【CAD教案】第十二章三維繪圖

1、第12章 三維繪圖【復(fù)習(xí)】 圖形打印【新課講授】在AutoCAD中，用戶可以創(chuàng)建以下3中類型的三維模型：線框模型表面模型實體模型線框模型沒有面體特征，它僅僅是三維對象的輪廓，由點、直線、曲線等 對象組成，不能進(jìn)行消隱、渲染等操作。創(chuàng)建對象的三維線框模型，實際上是空 間的不同平面上繪制二維對象，由于構(gòu)成此種模型的每個對象都必須單獨繪制出 來，因而這種建模方式是很耗時的。三維實體具有線、面、體等特征，可進(jìn)行消隱、渲染等操作，包括體積、 質(zhì)心、轉(zhuǎn)動慣量等質(zhì)量特征。用戶能直接創(chuàng)建長方體、球體、椎體等基本立體， 還可旋轉(zhuǎn)、 拉伸二維對象形成三維實體。 三維實體間可以進(jìn)行布爾運算， 通過將 簡單立體合并、

2、求交或差集就能生成更復(fù)雜的立體模型。本章主要介紹創(chuàng)建簡單立體表面及實心體模型的方法。12.1觀察三維模型繪制三維圖形的過程中，常需要從不同方向觀察圖形。當(dāng)用戶設(shè)定某個查 看方向后，AutoCAD就顯示出對應(yīng)的3D視圖，具體立體感的3D圖將有助于正確 理解模型的空間結(jié)構(gòu)。AutoCAD的默認(rèn)視圖是xy平面視圖，這是觀察點位于z軸上，觀察方向與z軸重合， 因而用戶看不見物體的高度， 所見的視圖是模型在xy平面內(nèi)的視圖。12.1.1用標(biāo)準(zhǔn)時點觀察3D模型各軸測視點在基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的位置矢量如下：西南軸測視點：(-1，-1,1)東南軸測視點： (1，-1, 1)東北軸測視點：(1, 1, 1)西北軸測視

3、點：(-1, 1, 1)【視圖】【命名視圖】【正交和等軸測圖】【相對于】【練習(xí)12-1】12.1.2三維動態(tài)旋轉(zhuǎn)下拉菜單：【視圖】【三維動態(tài)觀察器】 工具欄：【三維動態(tài)觀察器】按鈕操作命令行：3D0RBIT或簡寫ORBIT12.1.3快速建立平面視圖PLAN命令可以生成坐標(biāo)系的xy平面視圖，即視點位于坐標(biāo)系的z軸上。 該命令在三維建模過程中是非常有用的。例如當(dāng)用戶想在3D空間的某個平面上繪圖時，可以先以該平面為xy坐標(biāo)面創(chuàng)建新坐標(biāo)系，然后使用PLAN命令是坐標(biāo) 系的xy平面視圖顯示在屏幕上，這樣在三維空間的某一平面上繪圖就如同畫一 般的二維圖一樣?！揪毩?xí)12-2】12.2繪制3D表面122.1

4、長方體表面AI_BOX命令可創(chuàng)建長方體或正方體表面。作圖時，用戶要輸入的主要參數(shù) 是長方體的長、寬、高。【練習(xí)12-3】122.2契形體表面AI_WEDE（命令生成契形體。繪制契形體與畫長方體類似，用戶在指定 契形體的一個角點后，還需輸入其沿x/y/z軸的棱邊長度及繞z軸的轉(zhuǎn)角?！揪毩?xí)12-4】12.2.3棱錐及棱臺表面AI_PYRAMID命 令選項四面體（T）：利用該選項繪制地面是三角形的棱錐或棱柱棱（R）:此選項使棱錐頂面可以是一條直線。頂面（T）：利用此選項繪制四棱柱。練習(xí)12-5】12.2.4圓錐表面利用AI_CONE命令可創(chuàng)建圓錐體及圓錐臺。用戶只需輸入椎體高度及底 圓半徑就能生成圓

5、錐體?！揪毩?xí)12-6】12.2.5球面AI_SPHERE命令產(chǎn)生球面，該命令所需參數(shù)主要由兩個：球心位置及球 半徑?！揪毩?xí)12-7】12.2.6半球表面AI_DOM命令創(chuàng)建上半球表面，球面凸起朝當(dāng)前坐標(biāo)系z軸正方向?！揪毩?xí)12-8】12.2.7圓環(huán)表面AI_TORUS命令用于創(chuàng)建圓環(huán)表面。使用此命令是，輸入的主要參數(shù)是： 圓環(huán)半徑及圓管半徑。【練習(xí)12-9】12.2.8用3DFAC命令創(chuàng)建圓環(huán)表面3DFAC命令可以在二維空間的任意位置創(chuàng)建3邊或4邊表面，并可將這 些表面拼接在一起形成一個多邊的表面。AutoCAD會顯示出這些表面的交線，用戶可使這些交線稱為不可見以達(dá)到無縫表面的效果?！揪毩?xí)12

6、-10】12.2.9回轉(zhuǎn)表面REVSURI命令通過將曲線（開放或閉合）繞指定的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動生成一個 近似于回轉(zhuǎn)曲面的多邊形網(wǎng)格面，用戶可指定直線、圓弧、橢圓弧、樣條曲 線、多義線等作為回轉(zhuǎn)曲面的母線，旋轉(zhuǎn)軸可以是直線、多線段或通過指定 兩點來定義旋轉(zhuǎn)軸?！揪毩?xí)12-11】12.2.10拉伸表面TABSUR命令將路徑曲線（開放或閉合）沿某一方向矢量拉伸而形成網(wǎng) 格表面，此表面一般為柱面。命令啟動方法如下：下拉菜單：【繪圖】【曲面】【平移曲面】 工具欄：【曲面】圖標(biāo)按鈕 命令行：TABSURE【練習(xí)12-12】12.2.11直紋表面RULESUF命令在兩條曲線間創(chuàng)建網(wǎng)格表面，它是個直紋曲面。定義直紋

7、曲面的兩個邊界可以是直線、曲線、多線段等，如果一邊是閉合的，另一邊 也必須閉合。此外，還可以將一個點作為直紋曲面的一個邊界。命令啟動方法如下： 下拉菜單：【繪圖】【曲面】【直紋曲面】 工具欄：【曲面】圖標(biāo)按鈕命令行：RULESUR界限表面【練習(xí)12-13】12.3創(chuàng)建3D實體模型12.3.1長方體用BOX命令可創(chuàng)建長方體，長方體底面與當(dāng)前坐標(biāo)系的xy平面平行。【練習(xí)12-15】12.3.2球體SPHERE命令根據(jù)球心、半徑或直徑創(chuàng)建球體?！揪毩?xí)12-16】12.3.3圓柱體CYLINDER命令以圓或橢圓做底面創(chuàng)建柱體，柱體底面位于坐標(biāo)系的xy平面?！揪毩?xí)12-17】12.3.4圓錐體用CON命

8、令創(chuàng)建圓錐體或橢圓錐體，椎體底面位于當(dāng)前坐標(biāo)系的xy平 面上，其高度可正、可負(fù)，若為負(fù)值，則椎頂?shù)姆较蛑赶騴軸反方向。【練習(xí)12-18】12.3.5契形體用WEDG命令創(chuàng)建契形體，契形體底面位于當(dāng)前xy平面，它的高度可為 正或負(fù)，并與z軸平行?！揪毩?xí)12-19】12.3.6圓環(huán)體TORUS命令可創(chuàng)建圓環(huán)實體，圓環(huán)體與當(dāng)前坐標(biāo)系的xy平面平行，且被 該平面平分。【練習(xí)12-20】12.3.7切割實體SLICE命令可以切開實心體模型，被剖切的實體可以保留一般或兩半都 保留。保留部分將保持原實體圖層的顏色特征。剖切方法是先定義切割平面， 然后選定需要的部分。用戶可通過3點來定義切割平面，也可指定當(dāng)前坐標(biāo)系xy/yz/zx平面作為切割平面。命令啟動方法如下：下拉菜單：【繪圖】【實體】【剖切】 工具欄：【實體】圖標(biāo)按鈕命令行：SLICE或簡寫SL【練習(xí)12-13】12.4利用布爾運算構(gòu)件復(fù)雜實體模型 前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了如何生成基本三維實體及由二維對象轉(zhuǎn)換得到三維實體。將這些簡單實體放在一起，然后進(jìn)行布爾運算就能構(gòu)建黑暗復(fù)雜的三維模型。布爾運算包括：并集、交集、差集。并集操作：UNION命令將兩個或多個實體合并在一起形成新單一實體，操作對象即可以是相交的，也可以是分離開的?！揪毩?xí)12-14】并集操作【練習(xí)12-15】差集操作【練習(xí)12-16】交集操作12.5小結(jié)本章著重介紹了如何創(chuàng)建簡單