caducs坐標系市公開課特等獎市賽課微課一等獎課件

第13章三維坐標系AutoCAD不但提供了比低版本愈加多二維功效，在3D設計中，AutoCAD相比以前版本也有著相當大改進。完整實體造型要比軸測圖更能“真實”地反應物體全貌，因為軸測圖只相當于立體某個方向“定格”特寫，而3D實體能夠從各個角度觀察，還可渲染、消隱。如圖13.1所表示為相機3D模型圖渲染圖。第1頁13.1三維笛卡兒坐標系在AutoCAD三維坐標系下，用戶能夠使用直線、樣條曲線和三維多段線命令繪制三維直線、三維樣條曲線和三維多段線。除了比二維坐標系增加第三維坐標（Z軸）外，三維、二維坐標指定方法是一樣。在AutoCAD中創(chuàng)建和觀察三維圖形，就需要使用三維坐標系和視點。所以學習三維圖形繪制基礎就是掌握三維坐標系。第2頁13.1.1坐標系三維笛卡兒坐標系是在二維笛卡兒坐標系基礎上依據右手定則增加第三維坐標（即Z軸）而形成。同二維坐標系一樣，AutoCAD中三維坐標系有世界坐標系（WCS）和用戶坐標系（UCS）兩種形式。第3頁13.1.2三維坐標形式在AutoCAD中提供了以下三種三維坐標形式：三維笛卡爾坐標系、柱坐標和球面坐標。1.三維笛卡爾坐標系:在三維笛卡兒坐標系中，坐標值（1，2，3）表示一個X坐標為1、Y坐標為2、Z坐標為3點。在任何情況下都能夠經過輸入一個點坐標值X、Y、Z來確定該點位置。2.柱坐標:與二維極坐標類似，但增加了從所要確定點到XY平面距離值。即三維點柱坐標可經過該點與UCS原點連線在XY平面上投影長度，該投影與X軸夾角、以及該點垂直于XY平面Z值來確定。比如，坐標“1<2，3”表示某點與原點連線在XY平面上投影長度為1個單位，其投影與X軸夾角為3度，在Z軸上投影點Z值為3。3.球面坐標:類似與二維極坐標。在確定某點時，應分別指定該點與當前坐標系原點距離，二者連線在XY平面上投影與X軸角度，以及二者連線與XY平面角度。比如，坐標“1<2<3”表示一個點，它與當前UCS原點距離為1個單位，在XY平面投影與X軸夾角為2度，該點與XY平面夾角為3度。第4頁13.2UCS定義當繪圖需要用戶自己定義原點和方向時，AutoCAD提供了各種方法來創(chuàng)建UCS，執(zhí)行“工具”|“新建UCS”命令，其子菜單如圖13.6所表示。第5頁13.2.1定義UCS用戶可經過如圖13.4所表示各種選項來使用不一樣方法定義UCS，詳細說明以下所表示。世界：將當前用戶坐標系設置為世界坐標系。WCS是全部用戶坐標系基準，不能被重新定義。上一個：恢復上一個UCS。程序會保留在圖紙空間中創(chuàng)建最終10個坐標系和在模型空間中創(chuàng)建最終10個坐標系。重復該選項將逐步返回一個集或其它集，這取決于哪一空間是當前空間。假如在單獨視口中保留了不一樣UCS設置并在視口之間切換，程序將不會在“上一個”列表中保留這些UCS。不過，假如在某個視口中修改UCS設置，程序將在“上一個”列表中保留子后一個UCS設置。比如，將UCS從“世界”修改為“UCS1”時，AutoCAD將把“世界”保持在“上一個”列表頂部。假如切換視口，使“主視圖”成為當前UCS，接著又將UCS修改為“右視圖”，則“主視圖”UCS保留在“上一個”列表頂部。這時假如在當前視口中選擇“UCS”-“上一個”選項兩次，那么第一次返回“主視圖”UCS設置，第二次返回“世界”。面：將UCS與選定實體對象面對正。要選擇一個面，在此面邊界內或面邊界上單擊即可，被選中面將高亮顯示。UCSX軸將與找到第一個面上最近邊對正。對象：依據選定三維對象定義新坐標系，詳細情況見下面解釋。新UCSZ軸正方向與選定對象一樣。視圖：以垂直于視圖方向（平行于屏幕）平面為XY平面，來建立新坐標系。UCS原點保持不變。原點：指定UCS原點，并保持其當前X、Y和Z軸方向不變，從而定義新UCS。Z軸矢量：用指定Z軸正半軸定義UCS。Z軸正半軸是經過指定新原點和Z軸正半軸上任一點來確定。三點：經過指定三點定義UCS。第一點指定新UCS原點，第二點定義X軸正方向，第三點定義Y軸正方向。Z軸由右手定則確定。X：指定繞X軸旋轉角度來得到新UCS。Y：指定繞Y軸旋轉角度來得到新UCS。Z：指定繞Z軸旋轉角度來得到新UCS。第6頁13.2.2UCS設置AutoCAD系統(tǒng)還提供了“UCS”對話框，在該對話框中還可進行一些設置。執(zhí)行“工具”|“命名UCS”命令，系統(tǒng)彈出“UCS”對話框，如圖13.7所表示。第7頁13.3設置三維視圖在模型制作過程中，為了愈加清楚了解模型方便對其進行修改，就必須要使用多個視角來進行觀察，AutoCAD提供了多個設置視角方法。1．設置查看方向2．設置圖形三維直觀圖查看方向3．設置正交視圖與等軸測視圖第8頁13.4投影介紹投影能夠分為兩大類，即平行投影和透視投影；假如投影中心到投影平面距離越來越遠，那么投影線就越來越趨于平行，當投影中心到投影平面距離為無窮遠時候，投影線為一組平行線，這種投影稱為平行投影；假如投影中心到投影平面距離是有限，那么投影線是從投影中心發(fā)出無數(shù)條射線，這種投影稱為透視投影，如圖13.10所表示。第9頁13.5使用UCS構建線框模型線框模型是使用直線和曲線來構建實際對象邊緣或骨架，如圖13.11所表示。第10頁13.5.1線框模型特點三維線框模型有以下特點。從任何有利位置查看模型自動生成標準正交和輔助視圖輕松生成份解視圖和透視圖。分析空間關系，這包含最近角點和邊緣之間最短距離以及干涉檢驗。降