AutoCAD機械制圖--第12章繪制和編輯三維實體

1、第12章 繪制和編輯三維實體 12.1 繪制根本三維實體 12.2 通過二維圖形生成實體 12.3 布爾運算 12.4 三維操作 12.5 編輯實體 12.6 渲染實體 12.7 視覺樣式112.1 繪制根本三維實體AutoCAD繪制的根本實體包括：多段體、長方體、楔體、圓錐體、球體、圓柱體、圓環(huán)體、棱錐體。這些根本實體的命令可以通過“繪圖|“建模子菜單下選擇,也可以在“建模工具欄中單擊相應的工具按鈕,如圖12-1所行,或者在命令行中輸入相應的命令再進行操作。圖12-1 “建模工具欄212.1.1繪制多段體多段體多段體是從2007版后新增的功能,主要用于建筑等三維模型,如墻等。可以通過在命令行

2、中輸入POLYSOLID命令,或者在菜單欄選擇 “繪圖|“建模|“多段體命令,也可以單擊工具欄的“多段體按鈕 。312.1.2 繪制長方體長方體在工程中經(jīng)常用于繪制一些規(guī)則的圖形,如建筑物、家具、機械零件等。通過在命令行中輸入BOX,或選擇 “繪圖|“建模|“長方體命令,或單擊工具欄的“長方體按鈕 ,都可執(zhí)行長方體命令。 (a) 兩角點和高度創(chuàng)立長方體 (b) 通過長度創(chuàng)立長方體 (c) 中心點、角點、長度繪制長方體長方體的創(chuàng)立方法412.1.3 繪制楔體楔體的繪制步驟與長方體類似。 12.1.4 繪制圓柱體(a) 圓柱體 (b) 橢圓體 (c) 傾斜的圓柱體通過在命令行中輸入CYLINDER

3、命令,或者選擇 “繪圖|“建模|“圓柱體命令,或單擊工具欄的“圓柱體按鈕 ,都可以執(zhí)行圓柱體命令。 512.1.5 繪制圓錐體圓錐體可以繪制漏斗,輸料斗等一些錐形零件,也可以繪制圓臺形的零件。繪制圓錐體與繪制圓柱體類似,通過在命令行中輸入CONE,或者選擇 “繪圖|“建模|“圓錐體命令,或者單擊工具欄的“圓錐體按鈕 ,都可執(zhí)行圓錐體命令。 (a) 圓錐體 (b) 底面為橢圓的椎體 (c) 傾斜的圓錐體 (d) 圓臺612.1.6 繪制球體球體的繪制廣泛用于玩具產(chǎn)品、機械零件、家具等。 12.1.7 繪制圓環(huán)體圓環(huán)體主要應用于機械、建筑、家具等,如汽車的轉(zhuǎn)向盤。 12.1.7 繪制棱錐體(a)

4、8棱錐 (b) 傾斜的棱臺 (c) 棱臺棱錐體AutoCAD默認棱錐體是正棱錐體,通過在命令行中輸入PYRAMID,或選擇“繪圖|“建模|“棱錐體命令,或單擊“建模工具欄中的“棱錐體按鈕,都可以執(zhí)行棱錐體命令。 712.1.8 繪制三維螺紋曲線(a) 非線性螺紋 (b) 傾斜螺紋 (c) 順時針 (d) 逆時針螺紋曲線螺紋是繪制三維曲線的命令,可以先繪制螺紋曲線,再通過掃掠命令可以繪制彈簧和螺栓、螺孔等的螺紋。通過在命令行中輸入HELIX,或選擇“繪圖|“螺紋命令,或單擊“建模工具欄中的“螺紋按鈕 ,都可以執(zhí)行螺紋命令。 812.2 通過二維圖形生成實體12.2.1 拉伸拉伸命令可以將閉合的二

5、維圖形拉伸成實體,這些閉合的二維圖形包括圓、橢圓、圓環(huán)、閉合的多線段、矩形、多邊形、閉合的樣條曲線和面域等。如果不是閉合的二維圖形,拉伸的特征是曲面特征。圖12-8是拉伸閉合和開放的樣條曲線所得的三維效果圖。 圖12-8 拉伸閉合與非閉合曲線比較912.2.2 旋轉(zhuǎn)圖12-9 旋轉(zhuǎn)圖旋轉(zhuǎn)命令適用于創(chuàng)立具有只包含一定角度的復雜體,可以將一些二維圖形繞指定的軸旋轉(zhuǎn)形成三維實體。也可以通過將一個閉合對象圍繞當前UCS的X軸或Y軸旋轉(zhuǎn)一定角度來創(chuàng)立實體,如果是不閉合的二維圖形,則旋轉(zhuǎn)出來的是曲面。選擇軸也可以圍繞直線、多段線或兩個指定的點。用于旋轉(zhuǎn)生成實體的閉合對象可以是矩形、多邊形、閉合多線段、閉合

6、樣條曲線、圓、橢圓及面域等。圖12-9是將矩形和樣條曲線繞直線旋轉(zhuǎn)270所得到的實體。1012.2.3 掃掠(a)指定基點掃掠 (b) 沿路徑放大掃掠 (c) 扭曲掃掠掃掠圖掃掠是從2007版開始新增的功能。掃掠功能是通過指定曲線沿著某曲線掃描出三維實體或者曲面,如果輪廓是閉合的,則掃掠的是實體,如果輪廓是開放的,則掃掠的是曲面。掃掠功能類似于拉伸功能里的路徑拉伸方式,但用于掃掠的輪廓與路徑不受是否在同一平面的限制,而且輪廓將被移到路徑曲線的起始端,并與路徑曲線垂直,這是掃掠與拉伸的路徑拉伸不同之處。1112.2.4 放樣放樣圖放樣命令可以繪制不同截面形狀的曲面或者實體,通過對包含兩條或兩條以

7、上二維曲線進行放樣來創(chuàng)立三維實體或曲面。如果截面是全部封閉的,則為實體,如果截面是全部開放的,則為曲面。如果截面有閉合和非閉合的二維曲線,則不能執(zhí)行放樣命令。截面的曲線可以是同類型曲線（如都是圓）,也可是不同類型的曲線（如圓和矩形）。 1212.2.5 按住并拖動拖拽流程圖“按住并拖動的操作是將閉合曲面轉(zhuǎn)換成面域,然后將選中的面域沿鼠標移動的方向進行拖拽。拖拽的的面域?qū)ο罂梢允蔷匦巍⒍噙呅?、圓形、橢圓形、閉合的多線段、閉合的樣條曲線等。也可以是立體圖上的面,如長方體各面、圓柱體底面、棱錐體底面、圓錐體底面等。拖拽命令類似于二維操作的延伸命令。1312.3 布爾運算12.3.1 并集運算圖12-

8、13是并集運算的流程圖。圖12-13 并集并集（UNION）命令是用于將兩個或者多個單實體組合成一個復合體,與這些實體的位置無關,可以相接觸,也可以不相接觸的單個實體,如果是不相接觸的實體,此時并集之后變?yōu)橐惑w。對于面域的并集運算,必須是處于同一平面的各個面域才能通過并集運算組合成一個復合的面域。通過選擇“修改|“實體編輯|“并集命令,或單擊“并集按鈕 ,或在命令行中輸入UNION命令,都可以執(zhí)行并集命令。 1412.3.2 差集運算圖12-14是差集運算的效果圖。(a) 未運算的線框圖 (b) 差集運算后線框圖 (c) 消隱后效果圖圖12-14 差集差集（SUBTRACT）命令是用于從實體1

9、減去與實體2與實體1相交的局部,并將實體2去除,可以刪除實體局部或者創(chuàng)立孔等。通過選擇“修改|“實體編輯|“差集命令,或單擊“差集按鈕 ,或在命令行中輸入SUBTRACT命令,都可以執(zhí)行差集命令。 1512.3.3 交集運算如圖12-15所示的是多段體和長方體的交集效果。圖12-15 并集交集(INTERSECT)操作是通過兩個或者多個實體相交的局部來創(chuàng)立復雜的實體。實體之間必須有相交局部,否則無法執(zhí)行此操作。選擇的對象必須要兩個或者兩個以上。（注：以前的版本可以選擇不相交的實體,執(zhí)行該交集命令之后,兩個實體都將消失,相當于刪除命令。）通過選擇“修改|“實體編輯|“交集命令,或在工具欄單擊“交

10、集按鈕 ,或在命令行中輸入INTERSECT命令,都可以執(zhí)行交集命令。 1612.4 三維操作12.4.1 三維移動三維移動(3DMOVE)命令是在三維視圖中顯示移動夾點工具,并沿指定方向和距離將對象移動到繪圖區(qū)相應的位置。通過選擇“修改|“三維操作|“三維移動命令,或者在命令行輸入3DMOVE命令,或點擊工具欄的“三維移動按鈕 ,都可以執(zhí)行三維移動命令。 圖12-16顯示的是“三維移動命令的流程圖。(a)未移動的視圖 (b)選擇移動對象并移動 (c)移動后效果圖12-16 三維移動流程1712.4.2 三維旋轉(zhuǎn)圖12-17顯示的是三維旋轉(zhuǎn)的流程圖。(a) 原對象 (b) 指定基點 (c) 選

11、擇旋轉(zhuǎn)軸 (d) 旋轉(zhuǎn)后效果圖12-17 三維旋轉(zhuǎn)流程三維旋轉(zhuǎn)(3DROTATE)用于將實體沿指定的軸旋轉(zhuǎn)。用戶可以通過兩點指定旋轉(zhuǎn)軸,也可以指定 X軸、Y軸 或 Z 軸,在執(zhí)行命令后彈出的3維圈分別對應于坐標系同一顏色的X、Y、Z軸,用戶可以指定坐標軸為旋轉(zhuǎn)軸。選擇“修改|“三維操作|“三維旋轉(zhuǎn)命令,或者在命令行中執(zhí)行3DROTATE命令,或單擊工具欄的“三維旋轉(zhuǎn)按鈕 ,都可以執(zhí)行三維旋轉(zhuǎn)命令 。1812.4.3 三維對齊三維對齊(3DALIGN)是指通過指定源實體的三個點來定義平面,這三個點所確定的平面與選定的另一個實體的三個點所確定的平面對齊,每個實體最多只能指定三個點。選定的源實體的第

12、一個源點（基點）與目標實體的第一目標點重合。選擇“修改|“三維操作|“三維對齊命令,或者在命令行中輸入3DALIGN命令,或單擊工具欄的“三維對齊按鈕 ,都可以執(zhí)行三維對齊命令 。(a) 指定對齊點 (b) 對齊效果三維對齊1912.4.4 三維鏡像三維鏡像(MIRROR3D)命令使指定對象沿鏡像平面鏡像實體。通過選擇“修改|“三維操作|“三維鏡像命令,或者在命令行中輸入MIRROR3D命令,都可以執(zhí)行三維鏡像命令。 (a) 指定對象和平面 (b) 鏡像效果三維鏡像2012.4.5 三維陣列 (a) 陣列前視圖 (b) 環(huán)形陣列 (c) 矩形陣列三維陣列流程三維陣列和二維陣列類似,有環(huán)形陣列和

13、矩形陣列兩種形式,通過選擇“修改|“三維操作|“三維陣列命令,或者在命令行中輸入3DARRAY命令,都可以執(zhí)行三維陣列命令 。2112.4.7 剖切實體剖切(SLICE)命令用于將一個或多個實體剖切成兩局部,可以保存剖切后的兩局部,也可以指定保存其中的一局部。剖切后的兩個局部各屬于不同的對象,可以分開選擇。通過選擇“修改|“三維操作|“剖切命令,或者在命令行中輸入SLICE命令,都可以執(zhí)行剖切命令 。(a) 原始形狀 (b) 剖切后效果剖切實體2212.4.8 加厚實體(a) 曲面 (b) 加厚加厚實體加厚(THICHEN)命令是將曲面轉(zhuǎn)化為實體,在11章介紹的曲面繪制只是外表模型,用戶可以通

14、過加厚命令將外表模型轉(zhuǎn)換為具有厚度的實體 。通過選擇“修改|“三維操作|“加厚命令,或者在命令行中輸入THICHEN命令,都可以執(zhí)行加厚命令 。2312.4.9 三維實體倒角(a) 未倒角 (b) 確認該選項 (c) 選擇倒角邊 (d) 倒角效果邊倒角三維實體倒角(CHAMFER)可以對實體平面上的矩形邊,也可以對環(huán)形邊倒角,倒角命令和二維倒角的命令一樣,可以通過選擇“修改|“倒角命令,或者在命令行中輸入CHAMFER命令,或者單擊工具欄的“倒角按鈕 ,都可以執(zhí)行倒角命令。 2412.4.10 三維實體圓角 (a) 選擇圓角對象 (b) 選擇圓角邊 (d)倒圓角效果圓角三維實體圓角(FILLE

15、T)可以對實體平面上的矩形邊、環(huán)形邊倒圓角,倒圓角角命令和二維倒圓角的命令一樣,通過選擇“修改|“圓角命令,或者在命令行中輸入FILLET命令,或者單擊工具欄的“圓角按鈕 ,都可以執(zhí)行圓角命令。 2512.5 編輯實體AutoCAD除了上面介紹的實體編輯之外,還提供了多種編輯實體的方式,如對三維實體的邊、面、體等進行修改,可以對當前實體的面進行拉伸、移動、偏移、旋轉(zhuǎn)、刪除、傾斜、復制、著色；也可以對邊進行復制和著色等,還可以對實體進行壓印、分割、抽殼、去除等 。這些編輯實體的命令可以通過在菜單欄中選擇“修改|“實體編輯列表下的命令,或者在如圖12-25所示的工具欄中選擇各個實體編輯的命令按鈕,

16、也可以通過在命令行輸入SOLIDEDIT命令,然后再選擇各個命令選項 。圖12-25 工具欄2612.6 渲染實體12.6.1 設置光源創(chuàng)立每一個場景,都必須有光的襯托,從而呈現(xiàn)各種真實的效果,通過對光源的設置,可以實現(xiàn)反射、陰影、體光等效果,如室外的自然光,室內(nèi)的燈光等。系統(tǒng)已經(jīng)默認了燈光效果,用戶可以創(chuàng)立和設置光源。 AutoCAD2012提供了3種創(chuàng)立光源的方式：點光源、聚光源、平行光聚光源光束2712.6.2 材質(zhì)材質(zhì)與貼圖在渲染操作中是非常重要的,也是一個相當繁瑣的工作,但只要用戶耐心,仔細第調(diào)整各個參數(shù),就會渲染出逼真的實物,使其具有足夠的吸引力。選擇“視圖|“渲染|“材質(zhì)瀏覽器命

17、令,或單擊“材質(zhì)編輯器上的“顯示材質(zhì)瀏覽器按鈕 彈出“材質(zhì)瀏覽器選項板。選擇“視圖|“渲染|“材質(zhì)編輯器命令,或在材質(zhì)瀏覽器中單擊“顯示材質(zhì)編輯器按鈕 ,彈出“材質(zhì)編輯器選項板。2812.6.3 渲染圖12-39 高級渲染設置面板在設置了材質(zhì)、光源之后,用戶可以對三維場景進行渲染,通過渲染可以觀察作品的最終效果。系統(tǒng)提供多種渲染命令和渲染設置（高級渲染設置）。通過選擇“視圖|“渲染命令可以執(zhí)行“渲染命令。執(zhí)行該命令后,系統(tǒng)就彈出渲染窗口對視圖去進行渲染。有時渲染不符合要求,因此用戶還需應用上面的方法重新設置,AutoCAD提供的“高級渲染設置命令,選擇“視圖|“渲染|“高級渲染設置命令,彈出“高級渲染設置選項板,可以設置該渲染類型的根本、間接發(fā)光、診