CAD繪圖教程(包括天正建筑)第十三章三維建模

1、第十三章 AutoCAD R2004 三維圖形繪制制作人：魏旭三維圖形 三維設計展現(xiàn)了建筑模型在三維空間中的真實形狀，表達了設計思想，驗證了布局的合理性、建筑體量關系和建筑空間的尺度感。 三維圖形繪制主要分三部分：三維模型的創(chuàng)建、三維模型的觀察和三維模型的效果表達二、三維模型的創(chuàng)建(1)1、如何指定三維坐標X、Y、Z三維坐標右手法則確定三維Z軸正方向如何輸入X/Y/Z坐標 輸入(.)和字母確定未知點（點過濾器） 相對坐標x,y,z 柱面坐標距離角度，距離 (后一個距離是沿Z軸的變化量） 球面坐標距離角度視口命名視口；新建視口等軸測視圖(3)3、引入UCS簡化三維圖形繪制 定義用戶坐標系UCS重

2、新指定坐標原點（0，0，0）的位置以及XY平面和Z軸的方向使用UCS命令中“三點”選項在三維空間定義UCS配合多視口使用正交UCS(4)4、表面建模（曲面）構造三維模型的外表面特點：簡單易用，占用資源最小，構造復雜洞口困難，使用到3dsVIZ中，某些命令會導致正反面顛倒，須調(diào)整。使用Properties（對象特性）、Change(修改）、和Chprop (修改對象特性）命令中的厚度和高度即可將二維線變?yōu)槿S面。3DFace命令表面建模的基礎命令(5)矩形網(wǎng)格命令3DMESH直紋曲面RULSURF平移曲面TABSURF旋轉(zhuǎn)曲面REVSURF邊定曲面EDGESURF予定義曲面:長方體、圓錐體、上半

3、球面、下半球面、網(wǎng)格、棱錐面、球體、園環(huán)和楔體SURFTAB1和SURFTAB2控制曲面圓滑度(6)Pline 線設置寬度和厚度，生成方體表面 常用在建筑墻體、窗框、柱等；Circle 設置厚度生成圓柱體，方便修改；Pline 線寬為0，閉合生成的空心表面體，可在3dsVIZ軟件中自動封面；insert dwg(7)5、實體建模（曲面）表示整個對象的體積特點：信息最完整，復雜的實體形較網(wǎng)格對象容易構造。靈活方便但占用資源多，建筑建模能采用Pline 就不用實體。實體建模分三種方法：構造基本實體形、組合基本實體成復雜實體、對實體作圓角、倒角和其他編輯處理。ISOLINES變量控制模型光滑程度，F(xiàn)

4、ACETRES變量控制著色和消隱對象光滑程度。5.1、構造基本實體使用標準體素:長方體、球體、園柱體、圓錐體、園環(huán)體和楔體；Extrude沿Z軸方向或路徑拉伸Pline繪制2維閉合圖形成實體；被拉伸的圖形必須是封閉的圖形，圖形沒有自交叉。Revolve沿指定2D對象或指定軸，按指定的角度旋塑Pline繪制的2維閉合圖形成實體；Slice按指定的“三點”平面、2D對象、軸或平面將實體剖切成新實體。Section按指定的“三點”平面、2D對象、軸或平面創(chuàng)建實體的相交截面。截面為面域，可填充或消隱。5.2、組合基本實體成復雜實體-使用布爾運算將現(xiàn)有實體實行并、交、差運算成復雜實體；Union并集合并

5、兩個或多個實體（或面域），構成一個復合實體；Subtract差集刪除兩實體間的公共部分；Intersect交集將兩個實體以上的重疊部分創(chuàng)建成新的實體。5.3、編輯復合實體- 使用Fillet、Chamfer對實體實行圓角和倒角；運用Solidedit實體編輯命令中“刪除面”去掉 圓角和倒角；Solidedit編輯實體常用選項： 拉伸(E)/移動(M)/偏移(O)/刪除(D)/復制(C)三、三維圖形觀察透視的基本基本概念一點、二點和三點透視透視角度的選擇一點和三點透視的運用優(yōu)秀的透視能力被賦予在AutoCAD環(huán)境中- Dview命令模擬單鏡頭反光照相機獲得真實的透視效果；- Dview命令使用套

6、路： “Po”設置相機點和相機目標點（過濾器）； “D”打開透視選項； “Z”調(diào)整相機鏡頭焦距； “D”再調(diào)整相機與相機目標點距離。- 關鍵：“Po”決定是否一點、二點還是三點透視效果。Vpoint使用軸三角架和羅盤選擇三維視點- DDVpoint予置視點- Vpoint 特殊視點： 1,0,0 東立面；-1,0,0西立面 0,1,0北立面；0,-1,0南立面 0,0,1平面3Dorbit三維動態(tài)觀察器Plan平面命令View視圖存盤命令Hide消隱-隱藏被前景對象遮掩的背景對象 消隱圖形不能編輯 Shade著色消隱四、三維圖形圖紙表達模型空間和圖紙空間- 模型空間:創(chuàng)建和編輯圖形的工作空間，

7、是三維空間；- 圖紙空間：模擬圖紙的頁面，是二維空間。一、三維命令介紹1、CHANGE 命令、功能 改變選定對象的性質(zhì)， 包括厚度、標高、 圖層、顏色、線型等、操作 CHANGE 回車 選擇圖形 輸入P 回車 表示改變選定對象的性質(zhì) 輸入T 回車 改變選定對象的厚度（Z高度） 輸入高度值 在計算機提示后輸入E回車 表示改變標高 輸入標高值。輸入LA可以改變圖層，輸入LT改變線型等2、VPOINT 、功能 按照用戶指定的視點生成軸測圖。、操作 VPOINT 回車 確定視點，用三種方式確定視點 A、直接輸入視點的三維坐標 1，0，0 東立面 -1，0，0 西立面 0，1，0 北立面 0，-1，0

8、南立面 0，0，1 平面 1，1，1 東北等軸測圖-1，1，1 西北等軸測圖1，-1，1 東南等軸測圖-1，-1，1 西南等軸測圖B、輸入R 回車使用兩個角度指定新的觀察方向。 輸入 XY 平面中與 X 軸的夾角 :指定一個角度 第一個角度指定為在 XY 平面中與 X 軸的夾角。 輸入 XY 平面中與 X 軸的夾角 :指定一個角度 第二個角度指定為與 XY 平面的夾角，位于 XY 平面的上方或下方。 C、回車 使用羅盤方式3、UCS命令功能定義及管理用戶坐標系統(tǒng)。用戶坐標系 (UCS) 為坐標輸入、操作平面和觀察提供一種可變動的坐標系。命令ucs定義新坐標系方式可用不同的方法定義 UCS：指定

9、新原點、新 XY 平面或新 Z 軸使新 UCS 與現(xiàn)有的對象對齊使新 UCS 與當前視圖方向?qū)R繞任意一個軸旋轉(zhuǎn)當前的 UCS為現(xiàn)有的 UCS 提供新的 Z 深度選擇一個面以應用 UCS缺?。篨、Y、Z軸方向不變，改變當前UCS的原點定義新的UCS；ZA：由原點及Z軸正向的一點定義新的UCS；3：由原點、X軸正向一點、Y軸正向一點定義新的UCS；OB：基于被選擇的對象定義新的UCS，新的UCS與被選擇的對象的正Z軸方向相同；F：將 UCS 與選定實體對象的面對正。要選擇一個面，在此面的邊界內(nèi)或面的邊上單擊即可，被選中的面將高亮顯示。UCS 的 X 軸將與找到的第一個面上的最近的邊對正。V：新的

10、UCS原點不變，XY平面與視圖方向垂直（與屏幕平行）X：相對于X軸旋轉(zhuǎn)當前UCS形成新的UCS；Y：相對于Y軸旋轉(zhuǎn)當前UCS形成新的UCS；Z：相對于Z軸旋轉(zhuǎn)當前UCS形成新的UCS；P：恢復前一UCS，AutoCAD分別存儲了在圖紙空間和模型空間中最近建立的10個UCS。R：恢復存儲的UCS為當前UCS；S：將當前UCS命名存儲。D：從存儲的UCS列表中刪除指定的UCS；A：其他視口保存有不同的 UCS 時將當前 UCS 設置應用到指定的視口或所有活動視口。？：列出定義的UCS名、相對于當前UCS的原點坐標和X、Y、Z軸方向。 定義用戶坐標常用方法：3點定義用戶坐標 UCS 3 確定X軸的方

11、向 確定Y軸的方向 4、PLAN功能PLAN命令提供了一種從平面視圖查看圖形的便捷方式。選擇的平面視圖可以是基于當前用戶坐標系、以前保存的用戶坐標系或世界坐標系。命令PLAN操作 PLAN 回車輸入選項 當前 ucs(C)/Ucs(U)/世界(W) :A、直接回車切換到當前UCS平面B、輸入U切換到指定的UCS平面C、輸入W切換到世界坐標平面5、3DFACE功能3DFACE 在三維空間中的任意位置創(chuàng)建一個三邊或四邊曲面。命令 3DFACE操作 3DFACE 回車指定第一點或 不可見(I):指定第二點或 不可見(I):指定第三點或 不可見(I) :指定第四點或 不可見(I) :指定第三點或 不可

12、見(I) :6、 region面域 功能面域是用閉合的形狀或環(huán)創(chuàng)建的二維面片。閉合的圖形必須用PL命令繪制，或者是矩形、橢圓。命令REGION操作 REGION 回車選擇對象 回車8、立方體 BOX功能：使用 BOX 創(chuàng)建實體長方體。長方體的底面總與當前 UCS 的 XY 平面平行。 操作： “實體” 工具欄： “繪圖”菜單:實體 長方體 命令行： box生成立方體有幾種方式，下面依次介紹：（1）確定對角點的方式該方式先確定立方體底面的對角點坐標，然后確定立方體的高度來建立立方體BOX 回車確定兩個對角點輸入高度（2）生成正立方體方式該方式先輸入CE，表示確定立方體底面的中心點，輸入C表示要建

13、立正立方體，輸入正立方體的一條邊的長度，具體操作如下：BOXCEC輸入立方體的邊長（3）通過輸入立方體的長、寬、高建立立方體該方法輸入CE后確定立方體的底面中心，然后輸入L，再輸入立方體的長、寬、高。BOX 回車CE 回車分別輸入立方體的長、寬、高的值9、球體 SPHERE功能：建立球體操作：SPHERE 回車當前線框密度: ISOLINES=4指定球體球心 :指定球體半徑或 直徑(D):10、圓柱體 CYLINDER功能：該命令既可以建立圓柱體也可以 建立橢圓柱體。操作： （1）圓柱體 CYLINDER指定圓柱體底面的中心點或 橢圓(E) :指定圓柱體底面的半徑或 直徑(D):指定圓柱體高度

14、或 另一個圓心(C):（2）橢圓柱體指定圓柱體底面的中心點或 橢圓(E) : e指定圓柱體底面橢圓的軸端點或 中心點(C):指定圓柱體底面橢圓的第二個軸端點:指定圓柱體底面的另一個軸的長度:指定圓柱體高度或 另一個圓心(C):11、圓錐體 CONE功能：建立圓錐體，也可以建立橢圓錐 體。操作：與建立圓柱體相同12、楔形 wedge功能：創(chuàng)建一個象木楔形 狀的三維實體操作：與建立立方體一樣下面給大家介紹三個很有用的三維實體編輯命令。13、實體拉伸 EXTRUDE功能：Extrude沿Z軸方向或路徑拉伸Pline繪制2維閉合圖形成實體；被拉伸的圖形必須是封閉的圖形，圖形沒有自交叉。 該命令是三維實

15、心體建模的核心命令。操作： （1）沿Z軸拉伸 EXTRUDE 回車 選擇對象: 指定拉伸高度或 路徑(P):（2）沿路徑放樣選擇對象: 指定拉伸高度或 路徑(P): p 選擇拉伸路徑:路徑已移動到輪廓中心。輪廓垂直于路徑。14、實體旋塑 revolve功能：Revolve沿指定2D對象或指定軸，按指定的角度旋塑Pline繪制的2維閉合圖形成實體；操作：revolve 選擇對象 確定旋轉(zhuǎn)軸 輸入旋轉(zhuǎn)角度15、實體剖切 SLICE功能：可以切開現(xiàn)有實體，并移去指定部分，從而創(chuàng)建新的實體。可以保留剖切實體的一半或全部。剖切實體保留原實體的圖層和顏色特性。剖切實體的默認方法是：先指定三點定義剪切平面，

16、然后選擇要保留的部分。也可以通過其他對象、當前視圖、Z 軸或 XY、YZ 或 ZX 平面來定義剪切平面。 操作：SLICE 回車 選擇對象 確定剖切面 在要保留的一側(cè)指定點或 保留兩側(cè)(B):下面介紹組合基本實體為復雜實體的命令，既布爾運算的命令16、并運算 UNION功能：合并兩個對象并把兩對象的公共 部分取掉。 操作：UNION 回車 選擇要合并 的對象 回車17、差運算 SUBTRACT功能：兩個對象相交，把一個對象減去 另一對象相交的部分，相當挖掉 一塊。操作：SUBTRACT 回車 選擇求差一個對象 回車 選擇求差另一個對象 回車 18、交運算 INTERSECT功能：求交運算保留兩

17、個相交對象的公 共部分。 操作： INTERSECT 回車 選擇對象 19、ROTATE3D三維旋轉(zhuǎn)命令功能：按照指定的面在三維空間中旋轉(zhuǎn)圖形。操作: (1) ROTATE3D 回車 (2) 選擇要旋轉(zhuǎn)的對象 (3) 計算機出現(xiàn)如下提示 (4)選擇旋轉(zhuǎn)軸 （5）確定基點 （6）輸入旋轉(zhuǎn)角度 20、MIRROR3D三維鏡像命令功能：按照指定的面在三維空間中鏡像圖形。操作: (1) MIRROR3D 回車 (2) 選擇要鏡像的對象 (3) 計算機出現(xiàn)如下提示 (4)選擇鏡像面 （5）是否刪除源對象？是(Y)/否(N) 21、DVIEW 生成透視圖命令功能DVIEW 命令使用相機拍照的原理生成透視圖

18、。通常采用PO方式，首先確定目標點的位置，然后確定相機點的位置，確定三維點用過濾器方式。輸入.XY確定點，然后輸入Z的高度。根據(jù)兩點的高差就可生成通常的一點透視、二點透視、三點透視命令DVIEW操作DVIEW 回車選擇對象或 :相機(CA)/目標(TA)/距離(D)/點(PO)/平移(PA)/縮放(Z)/扭曲(TW)/剪裁(CL)/隱藏(H)/關(O)/放棄(U): 用定點設備指定點，或輸入選項 下面詳細說明每個選項的功能。DVIEWBLOCK：如果在提示“選擇對象”時按 ENTER 鍵，AutoCAD 將使用 DVIEWBLOCK 作為預覽圖像。可以在一個 1 x 1 x 1 單位區(qū)域內(nèi)創(chuàng)建

19、自己的DVIEWBLOCK 塊，其原點在左下角。下圖顯示了使用默認 DVIEWBLOCK 設置視圖（移動圖形光標調(diào)整視圖）的示例。相機：通過圍繞目標點旋轉(zhuǎn)相機來指定新的相機位置。旋轉(zhuǎn)的量由兩個角度決定。距離：確定相機點與目標點之間的距離同時打 開透視開關。點：使用 X、Y、Z 坐標定位相機和目標點?？梢允褂?XYZ 點過濾器。通過兩個點的高差生成通常的一點透視、兩點透視、三點透視平移：不改變放大比例而移動圖像。 指定位移基點:指定點 指定第二點:指定點 縮放：如果透視圖是關閉的，“縮放”將在當前視口中動態(tài)地增大或縮小對象的外觀尺寸。如果透視視圖是打開的，“縮放”可以調(diào)整相機鏡頭長度。改變鏡頭長

20、度總結(jié)：生成透視圖的步驟 DVIEW 回車 選擇生成透視圖的圖形 輸入PO 回車 使用點過濾器.XY 輸入D確定目標點與相機點距離同時 打開透視 輸入Z調(diào)整透視圖焦距22、建立多視窗（1）用DVIEW命令生成透視圖（2）保存視圖：視圖命名視圖新建出現(xiàn)如下對話框命名，定義窗口（3）生成軸測圖，用（2）保存視圖（4）生成平面圖圖，用（2）保存視圖（5）點布局1進入布局設置紙張大小，打印設備出圖比例等（6）刪除自動生成的視窗（7）點視圖命名視口四個視口（8）雙擊第一個視口 點視圖命名視圖選擇一個視窗名置為當前,以后的視窗恢復以此類推。五、表面法建立小別墅三維模型1、用PLINE命令畫建筑的外輪廓線2

21、、把外輪廓線復制兩份3、建立建筑室外臺階三維模型 （1） 用CHANGE 改變輪廓線高度為600 （2）畫矩形的檔墻，用CHANGE改變 擋墻的高度為900（3）用UCS命令把用戶坐標定義在擋墻的側(cè)面。（4）用PLINE命令畫樓梯的踏步 （5）用CHANGE改變踏步側(cè)面厚度 4、建立一層的三維模型 （1） 用修剪命令修剪墻線 （2）用CHANGE命令改變墻的高度 （3）轉(zhuǎn)到軸測圖，在窗洞口上、下畫線 用CHANGE命令分別改變窗下線的高度為900，窗上線的高度為600 （4）用3DFACE建立三維面 （5）在正立面圖的狀態(tài)下用PL命令畫門、窗立面 5、建立二層的三維模型 建立的方法與一層基本一

22、致，與一層不同的是二層有陽臺，現(xiàn)在說一下陽臺的建立方法 （1）用PLINE命令畫陽臺的外輪廓線 （2）用CHANGE改變高度 （3）陽臺封底，用PLINE命令畫陽臺底部， 用面域命令建立一個面封底6、坡屋頂?shù)慕?（1）用PLINE命令畫屋頂平面 （2）畫屋脊線（3）用3DFACE命令封面，用STRETCH命令 拉伸面，拉伸三此。（4）最后用MOVE命令組裝圖形五、實心體法建立小別墅三維模型1、用PLINE命令畫建筑的外輪廓線2、把外輪廓線復制兩份3、建立建筑室外臺階三維模型 （1） 用EXTRUDE 拉伸輪廓線高度為 600 （2）畫矩形的檔墻，EXTRUDE拉伸 擋墻的高度為900（3）用UCS命令把用戶坐標定義在擋墻的側(cè)面。（4）用PLINE命令畫樓梯的踏步 （5）用EXTRUDE拉伸 4、建立一層的三維模型 （1） 用EXTRUDE拉伸，高度為3000 （2）用布耳運算的減運算把實心體挖空 （3）定義用戶坐標 （4）畫門窗矩形 （5）用EXTRUDE向內(nèi)拉伸，高度為-240 （6）用布