Làm việc với Khối 3D

Dấu chân linh kiện PCB được hoàn thiện với một 3D Body.

3D Body là một đối tượng thiết kế nguyên thủy, được dùng như một vùng chứa để nhập mô hình 3D tổng quát theo định dạng tiêu chuẩn, nhằm biểu diễn hình dạng ba chiều của linh kiện vật lý được gắn trên PCB sau khi lắp ráp. Hình dạng 3D thực tế sẽ được hiển thị khi trình biên tập được chuyển sang chế độ hiển thị 3D (nhấp View » 3D Layout Mode hoặc dùng phím tắt 3).

Mô hình 3D có sẵn từ nhiều nhà sản xuất linh kiện và các trang web cộng đồng. Các định dạng tệp sau được hỗ trợ:

• STEP – *.Stp và *.Step

• SOLIDWORKS parts – *.SldPrt

  Để biết thông tin về các phiên bản SOLIDWORKS mà tệp *.SldPrt xuất ra được Altium Designer hỗ trợ khi nhập, hãy tham khảo trang Mechanical Data Import-Export Support.

• Parasolid Models – *.x_t và *.x_b

Việc đặt các đối tượng 3D Body để xác định hình dạng của linh kiện giúp bạn có được cảm nhận chân thực về cách sắp xếp các linh kiện trên bo mạch đã lắp ráp. Không chỉ có thể xem bo mạch hoàn thiện sẽ trông như thế nào, bạn còn có thể thực hiện kiểm tra khoảng hở 3D theo thời gian thực, cho phép phát hiện va chạm giữa linh kiện với linh kiện và giữa linh kiện với vỏ ngay trong giai đoạn thiết kế.

3D Body thường được đặt trong trình biên tập dấu chân PCB như một phần của dấu chân PCB. Dấu chân xác định các điểm kết nối và vùng diện tích bo mạch mà linh kiện chiếm chỗ và là yêu cầu tối thiểu cho thiết kế bo mạch. 3D Body là tùy chọn; nó có thể được thêm vào dấu chân để xác định bao hình của linh kiện được gắn trên dấu chân đó.

Hỗ trợ mô hình 3D không chỉ giới hạn ở linh kiện. Nó cũng có thể được dùng để nhập các chi tiết cơ khí khác như giá đỡ hoặc vỏ hoàn thiện. Hãy nhập trực tiếp vỏ vào trình biên tập PCB.

Đặt đối tượng 3D Body

Một mô hình tổng quát, chẳng hạn mô hình linh kiện định dạng STEP, được đặt bằng cách liên kết hoặc nhúng nó vào một đối tượng 3D Body.

Để đặt một mô hình tổng quát được nhúng bên trong dấu chân PCB hoặc tài liệu PCB:

1. Chọn lệnh Place » 3D Body từ menu chính hoặc sử dụng lệnh 3D Body () trên Active Bar.
2. Trong hộp thoại Open chuẩn của Windows xuất hiện sau khi khởi chạy lệnh đặt 3D Body, chọn kiểu tệp cần thiết từ danh sách thả xuống, sau đó duyệt và tìm tệp mô hình cần dùng, rồi nhấp Open. Con trỏ sẽ chuyển thành hình chữ thập, với mô hình 3D đã chọn nổi theo con trỏ.
3. Nhấn Tab để tạm dừng việc đặt và hiển thị bảng Properties ở chế độ 3D Body. Lớp phủ nút tạm dừng () sẽ xuất hiện trong vùng thiết kế, cho biết rằng bạn có thể truy cập các trường của bảng Properties. Trong bảng, kiểu mô hình 3D Generic sẽ được chọn, cùng với Embed Model là nguồn của 3D Body (nghĩa là tệp mô hình 3D sẽ được nhúng bên trong thư viện PCB hoặc tệp PCB).
4. Màu mô hình mặc định có thể được ghi đè nếu cần. Trong phần Display của bảng, hãy bật hộp kiểm Override Color rồi thiết lập Color và Opacity theo yêu cầu.
5. Sau khi hoàn tất chỉnh sửa trong bảng, nhấp vào lớp phủ nút tạm dừng để quay lại vùng thiết kế.
6. Mô hình sẽ nổi theo con trỏ; hãy định vị nó rồi nhấp để đặt.
7. Hành vi mặc định của phần mềm là tiếp tục ở chế độ đặt. Hãy định vị thêm các mô hình khác nếu cần hoặc nhấp chuột phải để thoát khỏi chế độ đặt mô hình.
8. Rất có thể mô hình tổng quát sẽ cần được định hướng lại; hãy tham khảo phần Orienting and Positioning the 3D Model trên trang Additional Tools for Working with 3D Bodies để tìm hiểu thêm.

Để đặt một mô hình tổng quát sử dụng nguồn khác với Embed Model (Server hoặc Link to Model):

1. Chọn lệnh Place » Extruded 3D Body từ menu chính hoặc biểu tượng trên Active Bar. Con trỏ sẽ chuyển thành hình chữ thập và bạn sẽ ở chế độ đặt mặc định, đặt một đối tượng Extruded 3D Body.
2. Nhấn Tab để tạm dừng việc đặt và hiển thị bảng Properties ở chế độ 3D Body. Lớp phủ nút tạm dừng () sẽ xuất hiện trong vùng thiết kế, cho biết rằng bạn có thể truy cập các trường của bảng Properties.
3. Trong vùng 3D Model Type của bảng Properties, nhấp nút Generic.
4. Trong phần Source của bảng Properties, nhấp để đặt nguồn thành:
   • Server – mô hình 3D sẽ được lấy từ một Workspace. Sau đó nhấp nút Choose để mở hộp thoại Choose Item, tại đó bạn có thể truy cập nội dung trong một connected Workspace. Hãy tham khảo phần Referencing a Workspace-based 3D Model bên dưới để tìm hiểu thêm.
   • Link to Model – tệp mô hình 3D được liên kết với PCB; tùy chọn này không khả dụng trong trình biên tập thư viện PCB. Sau đó nhấp nút Choose để mở Choose Model dialog , tại đó bạn có thể chọn mô hình cần thiết. Nếu vị trí của mô hình cần dùng không được liệt kê trong hộp thoại Choose Model, hãy tham khảo phần Working with a Linked Model bên dưới để tìm hiểu thêm.
5. Bạn sẽ quay lại bảng Properties, với thông tin mô hình đã chọn được hiển thị.

Có sẵn các mô hình linh kiện chính xác và chi tiết.

Làm việc với mô hình liên kết

Thông thường, tính năng này được dùng để liên kết đến một mô hình MCAD lớn, chẳng hạn vỏ sản phẩm, mà bạn muốn đặt trong trình biên tập PCB để kiểm tra khả năng lắp vừa của bo mạch khi đã nạp. Ưu điểm của việc liên kết mô hình là nếu phần mềm phát hiện tệp mô hình liên kết bên ngoài đã được cập nhật, nó sẽ cảnh báo khi mở tệp, cho phép làm mới mô hình liên kết.

Các mô hình liên kết phải được lưu ở một vị trí được xác định trên trang PCB Editor – Models page của hộp thoại Preferences. Nếu vị trí cần thiết không được liệt kê trong hộp thoại Choose Model, hãy nhấp nút Add Directories để mở hộp thoại Preferences.

Để thêm một vị trí mới trong trang PCB Editor – Models Preferences:

1. Nhập đầy đủ đường dẫn hoặc nhấp nút ở bên phải trường Model Search Path () để mở hộp thoại Windows Browse for Folder.
2. Sau khi xác định thư mục cần thiết và nhấp OK trong hộp thoại, bạn sẽ quay lại hộp thoại Preferences. Nhấp nút Add để đưa vị trí này vào danh sách các đường dẫn tìm kiếm mô hình khả dụng.
3. Lưu ý rằng chỉ thư mục được chỉ định mới được tìm kiếm các tệp mô hình; các thư mục con sẽ không được tìm kiếm.
4. Sau khi đã chỉ định vị trí cần thiết, nhấp OK để đóng hộp thoại Preferences và quay lại hộp thoại Choose Model.

Tham chiếu mô hình 3D dựa trên Workspace

Để tham chiếu một mô hình 3D được lưu trong connected Workspace:

1. Chọn Server trong vùng Source của chế độ 3D Body trên bảng Properties.
2. Nhấp nút Choose ở bên phải trường Item Revision.
3. Hộp thoại Choose Item sẽ mở ra; sử dụng hộp thoại này để duyệt tới và chọn revision của Workspace 3D Model cần thiết.
4. Sau khi nhấp vào OK, một liên kết sẽ được tạo giữa 3D Body và revision đích của Workspace 3D Model. Bằng chứng về liên kết này có thể được thấy trở lại trong bảng Properties. Lưu ý rằng trường Identifier của 3D body sẽ được điền bằng Item-Revision ID của Workspace 3D Model đã được liên kết.

Liên kết đối tượng 3D Body với một revision của Workspace 3D Model

Chỉnh sửa đồ họa

Phương pháp chỉnh sửa đồ họa cho phép bạn chọn trực tiếp một đối tượng 3D body đã được đặt trong không gian thiết kế và thay đổi vị trí của nó bằng đồ họa.

Nhấp vào 3D body rồi kéo để đặt lại vị trí. Trong khi kéo, 3D body có thể được xoay hoặc lật:

• Nhấn Spacebar để xoay 3D body ngược chiều kim đồng hồ hoặc Shift+Spacebar để xoay theo chiều kim đồng hồ. Kích thước Rotation Step được xác định trên trang PCB Editor – General page của hộp thoại Preferences.
• Nhấn phím X hoặc Y để lật 3D body theo trục X hoặc trục Y.

Chỉnh sửa phi đồ họa

Phương pháp chỉnh sửa này sử dụng chế độ bảng Properties liên quan để sửa đổi các thuộc tính của đối tượng 3D Body.

3D Body Properties

Chế độ 3D Body của bảng Properties.

Vị trí

Biểu tượng  (khóa) ở bên phải vùng này phải được hiển thị là  (mở khóa) để có thể truy cập các trường bên dưới. Chuyển đổi biểu tượng khóa/mở khóa để thay đổi trạng thái khóa của nó. 

• (X/Y)
  • X (trường thứ nhất) - tọa độ X (ngang) hiện tại của điểm tham chiếu của 3D Body, tương đối so với gốc không gian thiết kế hiện tại. Chỉnh sửa để thay đổi vị trí X của 3D Body. Giá trị có thể được nhập theo hệ mét hoặc hệ inch; hãy kèm đơn vị khi nhập một giá trị có đơn vị khác với đơn vị mặc định hiện tại. 
  • Y (trường thứ hai) - tọa độ Y (dọc) hiện tại của điểm tham chiếu của 3D Body, tương đối so với gốc hiện tại. Chỉnh sửa để thay đổi vị trí Y của 3D Body. Giá trị có thể được nhập theo hệ mét hoặc hệ inch; hãy kèm đơn vị khi nhập một giá trị có đơn vị khác với đơn vị mặc định hiện tại. 

Thuộc tính

• Component – trường này chỉ hiển thị trong PCB editor khi 3D Body được chọn là một phần cấu thành của PCB Component và hiển thị designator của PCB component cha. Chọn liên kết có thể nhấp Component để mở chế độ Component của bảng Properties cho component cha.
• Identifier - nhập một tên dễ đọc để nhận diện đối tượng 3D Body. Các định danh hữu ích cho việc chọn một 3D body trong bảng PCB.
• Board Side - dùng danh sách thả xuống để chọn phía nào của bo mạch mà 3D Body sẽ nhô ra. Thiết lập này sẽ tự động thay đổi nếu đối tượng 3D Body được lật sang mặt còn lại của bo mạch như một phần của thao tác lật component.
• Layer - dùng danh sách thả xuống để chọn lớp mà 3D Body tồn tại. Chỉ các lớp hiện đang được bật mới khả dụng. Nếu lớp được chọn là lớp ghép cặp, thì khi body được lật sang phía còn lại của bo mạch như một phần của component của nó, nó cũng sẽ được chuyển sang lớp ghép cặp.

Loại mô hình 3D

Chọn một loại mô hình cho đối tượng 3D body từ các tùy chọn có sẵn: Generic, Extruded, Cylinder, hoặc Sphere. Các tùy chọn sẽ khác nhau với từng loại và cung cấp các điều khiển cần thiết cho việc xác định kích thước và vị trí trong không gian thiết kế 3D.

• Generic - khi tùy chọn này được chọn, đối tượng 3D Body sẽ hoạt động như một vùng chứa cho mô hình đó và sẽ tự động được thay đổi kích thước để bao quanh mô hình đã chọn.
  • Rotation X° - góc xoay (tính bằng độ) của mô hình 3D quanh trục X. Nhấp vào các +/- nút để thay đổi góc xoay theo các bước 90° hoặc nhập giá trị thủ công.
  • Rotation Y° - góc xoay (tính bằng độ) của mô hình 3D quanh trục Y. Nhấp vào các +/- nút để thay đổi góc xoay theo các bước 90° hoặc nhập giá trị thủ công.
  • Rotation Z° - góc xoay (tính bằng độ) của mô hình 3D quanh trục Z. Nhấp vào các +/- nút để thay đổi góc xoay theo các bước 90° hoặc nhập giá trị thủ công.
  • Standoff Height - khoảng cách từ bề mặt bo mạch đến mặt dưới của mô hình 3D. Nhấp vào các +/- nút để tăng hoặc giảm giá trị, hoặc nhập giá trị thủ công. Sử dụng giá trị âm cho mô hình cần đi xuyên xuống qua PCB.
  • Source
    • Server
      • Item Revision - phiên bản của mục 3D Model bắt buộc. Nhấp vào nút Choose ở bên phải trường Item Revision để mở hộp thoại Choose Item. Sử dụng hộp thoại này để duyệt đến và chọn phiên bản mong muốn. Sau khi nhấp OK, một liên kết sẽ được tạo giữa 3D Body và phiên bản đích của mục 3D Model. 
      • Vault - hiển thị máy chủ đích. Sử dụng nút Show in Explorer để mở bảng Explorer.
      • Details - hiển thị chi tiết phiên bản.
      • Revision State - hiển thị trạng thái của mục 3D Model được liên kết. 
      • Update - nếu có phiên bản mới hơn của mục được liên kết, hãy nhấp để dùng phiên bản mới nhất.
    • Embed Model - dùng để chọn một mô hình 3D (STEP, Parasolid, SolidWorks Part) để nhúng.
      • Path - nhấp vào Choose để tìm kiếm và chọn đường dẫn của mô hình. 
    • Link to Model - dùng để liên kết đến một 3D Model.
      • Path - nhấp vào Choose để tìm kiếm và chọn đường dẫn của mô hình. Nhấp vào  để làm mới đường dẫn.
• Extruded
  • Overall Height - khoảng cách từ bề mặt bo mạch đến mặt trên của khối đùn.
  • Standoff Height - khoảng cách từ bề mặt bo mạch đến mặt dưới của khối đùn. Nhấp vào các +/- nút để tăng hoặc giảm giá trị, hoặc nhập giá trị thủ công. Sử dụng giá trị âm cho các khối đùn cần đi xuyên xuống qua PCB.
  • Texture 
    • Texture File - xác định hình ảnh sẽ được hiển thị trên bề mặt trên của khối đùn. Các định dạng tệp được chấp nhận là *.bmp, *.dds, *.dib, *.hdr, *.jpg, *.pfm, *.png, *.ppm, and *.tga. Nhấp vào  để mở hộp thoại tìm kiếm và chọn tệp mong muốn.
    • Center - độ lệch X và Y mà tâm của ảnh texture sẽ có so với tâm của bề mặt trên của khối đùn. Ví dụ, giá trị 100mil, 0mil sẽ dịch chuyển điểm tâm của ảnh 100 mil theo hướng X so với điểm tâm của bề mặt trên của khối đùn.
    • Size - chiều rộng (theo hướng X) và chiều cao (theo hướng Y) của ảnh texture. Theo mặc định, ảnh texture sẽ được co giãn đồng đều để vừa với phạm vi của bề mặt trên của khối đùn.
    • Rotation - góc xoay của khối đùn.
• Cylinder
  • Height - chiều cao của khối trụ.
  • Radius - bán kính của khối trụ.
  • Rotation X° - góc xoay (tính bằng độ) của khối trụ quanh trục X. Nhấp vào các +/- nút để thay đổi góc xoay theo các bước 90° hoặc nhập giá trị thủ công.
  • Rotation Y° - góc xoay (tính bằng độ) của khối trụ quanh trục Y. Nhấp vào các +/- nút để thay đổi góc xoay theo các bước 90° hoặc nhập giá trị thủ công.
  • Rotation Z° - góc xoay (tính bằng độ) của khối trụ quanh trục Z. Nhấp vào các +/- nút để thay đổi góc xoay theo các bước 90° hoặc nhập giá trị thủ công.
  • Standoff Height - khoảng cách từ bề mặt bo mạch đến mặt dưới của khối trụ. Nhấp vào các +/- nút để tăng hoặc giảm giá trị, hoặc nhập giá trị thủ công. Sử dụng giá trị âm cho khối trụ cần đi xuyên xuống qua PCB.
• Sphere
  • Radius - bán kính của khối cầu.
  • Standoff Height - khoảng cách từ bề mặt bo mạch đến mép thấp nhất của khối cầu. Nhấp vào các +/- nút để tăng hoặc giảm giá trị, hoặc nhập giá trị thủ công. Sử dụng giá trị âm cho khối cầu cần đi xuyên xuống qua PCB.

Snap Points

• Grid region - hiển thị các điểm bắt dính X, Y, và Z cho hình cầu.
• Add - nhấp để thêm một điểm bắt dính mới.
• Average - nhấp để dùng giá trị trung bình của tất cả các điểm bắt dính đã chọn cho một điểm bắt dính riêng lẻ. Tùy chọn này chỉ khả dụng khi có từ hai điểm bắt dính trở lên được chọn trong lưới.
•  - nhấp để xóa điểm bắt dính đã chọn.

Display

• Override Color - bật nếu muốn, sau đó nhấp vào ô màu để truy cập các tùy chọn chỉ định màu của đối tượng.

• Opacity - sử dụng thanh trượt hoặc nhập trực tiếp tỷ lệ phần trăm để chỉ định độ trong suốt của 3D body, từ vô hình (ngoài cùng bên trái) đến hoàn toàn đục (ngoài cùng bên phải).

  Cài đặt này là cài đặt cố định cho đối tượng này, tuy nhiên, cũng có thể điều chỉnh độ mờ của đối tượng temporarily trong bảng PCB khi bảng được đặt ở chế độ 3D Models.