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文檔簡介
第9章繪制三維圖形
在工程設(shè)計(jì)和繪圖過程中,三維圖形應(yīng)用越來越廣泛。AutoCAD可以利用3種方式來創(chuàng)建三維圖形,即線架模型方式、表面模型方式和實(shí)體模型方式。線架模型方式為一種輪廓模型,它由三維的直線和曲線組成,沒有面和體的特征。表面模型用面描述三維對(duì)象,它不僅定義了三維對(duì)象的邊界,而且還定義了表面即具有面的特征。實(shí)體模型不僅具有線和面的特征,而且還具有體的特征,各實(shí)體對(duì)象間可以進(jìn)行各種布爾運(yùn)算操作,從而創(chuàng)建復(fù)雜的三維實(shí)體圖形。
通過本章的理論學(xué)習(xí)和上機(jī)實(shí)訓(xùn),讀者應(yīng)了解和掌握以下內(nèi)容:
視圖觀測點(diǎn)的設(shè)立方法三維圖形的觀察方法三維線條的繪制方法三維網(wǎng)格的繪制方法三維基本實(shí)體的繪制方法通過二維圖形創(chuàng)建三維實(shí)體的方法
本章章節(jié)內(nèi)容安排如下:
9.1三維繪圖基礎(chǔ)
9.2繪制三維點(diǎn)和線9.3繪制三維網(wǎng)格
9.4繪制基本實(shí)體9.5通過二維圖形創(chuàng)建實(shí)體
9.6思考與練習(xí)
9.1三維繪圖基礎(chǔ) 在AutoCAD中,要?jiǎng)?chuàng)建和觀察三維圖形,就一定要使用三維坐標(biāo)系和三維坐標(biāo)。因此,了解并掌握三維坐標(biāo)系,樹立正確的空間觀念,是學(xué)習(xí)三維圖形繪制的基礎(chǔ)。建立用戶坐標(biāo)系
設(shè)立視圖觀測點(diǎn)
動(dòng)態(tài)觀察
使用相機(jī)
漫游與飛行
觀察三維圖形
建立用戶坐標(biāo)系
第6章已經(jīng)詳細(xì)介紹了平面坐標(biāo)系的使用方法,其所有變換和使用方法同樣適用于三維坐標(biāo)系。例如,在三維坐標(biāo)系下,同樣可以使用直角坐標(biāo)或極坐標(biāo)方法來定義點(diǎn)。此外,在繪制三維圖形時(shí),還可使用柱坐標(biāo)和球坐標(biāo)來定義點(diǎn)。
設(shè)立視圖觀測點(diǎn)
視點(diǎn)是指觀察圖形的方向。例如,繪制正方體時(shí),如果使用平面坐標(biāo)系即Z軸垂直于屏幕,此時(shí)僅能看到物體在XY平面上的投影。如果調(diào)整視點(diǎn)至當(dāng)前坐標(biāo)系的左上方,將看到一個(gè)三維物體。
動(dòng)態(tài)觀察
在AutoCAD2007中,選擇“視圖”|“動(dòng)態(tài)觀察”命令中的子命令,可以動(dòng)態(tài)觀察視圖。
使用相機(jī)
在AutoCAD2007中,相機(jī)是新引入的一個(gè)對(duì)象,用戶可以在模型空間放置一臺(tái)或多臺(tái)相機(jī)來定義3D透視圖。選擇“視圖”|“創(chuàng)建相機(jī)”命令,可以在視圖中創(chuàng)建相機(jī)。當(dāng)指定了相機(jī)位置和目標(biāo)位置后,命令行顯示如下提示信息。輸入選項(xiàng)[?/名稱(N)/位置(LO)/高度(H)/目標(biāo)(T)/鏡頭(LE)/剪裁(C)/視圖(V)/退出(X)]<退出>:在該命令提示下,可以指定創(chuàng)建的相機(jī)名稱、相機(jī)位置、高度、目標(biāo)位置、鏡頭長度、剪裁方式以及是否切換到相機(jī)視圖。
漫游與飛行
在AutoCAD2007中,用戶可以在漫游或飛行模式下,通過鍵盤和鼠標(biāo)控制視圖顯示,或創(chuàng)建導(dǎo)航動(dòng)畫。選擇“視圖”|“漫游和飛行”|“漫游”或“視圖”|“漫游和飛行”|“飛行”命令,打開“定位器”選項(xiàng)板和“三維漫游導(dǎo)航映射”對(duì)話框。選擇“視圖”|“漫游和飛行”|“漫游和飛行設(shè)置”命令,打開“漫游和飛行設(shè)置”對(duì)話框,可以在其中設(shè)置顯示指令窗口的時(shí)機(jī),窗口顯示的時(shí)間,以及當(dāng)前圖形設(shè)置的步長和每秒步數(shù)。
觀察三維圖形
在AutoCAD中,使用“視圖”|“縮放”、“視圖”|“平移”子菜單中的命令可以縮放或平移三維圖形,以觀察圖形的整體或局部,其方法與觀察平面圖形的方法相同。此外,在觀測三維圖形時(shí),還可以通過旋轉(zhuǎn)、消隱及設(shè)置視覺樣式等方法來觀察三維圖形。
9.2繪制三維點(diǎn)和線在AutoCAD中,可以使用直線、樣條、3D多段線及三維網(wǎng)格等命令繪制簡單的三維圖形。繪制三維點(diǎn)
繪制三維直線和樣條曲線
繪制三維多段線
繪制螺旋線
繪制三維點(diǎn)
選擇“繪圖”|“點(diǎn)”命令,或在“繪圖”工具欄中單擊“點(diǎn)”按鈕,然后在命令行中直接輸入三維坐標(biāo)即可繪制三維點(diǎn)。由于三維圖形對(duì)象上的一些特殊點(diǎn),如交點(diǎn)、中點(diǎn)等不能通過輸入坐標(biāo)的方法來實(shí)現(xiàn),可以采用三維坐標(biāo)下的目標(biāo)捕捉法來拾取點(diǎn)。
繪制三維直線和樣條曲線
兩點(diǎn)決定一條直線。當(dāng)在三維空間中指定兩個(gè)點(diǎn)后,如點(diǎn)(0,0,0)和點(diǎn)(1,1,1),這兩個(gè)點(diǎn)之間的連線即是一條三維直線。同樣,在三維坐標(biāo)系下,使用“繪圖”|“樣條曲線”命令,可以繪制復(fù)雜三維樣條曲線,這時(shí)定義樣條曲線的點(diǎn)不是共面點(diǎn)。
繪制三維多段線
在二維坐標(biāo)系下,使用“繪圖”|“多段線”命令繪制多段線,盡管各線條可以設(shè)置寬度和厚度,但它們必須共面。三維多段線的繪制過程和二維多段線基本相同,但其使用的命令不同,另外在三維多段線中只有直線段,沒有圓弧段。選擇“繪圖”|“三維多段線”命令(3DPOLY),此時(shí)命令行提示依次輸入不同的三維空間點(diǎn),以得到一個(gè)三維多段線。
繪制螺旋線
選擇“繪圖”|“螺旋”命令,可以繪制三維螺旋線。當(dāng)分別指定了螺旋線底面的中心點(diǎn)、底面半徑(或直徑)和頂面半徑(或直徑)后,命令行顯示如下提示。指定螺旋高度或[軸端點(diǎn)(A)/圈數(shù)(T)/圈高(H)/扭曲(W)]<1.0000>:
9.3繪制三維網(wǎng)格 在AutoCAD中,不僅可以繪制三維曲面,還可以繪制旋轉(zhuǎn)網(wǎng)格、平移網(wǎng)格、直紋網(wǎng)格和邊界網(wǎng)格。使用“繪圖”|“建?!眧“網(wǎng)格”子菜單中的命令繪制這些曲面。繪制平面曲面繪制三維面與多邊三維面繪制三維網(wǎng)格
繪制旋轉(zhuǎn)網(wǎng)格
繪制平移網(wǎng)格
繪制直紋網(wǎng)格
繪制邊界網(wǎng)格
繪制平面曲面
在AutoCAD2007中,選擇“繪圖”|“建?!眧“平面曲面”命令(PLANESURF),可以創(chuàng)建平面曲面或?qū)?duì)象轉(zhuǎn)換為平面對(duì)象。繪制平面曲面時(shí),命令行顯示如下提示信息。指定第一個(gè)角點(diǎn)或[對(duì)象(O)]<對(duì)象>:
繪制三維面與多邊三維面
選擇“繪圖”|“建模”|“網(wǎng)格”|“三維面”命令(3DFACE),可以繪制三維面。三維面是三維空間的表面,它沒有厚度,也沒有質(zhì)量屬性。由“三維面”命令創(chuàng)建的每個(gè)面的各頂點(diǎn)可以有不同的Z坐標(biāo),但構(gòu)成各個(gè)面的頂點(diǎn)最多不能超過4個(gè)。如果構(gòu)成面的4個(gè)頂點(diǎn)共面,消隱命令認(rèn)為該面是不透明的,可以消隱。反之,消隱命令對(duì)其無效。
繪制三維網(wǎng)格
選擇“繪圖”|“建?!眧“網(wǎng)格”|“三維網(wǎng)格”命令(3DMESH),可以根據(jù)指定的M行N列個(gè)頂點(diǎn)和每一頂點(diǎn)的位置生成三維空間多邊形網(wǎng)格。M和N的最小值為2,表明定義多邊形網(wǎng)格至少要4個(gè)點(diǎn),其最大值為256。
繪制旋轉(zhuǎn)網(wǎng)格
選擇“繪圖”|“建?!眧“網(wǎng)格”|“旋轉(zhuǎn)網(wǎng)格”命令(REVSURF),可以將曲線繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一定的角度,形成旋轉(zhuǎn)網(wǎng)格。
繪制平移網(wǎng)格
選擇“繪圖”|“建?!眧“網(wǎng)格”|“平移網(wǎng)格”命令(RULESURF),可以將路徑曲線沿方向矢量進(jìn)行平移后構(gòu)成平移曲面。
繪制直紋網(wǎng)格
選擇“繪圖”|“建?!眧“網(wǎng)格”|“直紋網(wǎng)格”命令(RULESURF),可以在兩條曲線之間用直線連接從而形成直紋網(wǎng)格。這時(shí)可在命令行的“選擇第一條定義曲線:”提示信息下選擇第一條曲線,在命令行的“選擇第二條定義曲線:”提示信息下選擇第二條曲線。
繪制邊界網(wǎng)格
選擇“繪圖”|“建?!眧“網(wǎng)格”|“邊界網(wǎng)格”命令(EDGESURF),可以使用4條首尾連接的邊創(chuàng)建三維多邊形網(wǎng)格。
9.4繪制基本實(shí)體 在AutoCAD中,使用“繪圖”|“建?!弊硬藛沃械拿睿蚴褂谩敖!惫ぞ邫?,可以繪制多實(shí)體、長方體、楔體、圓錐體、球體、圓柱體、圓環(huán)體及棱錐面等基本實(shí)體模型。繪制多實(shí)體
繪制長方體繪制楔體
繪制圓柱體
繪制圓錐體
繪制球體
繪制圓環(huán)體
棱錐面
繪制多實(shí)體
在AutoCAD2007中,選擇“繪圖”|“建?!眧“多實(shí)體”命令(POLYSOLID),可以創(chuàng)建實(shí)體或?qū)?duì)象轉(zhuǎn)換為實(shí)體。繪制多實(shí)體時(shí),命令行顯示如下提示信息。指定起點(diǎn)或[對(duì)象(O)/高度(H)/寬度(W)/對(duì)正(J)]<對(duì)象>:
繪制長方體
選擇“繪圖”|“建?!眧“長方體”命令(BOX),或在“建?!惫ぞ邫谥袉螕簟伴L方體”按鈕,都可以繪制長方體,此時(shí)命令行顯示如下提示。指定第一個(gè)角點(diǎn)或[中心(C)]:在創(chuàng)建長方體時(shí),其底面應(yīng)與當(dāng)前坐標(biāo)系的XY平面平行,方法主要有指定長方體角點(diǎn)和中心兩種。
繪制楔體
選擇”繪圖”|“建模”|“楔體”命令(WEDGE),或在”建?!惫ぞ邫谥袉螕簟靶w”按鈕,都可以繪制楔體。由于楔體是長方體沿對(duì)角線切成兩半后的結(jié)果,因此可以使用與繪制長方體同樣的方法來繪制楔體。
繪制圓柱體
選擇”繪圖”|“建模”|“圓柱體”命令(CYLINDER),或在”建模”工具欄中單擊“圓柱體”按鈕,可以繪制圓柱體或橢圓柱體。
繪制圓錐體
選擇“繪圖”|“建?!眧“圓錐體”命令(CONE),或在“建?!惫ぞ邫谥袉螕簟皥A錐體”按鈕,即可繪制圓錐體或橢圓形錐體。
繪制球體
選擇“繪圖”|“建?!眧“球體”命令(SPHERE),或在“建?!惫ぞ邫谥袉螕簟扒蝮w”按鈕,都可以繪制球體。這時(shí)只需要在命令行的“指定中心點(diǎn)或[三點(diǎn)(3P)/兩點(diǎn)(2P)/相切、相切、半徑(T)]:”提示信息下指定球體的球心位置,在命令行的“指定半徑或[直徑(D)]:”提示信息
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