CAD教学课件：第09章_绘制三维图形.ppt

中文版,AutoCAD 2006,实用教程,第,09,章 绘制三维图形,在工程设计和绘图过程中，三维图形应用越来越广泛。,AutoCAD,可以利用,3,种方式来创建三维图形，即线架模型方式、曲面模型方式和实体模型方式。线架模型方式为一种轮廓模型，它由三维的直线和曲线组成，没有面和体的特征。表面模型用面描述三维对象，它不仅定义了三维对象的边界，而且还定义了表面即具有面的特征。实体模型不仅具有线和面的特征，而且还具有体的特征，各实体对象间可以进行各种布尔运算操作，从而创建复杂的三维实体图形。,9.1,教学目标,掌握知识：,通过本章的学习，读者应掌握三维坐标系下坐标的表示方法，能够使用各种命令绘制三维图形和三维实体。,重点学习：,本章重点讲解了三维坐标表示及三维图形观察方法；使用直线、样条曲线、三维多段线和各种曲面绘制命令绘制三维图形；使用基本命令绘制三维实体以及通过对二维图形进行拉伸、旋转等操作创建各种各样的复杂实体。课后读者应结合上机操作进行强化练习。,9.2,理论指导,建立用户坐标系,设立视图观测点式,观察三维图形,绘制三维点和线,绘制三维曲面,绘制基本实体,通过二维图形创建实体,9,.2.1,设置投影与内阴影样式,在,AutoCAD,中，要创建和观察三维图形，就一定要使用三维坐标系和三维坐标。第,6,章已经详细介绍了平面坐标系的使用方法，其所有变换和使用方法同样适用于三维坐标系。例如，在三维坐标系下，同样可以使用直角坐标或极坐标方法来定义点。此外，在绘制三维图形时，还可使用柱坐标和球坐标来定义点。,9.2.2,设立视图观测点,视点是指观察图形的方向。例如，绘制正方体时，如果使用平面坐标系即,Z,轴垂直于屏幕，此时仅能看到物体在,XY,平面上的投影。如果调整视点至当前坐标系的左上方，将看到一个三维物体。,使用“视点预置”对话框设置视点,使用罗盘确定视点,使用“三维视图”菜单设置视点,使用三维动态观察器,选择“视图”,|“,三维视图”,|“,视点预置”命令,(DDVPOINT),，打开“视点预置”对话框，为当前视口设置视点。,选择“视图”,|“,三维视图”,|“,视点”命令,(VPOINT),，可以为当前视口设置视点。该视点均是相对于,WCS,坐标系的。这时可通过屏幕上显示的罗盘定义视点。,选择“视图”,|“,三维视图”子菜单中的“俯视”、“仰视”、“左视”、“右视”、“主视”、“后视”、“西南等轴测”、“东南等轴测”、“东北等轴测”和“西北等轴测”命令，从多个方向来观察图形。,选择“视图”,|“,三维动态观察器”命令,(BDORBIT),，可通过单击和拖动的方式，在三维空间动态观察对象。移动光标时，其形状也将随之改变，以指示视图的旋转方向。,9.2.3,观察三维图形,在,AutoCAD,中，使用“视图”,|“,缩放”、“视图”,|“,平移”子菜单中的命令可以缩放或平移三维图形，以观察图形的整体或局部。其方法与观察平面图形的方法相同。此外，在观测三维图形时，还可以通过旋转、消隐及着色等方法来观察三维图形。,消隐图形,着色图形,改变三维图形的曲面轮廓素线,以线框形式显示实体轮廓,改变实体表面的平滑度,在绘制三维曲面及实体时，为了更好地观察效果，可选择“视图”,|“,消隐”命令,(HIDE),，暂时隐藏位于实体背后而被遮挡的部分。,在,AutoCAD,中，使用“视图”,|“,着色”子菜单中的命令，可生成“二维线框”、“三维线框”、“消隐”、“平面渲染”、“体渲染”、“带边框平面渲染”和“带边框体渲染”等多种视图。例如，选择“视图”,|“,着色”,|“,平面着色”命令，以图形的线框颜色着色图形。,使用系统变量,ISOLINES,可以设置显示曲面所用的网线条数，默认值为,4,，即使用,4,条网线来表达每一个曲面。该值为,0,时，表示曲面没有网线，如果增加网线的条数，则会使图形看起来更接近三维实物。,使用系统变量,DISPSILH,可以以线框形式显示实体轮廓。此时需要将其值设置为,1,，并用“消隐”或“着色”命令隐藏曲面的小平面。,要改变实体表面的平滑度，可通过修改系统变量,FACETRES,来实现。该变量用于设置曲面的面数，取值范围为,0.0110,。其值越大，曲面越平滑。,9.2.4,绘制三维点和线,在,AutoCAD,中，可以使用直线、样条、,3D,多段线及三维网格等命令绘制简单的三维图形。,绘制三维点,绘制三维直线和样条曲线,绘制三维多段线,选择“绘图”,|“,点”命令，或在“绘图”工具栏中单击“点”按钮，然后在命令行中直接输入三维坐标即可绘制三维点。,由于三维图形对象上的一些特殊点，如交点、中点等不能通过输入坐标的方法来实现，可以采用三维坐标下的目标捕捉法来拾取点。,在三维空间中指定两个点后，如点,(0,0,0),和点,(1,1,1),，这两个点之间的连线即是一条,3D,直线。,同样，在三维坐标系下，使用“样条曲线”命令，可以绘制复杂,3D,样条曲线，这时定义样条曲线的点不是共面点。,在二维坐标系下，使用“绘图”,|“,多段线”命令绘制多段线，尽管各线条可以设置宽度和厚度，但它们必须共面。三维多线段的绘制过程和二维多线段基本相同，但其使用的命令不同，另外在三维多线段中只有直线段，没有圆弧段。选择“绘图”,|“,三维多段线”命令,(3DPOLY),，此时命令行提示依次输入不同的三维空间点，以得到一个三维多段线。,9.2.5,绘制三维曲面,在,AutoCAD,中，不仅可以绘制球面、圆锥面、圆柱面等基本三维曲面，还可以绘制旋转曲面、平移曲面、直纹曲面和边界曲面。使用“绘图”,|“,曲面”子菜单中的命令或“曲面”工具栏可以绘制这些曲面。,绘制基本三维曲面,绘制三维面与多边三维面,绘制多边形网格,绘制旋转曲面,绘制平移曲面,绘制直纹曲面,绘制边界曲面,选择“绘图”,|“,曲面”,|“,三维曲面”命令，利用打开的“三维对象”对话框，可以绘制大部分三维曲面，如长方体表面、棱锥面、楔体表面及球面等。,选择“绘图”,|“,曲面”,|“,三维面”命令,(3DFACE),，可以绘制三维面。三维面是三维空间的表面，它没有厚度，也没有质量属性。由“三维面”命令创建的每个面的各顶点可以有不同的,Z,坐标，但构成各个面的顶点最多不能超过,4,个。,选择“绘图”,|“,曲面”,|“,三维网格”命令,(3DMESH),，可以根据指定的,M,行,N,列个顶点和每一顶点的位置生成三维空间多边形网格。,M,和,N,的最小值为,2,，表明定义多边形网格至少要,4,个点，其最大值为,256,。,选择“绘图”,|“,曲面”,|“,旋转曲面”命令,(REVSURF),，可以将曲线绕旋转轴旋转一定的角度，形成旋转曲面。,选择“绘图”,|“,曲面”,|“,平移曲面”命令,(RULESURF),，可以将路径曲线沿方向矢量进行平移后构成平移曲面。,选择“绘图”,|“,曲面”,|“,直纹曲面”命令,(RULESURF),，可以在两条曲线之间用直线连接从而形成直纹曲面。,选择“绘图”,|“,曲面”,|“,边界曲面”命令,(EDGESURF),，可以使用,4,条首尾连接的边创建三维多边形网格。,9.2.6,绘制基本实体,在,AutoCAD,中，使用“绘图”,|“,实体”子菜单中的命令，或使用“实体”工具栏，可以绘制长方体、球体、圆柱体、圆锥体、楔体及圆环体等基本实体模型。,绘制长方体,绘制楔体,绘制圆柱体,绘制圆锥体,绘制球体,绘制圆环体,选择“绘图”,|“,实体”,|“,长方体”命令,(BOX),，或在“实体”工具栏中单击“长方体”按钮，都可以绘制长方体，此时命令行显示如下提示。,指定长方体的角点或,中心点,(CE):,在创建长方体时，其底面应与当前坐标系的,XY,平面平行，方法主要有指定长方体角点和中心两种。,选择“绘图”,|“,实体”,|“,楔体”命令,(WEDGE),，或在“实体”工具栏中单击“楔体”按钮，都可以绘制楔体。由于楔体是长方体沿对角线切成两半后的结果，因此可以使用与绘制长方体同样的方法来绘制楔体。,选择“绘图”,|“,实体”,|“,圆柱体”命令,(CYLINDER),，或在“实体”工具栏中单击“圆柱体”按钮，可以绘制圆柱体或椭圆柱体。,选择“绘图”,|“,实体”,|“,圆锥体”命令,(CONE),，或在“实体”工具栏中单击“圆锥体”按钮，即可绘制圆锥体或椭圆形锥体。,选择“绘图”,|“,实体”,|“,球体”命令,(SPHERE),，或在“实体”工具栏中单击“球体”按钮，都可以绘制球体。,ISOLINES=4 ISOLINES=32,选择“绘图”,|“,实体”,|“,圆环体”命令,(TORUS),，或在“实体”工具栏中单击“圆环体”按钮，都可以绘制圆环实体，此时需要指定圆环的中心位置、圆环的半径或直径，以及圆管的半径或直径。,9.2.7,通过二维图形创建实体,在,AutoCAD,中，通过拉伸二维轮廓曲线或者将二维曲线沿指定轴旋转，可以创建出三维实体。,二维图形拉伸成实体,将二维图形旋转成实体,在,AutoCAD,中，选择“绘图”,|“,实体”,|“,拉伸”命令,(EXTRUDE),，可以将,2D,对象沿,Z,轴或某个方向拉伸成实体。拉伸对象被称为断面，可以是任何,2D,封闭多段线、圆、椭圆、封闭样条曲线和面域，多段线对象的顶点数不能超过,500,个且不小于,3,个。,使用“绘图”,|“,实体”,|“,旋转”命令，将二维对象绕某一轴旋转生成实体。用于旋转的二维对象可以是封闭多段线、多边形、圆、椭圆、封闭样条曲线、圆环及封闭区域。三维对象、包含在块中的对象、有交叉或自干涉的多段线不能被旋转，而且每次只能旋转一个对象。,