Quelltext der Seite Konzepte: Achse

== Was ist eine Achse? ==
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Modelle, deren Gestalt sich ändern können soll, benötigen Achsen. Sie haben nicht viel mit Fahrzeugachsen zu tun. Man kann sich vorstellen, dass z. B. ein Stab an einer bestimmten Stelle in einen Karton gesteckt wird und an diesem Stab etwas befestigt wird. Der Stab kann sich dann drehen und/oder in einem Schlitz hin- und her bewegen. Der Stab selber ist dann die Achse.

Jedes [[Konzepte: Modell|Modell]] eine genau eine Basis-Achse.
Diese heißt in den meisten Fällen <tt>Basis</tt>, bei Fahrwegen (Splines) heißt sie <tt>Track</tt>.

Achsen sind ein wesentlicher Bestandteil für die Erstellung dynamischer Modelle und komplexer Rollmaterialien, weshalb empfohlen wird, sich mit den Möglichkeiten und Bedingungen der Achsen intensiv auseinanderzusetzen.


== Bewegung ==
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Es gibt vier Arten von Transformationen, die auf Achsen möglich sind:
# Rotationsachsen für jede Form von Drehbewegung: Dies kann eine kontinuierliche Bewegung wie das Drehen von Rädern sein oder auch eine beschränkte Drehung wie bei Türen.
# Translationsachsen für Verschiebungen: Beispiele sind Schiebetüren oder der Kreuzkopf in der Steuerung einer Dampflokomotive.
# Skalierungsachsen für Dehnungen und Stauchungen, etwa zum Ein- und Ausblenden von Fahrgästen.
# Mit einer manuellen Transformation können auch zusammengesetzte Bewegungsabläufe festgelegt werden.

Einer Achse wird ein [[Konzepte: Objekt|Objekt]] zugeordnet.
Dieses Objekt führt dann die definierte Bewegung aus.

Es ist auch zulässig, ''kein'' Objekt auf einer Achse zu haben (siehe Abschnitt [[#Zusammensetzung von Bewegungen|Zusammensetzung von Bewegungen]]).


== Eigenschaften von Achsen ==
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Für jede Achse, außer der Basis-Achse, muss festgelegt werden:
* die Position in x-, y- und z-Koordinaten
* die Richtung
* die Orientierung
* der Bewegungsbereich
* die Ruhestellung


== Standard-Transformationen ==
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Für die Standard-Transformationen (Translation, Rotation und Skalierung) ist die Richtung besonders wichtig.
Jede Achse muss so ausgerichtet sein, dass die Bewegung über die z-Achse erfolgt:
* Eine Rotationsachse dreht sich um die z-Achse.
* Eine Translationsachse bewegt sich in Richtung der z-Achse.
* Eine Skalierungsachse dehnt und staucht entlang der z-Achse.

Die unmittelbaren Einstellungen zu den Transformationen erfolgen in den Feldern des Dialogs [[Achsensteuerung]].

Weitergehende Einstellung zu den Bewegungen gibt es in der [[Interne Ini-Datei der Modelle|internen Ini-Datei]].
Hier kann die Geschwindigkeit der Bewegung, ein zugeordnetes Geräusch und vieles weitere festgelegt werden.


== Manuelle Transformation ==
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Mit der manuellen Transformation ist es möglich, kompliziertere Bewegungen mithilfe einer einzigen Achse zu realisieren.
Als Beispiel kann man sich eine Fahrzeugtür vorstellen, die zunächst im Ganzen nach außen bewegt wird und sich dann zur Seite schiebt.

Eine manuelle Transformation ist sozusagen eine Art Daumenkino, bei dem man die einzelnen Stellungen der Achse definiert, die nach einander dargestellt werden sollen.
Jede Position wird als Änderung gegenüber der Ausgangslage beschrieben.
Hierbei können separate Werte für Verschiebungen, Drehungen und Skalierungen festgelegt werden, und zwar jeweils für alle drei Koordinatenachsen ''x'', ''y'' und ''z''.


== Achsennamen ==
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Jede Achse benötigt einen eindeutigen Namen.
Dabei sind folgende Dinge zu beachten:
* Es gibt etliche reservierte Achsennamen, die ausschließlich für den Aufruf bestimmter Programmfunktionen verwendet werden dürfen. Eine vollständige Auflistung der Systemachsen ist unter [[Reservierte Achsennamen]] zu finden.
* Achsennamen dürfen keine Leerstellen oder Sonderzeichen (auch keine Umlaute oder ß) enthalten. Einzige Ausnahme ist der Unterstrich (<code>_</code>), der folgende Bedeutung hat:
* Achsennamen, die mit einer Unterstrich (<code>_</code>) beginnen, werden dem Anwender in EEP ''nicht'' zur Steuerung angeboten, weder direkt im Modell, noch für Kontaktpunkte oder LUA-Funktionen.
* Alle anderen Achsen kann der Anwender in EEP steuern, indem er das Modell (Immobilie, Rollmaterial, etc.) anklickt und dann die Achse bewegt. Solche Bewegungen können auch über Kontaktpunkte oder LUA-Funktionen ausgelöst werden.
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== <span id="Zusammensetzung von Bewegungen">Zusammensetzung von Bewegungen</span> ==
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Achsen müssen nicht immer auf der Basis-Achse sitzen (Jargon des Home-Nostruktor: "unter die Basis gekreuzt werden").
Vielmehr können Achsen auch auf anderen Achsen sitzen ("unter ihnen gekreuzt sein").

Wichtig zu wissen ist in diesem Fall, dass die Position und Ausrichtung der Achse dann im Koordinatensystem der übergeordneten Achse erfolgt.

Dabei kann es vorkommen, dass eine (Zwischen-) Achse ''kein'' Objekt trägt, wenn diese Achse in einer zusammengesetzten Bewegung benötigt wird, ohne dass dort ein sichtbares Modellteil vorgesehen ist.


== Kopplungen ==
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Eine weitere Stärke des Konzepts ist, dass die Bewegung einer Achse auch eine Bewegung einer oder mehrerer anderer Achsen auslösen kann.
Man spricht hier von einer Kopplung von Achsen.

Als relativ einfaches Beispiel kann man sich ein Fahrzeug vorstellen, bei dem sich das Lenkrad in Abhängigkeit des Radeinschlages dreht.

Ein wesentlich komplizierterer Anwendungsfall ist das komplette Steuergestänge einer Dampflokomotive, deren Einzelteile sich ja nicht unabhängig voneinander bewegen sollen, sondern insgesamt die typische Bewegung einer Dampfloksteuerung ausführen sollen.


== Reentry ==
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Im Falle komplizierter Bewegungen wie dem Steuergestänge einer Dampflokomotive wäre es sehr aufwändig, die einzelnen Achsenbewegungen über manuelle Transformationen und deren Kopplungen festzulegen, falls es überhaupt möglich ist.
Daher gibt es mit dem sogenannten "Reentry" eine weitere Möglichkeit, Abhängigkeiten zwischen bewegten Achsen zu definieren.

Generell kann man sich die Ausgangslage so vorstellen, dass man eine Folge von aufeinander sitzenden ("untereinander gekreuzten") Achsen hat, deren letzte an einem fixen Punkt angreifen soll.

Man lässt nun für eine oder mehrere dieser Achsen die Kopplung leer. Dann wählt man für die letzte Achse ein "Reentry" und definiert die Achse, bis zu der berechnet werden soll.
Deren übergeordnete Achse bestimmt dann den Fixpunkt.
Danach berechnet der Home-Nostruktor selbstständig, welche Positionen die einzelnen Achsen haben müssen, um alle Anforderungen zu erfüllen.

Dabei sollte klar sein, dass nicht in allen Fällen eine Bewegung ermittelt werden kann, die den Anforderungen genügt.
Umgekehrt kann es aber auch zu viele Lösungen für das Problem geben, so dass ein befriedigendes Ergebnis nicht einfach zu erreichen ist.


== Siehe auch ==
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* [[Konzepte: Projekt]]
* [[Konzepte: Modell]]
* [[Achsensteuerung]]


== Navigation ==
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