三維建模演示文稿

三維建模演示文稿當(dāng)前第1頁\共有45頁\編于星期一\23點（優(yōu)選）第九講三維建模當(dāng)前第2頁\共有45頁\編于星期一\23點（2）表面模型表面模型由三維平面或三維曲面構(gòu)成，這些三維面形成了面積，但是，由于三維面本身沒有厚度的，所以表面模型不能形成體積，就像一個沒有壁厚的、中空的盒子一樣。（3）實體模型實體模型既具有表面積，又具有體積。當(dāng)前第3頁\共有45頁\編于星期一\23點1.2觀察三維模型（1）基本視點

AutoCAD提供了Top、Bottom、Right、Left、Front、Back六個基本視點。（例打開12-2.dwg）菜單方式：View|3DViewsView工具欄（2）消隱通過該命令，可以消除選定的圖形對象上的隱藏線，增強圖形的立體感。命令方式：Hide/Hi菜單方式：View|Hide當(dāng)前第4頁\共有45頁\編于星期一\23點（3）三維動態(tài)觀察器命令方式：3Dorbit/3DO菜單方式：View|3DOrbit3DOrbit工具欄當(dāng)前第5頁\共有45頁\編于星期一\23點1.3坐標(biāo)系變換所謂坐標(biāo)系變換，是指改變模型空間絕對坐標(biāo)系的原點和X、Y、Z坐標(biāo)軸的方向，使坐標(biāo)系處在最適于創(chuàng)建模型的位置。（1）用戶坐標(biāo)系

AutoCAD中存在兩類坐標(biāo)系，世界坐標(biāo)系（WorldCoordinateSystem，WCS）和用戶坐標(biāo)系（UserCoordinateSystem，UCS）。WCS是AutoCAD模型空間中惟一的、固定的坐標(biāo)系，其原點和坐標(biāo)軸方向不允許改變；而UCS則由用戶定義，其原點和坐標(biāo)軸方向可以按照用戶的要求改變。當(dāng)前第6頁\共有45頁\編于星期一\23點（2）UCS變換恢復(fù)到WCS或上一個UCS平移坐標(biāo)系保持X、Y、Z三個坐標(biāo)軸的方向不變，改變UCS坐標(biāo)原點的位置。旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸保持UCS原點位置和其中一個坐標(biāo)軸的方向不變，其余兩個坐標(biāo)軸繞著不變的坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)指定的角度。當(dāng)前第7頁\共有45頁\編于星期一\23點右手螺旋定則：輸入坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)角度時，有正負(fù)之分；伸出右手，拇指指向方向不變的坐標(biāo)軸，另外四指并攏握拳，握拳時四指卷曲的方向就是另外兩個坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的正角度方向，而與其相反的方向為負(fù)向。當(dāng)前第8頁\共有45頁\編于星期一\23點以模型表面作為坐標(biāo)軸平面可以讓新UCS的某個坐標(biāo)軸平面與一個選定的圖形對象表面重合,X軸將與距離選擇點處最近的一條邊對齊。用實體拉伸方向定義UCS

可以利用選定三維圖形的拉伸方向定義新的UCS。新UCS的Z軸正方向?qū)⑴c選定圖形對象的拉伸方向重合。三點定義UCS

可以通過確定新UCS的原點、X軸上的一點和Y軸上的一點來定義新的UCS。當(dāng)前第9頁\共有45頁\編于星期一\23點用Z軸正方向定義UCS

可以通過指定新坐標(biāo)系原點及Z軸正方向上的一點來定義新的UCS。用當(dāng)前視區(qū)定義UCS

可以將模型空間中當(dāng)前視區(qū)所在的平面作為XY平面，從而定義新的UCS。新UCS的Z軸方向與計算機(jī)屏幕垂直，而XY平面與計算機(jī)平面（也就是視區(qū)平面）重合。當(dāng)前第10頁\共有45頁\編于星期一\23點（3）管理UCS坐標(biāo)系

UCSMAN（簡寫UC）命令可以方便地管理及操作UCS。選擇菜單命令【工具】/【命名UCS】，AutoCAD打開【UCS】對話框，如圖所示。利用該對話框可刪除、重命名或恢復(fù)已命名的UCS坐標(biāo)系，此外，還能選擇AutoCAD預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)UCS坐標(biāo)系及控制UCS圖標(biāo)顯示。當(dāng)前第11頁\共有45頁\編于星期一\23點（4）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。例如，當(dāng)用戶想在3D空間的某個平面上繪圖時，可先以該平面為xy坐標(biāo)面創(chuàng)建UCS坐標(biāo)系，然后使用PLAN命令使坐標(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。如圖所示，建立新坐標(biāo)系，然后用PLAN命令生成xy平面視圖。（12-4.dwg) 當(dāng)前第12頁\共有45頁\編于星期一\23點二、基本建模命令2.1創(chuàng)建三維表面模型（1）用多段線創(chuàng)建表面模型（2）創(chuàng)建基本三維曲面長方體面參數(shù)：長方體的長、寬、高，以及長方體底面圍繞Z軸的旋轉(zhuǎn)角度。楔形面參數(shù)：楔形的長、寬、高和楔形底面圍繞Z軸的旋轉(zhuǎn)角度。當(dāng)前第13頁\共有45頁\編于星期一\23點棱錐面參數(shù)：棱錐的長、寬、高和棱錐軸線與底面的夾角。圓錐/圓臺面參數(shù)：底面圓的圓心和半徑、頂面圓半徑和圓錐/圓臺的高。球面參數(shù)：球心和半徑、球面經(jīng)度方向和緯度方向的網(wǎng)格數(shù)。當(dāng)前第14頁\共有45頁\編于星期一\23點球冠面參數(shù)：球冠的球心和半徑、球冠經(jīng)度方向和緯度方向的網(wǎng)格數(shù)。圓環(huán)面參數(shù)：圓環(huán)中心位置、圓環(huán)半徑、圓環(huán)橫截面半徑。當(dāng)前第15頁\共有45頁\編于星期一\23點（3）拉伸面將一個二維線框模型沿著某條路徑拉伸成一個表面。命令方式：TABSURF菜單方式：工具欄方式：當(dāng)前第16頁\共有45頁\編于星期一\23點（4）旋轉(zhuǎn)面將一個二維線框模型沿著某旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一定的角度，將生成一個旋轉(zhuǎn)面。命令方式：REVSURF菜單方式：工具欄方式：當(dāng)前第17頁\共有45頁\編于星期一\23點（5）直紋曲面如果在三維空間中存在著兩條曲線，使用直紋曲面命令可以以這兩條曲線為邊界，創(chuàng)建由多邊形網(wǎng)格構(gòu)成的曲面。命令方式：RULESURF菜單方式：工具欄方式：當(dāng)前第18頁\共有45頁\編于星期一\23點（6）邊界曲面如果在三維空間中存在著四條首尾相連的空間曲線，使用邊界曲面命令可以創(chuàng)建三維多邊形網(wǎng)格構(gòu)成的曲面。命令方式：EDGESURF菜單方式：工具欄方式：當(dāng)前第19頁\共有45頁\編于星期一\23點2.2創(chuàng)建三維實體模型（1）創(chuàng)建基本實體基本實體模型包括：立方體、球體、圓柱體、圓錐體、楔體和圓環(huán)。（2）實體拉伸命令方式：EXTRUDE/EXT菜單方式：工具欄方式：當(dāng)前第20頁\共有45頁\編于星期一\23點（3）實體旋轉(zhuǎn)命令方式：EXTRUDE/EXT菜單方式：工具欄方式：在確定旋轉(zhuǎn)軸時，可以通過選取旋轉(zhuǎn)軸上的兩點確定旋轉(zhuǎn)軸；可以通過選擇Object備選項，直接選擇已存在的直線作為旋轉(zhuǎn)軸；也可以選擇X(axis)或Y(axis)備選項，以當(dāng)前UCS中的X軸或Y軸作為旋轉(zhuǎn)軸創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)體。當(dāng)前第21頁\共有45頁\編于星期一\23點（4）實體剖切命令方式：SLICE/SL菜單方式：工具欄方式：在選擇剖切面時，命令行提供了多個備選項，默認(rèn)選項是通過選擇平面上的三點確定剖切面，還可以直接選擇平面圖形對象確定剖切平面(Object)，選擇坐標(biāo)軸平面作為剖切平面(XY/YZ/XZ)，選擇當(dāng)前視圖作為剖切平面(View)。當(dāng)前第22頁\共有45頁\編于星期一\23點（5）創(chuàng)建截面命令方式：SECTION/SEC菜單方式：工具欄方式：當(dāng)前第23頁\共有45頁\編于星期一\23點（6）創(chuàng)建干涉實體命令方式：INTERFERE/INF菜單方式：工具欄方式：在執(zhí)行干涉命令的過程中，只需要選擇兩組參與干涉的實體對象，AutoCAD就能檢查這兩組視圖間相互干涉的情況，并生成由這兩組實體的公共部分形成的干涉實體。當(dāng)前第24頁\共有45頁\編于星期一\23點2.3修改三維實體模型（1）三維實體布爾運算將布爾運算擴(kuò)展到三維空間中，可以對三維實體進(jìn)行布爾運算，其基本思想和操作命令都和面域?qū)ο蟮牟紶栠\算相同。（2）實體面編輯三維實體由若干實體面構(gòu)成，通過改變實體表面的形狀、位置和屬性，可以達(dá)到修改三維實體的效果。在命令行中輸入SOLIDEDIT命令，選擇相應(yīng)的備選項，或選擇SolidsEditing工具欄中相應(yīng)的工具按鈕。當(dāng)前第25頁\共有45頁\編于星期一\23點拉伸面可以將一個或多個實體面沿著法線或者指定的拉伸路徑拉伸一定的距離。移動面可以將一個或多個實體面沿著指定的路徑移動一定的距離。偏移面可以將一個或多個實體面沿著表面法線方向偏移一定的距離。當(dāng)前第26頁\共有45頁\編于星期一\23點刪除面可以將一個或多個實體面刪除。旋轉(zhuǎn)面可以將一個或多個實體面圍繞指定的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。傾斜面可以按照指定的角度傾斜實體面。復(fù)制面可以復(fù)制指定的實體面。當(dāng)前第27頁\共有45頁\編于星期一\23點（3）提取實體棱邊在SolidsEditing工具欄，或者啟動SOLIDEDIT命令，可以對三維實體的棱邊進(jìn)行復(fù)制。這樣，可以將實體的棱邊提取出來，形成一個線框模型。（4）壓印壓印的功能與日常生活中的“蓋章”非常相似，其作用是將一定的幾何圖案印到三維實體的表面上，使得幾何圖案成為實體的一部分，就像往實體表面上蓋章一樣。當(dāng)前第28頁\共有45頁\編于星期一\23點（5）抽殼抽殼的作用是將一個三維實體對象的中心掏空，從而創(chuàng)建出具有一定厚度的殼體。在抽殼時，還可以刪除三維實體的某些表面，以顯示殼體的內(nèi)部構(gòu)造。如果輸入的抽殼厚度為正值，表示從三維實體表面處向?qū)嶓w內(nèi)部抽殼；如果為負(fù)值，表示從實體中心向外抽殼。當(dāng)前第29頁\共有45頁\編于星期一\23點（6）3D陣列

3DARRAY命令是二維ARRAY命令的3D版本，通過該命令，用戶可以在三維空間中創(chuàng)建對象的矩形或環(huán)形陣列。下拉菜單：修改|三維操作|三維陣列命令行：3DARRAY當(dāng)前第30頁\共有45頁\編于星期一\23點（7）3D鏡像如果鏡像線是當(dāng)前UCS平面內(nèi)的直線，則使用常見的MIRROR命令就可進(jìn)行3D對象的鏡像復(fù)制。但若想以某個平面作為鏡像平面來創(chuàng)建3D對象的鏡像拷貝，就必須使用MIRROR3D命令。下拉菜單：修改|三維操作|三維鏡像命令行：MIRROR3D當(dāng)前第31頁\共有45頁\編于星期一\23點MIRROR3D命令有以下選項：對象（O）：以圓、圓弧、橢圓及2D多段線等二維對象所在的平面作為鏡像平面。最近的（L）：指定上一次命令使用的鏡像平面作為當(dāng)前鏡像面。Z軸（Z）：用戶在三維空間中指定兩個點，鏡像平面將垂直于兩點的連線，并通過第一個選取點。視圖（V）：鏡像平面平行于當(dāng)前視區(qū)，并通過用戶的拾取點。XY平面（XY）/YZ平面（YZ）/ZX平面（ZX）：鏡像平面平行于xy、yz或zx平面，并通過用戶的拾取點。三點（3）：利用3點指定鏡像平面。當(dāng)前第32頁\共有45頁\編于星期一\23點（8）3D旋轉(zhuǎn)使用ROTATE命令僅能使對象在xy平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，即旋轉(zhuǎn)軸只能是z軸。ROTATE3D是ROTATE的3D版本，這個命令能使對象繞3D空間中任意軸旋轉(zhuǎn)。下拉菜單：修改|三維操作|三維旋轉(zhuǎn)命令行：ROTATE3D當(dāng)前第33頁\共有45頁\編于星期一\23點（9）3D對齊通過該命令，用戶可以指定源對象與目標(biāo)對象的對齊點，從而使源對象的位置與目標(biāo)對象的位置對齊。下拉菜單：修改|三維操作|對齊命令行：ALIGN當(dāng)前第34頁\共有45頁\編于星期一\23點說明：若要將A對象對齊到B對象，按命令提示要求選擇對象時，只能選A對象，而不能選B對象。其次對齊對象時，需要確定3對點，每對點都包括一個源點和一個目標(biāo)點。其中第一對點定義對象的移動；第二對點定義二維或三維變換和對象的旋轉(zhuǎn)；第三對點定義對象的不明確的三維變換。當(dāng)前第35頁\共有45頁\編于星期一\23點（10）3D倒圓角

FILLET命令可以給實心體的棱邊倒圓角，該命令對表面模型不適用。在3D空間中使用此命令時與在2D中有一些不同，用戶不必事先設(shè)定倒角的半徑值，AutoCAD會提示用戶進(jìn)行設(shè)定。當(dāng)前第36頁\共有45頁\編于星期一\23點（11）3D倒斜角倒斜角命令CHAMFER只能用于實體，對表面模型不適用。在對3D對象應(yīng)用此命令時，AutoCAD的提示順序與二維對象倒斜角時不同。當(dāng)前第37頁\共有45頁\編于星期一\23點2.4與實體顯示有關(guān)的系統(tǒng)變量變量有3個：ISOLINES、FACETRES、DISPSILH，以下分別對其進(jìn)行介紹。（1）系統(tǒng)變量ISOLINES：此變量用于設(shè)定實體表面網(wǎng)格線的數(shù)量，如圖所示。 （2）系統(tǒng)變量FACETRES：用于設(shè)置實體消隱或渲染后表面網(wǎng)格密度，此變量值的范圍為，值越大表明網(wǎng)格越密，消隱或渲染后的表面越光滑，如圖所示。（3）系統(tǒng)變量DISPSILH：用于控制消隱時是否顯示出實體表面網(wǎng)格線，若此變量值為0，則顯示網(wǎng)格線；為1，則不顯示網(wǎng)格線，如圖所示。當(dāng)前第38頁\共有45頁\編于星期一\23點當(dāng)前第39頁\共有45頁\編于星期一\23點例Eg1:機(jī)件底面圖形的尺寸如下圖所示：（厚度為2.5，倒圓角半徑為1）當(dāng)前第40頁\共有45頁\編于星期一\23點例：繪制如圖所示的實體模型，作圖步驟請參見教材P251。當(dāng)前第41頁\共有45頁\編于星期一\23點例：繪制如圖所示的實體模型，作圖步驟請參見教材P252。當(dāng)前第42頁\共有45頁\編于星期一\23點