًا في برنامج فري كاد، فإن هذا الشَّكل يتضمن مجموعة محدَّدة سابقًا من القيود، ويتم تطبيق هذه القيود تلقائيًا على المستطيل لضمان احتفاظه بخصائصه الهندسية وإمكانية تعديله وتغييره بشكل مناسب ومتناسق.

درجات الحرية (Degrees of Freedom – DoF)

تشير درجات الحرية (DoF) إلى عدد المتغيرات المستقلة التي يمتلكها الرسم أو العنصر المحدَّد، كما تحدِّد عدد الاتجاهات التي يمكنه التحرك بها، وإمكانية تعديلها.

يتم تحديد عدد درجات الحرية (DoF) من خلال عدد القيود الهندسية المطبقة على رسم أو عنصر، وعدد الأبعاد التي تحدِّده.

بإمكانك مراجعة محتوى موضوع “التصميم ثنائي وثلاثي الأبعاد” بدايةً من عنوان “سطح عمل الراسم التخطيطي” وحتى هذه النقطة، من خلال الرابط التالي:

أدوات القيود

من خلال الجدول التالي يمكنك التعرُّف بشكل تفصيلي على بعض أدوات القيود في برنامج فري كاد.

يمكِن أن يؤثر الترتيب الذي تطبق به القيود على مجسَّم معيَّن في برنامج فري كاد على سلوك المجسَّم وإمكانية رسمه، ومن الأفضل تطبيق القيود الأساسية في البداية، كتحديد موضع النقطة أو طول الخط، ثم إضافة قيود أكثر تعقيدًا حسب الحاجة.

على سبيل المثال، يتطلَّب تحويل مستطيل إلى مربع تقييد طول ضلعين متجاورين ليكونا متساويين، ويجب تطبيق قيود المسافة على ضلع واحد، ثم استخدام هذا الضلع كمرجِع لتقييد الضلع المتجاور.

لتقييد المسافة الأفقية:

1. من شريط أدوات Constrains (القيود)، اختر أداة Constraint horizontal distance (تقييد المسافة الأفقية).
2. اضغط على الحافة العلوية للمستطيل.
3. اضبط Length (الطول) على 50 mm (50 مليمتر).
4. ثم اضغط على OK (موافق).

ستستخدِم أداة التقييد بالتساوي (Constrain Equal) من أجل إنشاء المربع، وذلك يجعل أضلاع المستطيل متساوية.

لجعل الأضلاع متساوية:

1. من Toolbar (شريط الأدوات)، اختر أداة Constrain equal (التقييد بالتساوي).
2. اختر الحافة العلوية.
3. ثم اختر الحافة اليمنى للمستطيل.

لاحظ أن

عند اختيارك لأداة وتمريرك لمؤشر الفأرة فوق خط ما، فسيتحول لون الخط إلى اللون الأصفر، للإشارة إلى أنه تم اختياره، وبأنه يمكِن تحديده بالضغط عليه.

يتحول الخط إلى اللون الأخضر عند الضغط عليه؛ مما يشير إلى أن الخط قد تم تحديده، وحينها يمكِن استخدامه أو تعديله بواسطة الأداة الحالية.

في الختام، لتحصل على مربع مقيد بالكامل، ستحتاج إلى استخدام أداة تقييد الالتقاء (Constrain Coincidence) لتقييد موضع إحدى زوايا المربع عند تقاطع المحاور.

لتقييد النقاط:

1. من Toolbar (شريط الأدوات)، اختر أداة Constrain coincidence (تقييد الالتقاء).
2. حدِّد الزاوية اليسرى السفلية للمربع.
3. ثم حدِّد مركز المحور.

لاحظ أن

بمجرد تقييد المربع بالكامل لا يمكِنك تغيير شكله أو حجمه دون تجاوز قيد واحد أو أكثر من تلك القيود.

يمكِنك إغلاق الرسم التخطيطي بعد القيام بتقييد المربع بالكامل.

لإغلاق الرسم التخطيطي:

1. من علامة تبويب Tasks (المهام)، اضغط على Close (إغلاق).
2. من Combo View (عرض المجموعة)، اضغط على علامة تبويب Model (النموذج).

معلومة

يشير المربع المقيَّد بالكامل إلى أن الشكل جاهز للاستخدام كقاعدة لعمليات أخرى، مثل: إنشاء شكل ثلاثي الأبعاد بالبثق، أو لاستخدامه كمرجِع لأشكال أو قياسات أخرى.

عندما تنتهي من رسم المربع وتطبيق القيود، ستظهر التغييرات التي أجريتها في علامة تبويب النموذج (Model)، بحيث يمكِنك معاينة الهيكل العام لتصميمك.

سترى المربع الذي أنشأته كإضافة جديدة في شجرة النموذج بالخصائص والقيود نفسها التي طبقتها في الرسم التخطيطي، وسيكون للمربع اسم فريد أيضًا، وسيتم عرض خصائص المجسَّم في عرض الخصائص (Properties view)، حيث يمكِنك رؤية طول المجسَّم وعرضه وموضعه وخصائص أخرى.

لاحظ أن

إذا كنت تريد استخدام المربع كمرجع لأشكال أو ميزات أخرى، فيمكِنك تحديده من شجرة النموذج واستخدامه كأساس لعملك التالي.

بإمكانك مراجعة محتوى موضوع “التصميم ثنائي وثلاثي الأبعاد” بدايةً من عنوان “أدوات القيود” وحتى نهاية هذا القسم، من خلال الرابط التالي:

إنشاء شكل ثلاثي الأبعاد (Creating a 3D Shape)

البطانة (Padding)

بعد أن انتهيت من إنشاء المربع، ستتعرف على إمكانية تحويله إلى مكعب ثلاثي الأبعاد باستخدام تقنية البطانة، حيث تسمح لك هذه التقنية بإضفاء العُمق إلى شكل ثنائي الأبعاد مثل المربع من خلال إضافة السماكة إليه، وسيؤدي هذا إلى إنشاء شكل ثلاثي الأبعاد ذي حجم مثل المكعب، ويمكِن عرضه ومعالجته في مساحة ثلاثية الأبعاد.

لاحظ أن

يمكِن استخدام المكعب الذي يتم تمثيله في العرض ثلاثي الأبعاد لتنفيذ المزيد من العمليات، مثل إضافة التفاصيل أو إنشاء التجميعات أو محاكاة المجسَّم.

اضغط من جديد على علامة تبويب المهام (Tasks) لإنشاء شكل ثلاثي الأبعاد.

لإنشاء شكل ثلاثي الأبعاد:

1. من Combo View (عرض المجموعة)، اختر علامة تبويب Tasks (المهام).
2. من علامة تبويب Tasks (المهام)، اضغط على pad (البطانة).
3. من علامة تبويب Tasks (مهام)، غيّر Length (الطول) إلى 50 mm (50 مليمتر).
4. ثم اضغط على OK (موافق).

الآن، وبعد أن أنشأت النموذج ثلاثي الأبعاد، ألقِ نظرة على طرائق العرض المختلفة للنماذج ثلاثية الأبعاد التي يمكِنك من خلالها الاطّلاع على نموذجك بشكلٍ أفضل.

طرائق العرض ثلاثية الأبعاد (3D Views)

تقدِّم طريقة العرض ثلاثية الأبعاد نموذجًا ثلاثي الأبعاد يتم التفاعل معه من منظور معيَّن، وتتيح طرائق العرض ثلاثية الأبعاد للمُصمِّمين والمهندسين في عمليتي التصميم والنَّمذجة عرض نماذجهم ومعالجتها من زوايا مختلفة.

يمكِن في برنامج فري كاد استخدام العديد من طرائق العرض ثلاثية الأبعاد؛ لتحريك المجسَّم ثلاثي الأبعاد ومعالجته.

بإمكانك مراجعة محتوى موضوع “التصميم ثنائي وثلاثي الأبعاد” بدايةً من عنوان “إنشاء شكل ثلاثي الأبعاد” وحتى نهاية الموضوع، من خلال الرابط التالي:

إلى هنا يكون قد انتهى موضوع “التصميم ثنائي وثلاثي الأبعاد“، لا تنسوا مراجعة نواتج التعلُّم أعلى المقال، وانتظرونا في الموضوع القادم!

روابط هامة

مقررات الفصل الدراسي الثاني