Информатика. Применение графического редактора и интерфейса программы Симплекс для решения задач по начертательной геометрии

№ 902

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Кафедра инженерной графики

В.Б. Головкина
В.В. Свирин
И.В. Дохновская

Москва   Издательский Дом МИСиС
2008

Информатика

Применение графического редактора
и интерфейса программы Симплекс
для решения задач по начертательной
геометрии

Учебнометодическое пособие

Под редакцией Л.О. Мокрецовой

Рекомендовано редакционноиздательским
советом университета

УДК 744.4:004 
 
Г61 

Р е ц е н з е н т  
канд. техн. наук, доц. В.Б. Шишко (каф. МАМП) 

Головкина В.Б., Свирин В.В., Дохновская И.В. 
Г61  
Информатика. Применение графического редактора и интерфейса программы Симплекс для решения задач по начертательной геометрии: Учеб.-метод. пособие / Под ред. Л.О. Мокрецовой. – М.: Изд. Дом МИСиС, 2008. – 72 с. 

Изложена методика и последовательность построения плоского чертежа 
модели, состоящей из различных поверхностей, сечение ее плоскостями частного положения с использованием средств программного пакета Симплекс. 
Приведены технология решения позиционных и метрических задач по начертательной геометрии с помощью Симплекс, а также теоретический и графический материал по 2D-моделированию, варианты заданий и примеры выполнения различных этапов построения и оформления заданий. 
Предназначено для студентов всех специальностей, изучающих курс 
«Информатика», раздел «Программное обеспечение инженерной графики», 
дневной, вечерней и заочной форм обучения. 
 

© Государственный технологический  
университет «Московский институт 
стали и сплавов» (МИСиС), 2008 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

Введение....................................................................................................4 
1. Общие сведения о системе Симплекс.................................................5 
1.1. Назначение Симплекс ...................................................................5 
1.2. Открытие файла.............................................................................5 
1.3. Сохранение файла в системе Симплекс ......................................5 
2. Основные элементы интерфейса системы Симплекс .......................6 
2.1. Стандартная панель инструментов ..............................................7 
2.2. Компактная инструментальная панель........................................7 
2.3. Печать документа ........................................................................13 
2.4. Единицы измерения и системы координат ...............................13 
3. Основы образования чертежа с применением интерфейса 
системы Симплекс..................................................................................14 
3.1. Способы проецирования.............................................................14 
3.2. Построение осей в Симплекс......................................................15 
3.3. Построение третьей проекции....................................................16 
3.4. Слои ..............................................................................................18 
3.5. Управление изображением .........................................................19 
3.6. Отмена и повтор действий, редактирование и удаление 
объектов...............................................................................................20 
3.7. Типы линий ..................................................................................20 
3.8. Операция «Точка принадлежит объекту» .................................21 
3.9. Текстовое обозначение................................................................24 
4. Примеры построения чертежа модели .............................................25 
4.1. Построение сферы и определение местоположения 
точки на ее поверхности ....................................................................25 
4.2. Построение тела и сечение его плоскостью..............................28 
5. Примеры решения задач  с помощью программы Симплекс.........48 
6. Варианты заданий для практических занятий .................................61 
Практическое занятие 1. Построение трех проекций сферы 
и определение положения точек, принадлежащих поверхности ...61 
Практическое занятие 2. Построение сечения тела плоскостью 
и определение его действительного вида.........................................66 
Библиографический список...................................................................71 
 

ВВЕДЕНИЕ 

Система Симплекс является средой геометрического моделирования и основана на принципах визуального проектирования геометрических построений. Система позволяет автоматизировать рутинные операции, выполняемые человеком при решении геометрических задач. Любое геометрическое построение, которое можно использовать для решения какой-либо прикладной задачи, рассматривается как алгоритм, а процесс его создания с помощью системы 
Симплекс является программированием. 
Начертательная геометрия как наука изучает алгоритмы, связанные с геометрическими построениями, поэтому для изучения теоретического курса и решения практических задач система Симплекс 
является наиболее удобной по сравнению с CAD-системами, предназначенными для производства технической документации. 
Программирование в системе осуществляется путем установления 
связей причинно-следственной зависимости (отношений) между 
геометрическими объектами. 

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМЕ СИМПЛЕКС 

1.1. Назначение Симплекс 

Система позволяет автоматизировать рутинные операции, выполняемые человеком при решении геометрических задач. Помогает 
лучшему усвоению материала при решении позиционных и метрических задач по начертательной геометрии. 
Запуск программы 
Операционная система Windows предлагает пользователю следующие способы запуска программы: 

– с помощью ярлыка 
; 
– на рабочем столе с помощью ярлыка spw.lnk. 
Для начала работы необходимо создать новый проект с помощью: 
– команды Файл >> Новый проект; 
– сочетания клавиш [Ctrl+N]. 

1.2. Открытие файла 

1 способ: 
– после запуска программы выберите в Главном меню Файл >> 
Новый проект и в диалоговом окне укажите имя файла, который 
необходимо открыть; 
– нажмите кнопку [ОК]. 
2 способ: 
– перенесите, захватив левой кнопкой мыши (ЛКМ), ярлык нуж
ного для открытия файла на ярлык программы 
. 
В пакете программ Симплекс может быть открыт только один проект. 

1.3. Сохранение файла в системе Симплекс 

Необходимо выполнить следующие действия: 
– выберите в Главном меню Файл >> Cохранить как…, в диалоговом окне укажите путь и имя файла для записи; 
– нажатием кнопки [ОК] запишите присвоенное имя на выбранный диск; 
– сохраните файл на электронном носителе. 

2. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ИНТЕРФЕЙСА 
СИСТЕМЫ СИМПЛЕКС 

При работе с системой вызываются диалоговые окна, в которых 
задаются параметры создаваемых объектов. Система предлагает именовать объекты в соответствии со следующим правилом: первый 
символ имени соответствует типу объекта, создаваемого в конкретном выходном параметре, а за ним следует число, предлагаемое системой. Соответствие типов и символов для имен следующее: 
Числовые величины – c; 
Точки – p; 
Прямые линии – o; 
Векторы – v; 

Окружности – d; 
Контуры – w; 
Размерные линии – f; 
Текстовые последовательности – t. 
Диалоговое окно интерфейса системы Симплекс включает следующие области (рис. 1): 
1 – Стандартная панель инструментов; 
2 – Панель инструментов для работы с файлами; 
3 – Панель быстрого доступа ( наиболее часто употребляемых 
операции) 
4 – Компактная инструментальная панель; 
5 – Рабочая область проекта; 
6 – Кнопки переключения режима курсора. 

 

Рис. 1 

2.1. Стандартная панель инструментов 

Вид стандартной панели инструментов представлен на рис. 2. 

 

Рис. 2 

На стандартной панели инструментов имеются следующие закладки: 
Файл – команды открытия, закрытия, сохранения, импорта и 
экспорта файлов; настройки параметров печати; команда выхода из Симплекс. 
Редакция – команды отмены последнего действия, сделанного 
в программе; команды работы с буфером обмена; команды поиска и переименования. 
Окно – набор команд, управляющих отображением документов в Симплекс. 
Отношения – набор команд, дублирующих операции на компактной инструментальной панели. 
Протокол – команды изменения различных атрибутов объектов, их взаимосвязей и команда создания алгоритма программы. 
Сервис – набор команд для перехода в 3D-модель, создания 
поверхностей; команды изменения настроек функций и панелей инструментов. 
Справка – команда вызова справки по программе. 

2.2. Компактная инструментальная панель 

Вид компактной инструментальной панели представлен на рис. 3. 

 

Рис. 3 

2.2.1. Закладка «Величины» 

Закладка «Величины» служит для введения в алгоритм переменных, обозначающих числовые изменения между заданными объектами (расстояния между точками, количество точек, приращения коор

динат, диаметры окружностей или площади секторов) и содержит 
следующие кнопки: 

 – ввод чисел – используется для ввода переменной, равной 
конкретному числу; для ввода этой переменной нажмите один раз 

ЛКМ на кнопке 
, в появившемся окне задайте имя для переменной в строке «Величина» и численное значение в строке «Числа». 
На рис. 4 показана экранная форма для присвоения переменной «с0» 
численного значения 25; 

 

Рис. 4 

 , 
 – превышение координат dX и dY – используется для 
обозначения разницы значений координат по оси ОХ или ОY соответственно; вводится величина аналогично простой переменной: в 
строке «Величина» укажите имя для переменной, в строках «Точка 1» и «Точка 2» укажите соответствующие точки; 

 – превышение точек по направлению – показывает приращение координат между двумя и более точками по указанному направлению; 

 – расстояние между двумя точками – показывает расстояние между двумя указанными точками; 

 – длина объекта – показывает длину прямой, окружности 
или дуги; 

– координата – показывает значение координаты Х или 
Y выбранной точки; 

 – радиус (диаметр) окружности – показывает радиус 
или диаметр выбранной окружности или дуги; 

 – площадь контура (сектора) – показывает площадь 
указанного замкнутого контура или сектора окружности; 

 – количество звеньев контура или элементов в списке; 

 – пропорция – используется для составления пропорций по 
выбранным точкам; 

 – угловые переменные – используются для нахождения угла наклона прямой к оси, угла между двумя прямыми и 
центрального угла окружности, определяемого длиной дуги; 

 – параметр точки на объекте – показывает параметр принадлежности точки объекта от 0 (начало объекта) до 1 (конец объекта); 

 – арифметические действия. 

2.2.2. Закладка «Точки» 

Закладка «Точки» дает возможность задавать или находить точки 
на чертеже различными способами: 

 – точка с координатами Х; Y – используется для ввода точки 
по координатам; 

 – точка задана приращением – используется для построения точки путем приращения координат или с помощью расстояния и направления относительно другой точки; 

 – точка пересечения – используется для нахождения точки пересечения кривых и окружностей; 

 – проекция точки – ортогональная проекция точки на прямую; 

– приращение точки – используется для нахождения 
точки относительно двух точек и с помощью приращения координат; 

 – точка в замене плоскостей – используется для построения 
точки с использованием метода замены плоскостей проекций. 

2.2.3. Закладка «Прямые» 

Закладка «Прямые» дает возможность строить отрезки и прямые 
различными способами: 

 – прямая задана координатами – построение отрезка по двум 
точкам, построенным ранее; 

 - прямая задана координатами – построение прямой по координатам двух точек ее начала и конца; 

 – прямая, параллельная прямой – построение параллельной 
прямой относительно заданного отрезка путем приращения расстояния; 

 – прямая через точку – построение прямой под углом к 
оси ОХ или к другой прямой, проведенной через точку; 

 – касательная – построение касательной к окружностям, к окружностям из точки, под углом к оси; 

 – используется для построения нормали, нахождения биссектрисы угла между двумя прямыми и построения 
фаски; 

 – вектор – используется для построения векторов и выполнения операций с ними. 

2.2.4. Закладка «Окружности» 

Закладка «Окружности» дает возможность построения окружностей и дуг различными способами: 

 – построение окружности, заданной центром и радиусом; 

– окружность по точкам – построение окружности, 
заданной центром и точкой, двумя диаметральными точками, и дуги 
окружности по трем точкам; 

 – построение окружности, заданной центром, длиной или площадью; 

 – построение двух пересекающихся окружностей по двум 
точкам и радиусу; 

 – сопряжения – построение сопряжений 
двух прямых, прямой и окружности, двух окружностей, построение 
окружности, касательной к прямой через точку, принадлежащую 
прямой, и с заданным радиусом, построение окружности, касательной к двум окружностям; 

 – дуга – построение дуги по окружности путем задания начальной и конечной точек; 

 – касательная к объектам – построение окружности, 
касательной к двум объектам, через точку и через две точки; 

 – радиальная ось двух окружностей. 

2.2.5. Закладка «Линии» 

Закладка «Линии» позволяет строить полилинии по точкам и выполнять операции с контурами: 

 – контур – используется для обозначения границ контура по 
точкам; 

 – разбиение контура – используется для выделения 
отдельных частей контура либо разложения контура на составляющие; 

 – кривая Безье – построение кривой Безье по двум точкам и касательным либо по узловым точкам; 

 – сплайн – построение сплайна по точкам;