二維圖形與三維圖形的轉(zhuǎn)換

二維圖形與三維圖形的轉(zhuǎn)換第1頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月二維圖形（視圖）的表達(dá)方法是目前在生產(chǎn)過程中作為設(shè)計思想交流的主要手段，這主要是基于其完整性和真實性。三維圖形（立體圖）的表達(dá)方法由于其立體感較強(qiáng)、形狀表達(dá)較為直觀，而受到設(shè)計者的關(guān)注。對三維圖形，由于其與原機(jī)件在形狀、方向和大小等方面的變化再加之畫圖的困難，其使用受到了一定的限制。8.1綜述第2頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，有些缺陷得到了彌補(bǔ)。采用空間旋轉(zhuǎn)能使機(jī)件后面、底面的形狀直觀顯示，畫圖的問題更是迎刃而解。三維圖形近年來在裝配車間得到了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)在圖樣就有著向三維圖形表達(dá)的發(fā)展趨勢。轎車外殼的表達(dá)就可采用三維圖形。但基于三維圖形表達(dá)的局限性及所提供的不同信息的要求，二維與三維圖形的混用就成為世界圖樣的流行趨勢。二維與三維圖形的轉(zhuǎn)換技術(shù)也是順應(yīng)了圖樣的發(fā)展趨勢而成為設(shè)計工作者的基本技術(shù)之一。8.1綜述第3頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月讀圖過程是由二維到三維，再由三維返回到二維的過程，也可以看作是重構(gòu)與表達(dá)的綜合體現(xiàn)。8.1綜述第4頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2.1三維形體的視圖表達(dá)方法三維形體的視圖表達(dá)方法以形體分析為基礎(chǔ)。首先對立體進(jìn)行分析，將之分解成若干個基本幾何體，即將三維形體看成基本立體的布爾運(yùn)算結(jié)果。其次選擇適當(dāng)?shù)闹饕晥D。主視圖是各視圖中最重要的，也是最能反映立體形狀特征的視圖；主視圖中的虛線盡可能地少；同時還要保證其他視圖中的虛線也盡可能地少。最后，要按照國家標(biāo)準(zhǔn)的要求完成三維形體的視圖繪制。

8.2三維圖形轉(zhuǎn)換為二維圖形（視圖）的方法第5頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2.1三維形體的視圖表達(dá)方法例1軸承座的繪制過程。8.2三維圖形轉(zhuǎn)換為二維圖形（視圖）的方法第6頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2.1三維形體的視圖表達(dá)方法例1軸承座的繪制過程。形體分析選擇主視圖選定比例和圖幅布置視圖逐個畫出各幾何體的三視圖檢查、描深、完成全圖

8.2三維圖形轉(zhuǎn)換為二維圖形（視圖）的方法第7頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2.1三維形體的視圖表達(dá)方法例1軸承座的繪制過程。8.2三維圖形轉(zhuǎn)換為二維圖形（視圖）的方法第8頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2.1三維形體的視圖表達(dá)方法例1軸承座的繪制過程。8.2三維圖形轉(zhuǎn)換為二維圖形（視圖）的方法第9頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2.1三維形體的視圖表達(dá)方法例1軸承座的繪制過程。8.2三維圖形轉(zhuǎn)換為二維圖形（視圖）的方法第10頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2.1三維形體的視圖表達(dá)方法例2

切割形體的二維視圖的形成過程。8.2三維圖形轉(zhuǎn)換為二維圖形（視圖）的方法第11頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2.1三維形體的視圖表達(dá)方法例2

切割形體的二維視圖的形成過程。8.2三維圖形轉(zhuǎn)換為二維圖形（視圖）的方法第12頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2.2三維形體的視圖自動生成隨著計算機(jī)技術(shù)和自動化技術(shù)的發(fā)展，許多三維造型軟件都可以通過創(chuàng)建的三維模型自動生成各種視圖，包括基本視圖、輔助視圖、剖視圖、斷面圖等各種二維投影圖。常見的三維造型軟件有：UniGraphics、ProE、SolidWorks、SolidEdge、AutoCAD、3DSMAX等。其中UniGraphics、ProE、SolidWorks、SolidEdge都具有很好的視圖自動生成功能，且視圖能隨著造型立體的變化而更新變化；其投影方法也能在第一角投影和第三角投影之間進(jìn)行選擇。8.2三維圖形轉(zhuǎn)換為二維圖形（視圖）的方法第13頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2.2三維形體的視圖自動生成而AutoCAD和3DSMAX雖然也能生成與三維形體密切相關(guān)的二維圖形，但并不能滿足真正意義上的工程視圖的要求，因此這兩個軟件進(jìn)行視圖的自動生成的功能不強(qiáng)，生成的視圖效果很差。由立體自動生成的二維視圖仍然包含所有的三維信息，因此它具有與三維模型相關(guān)聯(lián)且能快速更新的良好特性。8.2三維圖形轉(zhuǎn)換為二維圖形（視圖）的方法第14頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2.2三維形體的視圖自動生成三維造型軟件UniGraphics造型的形體8.2三維圖形轉(zhuǎn)換為二維圖形（視圖）的方法第15頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2.2三維形體的視圖自動生成自動生成的六個基本視圖（包含視圖邊框）8.2三維圖形轉(zhuǎn)換為二維圖形（視圖）的方法第16頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)物體的視圖想象出其空間形狀是一項重要的技能。這就是通常所說的讀圖能力傳統(tǒng)的讀視圖的方法為：形體分析法和面線分析法而物體從二維圖到三維立體的常用成型方法為掃描成型（包含拉伸、旋轉(zhuǎn)等）由簡單立體構(gòu)成復(fù)合立體的布爾運(yùn)算方法為：并、交、差運(yùn)算8.3二維圖形（視圖）到三維圖形的成型方法第17頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3.1視圖到三維圖形的構(gòu)思方法讀圖是根據(jù)給定的視圖，想象出所表達(dá)的組合體的空間形狀和結(jié)構(gòu)。畫圖和讀圖是相輔相成的兩個互逆過程。它們具有空間→平面、平面→空間的關(guān)系掌握讀圖的方法，將會有助于為更復(fù)雜的物體的表達(dá)和想象提供良好的基礎(chǔ)由于一個視圖一般不能確定物體的形狀，所以讀圖時必須將有關(guān)的視圖聯(lián)系起來看，而且應(yīng)先從反映形狀特征的主視圖著手。8.3二維圖形（視圖）到三維圖形的成型方法第18頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3.1視圖到三維圖形的構(gòu)思方法一個視圖構(gòu)思各種形狀8.3二維圖形（視圖）到三維圖形的成型方法第19頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3.1視圖到三維圖形的構(gòu)思方法多個視圖構(gòu)思各種形狀

8.3二維圖形（視圖）到三維圖形的成型方法第20頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3.1視圖到三維圖形的構(gòu)思方法讀圖的基本方法有兩個：形體分析法和面線分析法形體分析法是根據(jù)幾何體的投影特性，對圖形進(jìn)行分解，想象出該機(jī)件由哪些幾何體組成、它們之間的組合形式、表面間的相互關(guān)系。然后綜合起來，想象出機(jī)件的整體形狀。面線分析法，就是運(yùn)用線、面投影規(guī)律和投影特點，弄清圖線、線框的空間意義，也即把組合體表面分解為線、面幾何要素，分析這些要素的性質(zhì)和空間相對位置。由此綜合想象出組合體的整體形狀。8.3二維圖形（視圖）到三維圖形的成型方法第21頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3.1視圖到三維圖形的構(gòu)思方法視圖是由圖線構(gòu)成，圖線又圍成了一個個封閉線框。視圖中的圖線具有下列三種含義，可以是：表面積聚后的投影表面與表面交線的投影曲面轉(zhuǎn)向輪廓線的投影視圖中的每一個封閉線框，一般情況下，則是代表一個表面的投影，可以是：平面的投影曲面的投影平面和曲面相切組合的投影8.3二維圖形（視圖）到三維圖形的成型方法第22頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3.1視圖到三維圖形的構(gòu)思方法8.3二維圖形（視圖）到三維圖形的成型方法第23頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3.1視圖到三維圖形的構(gòu)思方法讀圖舉例–01：求作俯視圖8.3二維圖形（視圖）到三維圖形的成型方法第24頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3.1視圖到三維圖形的構(gòu)思方法讀圖舉例–02：求作左視圖8.3二維圖形（視圖）到三維圖形的成型方法第25頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3.1視圖到三維圖形的構(gòu)思方法讀圖舉例–03：已知主視圖，補(bǔ)畫俯、左視圖。8.3二維圖形（視圖）到三維圖形的成型方法可以想象是棱線垂直于正面的四棱柱，也可以設(shè)想為棱線垂直于側(cè)面的三棱柱，中間的線框可以想象是凸出的形體，也可以想象為凹進(jìn)去的形體等等。

第26頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3.1視圖到三維圖形的構(gòu)思方法讀圖舉例–04：已知主、俯視圖想像整體形狀并求作左視圖。8.3二維圖形（視圖）到三維圖形的成型方法第27頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3.1視圖到三維圖形的構(gòu)思方法讀圖舉例–05：按軸測圖補(bǔ)全主、左視圖上所缺的圖線（包括虛線）8.3二維圖形（視圖）到三維圖形的成型方法第28頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3.1視圖到三維圖形的構(gòu)思方法讀圖舉例–06：補(bǔ)全全剖主視圖中所缺圖線8.3二維圖形（視圖）到三維圖形的成型方法第29頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3.2二維圖形到三維圖形掃描成型

8.3二維圖形（視圖）到三維圖形的成型方法第30頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3.3布爾運(yùn)算成型對于復(fù)雜形體，先根據(jù)視圖進(jìn)行分析。再把復(fù)雜形體分解成簡單立體的布爾并、交、差。例：兩個等徑圓柱垂直正交的結(jié)果。它是兩個圓柱的布爾交

8.3二維圖形（視圖）到三維圖形的成型方法第31頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3.4由三視圖自動生成三維形體通過三視圖中的二維幾何信息與拓?fù)湫畔?，在計算機(jī)中自動生成相應(yīng)的三維形體，是計算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域中非常有意義的研究方向。國內(nèi)某高校設(shè)計開發(fā)的算法，其適用范圍為：（1）任意形狀平面體。（2）軸線與某個坐標(biāo)面平行，且截面與該坐標(biāo)面平行或垂直的圓柱體。8.3二維圖形（視圖）到三維圖形的成型方法第32頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3.4由三視圖自動生成三維形體（3）若兩圓柱的相貫線不是圓錐曲線，那么它們的對稱軸應(yīng)分別平行于一個坐標(biāo)軸；（4）滿足上述條件的組合體。該算法的流程為：（1）輸入三視圖數(shù)據(jù)；（2）從二維點生成三維邊；（3）生成面方程；從二維點生成圓柱面及截面方程；從三維邊生成一般平面方程；（4）引入切割點及切割邊；（5）生成體域基；（6）組合體環(huán)求解；（7）消隱繪圖。8.3二維圖形（視圖）到三維圖形的成型方法第33頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月例1-已知一機(jī)件的主視圖、俯視圖和B向視圖，畫出左視圖，并作適當(dāng)剖視。8.4綜合舉例第34頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月例2-已知一機(jī)件的主視圖和俯視圖，畫出左視圖8.4