cad--繪制三維圖形教學(xué)

1、2022-6-241第第12章章 三三 維維 繪繪 圖圖 本章的學(xué)習(xí)主要內(nèi)容：本章的學(xué)習(xí)主要內(nèi)容： 三維坐標(biāo)系的概念。三維坐標(biāo)系的概念。 三維模型。三維模型。 創(chuàng)建線框模型。創(chuàng)建線框模型。 創(chuàng)建曲面模型。創(chuàng)建曲面模型。 創(chuàng)建實(shí)體模型。創(chuàng)建實(shí)體模型。2022-6-24212.1 12.1 三維坐標(biāo)系三維坐標(biāo)系 AutoCAD采用世界坐標(biāo)系和用戶坐采用世界坐標(biāo)系和用戶坐標(biāo)系。世界坐標(biāo)系簡(jiǎn)稱標(biāo)系。世界坐標(biāo)系簡(jiǎn)稱WCS，用戶坐標(biāo)，用戶坐標(biāo)系簡(jiǎn)稱系簡(jiǎn)稱UCS。在屏幕上繪圖區(qū)的左下角。在屏幕上繪圖區(qū)的左下角有一個(gè)反映當(dāng)前坐標(biāo)系的圖標(biāo)，圖標(biāo)中有一個(gè)反映當(dāng)前坐標(biāo)系的圖標(biāo)，圖標(biāo)中X、Y的箭頭表示當(dāng)前坐標(biāo)系的箭頭

2、表示當(dāng)前坐標(biāo)系X軸、軸、Y軸的正軸的正方向，系統(tǒng)默認(rèn)當(dāng)前方向，系統(tǒng)默認(rèn)當(dāng)前UCS坐標(biāo)系為坐標(biāo)系為WCS，否則為否則為UCS。 2022-6-24312.1.1 世界坐標(biāo)系世界坐標(biāo)系 世界坐標(biāo)系（世界坐標(biāo)系（World Coordinate System，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱WCS）是一種固定的坐標(biāo)）是一種固定的坐標(biāo)系，即原點(diǎn)和各坐標(biāo)軸的方向固定不變。系，即原點(diǎn)和各坐標(biāo)軸的方向固定不變。三維坐標(biāo)與二維坐標(biāo)基本相同，只不過(guò)三維坐標(biāo)與二維坐標(biāo)基本相同，只不過(guò)是多了個(gè)第三維坐標(biāo)即是多了個(gè)第三維坐標(biāo)即Z軸。在三維空間軸。在三維空間繪圖時(shí)，需要指定繪圖時(shí)，需要指定X、Y和和Z的坐標(biāo)值才的坐標(biāo)值才能確定點(diǎn)的位置。當(dāng)用

3、戶以世界坐標(biāo)的能確定點(diǎn)的位置。當(dāng)用戶以世界坐標(biāo)的形式輸入一個(gè)點(diǎn)時(shí)，可以采用直角坐標(biāo)、形式輸入一個(gè)點(diǎn)時(shí)，可以采用直角坐標(biāo)、柱面坐標(biāo)和球面坐標(biāo)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)柱面坐標(biāo)和球面坐標(biāo)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。 2022-6-24412.1.2 用戶坐標(biāo)系用戶坐標(biāo)系 用戶坐標(biāo)系（用戶坐標(biāo)系（User Coordinate System，簡(jiǎn)，簡(jiǎn)稱稱UCS）是）是AutoCAD 2007繪制三維圖形的重繪制三維圖形的重要工具。由于世界坐標(biāo)系（要工具。由于世界坐標(biāo)系（WCS）是一個(gè)單一）是一個(gè)單一固定的坐標(biāo)系，繪制二維圖形雖完全可以滿足固定的坐標(biāo)系，繪制二維圖形雖完全可以滿足要求，但對(duì)于繪制三維圖形時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生很大要求，但對(duì)于

4、繪制三維圖形時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生很大的不便。為此的不便。為此AutoCAD允許用戶建立自己的坐允許用戶建立自己的坐標(biāo)系，即用戶坐標(biāo)系。標(biāo)系，即用戶坐標(biāo)系。 創(chuàng)建三維用戶坐標(biāo)系：創(chuàng)建三維用戶坐標(biāo)系： 操作格式操作格式 從菜單欄輸入從菜單欄輸入“工具工具”“新建新建UCS”命命令，執(zhí)行結(jié)果可以在子菜單中選項(xiàng)。令，執(zhí)行結(jié)果可以在子菜單中選項(xiàng)。2022-6-24512.1.3 恢復(fù)世界坐標(biāo)系恢復(fù)世界坐標(biāo)系 若當(dāng)前為若當(dāng)前為“UCS”坐標(biāo)系，要想恢復(fù)為坐標(biāo)系，要想恢復(fù)為“WCS”坐標(biāo)系，其方法是：坐標(biāo)系，其方法是： 從從“工具工具”菜單中選擇菜單中選擇“命名命名UCS”，打，打開(kāi)開(kāi)“UCS”對(duì)話框。在對(duì)話框。在

5、“命名命名UCS”選項(xiàng)卡中，選項(xiàng)卡中，選擇選擇“世界世界”選項(xiàng)，再單擊選項(xiàng)，再單擊“置為當(dāng)前置為當(dāng)前”按鈕按鈕可以將當(dāng)前坐標(biāo)系恢復(fù)為世界坐標(biāo)系（可以將當(dāng)前坐標(biāo)系恢復(fù)為世界坐標(biāo)系（WCS）。）。 從從“工具工具”菜單中選擇菜單中選擇“新建新建UCS”子菜子菜單。然后在子菜單中選擇單。然后在子菜單中選擇“世界世界”選項(xiàng)，選項(xiàng)，“UCS”坐標(biāo)系即恢復(fù)為世界坐標(biāo)系（坐標(biāo)系即恢復(fù)為世界坐標(biāo)系（WCS）。）。 2022-6-246“UCS”對(duì)話框?qū)υ捒?022-6-24712.2 三維模型概況三維模型概況 三維造型可以分為線架造型、曲面造型以三維造型可以分為線架造型、曲面造型以及實(shí)體造型三種。及實(shí)體造型三

6、種。 線架模型用來(lái)描述三維對(duì)象的輪廓及斷面線架模型用來(lái)描述三維對(duì)象的輪廓及斷面特征，它主要由點(diǎn)、直線、曲線等組成，不具特征，它主要由點(diǎn)、直線、曲線等組成，不具有面和體的特征。有面和體的特征。 曲面模型用來(lái)描述曲面的形狀，一般是將曲面模型用來(lái)描述曲面的形狀，一般是將線架模型經(jīng)過(guò)進(jìn)一步處理得到的。曲面模型不線架模型經(jīng)過(guò)進(jìn)一步處理得到的。曲面模型不僅可以顯示出曲面的輪廓，而且可以顯示出曲僅可以顯示出曲面的輪廓，而且可以顯示出曲面的真實(shí)形狀。面的真實(shí)形狀。 實(shí)體模型具有體的特征，它由一系列表面實(shí)體模型具有體的特征，它由一系列表面包圍，這些表面可以是普通的平面也可以是復(fù)包圍，這些表面可以是普通的平面也可

7、以是復(fù)雜的曲面。雜的曲面。 2022-6-248三維造型示例a）線架模型 b）曲面模型 c）實(shí)體模型2022-6-24912.3 創(chuàng)建線框模型創(chuàng)建線框模型 操作格式操作格式 命令：命令：“繪圖繪圖”“三維多段線三維多段線” 指定多段線的起點(diǎn)：指定多段線的起點(diǎn)：（指定起始點(diǎn)位置）（指定起始點(diǎn)位置） 指定直線的端點(diǎn)或指定直線的端點(diǎn)或放棄放棄(U)：（確定下一端（確定下一端點(diǎn)位置）點(diǎn)位置） 指定直線的端點(diǎn)或指定直線的端點(diǎn)或放棄放棄(U)：（確定下一端（確定下一端點(diǎn)位置）點(diǎn)位置） 指定直線的端點(diǎn)或指定直線的端點(diǎn)或閉合閉合(C)/放棄放棄(U)：（確（確定下一端點(diǎn)或選項(xiàng)）定下一端點(diǎn)或選項(xiàng)） 2022-6

8、-241012.4 創(chuàng)建曲面模型創(chuàng)建曲面模型 1 創(chuàng)建基本曲面創(chuàng)建基本曲面 2 創(chuàng)建三維面創(chuàng)建三維面 3 創(chuàng)建三維網(wǎng)格創(chuàng)建三維網(wǎng)格 4 創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)曲面創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)曲面 5 創(chuàng)建平移曲面創(chuàng)建平移曲面 6 創(chuàng)建直紋曲面創(chuàng)建直紋曲面 7 創(chuàng)建邊界曲面創(chuàng)建邊界曲面 2022-6-2411“曲面”菜單2022-6-241212.4.1 創(chuàng)建平面曲面創(chuàng)建平面曲面 操作格式操作格式命令：命令：“繪圖繪圖”“建模建模”“平面曲面平面曲面” 指定第一個(gè)角點(diǎn)或指定第一個(gè)角點(diǎn)或?qū)ο髮?duì)象(O)：（輸入第一角點(diǎn)）（輸入第一角點(diǎn)）指定其它角點(diǎn)：指定其它角點(diǎn)：（輸入對(duì)角點(diǎn)）（輸入對(duì)角點(diǎn)）命令：命令：結(jié)束命令后，創(chuàng)建平面曲面如圖結(jié)

9、束命令后，創(chuàng)建平面曲面如圖12-7所示。在所示。在輸入第一角點(diǎn)時(shí)，選擇輸入第一角點(diǎn)時(shí)，選擇“對(duì)象對(duì)象(O)”選項(xiàng)，輸入選項(xiàng)，輸入“O”，即可在繪圖窗口選擇對(duì)象，使其轉(zhuǎn)為，即可在繪圖窗口選擇對(duì)象，使其轉(zhuǎn)為平面曲面。平面曲面。 2022-6-241312.4.2 創(chuàng)建三維面創(chuàng)建三維面 操作格式操作格式 命 令 ：命 令 ： “ 繪 圖繪 圖 ” “ 建 模建 模 ” “ 網(wǎng)網(wǎng)格格”“三維面三維面” 指定第一點(diǎn)或指定第一點(diǎn)或不可見(jiàn)不可見(jiàn)(I)：（輸入第一個(gè)點(diǎn)（輸入第一個(gè)點(diǎn)或選擇或選擇I） 指定第二點(diǎn)或指定第二點(diǎn)或不可見(jiàn)不可見(jiàn)(I)：（輸入第二個(gè)點(diǎn)或（輸入第二個(gè)點(diǎn)或選擇選擇I） 指定第三點(diǎn)或指定第三點(diǎn)

10、或不可見(jiàn)不可見(jiàn)(I)退出退出：（輸入第（輸入第三個(gè)點(diǎn)或選擇三個(gè)點(diǎn)或選擇I） 指定第四點(diǎn)或指定第四點(diǎn)或不可見(jiàn)不可見(jiàn)(I)創(chuàng)建三側(cè)面創(chuàng)建三側(cè)面：（輸入第四個(gè)點(diǎn)或選擇（輸入第四個(gè)點(diǎn)或選擇I） 2022-6-241412.4.3 創(chuàng)建三維網(wǎng)格創(chuàng)建三維網(wǎng)格 操作格式操作格式 命令：命令： “繪圖繪圖”“建模建?！薄熬W(wǎng)格網(wǎng)格”“三維網(wǎng)三維網(wǎng)格格” 輸入輸入M方向上的網(wǎng)格數(shù)量：方向上的網(wǎng)格數(shù)量：（輸入多邊形網(wǎng)格頂點(diǎn)的（輸入多邊形網(wǎng)格頂點(diǎn)的行數(shù)）行數(shù)） 輸入輸入N方向上的網(wǎng)格數(shù)量：方向上的網(wǎng)格數(shù)量：（輸入多邊形網(wǎng)格頂點(diǎn)的列（輸入多邊形網(wǎng)格頂點(diǎn)的列數(shù)）數(shù)） 指定頂點(diǎn)（指定頂點(diǎn)（0，0）的位置：）的位置：（指定第

11、一行，第一列的（指定第一行，第一列的頂點(diǎn)坐標(biāo)）頂點(diǎn)坐標(biāo)） 指定頂點(diǎn)（指定頂點(diǎn)（0，1）的位置：）的位置：（指定第一行，第二列的（指定第一行，第二列的頂點(diǎn)坐標(biāo)）頂點(diǎn)坐標(biāo)） 指定頂點(diǎn)（指定頂點(diǎn)（M-1，N-1）的位置：）的位置：（指定第（指定第M、N列列的頂點(diǎn)坐標(biāo)）的頂點(diǎn)坐標(biāo)） 2022-6-241512.4.4 創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)曲面創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)曲面 操作格式操作格式 命 令 ：命 令 ： “ 繪 圖繪 圖 ” “ 建 模建 模 ” “ 網(wǎng)網(wǎng)格格”“旋轉(zhuǎn)網(wǎng)格旋轉(zhuǎn)網(wǎng)格” 選擇要選擇的對(duì)象：選擇要選擇的對(duì)象：（選擇旋轉(zhuǎn)對(duì)象）（選擇旋轉(zhuǎn)對(duì)象） 選擇定義旋轉(zhuǎn)軸的對(duì)象：選擇定義旋轉(zhuǎn)軸的對(duì)象：（選擇旋轉(zhuǎn)軸線）（選擇旋轉(zhuǎn)軸

12、線） 指定起點(diǎn)角度指定起點(diǎn)角度0:（指定旋轉(zhuǎn)的起點(diǎn)角度）（指定旋轉(zhuǎn)的起點(diǎn)角度） 指定包含角（指定包含角（+ =逆時(shí)針，逆時(shí)針，- =順時(shí)針）順時(shí)針）360:（指定旋轉(zhuǎn)曲面的包含角度）（指定旋轉(zhuǎn)曲面的包含角度） 2022-6-241612.4.5 創(chuàng)建平移曲面創(chuàng)建平移曲面 操作格式操作格式 命 令 ：命 令 ： “ 繪 圖繪 圖 ” “ 建 模建 模 ” “ 網(wǎng)網(wǎng)格格”“平移網(wǎng)格平移網(wǎng)格” 選擇用作輪廓曲線的對(duì)象：選擇用作輪廓曲線的對(duì)象：（選擇輪廓曲線）（選擇輪廓曲線） 選擇用作方向矢量的對(duì)象：選擇用作方向矢量的對(duì)象：（選擇方向矢量）（選擇方向矢量） 選擇方向矢量后，完成創(chuàng)建平移曲面。選擇方向矢

13、量后，完成創(chuàng)建平移曲面。 2022-6-241712.4.6 創(chuàng)建直紋曲面創(chuàng)建直紋曲面 操作格式操作格式 命令：命令： “繪圖繪圖”“建模建?！薄熬W(wǎng)網(wǎng)格格”“直紋網(wǎng)格直紋網(wǎng)格” 選擇第一條定義曲線選擇第一條定義曲線（選擇第一條曲（選擇第一條曲線）線） 選擇第二條定義曲線選擇第二條定義曲線（選擇第二條曲（選擇第二條曲線）線）2022-6-241812.4.7 創(chuàng)建邊界曲面創(chuàng)建邊界曲面 操作格式操作格式 命令：命令： “繪圖繪圖”“建模建?！薄熬W(wǎng)格網(wǎng)格”“邊邊界網(wǎng)格界網(wǎng)格” 選擇用作曲面邊界的對(duì)象選擇用作曲面邊界的對(duì)象1：（選擇曲面的第（選擇曲面的第一條邊）一條邊） 選擇用作曲面邊界的對(duì)象選擇用作

14、曲面邊界的對(duì)象2：（選擇曲面的第（選擇曲面的第二條邊）二條邊） 選擇用作曲面邊界的對(duì)象選擇用作曲面邊界的對(duì)象3：（選擇曲面的第（選擇曲面的第三條邊）三條邊） 選擇用作曲面邊界的對(duì)象選擇用作曲面邊界的對(duì)象4：（選擇曲面的第（選擇曲面的第四條邊）四條邊） 2022-6-241912.5 12.5 創(chuàng)建實(shí)體模型創(chuàng)建實(shí)體模型1 創(chuàng)建長(zhǎng)方體創(chuàng)建長(zhǎng)方體 2 創(chuàng)建球體創(chuàng)建球體 3 創(chuàng)建圓柱體創(chuàng)建圓柱體 4 創(chuàng)建圓錐體創(chuàng)建圓錐體 5 創(chuàng)建楔體創(chuàng)建楔體 6 創(chuàng)建圓環(huán)體創(chuàng)建圓環(huán)體 7 創(chuàng)建拉伸實(shí)體創(chuàng)建拉伸實(shí)體 8 創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)實(shí)體創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)實(shí)體 2022-6-2420“實(shí)體實(shí)體”工具欄和菜單工具欄和菜單2022-6-2

15、42112.5.1 創(chuàng)建多段體創(chuàng)建多段體操作格式操作格式命令：命令：“繪圖繪圖”“建模建?！薄岸喽误w多段體” 指定起點(diǎn)或指定起點(diǎn)或?qū)ο髮?duì)象(O) /高度高度(H)/寬度寬度(W)/對(duì)正對(duì)正(J)對(duì)象對(duì)象：（輸入（輸入H）指定高度指定高度4.0000：（輸入高度值）（輸入高度值）指定起點(diǎn)或指定起點(diǎn)或?qū)ο髮?duì)象(O) /高度高度(H)/寬度寬度(W)/對(duì)正對(duì)正(J)對(duì)象對(duì)象：（輸入（輸入W）指定寬度指定寬度0.2500：（輸入寬度值）（輸入寬度值）指定起點(diǎn)或指定起點(diǎn)或?qū)ο髮?duì)象(O) /高度高度(H)/寬度寬度(W)/對(duì)正對(duì)正(J)對(duì)象對(duì)象：（輸入（輸入W）指定下一個(gè)點(diǎn)或指定下一個(gè)點(diǎn)或圓弧圓弧(A)/

16、放棄放棄(U)：（指定下一個(gè)點(diǎn)）（指定下一個(gè)點(diǎn)）輸入點(diǎn)后，即可創(chuàng)建多段體。輸入點(diǎn)后，即可創(chuàng)建多段體。2022-6-242212.5.2 創(chuàng)建長(zhǎng)方體創(chuàng)建長(zhǎng)方體 操作格式操作格式 命令：命令：“繪圖繪圖”“建模建?！?“長(zhǎng)方長(zhǎng)方體體” 指定長(zhǎng)方體的角點(diǎn)或指定長(zhǎng)方體的角點(diǎn)或中心點(diǎn)中心點(diǎn)(CE)0,0,0：（指定長(zhǎng)方體角點(diǎn)或中心點(diǎn)）（指定長(zhǎng)方體角點(diǎn)或中心點(diǎn)） 指定角點(diǎn)或指定角點(diǎn)或立方體立方體(C)/長(zhǎng)度長(zhǎng)度(L)：（指（指定長(zhǎng)方體另一角點(diǎn)或正方體或邊長(zhǎng)）定長(zhǎng)方體另一角點(diǎn)或正方體或邊長(zhǎng)） 指定高度：指定高度：（指定長(zhǎng)方體的高度）（指定長(zhǎng)方體的高度） 輸入高度值之后，即可創(chuàng)建長(zhǎng)方體。輸入高度值之后，即可創(chuàng)

17、建長(zhǎng)方體。 2022-6-2423創(chuàng)建長(zhǎng)方體示例創(chuàng)建長(zhǎng)方體示例2022-6-242415.5.3 創(chuàng)建楔創(chuàng)建楔體體 操作格式操作格式 命令：命令： “繪圖繪圖”“建模建?！?“楔體楔體” 指定楔體的第一個(gè)角點(diǎn)或指定楔體的第一個(gè)角點(diǎn)或中心點(diǎn)中心點(diǎn)(CE)0,0,0：（指定該底面矩形的第一個(gè)角點(diǎn)）（指定該底面矩形的第一個(gè)角點(diǎn)） 指定角點(diǎn)或指定角點(diǎn)或立方體立方體(C)/長(zhǎng)度長(zhǎng)度(L)：（指定楔（指定楔體底面矩形的另一個(gè)角點(diǎn)或立方體或邊長(zhǎng)）體底面矩形的另一個(gè)角點(diǎn)或立方體或邊長(zhǎng)） 指定高度：指定高度：（指定楔體的高度值）（指定楔體的高度值） 輸入楔體的高度值后，即可創(chuàng)建楔體。輸入楔體的高度值后，即可創(chuàng)建

18、楔體。 2022-6-2425創(chuàng)建楔體示例2022-6-242615.5.4 創(chuàng)建圓錐體創(chuàng)建圓錐體 操作格式操作格式 命令：命令：“繪圖繪圖”“建模建?！?“圓錐體圓錐體” 指定圓錐體底面的中心點(diǎn)或指定圓錐體底面的中心點(diǎn)或橢圓橢圓(E)0,0,0：（指定圓錐體底面中心點(diǎn)）（指定圓錐體底面中心點(diǎn)） 指定圓錐體底面的半徑或指定圓錐體底面的半徑或直徑直徑(D)：（指定（指定圓錐體半徑或直徑）圓錐體半徑或直徑） 指定圓錐體高度或指定圓錐體高度或頂點(diǎn)頂點(diǎn)(A)：（指定圓錐體（指定圓錐體高度值或頂點(diǎn)）高度值或頂點(diǎn)） 輸入圓錐體高度值后，即可創(chuàng)建輸入圓錐體高度值后，即可創(chuàng)建圓錐體。圓錐體。 2022-6-2

19、42712.5.5 創(chuàng)建球體創(chuàng)建球體 操作格式操作格式 命令：命令： “繪圖繪圖”“建模建模” “球體球體” 指定球體球心指定球體球心0,0,0：（指定球體（指定球體中心點(diǎn)）中心點(diǎn)） 指定球體半徑或指定球體半徑或直徑直徑(D)：（指定球（指定球體半徑或直徑）體半徑或直徑） 輸入球體半徑值之后，即可創(chuàng)建球體輸入球體半徑值之后，即可創(chuàng)建球體。 2022-6-2428 創(chuàng)建球體示例創(chuàng)建球體示例 2022-6-242915.5.6 創(chuàng)建圓柱體創(chuàng)建圓柱體 操作格式操作格式 命令：命令： “繪圖繪圖”“建模建?！?“圓柱體圓柱體” 指定圓柱體底面的中心點(diǎn)或指定圓柱體底面的中心點(diǎn)或橢圓橢圓(E)0.0.0：

20、（指定圓柱體中心點(diǎn)）（指定圓柱體中心點(diǎn)） 指定圓柱體底面的半徑或指定圓柱體底面的半徑或直徑直徑(D)：（指定（指定圓柱體半徑或直徑）圓柱體半徑或直徑） 指定圓柱體高度或指定圓柱體高度或另一個(gè)圓心另一個(gè)圓心(C)：（指定（指定圓柱體高度值或頂面的中心點(diǎn)）圓柱體高度值或頂面的中心點(diǎn)） 輸入圓柱體高度之后，完成創(chuàng)建圓柱體。輸入圓柱體高度之后，完成創(chuàng)建圓柱體。 2022-6-243015.5.7 創(chuàng)建圓環(huán)體創(chuàng)建圓環(huán)體 操作格式操作格式 命令命令： “繪圖繪圖”“建模建?！?“圓環(huán)體圓環(huán)體” 指定圓環(huán)體中心指定圓環(huán)體中心0,0,0：（指定圓環(huán)體中（指定圓環(huán)體中心點(diǎn)）心點(diǎn)） 指定圓環(huán)體半徑或指定圓環(huán)體半徑或直徑直徑(D)：（指定圓環(huán)體（指定圓環(huán)體半徑或直徑）半徑或直徑） 指定圓管半徑或指定圓管半徑