Design hint #1 - Общее - Маппинг - Каталог статей - Dark Place

Для чего это всё

Конечно гораздо проще найти готовую модель шестерёнки, или же нарисовать её, используя шаблон или фотографию. Но во первых, не в каждом редакторе можно использовать какой-либо шаблон, а во вторых шаблон достаточно трудно подогнать под конкретные условия. Именно по этой причине шестерёнки предпочтительно рисовать вручную. Особенно если они должны быть анимированными, вращаться, например. Описаный дальше способ позволяет делать шестерёнки со вполне определёнными параметрами зубцов, и может быть использован для получения чертежа реальных шестерёнок в том числе. Хотя для этого он не особо пригоден.

Вот такой результат можно получить.

Параметры шестерёнки

Итак, что нужно знать, чтобы свежеизготовленные шестерёнки стыковались между собой, а так же чтобы их можно было вообще нарисовать. Нужен внешний и внутренний радиус шестерёнки и некоторые параметры зубцов.

Внешний (R2) и внутренний (R1) радиусы.

Радиусы естественнее всего задавать в тех единицах, которые использует ваш редактор. Особенно если вы рисуете шестерёнку как трёхмерный объект. А из параметров зубцов потребуется только лишь их кличество и длина поверхности зубца и впадины (это для второго способа). Если вы рисуете картинку в графическом редакторе - рисуйте вспомогательные линии в отдельных слоях. (Если слои не поддерживаются - вам не подходит либо этот метод либо этот графический редактор). Если же вы хотите сделать то же самое в 3D редакторе - достаточно создать вспомогательные линии с помощью существующих объектов. Круги можно сделать из цилиндров, а линии - изготовить из параллелограммов. Потом эти излишки можно удалить. И ещё, если вы используете 3D редактор из серии Radiant - убедитесь, что у вас получаются именно круги - круг при вращении вокруг своего центра не меняет форму.

Способ "А"

Для начала определите, сколько линий симметрии у вас на шестерёнке будет (ни одной, одна или две). Если их вообще не будет - зубцов может быть любое количество. Если будет одна - зубцов может быть только чётное количество, но вам нужно будет нарисовать только половину шестерёнки, а если две - только четверть. Дальше считаем угол вращения B - он равен 1440/общее количество зубцов. Теперь нужно нарисовать линии симметрии, желательно отдельным слоем:

Нарисованы две линии симметрии.

Эти линии в длину должны быть равны внешнему диаметру (если симметрия отсутствует - рисуется одна линия от центра до внешней окружности). Центр пересечения должен совпасть с центром обеих окружностей - иначе что-то вы сделали не то. Теперь копируйте этот слой с линиями (или эти объекты, если вы в 3d редакторе) и поворачивайте его каждый раз на угол B. Повторяем, пока линии не начнут совпадать с уже нарисованными. Точное количество повторений - Количество зубцов * 2 / кол-во линий симметри (если симметрии нет - то Количество зубцов * 4). Должно получиться что-то такое:

Теперь всё просто - начиная от любого пересечения со внешней окружностью соединяйте точки пересечения по принципу внешняя - внешняя - внутренняя - внутренняя - внешняя...
Получится вот так:

Ну а тут и до шестерёнки не далеко.

Вот и весь метод. Важно заметить, что такие шестерёнки прекрасно стыкуются и могут вращаться, если разница между радиусами меньше или равна ширине зуба. То есть шестерёнка с картинки вращаться совместно с другой не сможет. Хотя если их не сдвигать вплотную - всё будет нормально.

Способ "Б"

Более удачный способ. приимущество этого способа в том, что вы можете задавать ширину зуба сами. (В первом способе она получалась автоматически). Нужно так же выбрать число линий симметрии и посчитать угол вращения, но на этот раз он равен 720/общее количество зубцов. Все остальные расчётные величины тоже уменьшаются в два раза. (Радиусы уменьшать не нужно ;) ) Теперь линии симметрии рисуются по другому - нужно два комплекта на разных слоях (или в разных группах для любителей 3d)

Выглядят они так:

Первый комплект линий.

Кроме самих линий симметрии рисуются площадочки на концах этих линий. Ширина каждой равна ширине зубца. Сама площадка перпендикулярна той линии, к которой она пририсована. Центр площадки приходится на конец линии. После этого рисуем в отдельном слое второй комплект линий - теперь они кончаются на меньшей окружности. Таким же образом рисуются площадки - их ширина может быть равна ширине зубцов или быть больше. Поверните этот комплект на половину угла B и сгруппируйте с первым комплектом. Получится нечто такое:

Оба комплекта

Теперь копируйте этот комплект и поворачивайте на угол B, как в первом способе.

После этого просто добавьте недостающие линии и уберите с картинки ненужное:

Если не изменять ширину зубцов - можно делать стыкующееся шестерёнки разных диаметров.

Ну и то же самое в Doom3: