CAD三維操作教程

1、繪制三維圖形重點與難點：本節(jié)重點講解了三維坐標表示及三維圖形觀察方法；使用直線、樣條曲線、三維多段線和各種曲面繪制命令繪制三維圖形；使用基本命令繪制三維實體以及通過對二維圖形進行拉伸、旋轉(zhuǎn)等操作創(chuàng)建各種各樣的復雜實體。在工程設計和繪圖過程中，三維圖形應用越來越廣泛。AutoCAD可以利用3種方式來創(chuàng)建三維圖形，即線架模型方式、曲面模型方式和實體模型方式。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象，它不僅定義了三維對象的邊界，而且還定義了表面即具有面的特征。實體模型不僅具有線和面的特征，而且還具有體的特征，各實體對象間可以進行各種布爾運算操作

2、，從而創(chuàng)建復雜的三維實體圖形。如何將單個視口變成四個視口方法視口工具欄陛嚼花，二中點擊顯示“視口”對話框四，選四個相等視圖，改為三維，在左上角為俯視圖，右上角為主視圖（前視圖），左下角為左視圖，右下角為-一等軸測。新建視口命名視口新名稱盤）:標睢視口過）：預覽直平直平等垂水右左上下垂水相右左個個個上個分個T-個個個個單兩兩三三三三三三四四四*傭視*左視*主視*西南等軸惻設置購：三雄確定取消幫助皿觀察三維圖形在AutoCAD中，使用“視圖”菜單下的“縮放”、“視圖”菜單下的“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。止匕外，在觀測三維圖形

3、時，還可以通過旋轉(zhuǎn)、消隱及著色等方法來觀察三維圖形。消隱圖形在繪制三維曲面及實體時，為了更好地觀察效果，可選擇“視圖”菜單下的“消隱”命令(HIDE),暫時隱藏位于實體背后而被遮擋的部分。著色圖形在AutoCAD中，使用“視圖”菜單下的“著色”子菜單中的命令，可生成“二維線框”、“三維線框”、“消隱”、“平面渲染”、“體渲染”、“帶邊框平面渲染”和“帶邊框體渲染”多種視圖。例如，選擇“視圖”-“著色”-“平面著色”命令，以圖形的線框顏色著色圖形。著色工具欄：回%的1,0市Q可在立體表面涂上單一顏色，還可根據(jù)立體面所處方位的不同而表現(xiàn)出對光線折射的差別。1、 二維線框：顯示用直線和曲線表示邊界的

4、對象2、 三維線框：顯示用直線和曲線表示邊界的對象，這是UC她一個著色的三維圖標3、 消隱：顯示用三維線框表示的對象，同時消隱表示后向面的線。4、 平面著色：用于在多邊形面之間著色對象，但平面著色的對象不加體著色的對象那樣細致、光滑。5、 體著色：用于對多邊形平面之間的對象進行著色，并使其邊緣平滑，給對象一個光滑，具有真實感的外觀。6、 帶邊框平面著色：合并平面著色和線框選項7、 帶邊框體著色：合并體著色和線框選項卜面我們講一個“三維動態(tài)觀察器”和“三維連續(xù)觀察器”命令1、選擇“視圖”菜單下“三維動態(tài)觀察器”命令(BDORBIT或單擊中的，三維動態(tài)觀察按紐，可通過單擊和拖動的方式，在三維空間動

5、態(tài)觀察對象。移動光標時，其形狀也將隨之改變，以指示視圖的旋轉(zhuǎn)方向。2、單擊中的用三維連續(xù)觀察按紐是鼠標拖動的方向就是旋轉(zhuǎn)的方向，鼠標拖動的快與慢就是模型旋轉(zhuǎn)速度的快與慢。繪制三維點和線選擇“繪圖”-“點”命令，或在“繪圖”工具欄中單擊“點”按鈕，然后在命令行中直接輸入三維坐標即可繪制三維點。由于三維圖形對象上的一些特殊點，如交點、中點等不能通過輸入坐標的方法來實現(xiàn)，可以采用三維坐標下的目標捕捉法來拾取點。在三維空間中指定兩個點后，如點（0,0,0）和點（1,1,1）,這兩個點之間的連線即是一條3D直線。同樣，在三維坐標系下，使用“樣條曲線”命令，可以繪制復雜3D樣條曲線，這時定義樣條曲線的點不

6、是共面點。在二維坐標系下，使用“繪圖”-“多段線”命令繪制多段線，盡管各線條可以設置寬度和厚度，但它們必須共面。三維多線段的繪制過程和二維多線段基本相同，但其使用的命令不同，另外在三維多線段中只有直線段，沒有圓弧段。選擇“繪圖”-'維多段線”命令（3DPOLY）此時命令行提示依次輸入不同的三維空間點，以得到一個三維多段線。繪制三維曲面在AutoCAD中，不僅可以繪制球面、圓錐面、圓柱面等基本三維曲面，還可以繪制曲面”子菜單中的命令旋轉(zhuǎn)曲面、平移曲面、直紋曲面和邊界曲面。使用“繪圖”或“曲面”工具欄可以繪制這些曲面與1二維填充&三維面（日三維曲面O邊®<©

7、;>三維網(wǎng)格（蛇65旋轉(zhuǎn)曲面中母I聞心電巴日伊|。0|曲以£5平移曲面（D心直較曲面的平邊界曲面（9選擇“繪圖”-“曲面”-“三維曲面”命令，利用打開的“三維對象”對話框，可以繪制大部分三維曲面，如長方體表面、棱錐面、楔體表面及球面等。三維對象表球面面球霍體半面錐環(huán)半格筋接上球圓圓下網(wǎng)面面X下T但）確定取消選擇“繪圖”-“曲面”-“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)建的每個面的各頂點可以有不同的Z坐標，但構(gòu)成各個面的頂點最多不能超過4個。選擇“繪圖”-“曲面”-“三維網(wǎng)格”命令（3DMESH）可以根

8、據(jù)指定的M行N列個頂點和每一頂點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個點，其最大值為256。13915106111416234812選擇“繪圖”-“曲面”-“防f的角度，形成旋轉(zhuǎn)曲面。W曲面”命令（REVSURF）可以將曲線繞旋率7選擇“繪圖”“曲面”平移曲面”命令（RULESURF）可以將路徑曲線沿方向矢量進行平移后構(gòu)成平移曲面0接從而形成直紋曲面?！泵睿≧ULESURF）可以在兩條曲線之間用直線連選擇“繪圖”-“曲面”-“邊界曲面”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。在AutoCAD中，使用“繪圖”-“實體”子菜單中

9、的命令，或使用“實體”工具欄，可以繪制長方體、球體、圓柱體、圓錐體、楔體及圓環(huán)體等基本實體模型。U長方體®J球期wuE1拄林仁）6周椎體（5楔例由y圓環(huán)儂口grt拉閘揖合旋轉(zhuǎn)®*剖桃u目截向口帝干陰D設置3卜A、選擇“繪圖”-“實體”-“長方體”命令（BOX）,或在“實體”工具欄中單擊“長方體”按鈕，都可以繪制長方體，此時命令行顯示如下提示。指定長方體的角點或中心點（CE）<0,0,0>:在創(chuàng)建長方體時，其底面應與當前坐標系的XY平面平行，方法主要有指定長方體角點和中心兩種。B、選擇“繪圖”-“實體”-“楔體”命令（WEDGE）或在“實體”工具欄中單擊“楔體”按

10、鈕，都可以繪制楔體。由于楔體是長方體沿對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。C、選擇“繪圖”-“實體”-“圓柱體”命令（CYLINDER）或在“實體”工具欄中單擊“圓柱體”按鈕，可以繪制圓柱體或橢圓柱體。D選擇“繪圖”-“實體”-“圓錐體”命令（CONE）或在“實體”工具欄中單擊“圓錐體”按鈕，即可繪制圓錐體或橢圓形錐體。E、選擇“繪圖”-“實體”-“球體”命令（SPHERE）或在“實體”工具欄中單擊“球體”按鈕，都可以繪制球體。F、選擇“繪圖”-“實體”-“圓環(huán)體”命令（TORUS）或在“實體”工具欄中單擊“圓環(huán)體”按鈕，都可以繪制圓環(huán)實體，此時需要指定圓環(huán)的

11、中心位置、圓環(huán)的半徑或直徑，以及圓管的半徑或直徑。通過二維圖形創(chuàng)建實體在AutoCAD中，選擇“繪圖”-“實體”-“拉伸”命令（EXTRUDE）可以將2D對象沿Z軸或某個方向拉伸成實體。拉伸對象被稱為斷面，可以是任何2D封閉多段線、圓、橢圓、封閉樣條曲線和面域，多段線對象的頂點數(shù)不能超過500個且不小于3個。拉伸傾斜角為0拉伸傾斜角為15拉伸傾斜角度為-10對二維線進行拉伸方法1. .在命令欄中輸入快捷鍵為EXT2. 指定位伸的高度3. 指定拉伸的傾斜角度4. 確定使用“繪圖”|“實體”|“旋轉(zhuǎn)”命令，將二維對象繞某一軸旋轉(zhuǎn)生成實體。用于旋轉(zhuǎn)的二維對象可以是封閉多段線、多邊形、圓、橢圓、封閉樣

12、條曲線、圓環(huán)及封閉區(qū)域。三維對象、包含在塊中的對象、有交叉或自干涉的多段線不能被旋轉(zhuǎn)，而且每次只能旋轉(zhuǎn)一個對象。課后練習：利用本節(jié)所學內(nèi)容完成二層樓梯和電腦桌的制作。三維實體的編輯重點與難點：本節(jié)重點講解了使用三維實體的布爾運算創(chuàng)建復雜實體；使用三維陣列、鏡像、旋轉(zhuǎn)以及對齊等命令編輯三維對象；使用基本命令編輯三維實體對象。三維實體的布爾運算在AutoCAD中，可以對三維實體進行并集、差集、交集布爾運算來創(chuàng)建復雜實體。* 并集運算：并集是指將兩個實體所占的全部空間作新為物體* 差集運算：指A物體在B物體上所占空間部分清除，形式的新物體（A-B或B-A）事交集運算：指兩個實體的公共部公做為新物體。

13、A、選擇“修改”-“實體編輯”-“并集”命令(UNION),或在“實體編輯”工具欄中單擊“并集”按鈕，可以實現(xiàn)并集運算。使用并集的步驟1.從“修改”菜單中選擇“實體編輯”或單擊皿才呼匐俗的竄押10冠面包口中的8按紐。2 .為并集選擇一個面域。3 .選擇另一個面域。4 .可以按任何順序選擇要合并的面域。繼續(xù)選擇面域，或按ENTER鍵結(jié)束命令。B、選擇“修改”-“實體編輯”-“差集”命令(SUBTRACT)或在“實體編輯”工具欄中單擊“差集”按鈕，可以實現(xiàn)差集運算使用差集的步驟1 .從“修改”菜單中選擇“實體編輯”或單擊0t才育圓俗心苧押§0團老眥包口中的按紐。2 .選擇一個或多個要從其

14、中減去的面域，然后按ENTER鍵。3 .選擇要減去的面域，然后按ENTER鍵。即：已從第一個面域的面積中減去了所選定的第二個面域的面積C:選擇“修改”-“實體編輯”-“交集”命令(INTERSECT)或在“實體編輯”工具欄中單擊“交集”按鈕，可以實現(xiàn)交集運算。使用交集的步驟1.從“修改”菜單中選擇“實體編輯”或單擊切決*曰©侍小竄押修口團面包口,JGD、.一中的一按紐2 .選擇一個相交面域。3 .選擇另一個相交面域。4 .可以按任何順序選擇面域來查找它們的交點繼續(xù)選擇面域，或按ENTER鍵結(jié)束命令編輯三維對象在AutoCAD中，選擇“修改”-“三維操作”子菜單中的命令，可以對三維空間

15、中的對象進行陣列、鏡像、旋轉(zhuǎn)及對齊操作。A、選擇“修改”-“三維操作”-“三維陣列”命令（3DARRAY）可以在三維空間中使用環(huán)形陣列或矩形陣列方式復制對象。B、選擇“修改”-“三維操作”-“三維鏡像”命令（MIRROR3D）可以在三維空間中將指定對象相對于某一平面鏡像。執(zhí)行該命令并選擇需要進行鏡像的對象，然后指定鏡像面。鏡像面可以通過3點確定，也可以是對象、最近定義的面、Z軸、視圖、XY平面、YZ平面和ZX平面。C、選擇“修改”-“三維操作”-“三維旋轉(zhuǎn)”命令（ROTATE3D）可以使對象繞三維空間中任意軸（X軸Y軸或Z軸）、視圖、對象或兩點旋轉(zhuǎn)，其方法與三維鏡像圖形的方法相似。D選擇“修改

16、”-“三維操作”-“對齊”命令（ALIGN）,可以對齊對象。對齊對象時需要確定3對點，每對點都包括一個源點和一個目的點。第1對點定義對象的移動，第2對點定義二維或三維變換和對象的旋轉(zhuǎn)，第3對點定義對象不明確的三維變換。此工具欄中其它工具的含義：拉伸面：將選定的三維實體對象的面拉伸到指定的高度或沿一路徑拉伸。一次可以選擇多個面。移動面：沿指定的高度或距離移動選定的三維實體對象的面。一次可以選擇多個面。偏移面：按指定的距離或通過指定的點，將面均勻地偏移。正值增大實體尺寸或體積，負值減小實體尺寸或體積。刪除面：從選擇集中刪除先前選擇的邊。旋轉(zhuǎn)面：繞指定的軸旋轉(zhuǎn)一個面、多個面或?qū)嶓w的某些部分。旋轉(zhuǎn)角度

17、：從當前位置起，使對象繞選定的軸旋轉(zhuǎn)指定的角度。傾斜面：按一個角度將面進行傾斜。傾斜角度的旋轉(zhuǎn)方向由選擇基點和第二點（沿選定失量）的順序決定復制面：從三維實體上復制指定的面。著色面：從三維實體上給指定的面著上指定顏色。復制邊和著色邊同上方法一樣。壓?。何淖植荒軌河。c物體底面平行，被壓印的對象必須與選定對象的一個或多個面相交。壓印操作僅限于下列對象：圓弧、圓、直線、二維和三維多段線、橢圓、樣條曲線、面域、體及三維實體。清除：清除的是壓印的物體。分割：用于布爾運算后的物體。抽殼：選擇三維物體右擊確定，然后輸入抽殼的數(shù)值，用差集布爾運算相減就能看出抽殼效果。課后練習：掌握本節(jié)所學內(nèi)容，并完成下圖模

18、型的制作。渲染工具欄重點與難點：使用渲染窗口設置材質(zhì)、燈光設置渲染的背景圖片1、選擇“視圖”菜單下的“渲染”命令中的“渲染”命令或單擊景或指定對象進行渲染中的.按紐，打開“渲染”對話框，可以從中對場渲染模型的步驟1 .顯示模型的三維視圖。2 .選擇“視圖”菜單下的“渲染”命令中的“渲染”命令或單擊中的按紐。3 .在“渲染”對話框中設置選項或接受默認設置。在“渲染選項”下選擇“平滑著色”來平滑多邊形面之間的邊。與“平滑著色”相關(guān)的還有“平滑角度”，它設置AutoCAD區(qū)別邊的角度值。默認的角度設置為45度。小于45度的角將平滑處理，大于45度的角被看作是邊。在“渲染選項”下選擇“其他選項”。然后

19、，在“照片級真實感渲染選項”對話框中選擇所需的選項。感片整直實崎汨整詵曜'X反孟樣面控制電量小QJ匚敢拜后面面QDq低色回后向面法鎰加煲口匚幅度附的事彤控制Q福電最小偏移用）|士|勢古偏移:Id帖圖果辟。點來棒中色僦性來樣口）Cbip砧圖采樣ao唁（幫助卸4 .要將圖像渲染到屏幕上，請確認“目標”設置為“渲染窗口”或“視口”。在渲染圖形時，如果在“渲染”對話框的“目標”選項組的下拉列表框中選擇“渲染窗口”選項，可以直接在渲染窗口中顯示渲染效果。如果將“目標”設置為“文件”，則圖像直接輸出到文件，不顯示在屏幕上。5 .選擇一個已命名的場景或當前視圖。6 .選擇“渲染”。經(jīng)過一段時間（長短

20、由圖形大小決定），AutoCAD會顯示模型的渲染圖像。注：在“目標”設置為“文件”是，存的格式為（.bmp）渲染選定對象的步驟1 .顯示模型的三維視圖。2 .選擇“視圖”菜單下的“渲染”命令中的“渲染”命令或單擊.金士1寶漁引t*"扃小中的.按紐。3 .在“渲染”對話框中選擇“查詢選擇集”，然后選擇“渲染”。4 .在圖形中選擇一個或多個對象。5 .按ENTER鍵完成選擇。這時，AutoCAD只渲染所選的對象設置渲染材質(zhì)在渲染對象時，使用材質(zhì)可以增強模型的真實感。在AutoCAD中，系統(tǒng)預定義了多種材質(zhì)，可以將它們應用于三維實體模型中。要打開材質(zhì)庫，可在“材質(zhì)”對話框中單擊“材質(zhì)庫”按

21、鈕。輸入或輸出材質(zhì)的步驟1.從“視圖”菜單中選擇“渲染”中“材質(zhì)庫”或單擊金片3厘陶三4事"桓名.中的為按紐。2 .在輸入或輸出材質(zhì)之前，請選擇“預覽”以從樣本圖像中的小球體或立方體上查看材質(zhì)的渲染情況。3 .要向圖形中的材質(zhì)列表中添加材質(zhì)，請在“當前庫”下從材質(zhì)庫列表中選擇一種材質(zhì)，然后選擇“輸入”。選擇的材質(zhì)將出現(xiàn)在“當前圖形”下的列表中。輸入材質(zhì)可將該材質(zhì)及其參數(shù)復制到圖形的材質(zhì)列表中，材質(zhì)并不會從庫中刪除。4 .要從圖形中向材質(zhì)庫輸出材質(zhì)，請在“當前圖形”下的列表中選擇一種材質(zhì)，然后選擇“輸出”。材質(zhì)將出現(xiàn)在“當前庫”下的列表中。5 .要將當前圖形中的材質(zhì)保存到一個已命名的材質(zhì)庫（MLI）文件中，以便和其他圖形一起使