AUTOCAD電子教案第14課 創(chuàng)建基本三維線框模型

1、第14章 創(chuàng)建基本三維線框模型 學(xué)習(xí)目標(biāo) 本章要點(diǎn)上機(jī)練習(xí) 習(xí) 題學(xué)習(xí)目標(biāo) AutoCAD在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中不僅能創(chuàng)建零件圖、裝配圖等二維圖形，還可以創(chuàng)建機(jī)械組件的三維模型。本章將從AutoCAD 2006三維坐標(biāo)系等基礎(chǔ)知識(shí)開(kāi)始，詳細(xì)講解三維線框模型的創(chuàng)建。本章要點(diǎn) 三維繪圖基礎(chǔ)設(shè)置視口創(chuàng)建簡(jiǎn)單的三維線框模型根據(jù)標(biāo)高創(chuàng)建三維模型 三維繪圖基礎(chǔ) 在AutoCAD中，三維幾何模型主要包括線框模型和實(shí)體模型。針對(duì)這兩種圖形對(duì)象，三維坐標(biāo)系和三維視點(diǎn)都是繪圖的基礎(chǔ)。三維用戶坐標(biāo)系視點(diǎn) 利用對(duì)話框設(shè)置視點(diǎn) 三維動(dòng)態(tài)觀察器三維用戶坐標(biāo)系在三維坐標(biāo)系中工作時(shí)，可以使用固定坐標(biāo)系和可移動(dòng)坐標(biāo)系。打開(kāi)AutoC

2、AD 2006后，系統(tǒng)默認(rèn)進(jìn)入世界坐標(biāo)系WCS，世界坐標(biāo)系在默認(rèn)狀態(tài)下只有X和Y兩條坐標(biāo)軸。X軸方向水平向右，Y軸方向垂直向上。用戶在世界坐標(biāo)系繪圖環(huán)境中不能改變坐標(biāo)軸的方向。三維用戶坐標(biāo)系可移動(dòng)的用戶坐標(biāo)系對(duì)于輸入坐標(biāo)、建立繪圖平面和設(shè)置視圖非常有用。而且在用戶坐標(biāo)系中改變UCS并不改變視點(diǎn)，只會(huì)改變坐標(biāo)系的方向和傾斜度。AutoCAD坐標(biāo)系統(tǒng) 三維用戶坐標(biāo)系創(chuàng)建三維對(duì)象時(shí)，可以重定位UCS來(lái)簡(jiǎn)化工作。在三維制圖過(guò)程中，需要隨時(shí)判斷三維坐標(biāo)的方向。有一種三維坐標(biāo)判別方法右手定則：在三維坐標(biāo)系中，如果已知X和Y軸的方向，可以使用右手定則確定Z軸的正方向。將右手手背靠近屏幕放置，大拇指指向X軸的

3、正方向。伸出食指和中指，食指指向Y軸的正方向。中指所指示的方向即Z軸的正方向。通過(guò)旋轉(zhuǎn)手，可以看到X、Y和Z軸如何隨著UCS的改變而旋轉(zhuǎn)。三維用戶坐標(biāo)系三維用戶坐標(biāo)系新建三維用戶坐標(biāo)系UCS命令有如下兩種調(diào)用方法：三維用戶坐標(biāo)系執(zhí)行上面任一命令后，命令行將出現(xiàn)提示信息：“輸入選項(xiàng) 新建(N)/移動(dòng)(M)/正交(G)/上一個(gè)(U)/恢復(fù)(R)/保存(S)/刪除(D)/應(yīng)用(A)/?/世界(W) ：”，選擇提示中的相應(yīng)選項(xiàng)，可以進(jìn)行新建、移動(dòng)、恢復(fù)、保存等操作。三維用戶坐標(biāo)系新建 移動(dòng) 正交 保存 其他選項(xiàng) 新建“新建”命令的各選項(xiàng)含義如下：原點(diǎn)：通過(guò)移動(dòng)當(dāng)前UCS的原點(diǎn)，保持其X、Y和Z軸方向不

4、變，從而定義新的UCS。Z 軸：用特定的Z軸正半軸定義UCS。三點(diǎn)：指定新UCS原點(diǎn)及其X和Y軸的正方向。Z軸由右手定則確定。 新建對(duì)象：根據(jù)選定三維對(duì)象定義新的坐標(biāo)系。新建UCS的拉伸方向（Z軸正方向）與選定對(duì)象的拉伸方向相同。針對(duì)不同的對(duì)象類型，新建UCS的方式也不同。面：將UCS與實(shí)體對(duì)象的選定面對(duì)齊。要選擇一個(gè)面，請(qǐng)?jiān)诖嗣娴倪吔鐑?nèi)或面的邊上單擊，被選中的面將亮顯，UCS的X軸將與找到的第一個(gè)面上的最近的邊對(duì)齊。新建視圖：以垂直于觀察方向（平行于屏幕）的平面為XY平面，建立新的坐標(biāo)系。UCS原點(diǎn)保持不變。不同對(duì)象確定UCS的方法 不同對(duì)象確定UCS的方法新建【例14-1】 打開(kāi)（光盤：源

5、文件第14章圖14-4.dwg）的三維立方體圖形，新建一個(gè)坐標(biāo)原點(diǎn)位于A點(diǎn)，UCS繞Z軸方向旋轉(zhuǎn)180。新建移動(dòng) 選擇“移動(dòng)選項(xiàng)”可以通過(guò)平移當(dāng)前UCS或改變Z軸深度來(lái)重新定義UCS，這種方式移動(dòng)后將保留當(dāng)前XY平面方向不變?！纠?4-2】 將（光盤：源文件第14章圖14-6.dwg）的用戶坐標(biāo)的原點(diǎn)從圓錐地面中心點(diǎn)沿Z軸方向上移動(dòng)至圓錐頂點(diǎn)。移動(dòng)正交 執(zhí)行“正交”命令后，命令行將出現(xiàn)提示信息“輸入選項(xiàng)俯視（T）/仰視（B）/主視（F）/后視（BA）/左視（L）/右視（R）：”，選擇所需的選項(xiàng)即可切換到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)正交坐標(biāo)系中。這些UCS設(shè)置通常用于查看和編輯三維模型。還可以通過(guò)單擊“視圖”工具

6、欄中相應(yīng)按鈕選擇正交UCS。該工具欄中等軸測(cè)視圖按鈕可以切換不同的等軸測(cè)試圖?！耙晥D”工具欄 保存 把當(dāng)前設(shè)定的UCS按指定名稱保存。該名稱最多可以包含 255 個(gè)字符，包括字母、數(shù)字、空格等字符。其他選項(xiàng) 上一個(gè)：恢復(fù)上一個(gè)UCS。程序會(huì)保留在圖紙模型空間中創(chuàng)建的最后10個(gè)坐標(biāo)系，重復(fù)“上一個(gè)”選項(xiàng)逐步返回一個(gè)集或其他集?；謴?fù)：恢復(fù)已保存的UCS，使它成為當(dāng)前UCS?；謴?fù)已保存的UCS并不重新建立在保存UCS時(shí)生效的觀察方向。刪除：從已保存的用戶坐標(biāo)系列表中刪除指定的UCS。其他選項(xiàng)應(yīng)用：將當(dāng)前UCS設(shè)置應(yīng)用到指定的視口或所有活動(dòng)視口。世界：將當(dāng)前用戶坐標(biāo)系設(shè)置為世界坐標(biāo)系。WCS是所有用戶

7、坐標(biāo)系的基準(zhǔn)，不能被重新定義。視點(diǎn) 視點(diǎn)就是指在AutoCAD三維空間中觀察三維模型時(shí)，觀察點(diǎn)所在的位置。而觀察方向表示視點(diǎn)和原點(diǎn)之間連線的方向。在AutoCAD中，可以通過(guò)輸入一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值或確定兩個(gè)旋轉(zhuǎn)角度來(lái)觀察方向和視點(diǎn)。視點(diǎn)和觀察方向示意圖 視點(diǎn)在繪圖區(qū)設(shè)置觀察視點(diǎn)命令的調(diào)用方法有如下幾種：選擇“視圖/三維視圖/視點(diǎn)”命令。在命令行中輸入VPOINT命令。執(zhí)行“視點(diǎn)”命令后，命令行將提示：“當(dāng)前視圖方向: VIEWDIR=0.0000,0.0000,1.0000指定視點(diǎn)或 旋轉(zhuǎn)(R) :”。其中各選項(xiàng)的含義如下：視點(diǎn)視點(diǎn)：在繪圖區(qū)內(nèi)確定一點(diǎn)作為視點(diǎn)方向。旋轉(zhuǎn)：以指定的角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)視點(diǎn)方

8、向。顯示坐標(biāo)球和三軸架：根據(jù)顯示出的羅盤和三軸架確定視點(diǎn)?！纠?4-3】 將（光盤：源文件第14章圖14-12.dwg）所示圖形中的A點(diǎn)設(shè)置為視點(diǎn)觀察圖形。視點(diǎn)利用對(duì)話框設(shè)置視點(diǎn) 為了更方便地觀察三維圖形，AutoCAD還提供了“視點(diǎn)預(yù)置”對(duì)話框，通過(guò)該對(duì)話框可以很方便地控制三維圖形中視點(diǎn)的位置和觀察方向。 “視點(diǎn)預(yù)置”對(duì)話框 利用對(duì)話框設(shè)置視點(diǎn)打開(kāi)“視點(diǎn)預(yù)置”對(duì)話框有如下幾種調(diào)用方法：選擇“視圖/三維視圖/視點(diǎn)預(yù)置”命令。在命令行中輸入DDVPOINT命令。在打開(kāi)“視點(diǎn)預(yù)置”對(duì)話框后，其中各選項(xiàng)含義如下：“絕對(duì)于WCS（W）”單選按鈕：所設(shè)置的觀測(cè)方向基于世界坐標(biāo)系?！跋鄬?duì)于UCS（U）”單

9、選按鈕：所設(shè)置的觀測(cè)方向相對(duì)于當(dāng)前用戶坐標(biāo)系。 利用對(duì)話框設(shè)置視點(diǎn)左半部方形分度盤：用于設(shè)置視點(diǎn)在XY平面投影和X軸的夾角。當(dāng)在環(huán)與矩形間選取時(shí)，有8個(gè)位置可以選擇，角度的增量為45；當(dāng)在分度盤內(nèi)環(huán)中選取時(shí)，可以得到任意角度值。右半部半圓分度盤：用于設(shè)置視點(diǎn)與原點(diǎn)連線和XY平面夾角。當(dāng)在內(nèi)半圓和外半圓之間選取時(shí)，可以得到圖中標(biāo)注的角度值；當(dāng)在內(nèi)半圓區(qū)域選取時(shí)，可以得到任意角度值。利用對(duì)話框設(shè)置視點(diǎn)三維動(dòng)態(tài)觀察器 使用三維動(dòng)態(tài)觀察器，可以實(shí)時(shí)地控制和改變當(dāng)前視口中創(chuàng)建的三維視圖，方便用戶進(jìn)行模型觀察。三維動(dòng)態(tài)觀察器打開(kāi)三維動(dòng)態(tài)觀測(cè)器的方法有如下幾種：三維動(dòng)態(tài)觀察器 “三維動(dòng)態(tài)觀察器”效果 設(shè) 置

10、 視 口 二維坐標(biāo)系中只有兩條坐標(biāo)軸，所以針對(duì)視口只有放大和縮小操作。而在三維坐標(biāo)系中，需要從不同的視點(diǎn)觀察同一個(gè)圖形對(duì)象，此時(shí)就需要對(duì)視口進(jìn)行設(shè)置，如設(shè)置4個(gè)不同視點(diǎn)的視口，同時(shí)觀察不同角度，并進(jìn)行對(duì)比。這樣，便可觀察到圖形整體與編輯的局部的位置和尺寸等關(guān)系是否正確。新建視口命令主要有如下兩種調(diào)用方法：設(shè) 置 視 口選擇“視圖/視口/新建視口”命令。在命令行中輸入VPORTS命令?！纠?4-4】 將三維圖形創(chuàng)建4個(gè)視口，分別包含一個(gè)俯視圖、一個(gè)主視圖、一個(gè)左視圖和一個(gè)西南等軸測(cè)視圖。三維圖形 創(chuàng)建簡(jiǎn)單的三維線框模型 線框模型是AutoCAD三維對(duì)象中最簡(jiǎn)單的對(duì)象，如立方體、球體等?？梢允褂萌?/p>

11、維多段線繪制三維線框模型。三維多段線命令有如下幾種調(diào)用方法：選擇“繪圖/三維多段線”命令。在命令行中輸入3DPOLY命令。創(chuàng)建簡(jiǎn)單的三維線框模型執(zhí)行3DPOLY命令后即可通過(guò)拾取或者輸入點(diǎn)坐標(biāo)的方式創(chuàng)建三維多段線的控制點(diǎn)，與二維多段線不同的是需要指定三維多段線端點(diǎn)的3個(gè)坐標(biāo)值X、Y和Z值?！纠?4-5】 使用三維多段線命令繪制楔形線框圖形。創(chuàng)建簡(jiǎn)單的三維線框模型根據(jù)標(biāo)高創(chuàng)建三維模型 在AutoCAD中，可以使用ELEV標(biāo)高命令通過(guò)設(shè)定二維對(duì)象的Z軸坐標(biāo)創(chuàng)建三維線框模型。通常創(chuàng)建線框模型的二維對(duì)象都是閉合圖形，例如多段線、多邊形、矩形、圓、橢圓、閉合的樣條曲線、圓環(huán)和面域。但是ELEV命令只控制新對(duì)象，而不影響現(xiàn)有對(duì)象。 根據(jù)標(biāo)高創(chuàng)建三維模型每次將