AutoCAD 2010 中文版入門與提高ppt 第12章

第12章繪制和編輯三維表面隨著AutoCAD技術(shù)的普及，越來越多的工程技術(shù)人員在使用AutoCAD進行工程設(shè)計。雖然在工程設(shè)計中，通常都使用二維圖形來描述三維實體，但是由于三維圖形的逼真效果，可以通過三維立體圖直接得到透視圖或平面效果圖。因此，計算機三維設(shè)計越來越受到工程技術(shù)人員的青睞。本章主要介紹三維坐標系統(tǒng)、創(chuàng)建三維坐標系、動態(tài)觀察三維圖形、三維點的繪制、三維直線的繪制、三維構(gòu)造線的繪制、三維多義線的繪制、三維曲面的繪制等知識。學習要點了解三維模型的分類學習視圖的顯示設(shè)置和觀察模式學習三維曲面的編輯熟練掌握三維點、面和三維曲面的繪制12.1三維坐標系統(tǒng)

【執(zhí)行方式】命令行：UCSMAN（快捷命令：UC）。菜單欄：選擇菜單欄中的“工具”→“命名UCS”命令。工具欄：單擊“UCSII”工具欄中的“命名UCS”按鈕。執(zhí)行上述操作后，系統(tǒng)打開如圖所示的“UCS”對話框?！具x項說明】1．“命名UCS”選項卡2．“正交UCS”選項卡3．“設(shè)置”選項卡12.1.1坐標系設(shè)置

12.1.2創(chuàng)建坐標系

【執(zhí)行方式】命令行：UCS。菜單欄：選擇菜單欄中的“工具”→“新建UCS”命令。工具欄：單擊“UCS”工具欄中的任一按鈕?！静僮鞑襟E】命令行提示與操作如下。命令：UCS↙當前UCS名稱:*左視*指定UCS的原點或[面(F)/命名(NA)/對象(OB)/上一個(P)/視圖(V)/世界(W)/X/Y/Z/Z軸(ZA)]<世界>:【選項說明】（1）指定UCS的原點（2）面（F）（3）對象（OB）（4）視圖（V）（5）世界（W）（6）X、Y、Z（7）Z軸（ZA）

12.1.3動態(tài)坐標系

打開動態(tài)坐標系的具體操作方法是按下狀態(tài)欄中的“允許/禁止動態(tài)UCS”按鈕?？梢允褂脛討B(tài)UCS在三維實體的平整面上創(chuàng)建對象，而無需手動更改UCS方向。在執(zhí)行命令的過程中，當將光標移動到面上方時，動態(tài)UCS會臨時將UCS的XY平面與三維實體的平整面對齊，如圖所示。動態(tài)UCS激活后，指定的點和繪圖工具（如極軸追蹤和柵格）都將與動態(tài)UCS建立的臨時UCS相關(guān)聯(lián)。12.2觀察模式

12.2.1動態(tài)觀察AutoCAD2010提供了具有交互控制功能的三維動態(tài)觀測器，利用三維動態(tài)觀測器用戶可以實時地控制和改變當前視口中創(chuàng)建的三維視圖，以得到期望的效果。動態(tài)觀察分為3類，分別是受約束的動態(tài)觀察、自由動態(tài)觀察和連續(xù)動態(tài)觀察，具體介紹如下。1．受約束的動態(tài)觀察【執(zhí)行方式】命令行：3DORBIT（快捷命令：3DO）。菜單欄：選擇菜單欄中的“視圖”→“動態(tài)觀察”→“受約束的動態(tài)觀察”命令?？旖莶藛危簡⒂媒换ナ饺S視圖后，在視口中右擊，打開快捷菜單，如圖所示，選擇“受約束的動態(tài)觀察”命令。工具欄：單擊“動態(tài)觀察”工具欄中的“受約束的動態(tài)觀察”按鈕或“三維導(dǎo)航”工具欄中的“受約束的動態(tài)觀察”按鈕，如圖所示。執(zhí)行上述操作后，視圖的目標將保持靜止，而視點將圍繞目標移動。但是，從用戶的視點看起來就像三維模型正在隨著光標的移動而旋轉(zhuǎn)，用戶可以以此方式指定模型的任意視圖。系統(tǒng)顯示三維動態(tài)觀察光標圖標。如果水平拖動鼠標，相機將平行于世界坐標系（WCS）的XY平面移動。如果垂直拖動鼠標，相機將沿Z軸移動，如圖所示。2．自由動態(tài)觀察【執(zhí)行方式】命令行：3DFORBIT。菜單欄：選擇菜單欄中的“視圖”→“動態(tài)觀察”→“自由動態(tài)觀察”命令?？旖莶藛危簡⒂媒换ナ饺S視圖后，在視口中右擊，打開快捷菜單，如圖所示，選擇“自由動態(tài)觀察”命令。工具欄：單擊“動態(tài)觀察”工具欄中的“自由動態(tài)觀察”按鈕或“三維導(dǎo)航”工具欄中的“自由動態(tài)觀察”按鈕。執(zhí)行上述操作后，在當前視口出現(xiàn)一個綠色的大圓，在大圓上有4個綠色的小圓，如圖所示。此時通過拖動鼠標就可以對視圖進行旋轉(zhuǎn)觀察。在三維動態(tài)觀測器中，查看目標的點被固定，用戶可以利用鼠標控制相機位置繞觀察對象得到動態(tài)的觀測效果。當光標在綠色大圓的不同位置進行拖動時，光標的表現(xiàn)形式是不同的，視圖的旋轉(zhuǎn)方向也不同。視圖的旋轉(zhuǎn)由光標的表現(xiàn)形式和其位置決定的，光標在不同位置有、、、幾種表現(xiàn)形式，可分別對對象進行不同形式的旋轉(zhuǎn)。3．連續(xù)動態(tài)觀察【執(zhí)行方式】命令行：3DCORBIT。菜單欄：選擇菜單欄中的“視圖”→“動態(tài)觀察”→“自由動態(tài)觀察”命令?？旖莶藛危簡⒂媒换ナ饺S視圖后，在視口中右擊，打開快捷菜單，選擇“連續(xù)動態(tài)觀察”命令。工具欄：單擊“動態(tài)觀察”工具欄中的“連續(xù)動態(tài)觀察”按鈕或“三維導(dǎo)航”工具欄中的“連續(xù)動態(tài)觀察”按鈕。執(zhí)行上述操作后，繪圖區(qū)出現(xiàn)動態(tài)觀察圖標，按住鼠標左鍵拖動，圖形按鼠標拖動的方向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)速度為鼠標拖動的速度，如圖所示。12.2.2視圖控制器【執(zhí)行方式】命令行：NAVVCUBE?！静僮鞑襟E】命令行提示與操作如下。命令:NAVVCUBE↙輸入選項[開(ON)/關(guān)(OFF)/設(shè)置(S)]<ON>:上述命令控制視圖控制器的打開與關(guān)閉，當打開該功能時，繪圖區(qū)的右上角自動顯示視圖控制器，如圖所示。單擊控制器的顯示面或指示箭頭，界面圖形就自動轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的方向視圖。如圖所示為單擊控制器“上”面后，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到上視圖的情形。單擊控制器上的按鈕，系統(tǒng)回到西南等軸測視圖?！緢?zhí)行方式】命令行：3DFACE（快捷命令：3F）。菜單欄：選擇菜單欄中的“繪圖”→“建模”→“網(wǎng)格”→“三維面”命令?！静僮鞑襟E】命令行提示與操作如下。命令：3DFACE↙指定第一點或[不可見（I）]:指定某一點或輸入I【選項說明】（1）指定第一點（2）不可見（I）12.3三維繪制12.3.1繪制三維面12.3.2繪制多邊網(wǎng)格面

【執(zhí)行方式】命令行：PFACE?！静僮鞑襟E】命令行提示與操作如下。命令：PFACE↙指定頂點1的位置:輸入點1的坐標或指定一點指定頂點2的位置或<定義面>:輸入點2的坐標或指定一點……指定頂點n的位置或<定義面>:輸入點N的坐標或指定一點在輸入最后一個頂點的坐標后，在提示下直接按<Enter>鍵，命令行提示與操作如下。輸入頂點編號或[顏色(C)/圖層(L)]:輸入頂點編號或輸入選項輸入平面上頂點的編號后，根據(jù)指定的頂點序號，AutoCAD會生成一平面。當確定了一個平面上的所有頂點之后，在提示狀態(tài)下按<Enter>鍵，AutoCAD則指定另外一個平面上的頂點。12.3.3繪制三維網(wǎng)格【執(zhí)行方式】命令行：3DMESH。菜單欄：選擇菜單欄中的“繪圖”→“建?！薄熬W(wǎng)格”→“三維網(wǎng)格”命令。

【操作步驟】命令行提示與操作如下。命令：3DMESH↙輸入M方向上的網(wǎng)格數(shù)量：輸入2～256之間的值輸入N方向上的網(wǎng)格數(shù)量：輸入2～256之間的值指定頂點(0,0)的位置：輸入第一行第一列的頂點坐標指定頂點(0,1)的位置：輸入第一行第二列的頂點坐標指定頂點(0,2)的位置：輸入第一行第三列的頂點坐標圖12-17三維網(wǎng)格表面……指定頂點(0,N-1)的位置：輸入第一行第N列的頂點坐標指定頂點(1,0)的位置：輸入第二行第一列的頂點坐標指定頂點(1,1)的位置：輸入第二行第二列的頂點坐標

……指定頂點(1,N-1)的位置：輸入第二行第N列的頂點坐標……指定頂點(M-1,N-1)的位置：輸入第M行第N列的頂點坐標如圖所示為繪制的三維網(wǎng)格表面。12.4繪制三維網(wǎng)格曲面

【執(zhí)行方式】命令行：RULESURF。菜單欄：選擇菜單欄中的“繪圖”→“建?！薄熬W(wǎng)格”→“直紋網(wǎng)格”命令?！静僮鞑襟E】命令行提示與操作如下。命令：RULESURF↙當前線框密度:SURFTAB1=當前值選擇第一條定義曲線:指定第一條曲線選擇第二條定義曲線:指定第二條曲線下面生成一個簡單的直紋曲面。首先選擇菜單欄中的“視圖”→“三維視圖”→“西南等軸測”命令，將視圖轉(zhuǎn)換為“西南等軸測”，然后繪制如圖所示的兩個圓作為草圖，執(zhí)行直紋曲面命令RULESURF，分別選擇繪制的兩個圓作為第一條和第二條定義曲線，最后生成的直紋曲面如圖所示。12.4.1直紋曲面

12.4.2平移曲面

【執(zhí)行方式】命令行：TABSURF。菜單欄：選擇菜單欄中的“繪圖”→“建?！薄熬W(wǎng)格”→“平移網(wǎng)格”命令。【操作步驟】命令行提示與操作如下。命令：TABSURF↙當前線框密度：SURFTAB1=6選擇用作輪廓曲線的對象：選擇一個已經(jīng)存在的輪廓曲線選擇用作方向矢量的對象:選擇一個方向線【選項說明】（1）輪廓曲線：可以是直線、圓弧、圓、橢圓、二維或三維多段線。AutoCAD默認從輪廓曲線上離選定點最近的點開始繪制曲面。（2）方向矢量：指出形狀的拉伸方向和長度。在多段線或直線上選定的端點決定拉伸的方向。如圖所示為選擇圖中六邊形為輪廓曲線對象，以圖中所繪制的直線為方向矢量繪制的圖形，平移后的曲面圖形如圖所示。

12.4.3邊界曲面

【執(zhí)行方式】命令行：EDGESURF。菜單欄：選擇菜單欄中的“繪圖”→“建?！薄熬W(wǎng)格”→“邊界網(wǎng)格”命令。【操作步驟】命令行提示與操作如下。命令：EDGESURF↙當前線框密度：SURFTAB1=6SURFTAB2=6選擇用作曲面邊界的對象1：選擇第一條邊界線選擇用作曲面邊界的對象2：選擇第二條邊界線選擇用作曲面邊界的對象3：選擇第三條邊界線選擇用作曲面邊界的對象4：選擇第四條邊界線【選項說明】系統(tǒng)變量SURFTAB1和SURFTAB2分別控制M、N方向的網(wǎng)格分段數(shù)?？赏ㄟ^在命令行輸入SURFTAB1改變M方向的默認值，在命令行輸入SURFTAB2改變N方向的默認值。12.4.4旋轉(zhuǎn)曲面【執(zhí)行方式】命令行：REVSURF。菜單欄：選擇菜單欄中的“繪圖”→“建?！薄熬W(wǎng)格”→“旋轉(zhuǎn)網(wǎng)格”命令?！静僮鞑襟E】命令行提示與操作如下。命令：REVSURF↙當前線框密度：SURFTAB1=6SURFTAB2=6選擇要旋轉(zhuǎn)的對象1：選擇已繪制好的直線、圓弧、圓或二維、三維多段線選擇定義旋轉(zhuǎn)軸的對象：選擇已繪制好用作旋轉(zhuǎn)軸的直線或是開放的二維、三維多段線指定起點角度<0>：輸入值或直接按<Enter>鍵接受默認值指定包含角度（+=逆時針，－=順時針）<360>:輸入值或直接按<Enter>鍵接受默認值【選項說明】（1）起點角度（2）包含角（3）系統(tǒng)變量SURFTAB1和SURFTAB212.4.5平面曲面【執(zhí)行方式】命令行：PLANESURF。菜單欄：選擇菜單欄中的“繪圖”→“建模”→“平面曲面”命令。【操作步驟】命令行提示與操作如下。命令：PLANESURF↙指定第一個角點或[對象(O)]<對象>:【選項說明】（1）指定第一個角點：通過指定兩個角點來創(chuàng)建矩形形狀的平面曲面，如圖所示。（2）對象（O）：通過指定平面對象創(chuàng)建平面曲面，如圖所示。12.5繪制基本三維曲面12.5.1基本形體表面12.5.2長方體表面

【執(zhí)行方式】命令行：3D?！静僮鞑襟E】命令行提示如下。命令:3D↙正在初始化...已加載三維對象輸入選項[長方體表面(B)/圓錐面(C)/下半球面(DI)/上半球面(DO)/網(wǎng)格(M)/棱錐面(P)/球面(S)/圓環(huán)面(T)/楔體表面(W)]:【執(zhí)行方式】命令行：AI_BOX。【操作步驟】命令行提示與操作如下。命令:AI_BOX↙指定角點給長方體:根據(jù)需要，選擇一個點指定長度給長方體:輸入距離值指定長方體表面的寬度或[立方體(C)]:輸入距離值指定高度給長方體:輸入距離值【選項說明】（1）在命令行“指定長方體表面的寬度或[立方體（C）]”的提示下，若輸入“C”，將繪制一個正方體表面。（2）旋轉(zhuǎn)角度（3）參照（R）12.5.3實例——寫字臺的繪制繪制步驟12.6網(wǎng)格編輯

【執(zhí)行方式】命令行：MESHSMOOTHMORE（MESHSMOOTHLESS）。菜單欄：選擇菜單欄中的“修改”→“網(wǎng)格編輯”→“提高平滑度”（或“降低平滑度”）命令。工具欄：單擊“平滑網(wǎng)格”工具欄中的“提高網(wǎng)格平滑度”按鈕（或“降低網(wǎng)格平滑度”按鈕）?！静僮鞑襟E】命令行提示與操作如下。命令：MESHSMOOTHMORE↙選擇要提高平滑度的網(wǎng)格對象:選擇網(wǎng)格對象選擇要提高平滑度的網(wǎng)格對象:↙選擇對象后，系統(tǒng)就將對象網(wǎng)格提高平滑度，如圖和圖所示為提高網(wǎng)格平滑度前后的對比。12.6.1提高（降低）平滑度12.6.2其他網(wǎng)格編輯命令

AutoCAD2010“修改”菜單下的“網(wǎng)格編輯”子菜單還提供了以下幾個菜單命令。（1）銳化（取消銳化）（2）優(yōu)化網(wǎng)格（3）分割面（4）轉(zhuǎn)換為具有鑲嵌面的實體（5）轉(zhuǎn)換為具有鑲嵌面的曲面（6）轉(zhuǎn)換為平滑實體（7）轉(zhuǎn)換為平滑曲面12.7編輯三維曲面12.7.1三維鏡像【執(zhí)行方式】命令行：MIRROR3D。菜單欄：選擇菜單欄中的“修改”→“三維操作”→“三維鏡像”命令。【操作步驟】命令行提示與操作如下。命令：MIRROR3D↙選擇對象：選擇要鏡像的對象選擇對象：選擇下一個對象或按<Enter>鍵指定鏡像平面(三點)的第一個點或[對象(O)/上一個(L)/Z軸(Z)/視圖(V)/XY平面(XY)/YZ平面(YZ)/ZX平面(ZX)/三點(3)]<三點>：【選項說明】（1）點（2）Z軸（Z）（3）視圖（V）（4）XY（YZ、ZX）平面

12.7.2三維陣列【執(zhí)行方式】命令行：3DARRAY。菜單欄：選擇菜單欄中的“修改”→“三維操作”→“三維陣列”命令?！静僮鞑襟E】命令行提示與操作如下。命令：3DARRAY↙選擇對象：選擇要陣列的對象選擇對象：選擇下一個對象或按<Enter>鍵輸入陣列類型[矩形（R）/環(huán)形（P）]<矩形>：【選項說明】（1）矩形（R）（2）環(huán)形（P）1