第九章+三維繪圖.ppt

1、第九章 三維繪圖,主要功能：AutoCAD 2006中如何繪制和編輯三維圖形。三維圖形包括曲面和三維實(shí)體，它們是復(fù)雜三維圖形的組成部分。 通過本章的學(xué)習(xí)，用戶應(yīng)該熟練掌握如何控制三維圖形的顯示以及基本三維實(shí)體的繪制。 三維實(shí)體編輯。,第一節(jié) 模型空間和圖紙空間,1.模型空間和圖紙空間概念 模型空間是指可以在其中建立二維和三維模型的三維空間，即一種造型工作環(huán)境。在這個(gè)空間中可以使用AutoCAD的全部繪圖、編輯、顯示命令，它是AutoCAD為用戶提供的主要工作空間。圖紙空間是一個(gè)二維空間。類似于用戶繪圖時(shí)的繪圖紙，把模型空間中的二維和三維模型投影到圖紙空間，用戶可在圖紙空間繪制模型的各個(gè)視圖，并

2、在圖中進(jìn)行注釋。 2.模型空間和圖紙空間切換 通過繪圖區(qū)下部的切換標(biāo)簽來實(shí)現(xiàn)。單擊“模型”標(biāo)簽，即可進(jìn)入模型空間；單擊“布局1”標(biāo)簽，則進(jìn)入圖紙空間 。,第二節(jié) 設(shè)置多視口,視口工具欄：“顯示視口對話框”按鈕； 視圖下拉菜單-視口-新建視口； 命令：Vports,第三節(jié) 設(shè)置三維視點(diǎn),視點(diǎn) 是指用戶在三維繪圖中觀察圖形的位置。從選擇 的視點(diǎn)方向還可以繪制和編輯圖形， AutoCAD 2006可以通過各種方法設(shè)置視點(diǎn)。 這里主要介紹：設(shè)置特殊視點(diǎn) 在AutoCAD 2006中設(shè)置了一些特殊的視點(diǎn)來觀察三維圖形。啟動(dòng)特殊視點(diǎn)命令有兩種方法： （1）菜單欄：選擇菜單下的子命令。 （2）工具欄：單擊“

3、視圖”工具欄中的相應(yīng)按鈕。 如表9.1所示列出了“三維視圖”菜單下的子命令中視點(diǎn)的含義。如圖所示為不同視點(diǎn)觀察三維圖形的效果。,表9.1 特殊視點(diǎn)及其參數(shù)設(shè)置,2、三維動(dòng)態(tài)觀察器 AutoCAD 2006提供的三維動(dòng)態(tài)觀察器可以直觀地觀察三維圖形。啟動(dòng)三維動(dòng)態(tài)觀察器命令有3種方法： （1）菜單欄：選擇命令。 （2）工具欄：單擊“三維動(dòng)態(tài)觀察”中的“三維動(dòng)態(tài)觀察器”按鈕。 （3）命令行：在命令行輸入3dorbit。 執(zhí)行三維動(dòng)態(tài)觀察器命令后，在繪圖區(qū)顯示一個(gè)轉(zhuǎn)盤，如圖所示，它由被4個(gè)小圓平分的一個(gè)大圓組成。此時(shí)在繪圖區(qū)中單擊左鍵并拖動(dòng)光標(biāo)就可以旋轉(zhuǎn)視圖。,3、其他顯示效果變量 在AutoCAD

4、2006中，用戶可以通過一些變量的設(shè)置顯示曲面效果。下面分別介紹FACETRES和ISOLINES變量。 （1）FACETRES變量 FACETRES變量控制表達(dá)曲面的平面數(shù)。在使用消除和渲染命令時(shí)，實(shí)體的每一面均由很小的平面來代替。當(dāng)代替的平面數(shù)越多時(shí)，顯示就越平滑。FACETRES命令的可選范圍為0.0110，數(shù)值越高，顯示的小平面越多，同時(shí)生成時(shí)間也越長，如圖所示。,（2）ISOLINES變量 ISOLINES變量控制顯示曲面的線條數(shù)，其有效范圍為02 047，如圖所示。,第四節(jié) 建立用戶坐標(biāo)系UCS,通常在基于當(dāng)前坐標(biāo)系的XY平面上進(jìn)行繪圖，稱為構(gòu)造平面，在三維繪圖中，為使繪圖方便，用

5、戶經(jīng)常要建立自己的坐標(biāo)系，稱之為用戶坐標(biāo)系。 菜單：工具新建UCS,a）改變視點(diǎn)前的長方體 b）設(shè)置視點(diǎn),c）將原點(diǎn)定在長方體的左前下角,第五節(jié) 三維實(shí)體造型,一、概述 二、創(chuàng)建基本實(shí)體 1、繪制長方體 啟動(dòng)長方體命令有3種方法： （1）菜單欄：選擇命令。 （2）工具欄：單擊“實(shí)體”工具欄中的“長方體”按鈕。 （3）命令行：在命令行輸入box。 執(zhí)行長方體命令后，命令行提示信息如下：“指定長方體的角點(diǎn)或中心點(diǎn)(CE)：”，指定長方體一頂點(diǎn)位置或指定長方體的中心點(diǎn)來繪制長方體。繼續(xù)提示：“指定角點(diǎn)或立方體(C)/長度(L)：”，指定另一角點(diǎn)來繪制長方體。下面分別介紹其他選項(xiàng)：,（1）“立方體(C

6、)”：用于繪制正立方體。 （2）“長度(L)”：通過指定長、寬、高的尺寸來繪制長方體。 提示：繪制長方體的長度、寬度和高度時(shí)，如果輸入的值為正值，則系統(tǒng)將沿X，Y和Z軸的正方向繪制長方體；如果輸入的值為負(fù)值，則系統(tǒng)將沿X，Y和Z軸的負(fù)方向繪制長方體。,2、球體,啟動(dòng)球體命令有3種方法： （1）菜單欄：選擇命令。 （2）工具欄：單擊“實(shí)體”工具欄中的“球體”按鈕。 （3）命令行：在命令行輸入sphere。 執(zhí)行球體命令后，AutoCAD提示：“指定球體球心：”，在屏幕上指定一點(diǎn)作為球體的球心坐標(biāo)。繼續(xù)提示：“指定球體半徑或直徑(D)：”，輸入球體的半徑或直徑。 提示：在AutoCAD 2006中

7、，實(shí)體均是用線框的形式來顯示的，線框的密度由系統(tǒng)變量isolines控制，值越大，線框越密。如圖9.3.2所示為繪制球體示例圖。,3、圓柱體,啟動(dòng)圓柱體命令有3種方法：（1）菜單欄：選擇命令。 （2）工具欄：單擊“實(shí)體”工具欄中的“圓柱體”按鈕。 （3）命令行：在命令行輸入cylinder。 執(zhí)行圓柱體命令后，命令行提示：“指定圓柱體底面的中心點(diǎn)或橢圓(E)：”，指定圓柱體底面的中心點(diǎn)或者選擇“橢圓(E)”來繪制橢圓柱體。執(zhí)行默認(rèn)選項(xiàng)，繼續(xù)提示：“指定圓柱體底面的半徑或直徑(D)：”，輸入圓柱體底面的半徑或者直徑。繼續(xù)提示：“指定圓柱體高度或另一個(gè)圓心(C)：”，輸入圓柱體的高度或者輸入C，通

8、過指定圓柱體的另一個(gè)圓心來繪制圓柱體。,4、圓錐體,啟動(dòng)圓錐體命令有3種方法： （1）菜單欄：選擇命令。 （2）工具欄：單擊“實(shí)體”工具欄中的“圓錐體”按鈕。 （3）命令行：在命令行輸入cone。,5、楔體 啟動(dòng)楔體命令有3種方法： （1）菜單欄：選擇命令。 （2）工具欄：單擊“實(shí)體”工具欄中的“楔體”按鈕。 （3）命令行：在命令行輸入wedge。 執(zhí)行楔體命令后，命令行提示：“指定楔體的第一個(gè)角點(diǎn)或中心點(diǎn)(CE)：”，指定楔體的角點(diǎn)或者輸入CE指定楔體中心點(diǎn)來繪制楔體。繼續(xù)提示：“指定角點(diǎn)或立方體(C)/長度(L)：”，指定楔體的另一個(gè)角點(diǎn)或者輸入C來繪制立方楔體，還可以輸入L指定楔體的長度

9、、寬度和高度來繪制楔體。繼續(xù)提示：“指定高度：”，輸入楔體的高度。,6、圓環(huán)體 啟動(dòng)圓環(huán)體命令有3種方法： （1）菜單欄：選擇命令。 （2）工具欄：單擊“實(shí)體”工具欄中的“圓環(huán)體”按鈕。 （3）命令行：在命令行輸入torus。 執(zhí)行圓環(huán)體命令后，命令行提示：“指定圓環(huán)體中心：”，指定圓環(huán)體的中心點(diǎn)。繼續(xù)提示： “指定圓環(huán)體半徑或直徑(D)：”，輸入圓環(huán)體內(nèi)環(huán)的半徑或直徑。繼續(xù)提示：“指定圓管半徑或直徑(D)：”，輸入圓管的半徑或直徑。,在繪制實(shí)體對象時(shí)，有一些結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，截面輪廓也不規(guī)則的圖形，使用前面介紹的創(chuàng)建基本實(shí)體的方法難以繪制。因此，用戶可以通過拉伸命令和旋轉(zhuǎn)命令創(chuàng)建一些不規(guī)則的三維

10、實(shí)體。 拉伸命令可以將一些二維對象拉伸成三維實(shí)體。拉伸過程中不但可以指定高度，而且還可以使對象截面沿著拉伸方向變化。此外，用戶還可以沿著指定的路徑拉伸二維對象，路徑可以封閉也可以不封閉。啟動(dòng)拉伸命令有3種方法： （1）菜單欄：選擇命令。 （2）工具欄：單擊“實(shí)體”工具欄中的“拉伸”按鈕 。 （3）命令行：在命令行輸入extrude。 注意： 拉伸的二維對象可以是封閉多段線、多邊形、圓、橢圓、封閉樣條曲線、圓環(huán)及面域等，但不能拉伸包含有塊的對象，也不能拉伸相交多段線。,三、 通過拉伸創(chuàng)建實(shí)體,四、 通過旋轉(zhuǎn)創(chuàng)建實(shí)體,旋轉(zhuǎn)命令可以將一些二維圖形繞指定的軸旋轉(zhuǎn)而形成三維實(shí)體。啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)命令有3種方法：

11、 （1）菜單欄：選擇命令。 （2）工具欄：單擊“實(shí)體”工具欄中的“旋轉(zhuǎn)”按鈕 。 （3）命令行：在命令行輸入revolve。 執(zhí)行旋轉(zhuǎn)命令后，命令行提示：“選擇對象：”，選擇二維圖形對象。繼續(xù)提示：“指定旋轉(zhuǎn)軸的起點(diǎn)或定義軸依照對象(O)/X軸(X)/Y軸(Y)：”，指定一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸或者選擇旋轉(zhuǎn)軸的兩個(gè)端點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。繼續(xù)提示：“指定軸端點(diǎn)：”，指定旋轉(zhuǎn)軸的另一個(gè)端點(diǎn)。繼續(xù)提示：“指定旋轉(zhuǎn)角度：”，輸入角度。下面分別介紹其他選項(xiàng)的含義： （1）“對象(O)”：指定一條直線作為旋轉(zhuǎn)軸。 （2）“X軸(X)/Y軸(Y)”：選擇X軸或Y軸作為旋轉(zhuǎn)軸。 注意：旋轉(zhuǎn)的二維對象可以是多邊形、圓、橢圓、閉合多段

12、線和樣條曲線以及面域等，但不包含塊中的對象和不能相交的線段，并且一次只能旋轉(zhuǎn)一個(gè)對象。,第六節(jié) 三維實(shí)體的布爾運(yùn)算,經(jīng)過三維實(shí)體的并、交、差運(yùn)算（也叫布爾運(yùn)算） ，從而得到復(fù)雜的組合體。 1、并運(yùn)算 2、交運(yùn)算 3、差運(yùn)算,第七節(jié) 三維實(shí)體造型綜合舉例,第八節(jié) 三維實(shí)體對象的編輯,一、三維旋轉(zhuǎn) 三維旋轉(zhuǎn)用于將實(shí)體沿指定的軸旋轉(zhuǎn)。啟動(dòng)三維旋轉(zhuǎn)命令有兩種方法： （1）菜單欄：選擇命令。 （2）命令行：在命令行輸入rotate3d。 執(zhí)行三維旋轉(zhuǎn)命令后，命令行提示信息如下：“選擇對象：”，選擇實(shí)體對象。繼續(xù)提示：“指定軸上的第一個(gè)點(diǎn)或定義軸依據(jù)對象(O)/最近的(L)/視圖(V)/X軸(X)/Y軸(

13、Y)/Z軸(Z)/兩點(diǎn)(2)：”，指定旋轉(zhuǎn)軸。該提示提供了7種方式進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，下面分別進(jìn)行介紹。 （1）“對象(O)”：用指定的對象做旋轉(zhuǎn)軸。 （2）“最近的(L)”：用上次定義的旋轉(zhuǎn)軸作為當(dāng)前旋轉(zhuǎn)軸。 （3）“視圖(V)”：以垂直于當(dāng)前視圖的直線作為旋轉(zhuǎn)軸線。 （4）“X軸(X)/Y軸(Y)/Z軸(Z)”：通過指定點(diǎn)并與X/Y/Z軸平行的直線方向?yàn)樾D(zhuǎn)軸。 （5）“兩點(diǎn)(2)”：通過指定兩個(gè)點(diǎn)來定義旋轉(zhuǎn)軸。 如圖10.1.1所示為三維旋轉(zhuǎn)示例,二、三維陣列 三維陣列可以在三維空間創(chuàng)建對象的矩形陣列和環(huán)形陣列，使用該命令時(shí)用戶除了需要指定列數(shù)和行數(shù)之外，還要指定陣列的層數(shù)。啟動(dòng)三維陣列命令有兩種

14、方法： （1）菜單欄：選擇命令。 （2）命令行：在命令行輸入3darray。 執(zhí)行三維陣列命令后，命令行提示：“選擇對象：”，選擇實(shí)體對象。繼續(xù)提示：“輸入陣列類型 矩形(R)/環(huán)形(P) ：”，選擇矩形陣列后，命令提示：“輸入行數(shù) (-) ：”，輸入陣列的行數(shù)。 繼續(xù)提示：“輸入列數(shù) (|) ：”，輸入陣列的列數(shù)。繼續(xù)提示：“輸入層數(shù) (.) ：”，輸入陣列的層數(shù)。 繼續(xù)提示：“指定行間距 (-)：”，輸入陣列的行間距。 繼續(xù)提示：“指定列間距 (|)：”，輸入陣列的列間距。繼續(xù)提示：“指定層間距 (.)：”，輸入陣列的層間距。 選擇環(huán)形陣列后，命令行提示：“輸入陣列中的項(xiàng)目數(shù)目：”，輸入環(huán)

15、形陣列的數(shù)目。繼續(xù)提示：“指定要填充的角度 (+=逆時(shí)針, -=順時(shí)針) ：”，輸入陣列對象的填充角度。,三、三維鏡像 三維鏡像用于沿指定的鏡像平面創(chuàng)建對象的鏡像。啟動(dòng)三維鏡像命令有兩種方法： （1）菜單欄：選擇命令。 （2）命令行：在命令行輸入mirror3d。 執(zhí)行三維鏡像命令后，命令行提示信息如下：“選擇對象：”，選擇實(shí)體對象。繼續(xù)提示：“指定鏡像平面(三點(diǎn))的第一個(gè)點(diǎn)或?qū)ο?O)/最近的(L)/Z軸(Z)/視圖(V)/XY平面(XY)/YZ平面(YZ)/ZX平面 (ZX)/三點(diǎn)(3)：”，指定鏡像平面。該提示提供了8種方法建鏡像平面，下面分別進(jìn)行介紹。 （1）“三點(diǎn)(3)”：指定3個(gè)點(diǎn)

16、定義鏡像平面。 （2）“對象(O)”：選定平面對象的平面作為鏡像平面。 （3）“最近的(L)”：用上次定義的鏡像平面作為當(dāng)前鏡像平面。 （4）“Z軸(Z)”：根據(jù)平面上的一個(gè)點(diǎn)和平面法線上的一個(gè)點(diǎn)定義鏡像平面。 （5）“視圖(V)”：指定一個(gè)平行于當(dāng)前視圖的平面作為鏡像平面。 （6）“XY平面(XY)/YZ平面(YZ)/ZX平面(ZX)”：通過指定點(diǎn)并與XY/YZ/ZX平面平行的平面作為鏡像平面。,四、倒角 三維實(shí)體中的倒角操作能夠切去實(shí)心體的外角或填充實(shí)心體的內(nèi)角。啟動(dòng)倒角命令有3種方法： （1）菜單欄：選擇命令。 （2）工具欄：單擊“修改”工具欄中的“倒角”按鈕。 （3）命令行：在命令行輸

17、入chamfer。 執(zhí)行倒角命令后，命令行提示信息如下：“選擇第一條直線或多段線(P)/距離(D)/角度(A)/修剪(T)/方式(M)/多個(gè)(U)：”，選擇實(shí)體上第一條要倒角的邊。繼續(xù)提示：“基面選擇. 輸入曲面選擇選項(xiàng)下一個(gè)(N)/當(dāng)前(OK)：”，選擇該邊下的一個(gè)面。繼續(xù)提示：“指定基面的倒角距離：”，輸入基面的倒角距離。繼續(xù)提示：“指定其他曲面的倒角距離：”，輸入與基面相鄰的另一個(gè)面上的倒角距離。繼續(xù)提示：“選擇邊或環(huán)(L)：”，選擇基面上的一條邊或基面上的所有邊。,五、圓角 三維實(shí)體中的圓角操作能夠?qū)?shí)心體的凸邊或凹邊倒圓角。啟動(dòng)圓角命令有3種方法： （1）菜單欄：選擇命令。 （2）工

18、具欄：單擊“修改”工具欄中的“圓角”按鈕。 （3）命令行：在命令行輸入fillet。 執(zhí)行圓角命令后，命令行提示信息如下：“選擇第一個(gè)對象或多段線(P)/半徑(R)/修剪(T)/多個(gè)(U)：”，選擇實(shí)體的一條邊。繼續(xù)提示：“輸入圓角半徑：”，輸入圓角半徑。繼續(xù)提示：“選擇邊或鏈(C)/半徑(R)：”，指定需要進(jìn)行圓角的邊。上面提示中選項(xiàng)含義如下： （1）“鏈(C)”：選擇一條邊后，所有與此邊相接的邊均被選中并進(jìn)行圓角處理。 （2）“半徑(R)”：輸入圓角半徑。,六、剖切實(shí)體（畫剖面圖） 用平面剖切一組實(shí)體從而將該組實(shí)體分成兩部分或去掉其中一部分。啟動(dòng)剖切命令有3種方法： （1）菜單欄：選擇命令

19、。 （2）工具欄：單擊“實(shí)體”工具欄中的“剖切”按鈕。 （3）命令行：在命令行輸入slice。 執(zhí)行剖切命令后，命令行提示信息如下：“選擇對象：”，選擇實(shí)體對象。繼續(xù)提示：“指定切面上的第一個(gè)點(diǎn)，依照對象(O)/Z軸(Z)/視圖(V)/XY平面(XY)/YZ平面(YZ)/ZX平面(ZX)/三點(diǎn)(3)：”，指定切面上一點(diǎn)。該提示提供了7種方法確定剖切面，下面分別進(jìn)行介紹。 （1）“對象(O)”：以指定對象所在的平面作為剖切平面。 （2）“Z軸(Z)”：通過指定剖切面上的任意一點(diǎn)和垂直于剖切面的直線上的任意一點(diǎn)來確定剖切面。 （3）“視圖(V)”：將剖切平面與當(dāng)前視口的視圖平面對齊。 （4）“XY

20、平面(XY)/Y Z平面(YZ)/ZX平面(ZX)”：表示剖切平面將通過指定點(diǎn)且與當(dāng)前用戶坐標(biāo)系的XOY/YOZ/ZOX平面對齊。 （5）“三點(diǎn)(3)”：指定3點(diǎn)來定義剖切平面。,七、截面（切割實(shí)體、斷面圖） 切割命令用于在指定的位置獲得立體的斷面。啟動(dòng)切割命令有3種方法： （1）菜單欄：選擇命令。 （2）工具欄：單擊“實(shí)體”工具欄中的“切割”按鈕。 （3）命令行：在命令行輸入setion。 執(zhí)行切割命令后，命令行提示信息如下：“選擇對象：”，選擇實(shí)體對象。繼續(xù)提示：“指定截面上的第一個(gè)點(diǎn)，依照對象(O)/Z軸(Z)/視圖(V)/XY平面(XY)/YZ平面(YZ)/ZX平面(ZX)/三點(diǎn)(3)：”，選擇剖切平面YZ。繼續(xù)提示：“指定YZ平面上的點(diǎn)：”，在選擇的切割面上指定一點(diǎn)。 上面提示中的選項(xiàng)含義與剖切命令選項(xiàng)含義基本相同，此處不再重復(fù)。,八、拉伸實(shí)體的面 九、移動(dòng)實(shí)體的面,a）移動(dòng)前 b）將孔移動(dòng)到右前角處 c）消隱后的形體 移動(dòng)實(shí)體的面,第九節(jié)三維實(shí)體的消隱，著色與渲染,一、消隱 消隱用于在當(dāng)前視口中隱藏位于對象之后的其他對象。對于復(fù)雜的圖形，使用線框來表達(dá)可能會(huì)顯得十分混亂，不便