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： 三維坐標系的概念。三維坐標系的概念。 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)建實體模型。創(chuàng)建實體模型。2022-6-24212.1 12.1 三維坐標系三維坐標系 AutoCAD采用世界坐標系和用戶坐采用世界坐標系和用戶坐標系。世界坐標系簡稱標系。世界坐標系簡稱WCS，用戶坐標，用戶坐標系簡稱系簡稱UCS。在屏幕上繪圖區(qū)的左下角。在屏幕上繪圖區(qū)的左下角有一個反映當前坐標系的圖標，圖標中有一個反映當前坐標系的圖標，圖標中X、Y的箭頭表示當前坐標系的箭頭

2、表示當前坐標系X軸、軸、Y軸的正軸的正方向，系統(tǒng)默認當前方向，系統(tǒng)默認當前UCS坐標系為坐標系為WCS，否則為否則為UCS。 2022-6-24312.1.1 世界坐標系世界坐標系 世界坐標系（世界坐標系（World Coordinate System，簡稱，簡稱WCS）是一種固定的坐標）是一種固定的坐標系，即原點和各坐標軸的方向固定不變。系，即原點和各坐標軸的方向固定不變。三維坐標與二維坐標基本相同，只不過三維坐標與二維坐標基本相同，只不過是多了個第三維坐標即是多了個第三維坐標即Z軸。在三維空間軸。在三維空間繪圖時，需要指定繪圖時，需要指定X、Y和和Z的坐標值才的坐標值才能確定點的位置。當用

3、戶以世界坐標的能確定點的位置。當用戶以世界坐標的形式輸入一個點時，可以采用直角坐標、形式輸入一個點時，可以采用直角坐標、柱面坐標和球面坐標的方式來實現(xiàn)柱面坐標和球面坐標的方式來實現(xiàn)。 2022-6-24412.1.2 用戶坐標系用戶坐標系 用戶坐標系（用戶坐標系（User Coordinate System，簡，簡稱稱UCS）是）是AutoCAD 2007繪制三維圖形的重繪制三維圖形的重要工具。由于世界坐標系（要工具。由于世界坐標系（WCS）是一個單一）是一個單一固定的坐標系，繪制二維圖形雖完全可以滿足固定的坐標系，繪制二維圖形雖完全可以滿足要求，但對于繪制三維圖形時，則會產(chǎn)生很大要求，但對于

4、繪制三維圖形時，則會產(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系，即用戶坐標系。標系，即用戶坐標系。 創(chuàng)建三維用戶坐標系：創(chuàng)建三維用戶坐標系： 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。令，執(zhí)行結(jié)果可以在子菜單中選項。2022-6-24512.1.3 恢復(fù)世界坐標系恢復(fù)世界坐標系 若當前為若當前為“UCS”坐標系，要想恢復(fù)為坐標系，要想恢復(fù)為“WCS”坐標系，其方法是：坐標系，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，打開開“UCS”對話框。在對話框。在

5、“命名命名UCS”選項卡中，選項卡中，選擇選擇“世界世界”選項，再單擊選項，再單擊“置為當前置為當前”按鈕按鈕可以將當前坐標系恢復(fù)為世界坐標系（可以將當前坐標系恢復(fù)為世界坐標系（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，選項，“UCS”坐標系即恢復(fù)為世界坐標系（坐標系即恢復(fù)為世界坐標系（WCS）。）。 2022-6-246“UCS”對話框?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、曲面造型以及實體造型三種。及實體造型三

6、種。 線架模型用來描述三維對象的輪廓及斷面線架模型用來描述三維對象的輪廓及斷面特征，它主要由點、直線、曲線等組成，不具特征，它主要由點、直線、曲線等組成，不具有面和體的特征。有面和體的特征。 曲面模型用來描述曲面的形狀，一般是將曲面模型用來描述曲面的形狀，一般是將線架模型經(jīng)過進一步處理得到的。曲面模型不線架模型經(jīng)過進一步處理得到的。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形狀。面的真實形狀。 實體模型具有體的特征，它由一系列表面實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：指定多段線的起點：（指定起始點位置）（指定起始點位置） 指定直線的端點或指定直線的端點或放棄放棄(U)：（確定下一端（確定下一端點位置）點位置） 指定直線的端點或指定直線的端點或放棄放棄(U)：（確定下一端（確定下一端點位置）點位置） 指定直線的端點或指定直線的端點或閉合閉合(C)/放棄放棄(U)：（確（確定下一端點或選項）定下一端點或選項） 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?！薄捌矫媲嫫矫媲妗?指定第一個角點或指定第一個角點或?qū)ο髮ο?O)：（輸入第一角點）（輸入第一角點）指定其它角點：指定其它角點：（輸入對角點）（輸入對角點）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。在輸入第一角點時，選擇輸入第一角點時，選擇“對象對象(O)”選項，輸入選項，輸入“O”，即可在繪圖窗口選擇對象，使其轉(zhuǎn)為，即可在繪圖窗口選擇對象，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” 指定第一點或指定第一點或不可見不可見(I)：（輸入第一個點（輸入第一個點或選擇或選擇I） 指定第二點或指定第二點或不可見不可見(I)：（輸入第二個點或（輸入第二個點或選擇選擇I） 指定第三點或指定第三點

10、或不可見不可見(I)退出退出：（輸入第（輸入第三個點或選擇三個點或選擇I） 指定第四點或指定第四點或不可見不可見(I)創(chuàng)建三側(cè)面創(chuàng)建三側(cè)面：（輸入第四個點或選擇（輸入第四個點或選擇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”“建模建模”“網(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)格頂點的（輸入多邊形網(wǎng)格頂點的行數(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)格頂點的列（輸入多邊形網(wǎng)格頂點的列數(shù)）數(shù)） 指定頂點（指定頂點（0，0）的位置：）的位置：（指定第

11、一行，第一列的（指定第一行，第一列的頂點坐標）頂點坐標） 指定頂點（指定頂點（0，1）的位置：）的位置：（指定第一行，第二列的（指定第一行，第二列的頂點坐標）頂點坐標） 指定頂點（指定頂點（M-1，N-1）的位置：）的位置：（指定第（指定第M、N列列的頂點坐標）的頂點坐標） 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” 選擇要選擇的對象：選擇要選擇的對象：（選擇旋轉(zhuǎn)對象）（選擇旋轉(zhuǎn)對象） 選擇定義旋轉(zhuǎn)軸的對象：選擇定義旋轉(zhuǎn)軸的對象：（選擇旋轉(zhuǎn)軸線）（選擇旋轉(zhuǎn)軸

12、線） 指定起點角度指定起點角度0:（指定旋轉(zhuǎn)的起點角度）（指定旋轉(zhuǎn)的起點角度） 指定包含角（指定包含角（+ =逆時針，逆時針，- =順時針）順時針）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象：選擇用作輪廓曲線的對象：（選擇輪廓曲線）（選擇輪廓曲線） 選擇用作方向矢量的對象：選擇用作方向矢量的對象：（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象選擇用作曲面邊界的對象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象選擇用作

14、曲面邊界的對象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象選擇用作曲面邊界的對象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象選擇用作曲面邊界的對象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)建實體模型創(chuàng)建實體模型1 創(chuàng)建長方體創(chuàng)建長方體 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)建拉伸實體創(chuàng)建拉伸實體 8 創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)實體創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)實體 2022-6-2420“實體實體”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”“建模建模”“多段體多段體” 指定起點或指定起點或?qū)ο髮ο?O) /高度高度(H)/寬度寬度(W)/對正對正(J)對象對象：（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）指定起點或指定起點或?qū)ο髮ο?O) /高度高度(H)/寬度寬度(W)/對正對正(J)對象對象：（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）指定起點或指定起點或?qū)ο髮ο?O) /高度高度(H)/寬度寬度(W)/對正對正(J)對象對象：（輸入（輸入W）指定下一個點或指定下一個點或圓弧圓弧(A)/

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

17、建長方體。 2022-6-2423創(chuàng)建長方體示例創(chuàng)建長方體示例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” 指定楔體的第一個角點或指定楔體的第一個角點或中心點中心點(CE)0,0,0：（指定該底面矩形的第一個角點）（指定該底面矩形的第一個角點） 指定角點或指定角點或立方體立方體(C)/長度長度(L)：（指定楔（指定楔體底面矩形的另一個角點或立方體或邊長）體底面矩形的另一個角點或立方體或邊長） 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或指定圓錐體底面的中心點或橢圓橢圓(E)0,0,0：（指定圓錐體底面中心點）（指定圓錐體底面中心點） 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頂點(A)：（指定圓錐體（指定圓錐體高度值或頂點）高度值或頂點） 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?！?“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）中心點） 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”“建模建模” “圓柱體圓柱體” 指定圓柱體底面的中心點或指定圓柱體底面的中心點或橢圓橢圓(E)0.0.0：

20、（指定圓柱體中心點）（指定圓柱體中心點） 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圓心另一個圓心(C)：（指定（指定圓柱體高度值或頂面的中心點）圓柱體高度值或頂面的中心點） 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）心點） 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