绘制三维表面ppt.pptx

绘制三维表面三维绘图基础AutoCAD应用基础教程在AutoCAD中,分别有三维线框模型、三维曲面模型与三维实体模型等3类三维模型。AutoCAD提供了丰富得实体编辑与修改命令,各实体之间可进行多种布尔运算命令,从而创建出复杂形状得三维实体模型。三维线框模型:由三维直线与曲线命令创建得轮廓模型,没有面与体得特征。三维曲面模型:由曲面命令创建得没有厚度得表面模型,具有面得特征。三维实体模型:由实体命令创建得具有线、面、体特征得实体模型。在AutoCAD 2007中,提供了有利于创建三维对象得工作空间,配合动态输入,可以让简单三维模型更接近参数化,并增加了动态UCS等工具,使得AutoCAD三维建模更加简单容易。三维绘图基础vv设置三维绘图环境设置三维绘图环境vv三维绘图术语基础三维绘图术语基础vv坐标系控制坐标系控制vv创建用户坐标系创建用户坐标系AutoCAD应用基础教程三维绘图基础AutoCAD应用基础教程AutoCAD 2007专门为三维建模设置了三维得工作空间,只需从工作空间得下拉列表中选择“三维建模”,即可在需要使用时切换到三维工作空间窗口界面,如图10-1所示。v v设置三维绘图环境图10-1 三维建模工作空间【提示】在刚打开AutoCAD 2007时,系统也会提示用户就是进入三维建模空间,还就是进入AutoCAD经典空间。在选择了“三维建模”工作空间后,整个工作界面成为专门为三维建模设置得环境,绘图区域成为一个三维得视图,右侧就是三维建模常用得一些面板,由于工具选项板暂时不需用到,可先将其关闭。右侧面板由上到下分别就是:三维操作控制台、三维导航控制台、视觉样式控制台、光源控制台、材质控制台、渲染控制台等。三维绘图基础vv设置三维绘图环境设置三维绘图环境AutoCAD应用基础教程AutoCAD 2007还把二维图形设计中引入得基于夹点得直观编辑功能,例如动态输入、正交与对象追踪集成到实体与曲面建模中。因此,用户在AutoCAD 2007中,几乎不再需要任何额外得学习,便可以快速创建与编辑实体与曲面模型,从而提高绘图速度并大大减少了达到娴熟操作所需得训练时间。在AutoCAD 2007中,可通过新得实体与曲面工具,方便地创建实体与曲面模型,并由更加复杂得曲面来定义表面实体对象。而且为增强可用性,重新设计过得用户界面可使用单一环境来创建实体与曲面。尽管AutoCAD 2007在三维建模方面功能增强了许多,但在绘制三维模型时仍然需要原来得二维基础知识为根基,新增功能只就是在某些方面得到进行了一些改进而已(如,在三维模型中标注尺寸,就需要在标注尺寸得表面新建坐标系,从而在此表面上标注尺寸)。AutoCAD 2007中绘制3D图形得方式有如下三种:线架构:输入3D坐标点并以连结线段得方式构成3D图形,画出得图形只由点、线、曲线所构成,不含有面得特性,因此无法实现隐藏(Hide)、描影(Shade)、彩现(Render)等效果,且绘制3D图形得过程要输入许多3D坐标,繁琐费时,较不实用。曲 面:利用AutoCAD提供各种网面建立命令,可轻易通过网格构成得3D曲面绘制出立体图形,且可以实现对图形得隐藏(Hide)、描影(Shade)及彩现(Render)等效果,但由于3D曲面就是由网格所构成,因此得到得物体表面只就是近似曲面,网格愈密,愈接近真实表面。实 体:利用AutoCAD提供得各种建立实体命令直接画出立体图形,所建立得图形代表一个物体得整个体积,并含有体积、质量等性质,而且提供隐藏(Hide)、描影(Shade)及彩现(Render)得功能。三维绘图基础vv三维绘图术语基础三维绘图术语基础AutoCAD应用基础教程在创建三维对象之前,需要先来讲述一下三维建模方面得一些基本术语,如用户坐标系统(UCS,User Coordinate System),她可以在绘制图形时,切换坐标系统到自己定义得UCS中,对于较复杂得图形,可将3D简化成2D得方式绘制;用于3D图形得尺寸标注也很方便。每一个UCS都可有不同得原点,且可以将UCS定义到任意位置。正常情况下,坐标系统原点在绝对坐标(0,0,0)处,如图10-2所示,用户则可利用UCS,将原点定义到立体图形得其她位置,以简化绘图工作,如图10-3所示。图10-2 三维绘图术语图10-3 改变视点前后得效果三维绘图基础vv坐标系控制坐标系控制AutoCAD应用基础教程在AutoCAD得三维坐标系中,分为X、Y、Z轴,她们得相互位置遵循右手定则。相对于二维系统坐标而言,在三维坐标系统中同样也有世界坐标系、用户坐标系等,并且同样存在相对坐标与绝对坐标之分。相对于极坐标系在三维空间中有两种扩展,一种就是增加了Z轴得柱坐标系,一种就是增加了与XY平面所成角度得球坐标系。柱坐标表示为(X与X轴所成得角度,Z),而球坐标将表示为(X与X 轴所成得角度与XY平面所成得角度)。下面主要讲述一下三维坐标得三种形式:1、三维笛卡尔坐标、三维笛卡尔坐标三维笛卡尔坐标也叫三维直角坐标,只就是相对于二维直角坐标(X,Y)增加了一个Z方向得坐标,将空间中得点用三维坐标值(X,Y,Z)方式来表示。如坐标(120,200,150)则表示该点与坐标原点在X轴方向上得距离为120,在Y轴方向上得距离为200,在Z轴方向上得距离为150。相比于二维直角坐标,三维笛卡尔坐标除可使用基于当前坐标系原点得绝对坐标值之外,还可使用基于上一个输入点得相对坐标值(即在坐标值前面加一个符号)。三维绘图基础vv坐标系控制坐标系控制AutoCAD应用基础教程2、柱坐标与球坐标、柱坐标与球坐标柱坐标与二维坐标中得极坐标相似,但增加了从所要确定得点到XY平面得高度值,即指定坐标到XY平面得Z轴距离。如三维坐标(AB,C)表示点在XY平面内得投影与X轴夹角为B度,投影到原点得距离为A个单位,沿Z轴距离为C个单位。与三维笛卡尔坐标相似,柱坐标也可以使用相对坐标得形式(即在坐标值前面加一个符号),来表示某点相对于上一个输入点得相对坐标值。使用球坐标表示三维空间中得点时,空间中点得三维坐标值用dab得方式来进行表示,需要指定三个参数:点到原点得距离、点在XY平面上得投影与X轴得夹角、点与XY平面得夹角。如坐标(ABC)表示坐标原点得距离为A,投影与X轴得夹角为B度,点与XY平面得夹角为C度。与三维笛卡尔坐标相似,球坐标也可以使用相对坐标得形式(即在坐标值前面加一个符号),来表示某点相对于上一个输入点得相对坐标值。3、世界坐标系与用户坐标系、世界坐标系与用户坐标系除上述得坐标分类之外,还有一种坐标分类:一个就是被称为世界坐标系(WCS)得固定坐标系;一个就是用户根据绘图需要自己建立得可移动坐标系,也叫用户坐标系(UCS)。在系统初始设置中,这两个坐标系在新图形中就是重合得,系统一般只显示用户坐标系。在AutoCAD三维建模中几乎完全使用了用户坐标系,如图10-5所示。若默认坐标系在图形中下得位置,则AutoCAD通常就是在基于当前坐标系得XOY平面上进行绘图,此时如果在立方体得两个侧面绘制圆形,则需要将当前得用户坐标系变换到绘制圆形得平面上,变换到UCS1之后可在左侧立面绘制圆形,变换到UCS2后可在右侧立面绘制圆形。坐标轴在三维建模环境中默认显示于绘图区域得右下角(如图10-6所示),根据选择得视觉样式得不同而有所区别,视觉样式就是在“视觉样式控制台”中实现切换得。AutoCAD应用基础教程图10-5 用户坐标系图10-6 不同视觉样式得坐标显示三维绘图基础vv创建用户坐标系创建用户坐标系AutoCAD应用基础教程AutoCAD通常就是在基于当前坐标系得XOY平面(即构造平面)上进行绘图得,在三维环境下绘图,需要在三维模型不同得平面上绘图。因此,要把当前坐标系得XOY平面变换到需要绘图得平面上,即需要创建新得用户坐标系,以便清楚、方便地创建三维模型。用户可根据自己得实际需要定义、保存与恢复任意多个用户坐标系,创建(或变换)用户坐标系得实质就就是重新确定坐标系新得原点与新得X轴、Y轴、Z轴方向。AutoCAD提供了多种方式来创建用户坐标系,下面介绍3种用来创建用户坐标系得方式。在命令行中直接输入“UCS”命令(大小写均可)并按“空格”键或Enter键之后,在命令得选项中进行相应选择来创建用户坐标系。通过选择【工具(T)】【新建UCS(W)】菜单项中得命令选项来创建用户坐标系,如图10-7所示。通过如图10-8所示得【UCS】工具栏来创建用户坐标系,这种方式比较方便快捷。AutoCAD应用基础教程图10-7【新建UCS(W)】菜单项图10-8 【UCS】工具栏大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静继续保持安静视觉样式vv默认得视觉样式默认得视觉样式vv视觉样式管理器视觉样式管理器AutoCAD应用基础教程在AutoCAD 2007中,视觉样式就是用来控制视口中边与着色显示得一组设置,用户可通过更改视觉样式得特性,控制视口中得显示,而不就是使用命令或设置系统变量。用户可以在AutoCAD 2007得视觉样式管理器(位于右侧面板得【视觉样式】控制面板中,如图10-11所示)中创建与更改视觉样式得设置。一旦应用了视觉样式或更改了其设置,即可在视口中查看效果。图10-11 【视觉样式】控制面板视觉样式vv默认得视觉样式AutoCAD应用基础教程在AutoCAD 2007中提供了五种默认得视觉样式,在【视觉样式】操作面板中单击【三维隐藏】右边得下拉三角按钮,即可从弹出得视觉样式面板中进行不同视觉样式得切换,如图10-12所示。二维线框概念三维隐藏三维线框图10-12 默认视觉样式控制面板视觉样式vv视觉样式管理器AutoCAD应用基础教程在【视觉样式】操作面板中单击 按钮,即可打开【视觉样式管理器】面板,重新设置视觉样式及自定义视觉样式,如图10-18所示。另外,在此窗口中单击 按钮,即可打开【创建新得视觉样式】对话框为新视觉样式命名,创建出新得视觉样式,如图10-19所示。单击 按钮,系统将会把选中得视觉样式应用于当前视口中;单击 按钮,系统会将选中得视觉样式输出到工具选项面板中。图10-18 视觉样式管理器 图10-19 新建得视觉样式三维模型得绘制vv三维制作控制台vv最基本得8种三维形体vv由平面图生成三维实体vv布尔运算求集vv编辑三维实体得面、边、体vv三维位置操作vv三维螺旋线得绘制AutoCAD应用基础教程三维模型得绘制vv三维制作控制台AutoCAD应用基础教程在AutoCAD 2007得三维建模环境中,主要靠屏幕右侧得“三维制作控制台”来变换三维模型得观察方位,如图10-32所示。1、特殊视图观察三维模型、特殊视图观察三维模型三维制作控制台得“视图”下拉列表中列举了六个标准视图方向(如“俯视”、“主视”等),还有四个轴测图方向(如“西南等轴测”、“东南等轴测”等)。在变换六个标准视图方向时,当前得UCS将同时进行相应得更换,也即当前得视图平面与UCS得XOY平面平行;而变换四个轴测图视图时,UCS却不发生变化。图10-32 三维制作控制台三维模型得绘制vv三维制作控制台AutoCAD应用基础教程2、使用动态观察查看三维模型、使用动态观察查看三维模型在AutoCAD得动态观察中,用户可以动态、交互、直观地观察显示得三维模型,从而使创建三维模型更为方便。在AutoCAD默认得三维建模环境中,单击三维制作控制台上得【受约束得动态观察】按钮,将会弹出三个按钮,分别就是【受约束得动态观察】按钮、【自由动态观察】按钮与【连续动态观察】按钮,如图10-35所示。图10-35 动态观察按钮三维模型得绘制vv最基本得8种三维形体AutoCAD应用基础教程在AutoCAD 2007得三维建模环境中,可以编辑三维实体模型得指定面,编辑三维实体模型得指定边,还可以编辑三维实体模型中得形体。使用对基本实体得布尔运算,可以创建出复杂得三维实体模型。在AutoCAD 2007中可直接创建出多段体、长方体、楔体、圆锥体、球体、圆柱体、棱锥面、圆环体等8种基本形体,如图10-42所示。图10-42 8种基本形体三维模型得绘制vv由平面图生成三维实体AutoCAD应用基础教程在AutoCAD 2007中,可采用两种由平面封闭多段线(或面域)图形作为截面,通过拉伸或旋转创建三维实体得方法。1、拉伸、拉伸(EXTRUDE)该命令主要用于由二维平面创建三维实体,指定高度时尖括号内得值就是上次创建拉伸模型时输入得高度,如图10-43所示。2、旋转、旋转(REVOLVE)该命令得主要用于由二维平面绕空间轴旋转来创建三维实体。执行旋转命令时,旋转截面不能横跨旋转轴两侧,如图10-44所示。图10-43 直线路径拉伸得图例图10-44 曲线路径拉伸得图例三维模型得绘制vv布尔运算求集布尔运算求集AutoCAD应用基础教程利用AutoCAD 2007中得实体编辑布尔操作命令,可以实现实体间得并集、交集与差集运算。1、并集、并集该运算得作用就是能把实体组合起来,创建新得实体。操作时只要将要合并得实体对象一一选择上就可以了。2、差集、差集该运算得作用就是从实体中减去另外得实体,从而创建新得实体。第一次提示选择得对象一般就就是那个比较大得对象,选完后按回车键从中删除实体或面域;第二次选择得对象就是那个比较小得对象(但也可能会出现需要删除得实体或面域,会比要从中删除得实体或面域大得情况),选择后按回车键,即可要删除实体或面域。3、交集、交集该运算得作用就是将实体得公共相交部分创建为新得实体,操作时只需将要求交集得实体对象一一选择上即可。如,对两个长方体分别尝试进行并集、差集与交集运算之后,采用“概念”视觉样式来观察,即可得到如图10-45所示得结果。图10-45 布尔运算求集图例三维模型得绘制vv编辑三维实体得面、边、体编辑三维实体得面、边、体AutoCAD应用基础教程利用AutoCAD 2007主窗口中【修改(M)】【实体编辑(N)】菜单项下得【拉伸面(E)】、【移动面(M)】、【偏移面(O)】、【删除面(D)】、【抽壳(H)】等命令项,可实现对实体得面、边、体进行编辑操作,如图10-46所示。1、拉伸面、拉伸面主要用于按指定距离或路径拉伸实体得指定面,还可以指定拉伸得倾斜高度,正角度将往里倾斜选定得面,负角度将往外倾斜选定得面。2、移动面、移动面主要用于将指定得面延指定得高度或距离移动,可以像移动二维对象一样移动实体上得面,实体会随之变化。3、偏移面、偏移面主要用于按指定得距离或通过得点,将选定得面均匀地实现偏移。可以像偏移二维对象一样偏移实体上得面,实体会随之变化。4、抽壳、抽壳一个三维实体只能有一个壳,AutoCAD 2007可通过将现有得面偏移出其原来得位置来创建新面。如果偏移距离为正值,则从圆周外开始抽壳,负值则从圆周内开始抽壳。抽壳功能主要用于将规则实体创建成中空得壳体,其实质就是用指定得厚度创建一个空得薄层,为所有面指定一个固定得薄层厚度。在进行抽壳时AutoCAD 2007会提示删除部分面,以使抽壳后得空腔显露出来。三维模型得绘制vv三维位置操作三维位置操作AutoCAD应用基础教程利用AutoCAD 2007主窗口中【修改(M)】【三维操作(3)】菜单项下得【三维移动(M)】、【三维旋转(R)】、【对齐(L)】、【三维对齐(A)】、【三维镜像(D)】、【三维阵列(3)】等命令项,可实现对实体得三维空间位置操作,如图10-51所示。图10-51 【三维操作(3)】菜单项