繪制三維表面演示文稿

繪制三維表面演示文稿現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有23頁(yè)\編輯于星期四（優(yōu)選）繪制三維表面現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有23頁(yè)\編輯于星期四三維繪圖基礎(chǔ)AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程在AutoCAD中，分別有三維線框模型、三維曲面模型和三維實(shí)體模型等3類(lèi)三維模型。AutoCAD提供了豐富的實(shí)體編輯和修改命令，各實(shí)體之間可進(jìn)行多種布爾運(yùn)算命令，從而創(chuàng)建出復(fù)雜形狀的三維實(shí)體模型?！袢S線框模型：由三維直線和曲線命令創(chuàng)建的輪廓模型，沒(méi)有面和體的特征。●三維曲面模型：由曲面命令創(chuàng)建的沒(méi)有厚度的表面模型，具有面的特征?！袢S實(shí)體模型：由實(shí)體命令創(chuàng)建的具有線、面、體特征的實(shí)體模型。在AutoCAD2007中，提供了有利于創(chuàng)建三維對(duì)象的工作空間，配合動(dòng)態(tài)輸入，可以讓簡(jiǎn)單三維模型更接近參數(shù)化，并增加了動(dòng)態(tài)UCS等工具，使得AutoCAD三維建模更加簡(jiǎn)單容易。現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有23頁(yè)\編輯于星期四三維繪圖基礎(chǔ)設(shè)置三維繪圖環(huán)境三維繪圖術(shù)語(yǔ)基礎(chǔ)坐標(biāo)系控制創(chuàng)建用戶(hù)坐標(biāo)系A(chǔ)utoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有23頁(yè)\編輯于星期四三維繪圖基礎(chǔ)AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程AutoCAD2007專(zhuān)門(mén)為三維建模設(shè)置了三維的工作空間，只需從工作空間的下拉列表中選擇“三維建?！?，即可在需要使用時(shí)切換到三維工作空間窗口界面，如圖10-1所示。設(shè)置三維繪圖環(huán)境圖10-1三維建模工作空間【提示】在剛打開(kāi)AutoCAD2007時(shí)，系統(tǒng)也會(huì)提示用戶(hù)是進(jìn)入三維建?？臻g，還是進(jìn)入AutoCAD經(jīng)典空間。在選擇了“三維建模”工作空間后，整個(gè)工作界面成為專(zhuān)門(mén)為三維建模設(shè)置的環(huán)境，繪圖區(qū)域成為一個(gè)三維的視圖，右側(cè)是三維建模常用的一些面板，由于工具選項(xiàng)板暫時(shí)不需用到，可先將其關(guān)閉。右側(cè)面板由上到下分別是：三維操作控制臺(tái)、三維導(dǎo)航控制臺(tái)、視覺(jué)樣式控制臺(tái)、光源控制臺(tái)、材質(zhì)控制臺(tái)、渲染控制臺(tái)等。現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有23頁(yè)\編輯于星期四三維繪圖基礎(chǔ)設(shè)置三維繪圖環(huán)境AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程AutoCAD2007還把二維圖形設(shè)計(jì)中引入的基于夾點(diǎn)的直觀編輯功能，例如動(dòng)態(tài)輸入、正交和對(duì)象追蹤集成到實(shí)體和曲面建模中。因此，用戶(hù)在AutoCAD2007中，幾乎不再需要任何額外的學(xué)習(xí)，便可以快速創(chuàng)建和編輯實(shí)體和曲面模型，從而提高繪圖速度并大大減少了達(dá)到嫻熟操作所需的訓(xùn)練時(shí)間。在AutoCAD2007中，可通過(guò)新的實(shí)體和曲面工具，方便地創(chuàng)建實(shí)體和曲面模型，并由更加復(fù)雜的曲面來(lái)定義表面實(shí)體對(duì)象。而且為增強(qiáng)可用性，重新設(shè)計(jì)過(guò)的用戶(hù)界面可使用單一環(huán)境來(lái)創(chuàng)建實(shí)體和曲面。盡管AutoCAD2007在三維建模方面功能增強(qiáng)了許多，但在繪制三維模型時(shí)仍然需要原來(lái)的二維基礎(chǔ)知識(shí)為根基，新增功能只是在某些方面得到進(jìn)行了一些改進(jìn)而已（如，在三維模型中標(biāo)注尺寸，就需要在標(biāo)注尺寸的表面新建坐標(biāo)系，從而在此表面上標(biāo)注尺寸）。AutoCAD2007中繪制3D圖形的方式有如下三種：●線架構(gòu)：輸入3D坐標(biāo)點(diǎn)并以連結(jié)線段的方式構(gòu)成3D圖形，畫(huà)出的圖形只由點(diǎn)、線、曲線所構(gòu)成，不含有面的特性，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)隱藏（Hide）、描影（Shade）、彩現(xiàn)（Render）等效果，且繪制3D圖形的過(guò)程要輸入許多3D坐標(biāo)，繁瑣費(fèi)時(shí)，較不實(shí)用?！袂?/p>

面：利用AutoCAD提供各種網(wǎng)面建立命令，可輕易通過(guò)網(wǎng)格構(gòu)成的3D曲面繪制出立體圖形，且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)圖形的隱藏（Hide）、描影（Shade）及彩現(xiàn)（Render）等效果，但由于3D曲面是由網(wǎng)格所構(gòu)成，因此得到的物體表面只是近似曲面，網(wǎng)格愈密，愈接近真實(shí)表面?！駥?shí)

體：利用AutoCAD提供的各種建立實(shí)體命令直接畫(huà)出立體圖形，所建立的圖形代表一個(gè)物體的整個(gè)體積，并含有體積、質(zhì)量等性質(zhì)，而且提供隱藏（Hide）、描影（Shade）及彩現(xiàn)（Render）的功能?，F(xiàn)在是6頁(yè)\一共有23頁(yè)\編輯于星期四三維繪圖基礎(chǔ)三維繪圖術(shù)語(yǔ)基礎(chǔ)AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程在創(chuàng)建三維對(duì)象之前，需要先來(lái)講述一下三維建模方面的一些基本術(shù)語(yǔ)，如用戶(hù)坐標(biāo)系統(tǒng)（UCS，UserCoordinateSystem），它可以在繪制圖形時(shí)，切換坐標(biāo)系統(tǒng)到自己定義的UCS中，對(duì)于較復(fù)雜的圖形，可將3D簡(jiǎn)化成2D的方式繪制；用于3D圖形的尺寸標(biāo)注也很方便。每一個(gè)UCS都可有不同的原點(diǎn)，且可以將UCS定義到任意位置。正常情況下，坐標(biāo)系統(tǒng)原點(diǎn)在絕對(duì)坐標(biāo)（0,0,0）處，如圖10-2所示，用戶(hù)則可利用UCS，將原點(diǎn)定義到立體圖形的其它位置，以簡(jiǎn)化繪圖工作，如圖10-3所示。圖10-2三維繪圖術(shù)語(yǔ)圖10-3改變視點(diǎn)前后的效果現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有23頁(yè)\編輯于星期四三維繪圖基礎(chǔ)坐標(biāo)系控制AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程在AutoCAD的三維坐標(biāo)系中，分為X、Y、Z軸，它們的相互位置遵循右手定則。相對(duì)于二維系統(tǒng)坐標(biāo)而言，在三維坐標(biāo)系統(tǒng)中同樣也有世界坐標(biāo)系、用戶(hù)坐標(biāo)系等，并且同樣存在相對(duì)坐標(biāo)和絕對(duì)坐標(biāo)之分。相對(duì)于極坐標(biāo)系在三維空間中有兩種擴(kuò)展，一種是增加了Z軸的柱坐標(biāo)系，一種是增加了與XY平面所成角度的球坐標(biāo)系。柱坐標(biāo)表示為（X<[與X軸所成的角度]，Z），而球坐標(biāo)將表示為（X<[與X軸所成的角度]<[與XY平面所成的角度]）。下面主要講述一下三維坐標(biāo)的三種形式：1．三維笛卡爾坐標(biāo)三維笛卡爾坐標(biāo)也叫三維直角坐標(biāo)，只是相對(duì)于二維直角坐標(biāo)（X,Y）增加了一個(gè)Z方向的坐標(biāo)，將空間中的點(diǎn)用三維坐標(biāo)值（X,Y,Z）方式來(lái)表示。如坐標(biāo)（120,200,150）則表示該點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)在X軸方向上的距離為120，在Y軸方向上的距離為200，在Z軸方向上的距離為150。相比于二維直角坐標(biāo)，三維笛卡爾坐標(biāo)除可使用基于當(dāng)前坐標(biāo)系原點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)值之外，還可使用基于上一個(gè)輸入點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)值（即在坐標(biāo)值前面加一個(gè)@符號(hào)）?，F(xiàn)在是8頁(yè)\一共有23頁(yè)\編輯于星期四三維繪圖基礎(chǔ)坐標(biāo)系控制AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程2．柱坐標(biāo)與球坐標(biāo)柱坐標(biāo)與二維坐標(biāo)中的極坐標(biāo)相似，但增加了從所要確定的點(diǎn)到XY平面的高度值，即指定坐標(biāo)到XY平面的Z軸距離。如三維坐標(biāo)（A<B,C）表示點(diǎn)在XY平面內(nèi)的投影與X軸夾角為B度，投影到原點(diǎn)的距離為A個(gè)單位，沿Z軸距離為C個(gè)單位。與三維笛卡爾坐標(biāo)相似，柱坐標(biāo)也可以使用相對(duì)坐標(biāo)的形式（即在坐標(biāo)值前面加一個(gè)@符號(hào)），來(lái)表示某點(diǎn)相對(duì)于上一個(gè)輸入點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)值。使用球坐標(biāo)表示三維空間中的點(diǎn)時(shí)，空間中點(diǎn)的三維坐標(biāo)值用d<a<b的方式來(lái)進(jìn)行表示，需要指定三個(gè)參數(shù)：點(diǎn)到原點(diǎn)的距離、點(diǎn)在XY平面上的投影與X軸的夾角、點(diǎn)與XY平面的夾角。如坐標(biāo)（A<B<C）表示坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為A，投影與X軸的夾角為B度，點(diǎn)與XY平面的夾角為C度。與三維笛卡爾坐標(biāo)相似，球坐標(biāo)也可以使用相對(duì)坐標(biāo)的形式（即在坐標(biāo)值前面加一個(gè)@符號(hào)），來(lái)表示某點(diǎn)相對(duì)于上一個(gè)輸入點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)值。3．世界坐標(biāo)系與用戶(hù)坐標(biāo)系除上述的坐標(biāo)分類(lèi)之外，還有一種坐標(biāo)分類(lèi)：一個(gè)是被稱(chēng)為世界坐標(biāo)系（WCS）的固定坐標(biāo)系；一個(gè)是用戶(hù)根據(jù)繪圖需要自己建立的可移動(dòng)坐標(biāo)系，也叫用戶(hù)坐標(biāo)系（UCS）。在系統(tǒng)初始設(shè)置中，這兩個(gè)坐標(biāo)系在新圖形中是重合的，系統(tǒng)一般只顯示用戶(hù)坐標(biāo)系。在AutoCAD三維建模中幾乎完全使用了用戶(hù)坐標(biāo)系，如圖10-5所示。若默認(rèn)坐標(biāo)系在圖形中下的位置，則AutoCAD通常是在基于當(dāng)前坐標(biāo)系的XOY平面上進(jìn)行繪圖，此時(shí)如果在立方體的兩個(gè)側(cè)面繪制圓形，則需要將當(dāng)前的用戶(hù)坐標(biāo)系變換到繪制圓形的平面上，變換到UCS1之后可在左側(cè)立面繪制圓形，變換到UCS2后可在右側(cè)立面繪制圓形。坐標(biāo)軸在三維建模環(huán)境中默認(rèn)顯示于繪圖區(qū)域的右下角（如圖10-6所示），根據(jù)選擇的視覺(jué)樣式的不同而有所區(qū)別，視覺(jué)樣式是在“視覺(jué)樣式控制臺(tái)”中實(shí)現(xiàn)切換的?，F(xiàn)在是9頁(yè)\一共有23頁(yè)\編輯于星期四AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程圖10-5用戶(hù)坐標(biāo)系圖10-6不同視覺(jué)樣式的坐標(biāo)顯示現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有23頁(yè)\編輯于星期四三維繪圖基礎(chǔ)創(chuàng)建用戶(hù)坐標(biāo)系A(chǔ)utoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程AutoCAD通常是在基于當(dāng)前坐標(biāo)系的XOY平面（即構(gòu)造平面）上進(jìn)行繪圖的，在三維環(huán)境下繪圖，需要在三維模型不同的平面上繪圖。因此，要把當(dāng)前坐標(biāo)系的XOY平面變換到需要繪圖的平面上，即需要?jiǎng)?chuàng)建新的用戶(hù)坐標(biāo)系，以便清楚、方便地創(chuàng)建三維模型。用戶(hù)可根據(jù)自己的實(shí)際需要定義、保存和恢復(fù)任意多個(gè)用戶(hù)坐標(biāo)系，創(chuàng)建（或變換）用戶(hù)坐標(biāo)系的實(shí)質(zhì)就是重新確定坐標(biāo)系新的原點(diǎn)和新的X軸、Y軸、Z軸方向。AutoCAD提供了多種方式來(lái)創(chuàng)建用戶(hù)坐標(biāo)系，下面介紹3種用來(lái)創(chuàng)建用戶(hù)坐標(biāo)系的方式。●在命令行中直接輸入“UCS”命令（大小寫(xiě)均可）并按“空格”鍵或Enter鍵之后，在命令的選項(xiàng)中進(jìn)行相應(yīng)選擇來(lái)創(chuàng)建用戶(hù)坐標(biāo)系?！裢ㄟ^(guò)選擇【工具（T）】→【新建UCS（W）】菜單項(xiàng)中的命令選項(xiàng)來(lái)創(chuàng)建用戶(hù)坐標(biāo)系，如圖10-7所示。●通過(guò)如圖10-8所示的【UCS】工具欄來(lái)創(chuàng)建用戶(hù)坐標(biāo)系，這種方式比較方便快捷。現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有23頁(yè)\編輯于星期四AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程圖10-7【新建UCS（W）】菜單項(xiàng)圖10-8【UCS】工具欄現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有23頁(yè)\編輯于星期四視覺(jué)樣式默認(rèn)的視覺(jué)樣式視覺(jué)樣式管理器AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程在AutoCAD2007中，視覺(jué)樣式是用來(lái)控制視口中邊和著色顯示的一組設(shè)置，用戶(hù)可通過(guò)更改視覺(jué)樣式的特性，控制視口中的顯示，而不是使用命令或設(shè)置系統(tǒng)變量。用戶(hù)可以在AutoCAD2007的視覺(jué)樣式管理器（位于右側(cè)面板的【視覺(jué)樣式】控制面板中，如圖10-11所示）中創(chuàng)建和更改視覺(jué)樣式的設(shè)置。一旦應(yīng)用了視覺(jué)樣式或更改了其設(shè)置，即可在視口中查看效果。圖10-11【視覺(jué)樣式】控制面板現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有23頁(yè)\編輯于星期四視覺(jué)樣式默認(rèn)的視覺(jué)樣式AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程在AutoCAD2007中提供了五種默認(rèn)的視覺(jué)樣式，在【視覺(jué)樣式】操作面板中單擊【三維隱藏】右邊的下拉三角按鈕，即可從彈出的視覺(jué)樣式面板中進(jìn)行不同視覺(jué)樣式的切換，如圖10-12所示。二維線框概念三維隱藏三維線框圖10-12默認(rèn)視覺(jué)樣式控制面板現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有23頁(yè)\編輯于星期四視覺(jué)樣式視覺(jué)樣式管理器AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程在【視覺(jué)樣式】操作面板中單擊

按鈕，即可打開(kāi)【視覺(jué)樣式管理器】面板，重新設(shè)置視覺(jué)樣式及自定義視覺(jué)樣式，如圖10-18所示。另外，在此窗口中單擊

按鈕，即可打開(kāi)【創(chuàng)建新的視覺(jué)樣式】對(duì)話框?yàn)樾乱曈X(jué)樣式命名，創(chuàng)建出新的視覺(jué)樣式，如圖10-19所示。單擊

按鈕，系統(tǒng)將會(huì)把選中的視覺(jué)樣式應(yīng)用于當(dāng)前視口中；單擊

按鈕，系統(tǒng)會(huì)將選中的視覺(jué)樣式輸出到工具選項(xiàng)面板中。圖10-18視覺(jué)樣式管理器圖10-19新建的視覺(jué)樣式現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有23頁(yè)\編輯于星期四三維模型的繪制三維制作控制臺(tái)最基本的8種三維形體由平面圖生成三維實(shí)體布爾運(yùn)算求集編輯三維實(shí)體的面、邊、體三維位置操作三維螺旋線的繪制AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有23頁(yè)\編輯于星期四三維模型的繪制三維制作控制臺(tái)AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程在AutoCAD2007的三維建模環(huán)境中，主要靠屏幕右側(cè)的“三維制作控制臺(tái)”來(lái)變換三維模型的觀察方位，如圖10-32所示。1．特殊視圖觀察三維模型三維制作控制臺(tái)的“視圖”下拉列表中列舉了六個(gè)標(biāo)準(zhǔn)視圖方向（如“俯視”、“主視”等），還有四個(gè)軸測(cè)圖方向（如“西南等軸測(cè)”、“東南等軸測(cè)”等）。在變換六個(gè)標(biāo)準(zhǔn)視圖方向時(shí)，當(dāng)前的UCS將同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的更換，也即當(dāng)前的視圖平面與UCS的XOY平面平行；而變換四個(gè)軸測(cè)圖視圖時(shí)，UCS卻不發(fā)生變化。圖10-32三維制作控制臺(tái)現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有23頁(yè)\編輯于星期四三維模型的繪制三維制作控制臺(tái)AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程2．使用動(dòng)態(tài)觀察查看三維模型在AutoCAD的動(dòng)態(tài)觀察中，用戶(hù)可以動(dòng)態(tài)、交互、直觀地觀察顯示的三維模型，從而使創(chuàng)建三維模型更為方便。在AutoCAD默認(rèn)的三維建模環(huán)境中，單擊三維制作控制臺(tái)上的【受約束的動(dòng)態(tài)觀察】按鈕，將會(huì)彈出三個(gè)按鈕，分別是【受約束的動(dòng)態(tài)觀察】按鈕、【自由動(dòng)態(tài)觀察】按鈕和【連續(xù)動(dòng)態(tài)觀察】按鈕，如圖10-35所示。圖10-35動(dòng)態(tài)觀察按鈕現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有23頁(yè)\編輯于星期四三維模型的繪制最基本的8種三維形體AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程在AutoCAD2007的三維建模環(huán)境中，可以編輯三維實(shí)體模型的指定面，編輯三維實(shí)體模型的指定邊，還可以編輯三維實(shí)體模型中的形體。使用對(duì)基本實(shí)體的布爾運(yùn)算，可以創(chuàng)建出復(fù)雜的三維實(shí)體模型。在AutoCAD2007中可直接創(chuàng)建出多段體、長(zhǎng)方體、楔體、圓錐體、球體、圓柱體、棱錐面、圓環(huán)體等8種基本形體，如圖10-42所示。圖10-428種基本形體現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有23頁(yè)\編輯于星期四三維模型的繪制由平面圖生成三維實(shí)體AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程在AutoCAD2007中，可采用兩種由平面封閉多段線（或面域）圖形作為截面，通過(guò)拉伸或旋轉(zhuǎn)創(chuàng)建三維實(shí)體的方法。1．拉伸（EXTRUDE）該命令主要用于由二維平面創(chuàng)建三維實(shí)體，指定高度時(shí)尖括號(hào)內(nèi)的值是上次創(chuàng)建拉伸模型時(shí)輸入的高度，如圖10-43所示。2．旋轉(zhuǎn)（REVOLVE）該命令的主要用于由二維平面繞空間軸旋轉(zhuǎn)來(lái)創(chuàng)建三維實(shí)體。執(zhí)行旋轉(zhuǎn)命令時(shí)，旋轉(zhuǎn)截面不能橫跨旋轉(zhuǎn)軸兩側(cè)，如圖10-44所示。圖10-43直線路徑拉伸的圖例圖10-44曲線路徑拉伸的圖例現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有23頁(yè)\編輯于星期四三維模型的繪制布爾運(yùn)算求集AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程利用AutoCAD2007中的實(shí)體編輯布爾操作命令，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)體間的并集、交集和差集運(yùn)算。1．并集該運(yùn)算的作用是能把實(shí)體組合起來(lái)，創(chuàng)建新的實(shí)體。操作時(shí)只要將要合并的實(shí)體對(duì)象一一選擇上就可以了。2．差集該運(yùn)算的作用是從實(shí)體中減去另外的實(shí)體，從而創(chuàng)建新的實(shí)體。第一次提示選擇的對(duì)象一般就是那個(gè)比較大的對(duì)象，選完后按回車(chē)鍵從中刪除實(shí)體或面域；第二次選擇的對(duì)象是那個(gè)比較小的對(duì)象（但也可能會(huì)出現(xiàn)需要?jiǎng)h除的實(shí)體或面域，會(huì)比要從中刪除的實(shí)體或面域大的情況），選擇后按回車(chē)鍵，即可要?jiǎng)h除實(shí)體或面域。3．交集該運(yùn)算的作用是將實(shí)體的公共相交部分創(chuàng)建為新的實(shí)體，操作時(shí)只需將要求交集的實(shí)體對(duì)象一一選擇上即可。如，對(duì)兩個(gè)長(zhǎng)方體分別嘗試進(jìn)行并集、差集與交集運(yùn)算之后，采用“概念”視覺(jué)樣式來(lái)觀察，即可得到如圖10-45所示的結(jié)果。圖10-45布爾運(yùn)算求集圖例現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有23頁(yè)\編輯于星期四三維模型的繪制編輯三維實(shí)體的面、邊、體AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程利用AutoCAD2007主窗口中【修改（M）】→【實(shí)體編輯（N）】菜單項(xiàng)下的【拉伸面（E）】、【移動(dòng)面（M