CAD畫足球建模

1、1分析思路：先對一個實物進行觀察可知：足球是由五邊、六邊形兩種相等邊長標準幾何體有序相連而成。再觀察：每一個五邊形必與五個六邊形相連；每一個六邊形必與相隔的三個五邊和六邊形相連。如果取一個特殊空間角度位置：即五邊形在XY（H平面）那么與其相連必是五個六邊形，并依此向Z軸方向交互迭加出八層，即除底基層和頂層是一個五邊形外，其余各層均為五邊，六邊各四層幾何體交錯疊升?？磥碜闱蚴怯?2塊五邊和20塊六邊共32塊等邊幾何體連接而成。2.繪制過程：1）.先取任意邊長劃五六邊形各一個，實物邊長為40mm，取20mm為好。用“AL”對齊縮放命令對接。2）.過五邊形底邊中點向對角做射線 RAY 1，1；移動世

2、界座標UCS至五邊形中心， UCS ， S ， HZX 建立五邊形H平面中心HZX；此中心將是后面一次整體圓形陣列足球線架中心。 Mi 鏡象右六方。（見圖一） 3）.過五邊形兩肩點2 ，3 RAY , 做射線2 2；3 3；過六邊形4和5 點做垂線4 4，5 54）.用三點UCS指定新UCS坐標點于4，5點，并旋轉座標軸使Z軸處于H平面XY平面處于44和55平面上；以4和5點為圓心44, 55為半徑做跡線圓。見（圖二）5）.至此就可對足球進行線架建模了，其方法頗多可以用自己熟悉的方法繪制。本人是用復制、對齊、陣列三個命令搞定。簡述如下： 原址復制左六方，用三維AL對齊命令，將左六方22、66、

3、44三點對齊重合于R； 原址復制右六方，用三維AL對齊命令，將右六方33、66、55三點對齊于重合R。 （也可以用旋轉命令以22，33為軸旋轉左、右六方至R點，使4，5，R三點重合）此旋起的兩六方命為球體線架第二層。見（圖三） 如法泡制其余3，4，5，6，7，8每層各一個；見（圖四） 然后用以前設HZX座標為中心，圓形陣列完成線架建模。見（圖五） 并過線架任意兩點做球體直徑，建立體心座標ZX；建立線架圖層，五方圖層，六方圖層，這些層將為后作圖提供方便6）.下面就可三維立體建模，以下的任務就是練習刀功了。簡述過程如下： 以ZX為中心，線架框上任意點為半徑作三維實心球體。（圖略） 任選線架任意一個

4、五方，六方兩點向ZX體心剖切成塊，各做一個即可。見(圖六) 再以ZX為中心，小于原球體半徑任意點為半徑做球，用布爾運算差集作成(圖七)； 將球皮倒角后，按第六步的方法那樣制成 陣列成圖八，著色后即大功告成我們知道，足球框架是兩種多邊形的組合體，那么，首先建立任意大小的正五邊形、六邊形各一個。通過移動、參照縮放命令將五邊形調整至其一條邊與六邊形的底邊完全相等且重合（見圖一）。此時，兩個多邊形還在同一平面內，而其所在面之間是應該有一夾角的。本例中我們就讓五邊形保持靜止，通過旋轉六邊形來構成夾角。但是，如何確定旋轉的角度值呢？這時，就需要作輔助線來幫助分析：過點B、C和點B、D分別作兩條構造線（xl

5、ine）、過點A作直線BC的垂線AO，同時，為便于理解，我們作一臨時參考六邊形，以虛線表示。并如圖二所示調整UCS坐標系。在作圖過程中往往需要頻繁地調整坐標系，為提高工作效率，我們可以把調整好的設置保存下來，方便以后調用。Command: ucs Enter an option New/Move/orthoGraphic/Prev/Restore/Save/Del/Apply/?/World : s Enter name to save current UCS or ?: int本例中我們將此用戶坐標系取名為“int”。通過觀察不難發(fā)現(xiàn)：六邊形旋轉到位后，A點應和視圖右側的相鄰虛線六邊形的對稱

6、點A重合。由此可知，以直線BC為旋轉軸，六邊形應旋轉至其頂點A被包含到此時的ZX平面內。如圖轉換坐標系，并切換視角。以點O為圓心，以線段OA為半徑，作圓O。此時直線OB垂直于圓O所在平面（見圖三）。調用上一步保存的int坐標系（見圖四）。Command: ucs Enter an option New/Move/orthoGraphic/Prev/Restore/Save/Del/Apply/?/World : r Enter name of UCS to restore or ?: int可以看出，所繪圓周就是點A的旋轉運動軌跡。而圓周與ZX平面的交點正是六邊形旋轉到位后點A應處在的位置。運

7、用剪切（trim）命令，以直線BD為剪切邊界，用空間投影（project）剪切方式剪去圓O的一側（見圖五）。得到的圓弧的端點P也正是我們需要的交點。刪除輔助線，切換視角為SW。以點O為基點，旋轉六邊形至點A與點P重合（見圖六）。 現(xiàn)在，一個六邊形已旋轉到位，繞五邊形周邊的其他四個我們直接用陣列（array）完成。作兩條連接五邊形頂點與其對邊中點的輔助線，其交點E質心，也是陣列的基準點。選用環(huán)形(polar)陣列，結果見圖七。球面要繼續(xù)擴展。再以一個六邊形為基準面，360環(huán)形陣列三個五邊形（見圖八）。不用多說大家也知道下面應該反復陣列了。如果以上每一步都操作無誤的話，現(xiàn)在我們將得到一個天衣無縫的

8、框架（見圖九）。用3D orbit命令旋轉觀察此框架，你會發(fā)現(xiàn)它是多么有規(guī)律：任意一個多邊形過球心對稱面必然有另一個多邊形與之相對應，用List命令查詢其坐標值也能得到印證。根據這一點，我們很容易找到球心。用直線（Line）連接兩對稱點，其中點也就是球心。設其為P，作一球體（sphere），捕捉框架上任一端點為半徑（見圖十）。切西瓜的活大家都會吧，以任意多邊形的兩個相鄰頂點和點P一起構成的剪切面切分球體（slice）。我們需要的只是五邊形和六邊形的各一塊。用shade模式顯示（見圖十一）。此時大家可以看出框架的作用了。在作圖過程中，如果能合理地設置并運用層（layer），將使我們的工作事半功倍

9、。本例中我們將不同種類的對象分別放置在不同的層中，控制層的顯隱與鎖定以利于操作，并可以指定層的不同顏色，使足球呈現(xiàn)黑白相間的花紋。由于AutoCAD軟件功能的限制，我們不得不進行這一步：再作一同心球體，半徑比上一球體稍小。通過相減（subtract）布爾運算，我們將切好的兩塊西瓜去掉瓜瓤，留下瓜皮（見圖十二）。將瓜皮徑向各邊倒圓角，構成連貫相切邊。然后一次性將瓜皮外表面周邊倒圓角，注意兩次圓角半徑的取值要與瓜皮的大小比例協(xié)調（見圖十三）。跟前幾步的陣列步驟一樣，現(xiàn)在再來進行一番環(huán)形陣列，只是這次的對象不再是多邊形，而是瓜皮了。當然，用3D mirror或align命令一樣可以達到目的，這就看大家的使用習慣了。隨著一塊塊的瓜皮被拼接到曲面上，足