【CAD教程】+三維繪制基礎(chǔ)與簡單圖形的繪制

1、第13章 三維繪制基礎(chǔ)與簡單圖形的繪制在工程設(shè)計和繪圖過程中，三維圖形應用越來越廣泛。AutoCAD可以利用3種方式來創(chuàng)建三維圖形，即線架模型方式、曲面模型方式和實體模型方式。線架模型方式為一種輪廓模型，它由三維的直線和曲線組成，沒有面和體的特征。教學目標通過本章的學習，讀者應了解視圖觀測點的設(shè)立方法。并掌握坐標系以及簡單圖形的繪制方法。教學重點與難點視圖觀測點的設(shè)立方法 掌握坐標系簡單圖形的繪制方法1321 建立用戶坐標系在三維坐標系下，同樣可以使用直角坐標或極坐標方法來定義點。此外，在繪制三維圖形時，還可使用柱坐標和球坐 標來定義點。柱坐標系：使用 XY平面的角和沿Z軸的距離來表示，其格式

2、如下。XY平面距離XY平面角度，Z坐標（絕對坐標）XY平面距離XY平面角度，Z坐標（相對坐標）球坐標系：具有點到原點的距離、在XY平面上的角度及和 XY平面的夾角3個參數(shù)，其格式如下。XYZ距離XY平面角度 和XY平面的夾角（絕對坐標）XYZ距離XY平面角度 和XY平面的夾角（相對坐標）使用視點預置”對話框設(shè)置視點 選擇視圖”三維視圖”視點預置”命令（DDVPOINT），打開視點預置”對話框，對話框中的左圖用于設(shè)置原點和視點之間的連線在XY平面的投影與13.2.2 設(shè)立視圖觀測點 視點是指觀察圖形的方向。例如，繪制三維零件圖時，如果使用平面坐標系即 XY平面上的投影。如果調(diào)整視點至當前坐標系的

3、左上方，將看到一個三維物體。Z軸垂直于屏幕，此時僅能看到物體在為當前視口設(shè)置視點。X軸正向的夾角；右面的半圓形圖用于設(shè)置該連線與投影線之間的夾角，在圖上直接拾取即可。也可以在X軸”、XY平面”兩個文本框內(nèi)輸入相應的角度。單擊設(shè)置為平面視圖”按鈕，可以將坐標系設(shè)置為平面視圖。默認情況下，觀察角度是相對于 WCS坐標系的。選擇相對于UCS”單選按鈕，可相對于 UCS坐標系定義角度。使用羅盤確定視點WCS坐標系的。這時可選擇 視圖”三維視圖”視點”命令（VPOINT），可以為當前視口設(shè)置視點。該視點均是相對于 通過屏幕上顯示的羅盤定義視點。三軸架的3個軸分別代表X軸、Y軸和Z軸的正方向。當光標在坐標

4、球范圍內(nèi)移動的時候，三維坐標系通過繞Z軸旋轉(zhuǎn)可調(diào)整 X、Y軸的方向。坐標球中心及兩個同心圓可定義視點和目標點連線與X、Y、Z平面的角度。使用 三維視圖”菜單設(shè)置視點選擇 視圖”三維視圖”子菜單中的 俯視” 仰視” 左視”、右視” 主視”、后視” 西南等軸測”、東南等軸測 東北等軸測”和西北等軸測”命令，從多個方向來觀察圖形。視點預置2視點平面視團卜B俯視必 Office） 知左諷U3右觀（或酉繭器理測（0東雷等釉測6東北等軸測（吵職西北等軸測1323 動態(tài)觀察在AutoCAD 2007中，選擇 視圖”動態(tài)觀察”命令中的子命令，可以動態(tài)觀察視圖13.2.4使用相機在AutoCAD 2007中，相

5、機是新引入的一個對象，用戶可以在模型空間放置一臺或多臺相機來定義3D透視圖。創(chuàng)建相機選擇 視圖”創(chuàng)建相機”命令，可以在視圖中創(chuàng)建相機，當指定了相機位置和目標位置后，命令行顯示如下提示信息。輸入選項?/名稱（N）/位置（LO）/高度（H）/目標（T）/鏡頭（LE）/剪裁（C）/視圖（V）/退出（X） 退出:在該命令提示下，可以指定創(chuàng)建的相機名稱、相機位置、高度、目標位置、鏡頭長度、剪裁方式以及是否切換 到相機視圖。相機預覽在視圖中創(chuàng)建了相機后， 當選中相機時，將打開 相機預覽”窗口。其中，在預覽框中顯示了使用相機觀察到的視圖效果。 在 視覺樣式”下拉列表框中，可以設(shè)置預覽窗口中圖形的三維隱藏、三

6、維線框、概念、真實等視覺樣式。運動路徑動畫在AutoCAD 2007中，可以選擇 視圖”運動路徑動畫”命令，創(chuàng)建相機沿路徑運動觀察圖形的動畫，此時將打開 路徑動畫”對話框。在運動路徑動畫”對話框中，相機”選項組用于設(shè)置相機鏈接到的點或路徑， 使相機位于指定點觀測圖形或沿 路徑觀察圖形； 目標”選項組用于設(shè)置相機目標鏈接到的點或路徑；動畫設(shè)置”選項組用于設(shè)置動畫的幀頻、幀數(shù)、持續(xù)視覺、分辨率、動畫輸出格式等選項。當設(shè)置完動畫選項后，單擊預覽按鈕，將打開動畫預覽”窗口，可以預覽動畫播放效果。13.2.5漫游與飛行在AutoCAD 2007中，用戶可以在漫游或飛行模式下，通過鍵盤和鼠標可以控制視圖顯

7、示，或創(chuàng)建導航動畫。定位器”選項板定位器”選項板和 三維漫游導航映射”對話框。運動選擇 視圖”漫游”或 視圖”飛行”命令，打開T吐甯 上諜頭/ V 下箭頭/ S籬 左筍頭/ A鍵 右箭頭/ J律 権劭肌標T鍵右髓觀察夏旋珪 切拱飛釬瑛式漫游和飛行設(shè)置選擇 視圖”漫游和飛行”命令，打開 漫游和飛行設(shè)置”對話框?？梢栽O(shè)置顯示指令窗口的時機，窗口顯示的時間，以及當前圖形設(shè)置的步長和每秒步數(shù)。13.2.6 觀察三維圖形在AutoCAD中，使用 視圖”縮放” 視圖”平移”子菜單中的命令可以縮放或平移三維圖形，以觀察圖形的整體或局部。其方法與觀察平面圖形的方法相同。此外，在觀測三維圖形時，還可以通過旋轉(zhuǎn)、

8、消隱及設(shè)置視覺樣式等方法來 觀察三維圖形。消隱圖形在繪制三維曲面及實體時，為了更好地觀察效果，可選擇視圖”消隱”命令（HIDE），暫時隱藏位于實體背后而被遮擋的部分。執(zhí)行消隱操作之后，繪圖窗口將暫時無法使用縮放”和 平移”命令，直到選擇 視圖”重生成”命令重生成圖形為止。使用視覺樣式”菜單觀察三維圖形ISOLINES=4ISOLINES=32戶還可以通過選擇 視圖”視覺樣式”子命令更加真實的觀察三維圖形，例如選擇概念”命令觀察三維圖形。旦二錐線延（0&域框曾真實官視克樣式管理器（燈改變?nèi)S圖形的曲面輪廓素線當三維圖形中包含彎曲面時（如球體和圓柱體等），曲面在線框模式下用線條的形式來顯示， 這些

9、線條稱為網(wǎng)線或輪廓素 線。使用系統(tǒng)變量ISOLINES可以設(shè)置顯示曲面所用的網(wǎng)線條數(shù)，默認值為4，即使用4條網(wǎng)線來表達每一個曲面。該值為0時，表示曲面沒有網(wǎng)線，如果增加網(wǎng)線的條數(shù)，則會使圖形看起來更接近三維實物。以線框形式顯示實體輪廓使用系統(tǒng)變量DISPSILH可以以線框形式顯示實體輪廓。此時需要將其值設(shè)置為1，并用 消隱”命令隱藏曲面的小平面DISPSILH=ODISPSILH=1改變實體表面的平滑度要改變實體表面的平滑度，可通過修改系統(tǒng)變量 FACETRES來實現(xiàn)。該變量用于設(shè)置曲面的面數(shù)，取值范圍為0.0110。其值越大，曲面越平滑。如果DISPSILH變量值為1,那么在執(zhí)行 消隱”、渲

10、染”命令時并不能看到 FACETRES設(shè)置效果，此時必須將 DISPSILH值設(shè)置為0。FACETRES=0.5FACETRES=1013.2.7 繪制三維點選擇 繪圖”點”命令，或在 繪圖”工具欄中單擊點”按鈕，然后在命令行中直接輸入三維坐標即可繪制三維點。由于三維圖形對象上的一些特殊點，如交點、中點等不能通過輸入坐標的方法來實現(xiàn)，可以采用三維坐標下的 目標捕捉法來拾取點。二維圖形方式下的所有目標捕捉方式在三維圖形環(huán)境中可以繼續(xù)使用。不同之處在于，在三維環(huán)境下只能捕捉 三維對象的頂面和底面的一些特殊點，而不能捕捉柱體等實體側(cè)面的特殊點即在柱狀體側(cè)面豎線上無法捕捉目標點， 因為主體的側(cè)面上的豎

11、線只是幫助顯示的模擬曲線。在三維對象的平面視圖中也不能捕捉目標點，因為在頂面上的任 意一點都對應著底面上的一點，此時的系統(tǒng)無法辨別所選的點究竟在哪個面上。13.2.8繪制三維直線和樣條曲線兩點決定一條直線。當在三維空間中指定兩個點后，如點(0,0,0)和點(1,1,1)，這兩個點之間的連線即是一條3D直線。同樣，在三維坐標系下，使用 繪圖”樣條曲線”命令，可以繪制復雜3D樣條曲線，這時定義樣條曲線的點不是共面點。例如，經(jīng)過點(0,0,0)、(10,10,10)、(0,0,20)、(-10,-10,30)、(0,0,40)、(10,10,50)和(0,0,60)繪制的樣條曲線。13.2.9繪制三維多段線在二維坐標系下，使用繪圖”多段線”命令繪制多段線，盡管各線條可以設(shè)置寬度和厚度，但它們必須共面。三維多線段的繪制過程和二維多線段基本相同，但其使用的命令不同，另外在三維多線段中只