繪制三維表面演示文稿

繪制三維表面演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有23頁\編輯于星期四（優(yōu)選）繪制三維表面現(xiàn)在是2頁\一共有23頁\編輯于星期四三維繪圖基礎(chǔ)AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程在AutoCAD中，分別有三維線框模型、三維曲面模型和三維實體模型等3類三維模型。AutoCAD提供了豐富的實體編輯和修改命令，各實體之間可進行多種布爾運算命令，從而創(chuàng)建出復(fù)雜形狀的三維實體模型。●三維線框模型：由三維直線和曲線命令創(chuàng)建的輪廓模型，沒有面和體的特征?！袢S曲面模型：由曲面命令創(chuàng)建的沒有厚度的表面模型，具有面的特征。●三維實體模型：由實體命令創(chuàng)建的具有線、面、體特征的實體模型。在AutoCAD2007中，提供了有利于創(chuàng)建三維對象的工作空間，配合動態(tài)輸入，可以讓簡單三維模型更接近參數(shù)化，并增加了動態(tài)UCS等工具，使得AutoCAD三維建模更加簡單容易。現(xiàn)在是3頁\一共有23頁\編輯于星期四三維繪圖基礎(chǔ)設(shè)置三維繪圖環(huán)境三維繪圖術(shù)語基礎(chǔ)坐標(biāo)系控制創(chuàng)建用戶坐標(biāo)系A(chǔ)utoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程現(xiàn)在是4頁\一共有23頁\編輯于星期四三維繪圖基礎(chǔ)AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程AutoCAD2007專門為三維建模設(shè)置了三維的工作空間，只需從工作空間的下拉列表中選擇“三維建模”，即可在需要使用時切換到三維工作空間窗口界面，如圖10-1所示。設(shè)置三維繪圖環(huán)境圖10-1三維建模工作空間【提示】在剛打開AutoCAD2007時，系統(tǒng)也會提示用戶是進入三維建?？臻g，還是進入AutoCAD經(jīng)典空間。在選擇了“三維建模”工作空間后，整個工作界面成為專門為三維建模設(shè)置的環(huán)境，繪圖區(qū)域成為一個三維的視圖，右側(cè)是三維建模常用的一些面板，由于工具選項板暫時不需用到，可先將其關(guān)閉。右側(cè)面板由上到下分別是：三維操作控制臺、三維導(dǎo)航控制臺、視覺樣式控制臺、光源控制臺、材質(zhì)控制臺、渲染控制臺等?，F(xiàn)在是5頁\一共有23頁\編輯于星期四三維繪圖基礎(chǔ)設(shè)置三維繪圖環(huán)境AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程AutoCAD2007還把二維圖形設(shè)計中引入的基于夾點的直觀編輯功能，例如動態(tài)輸入、正交和對象追蹤集成到實體和曲面建模中。因此，用戶在AutoCAD2007中，幾乎不再需要任何額外的學(xué)習(xí)，便可以快速創(chuàng)建和編輯實體和曲面模型，從而提高繪圖速度并大大減少了達到嫻熟操作所需的訓(xùn)練時間。在AutoCAD2007中，可通過新的實體和曲面工具，方便地創(chuàng)建實體和曲面模型，并由更加復(fù)雜的曲面來定義表面實體對象。而且為增強可用性，重新設(shè)計過的用戶界面可使用單一環(huán)境來創(chuàng)建實體和曲面。盡管AutoCAD2007在三維建模方面功能增強了許多，但在繪制三維模型時仍然需要原來的二維基礎(chǔ)知識為根基，新增功能只是在某些方面得到進行了一些改進而已（如，在三維模型中標(biāo)注尺寸，就需要在標(biāo)注尺寸的表面新建坐標(biāo)系，從而在此表面上標(biāo)注尺寸）。AutoCAD2007中繪制3D圖形的方式有如下三種：●線架構(gòu)：輸入3D坐標(biāo)點并以連結(jié)線段的方式構(gòu)成3D圖形，畫出的圖形只由點、線、曲線所構(gòu)成，不含有面的特性，因此無法實現(xiàn)隱藏（Hide）、描影（Shade）、彩現(xiàn)（Render）等效果，且繪制3D圖形的過程要輸入許多3D坐標(biāo)，繁瑣費時，較不實用。●曲

面：利用AutoCAD提供各種網(wǎng)面建立命令，可輕易通過網(wǎng)格構(gòu)成的3D曲面繪制出立體圖形，且可以實現(xiàn)對圖形的隱藏（Hide）、描影（Shade）及彩現(xiàn)（Render）等效果，但由于3D曲面是由網(wǎng)格所構(gòu)成，因此得到的物體表面只是近似曲面，網(wǎng)格愈密，愈接近真實表面?！駥?/p>

體：利用AutoCAD提供的各種建立實體命令直接畫出立體圖形，所建立的圖形代表一個物體的整個體積，并含有體積、質(zhì)量等性質(zhì)，而且提供隱藏（Hide）、描影（Shade）及彩現(xiàn)（Render）的功能?，F(xiàn)在是6頁\一共有23頁\編輯于星期四三維繪圖基礎(chǔ)三維繪圖術(shù)語基礎(chǔ)AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程在創(chuàng)建三維對象之前，需要先來講述一下三維建模方面的一些基本術(shù)語，如用戶坐標(biāo)系統(tǒng)（UCS，UserCoordinateSystem），它可以在繪制圖形時，切換坐標(biāo)系統(tǒng)到自己定義的UCS中，對于較復(fù)雜的圖形，可將3D簡化成2D的方式繪制；用于3D圖形的尺寸標(biāo)注也很方便。每一個UCS都可有不同的原點，且可以將UCS定義到任意位置。正常情況下，坐標(biāo)系統(tǒng)原點在絕對坐標(biāo)（0,0,0）處，如圖10-2所示，用戶則可利用UCS，將原點定義到立體圖形的其它位置，以簡化繪圖工作，如圖10-3所示。圖10-2三維繪圖術(shù)語圖10-3改變視點前后的效果現(xiàn)在是7頁\一共有23頁\編輯于星期四三維繪圖基礎(chǔ)坐標(biāo)系控制AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程在AutoCAD的三維坐標(biāo)系中，分為X、Y、Z軸，它們的相互位置遵循右手定則。相對于二維系統(tǒng)坐標(biāo)而言，在三維坐標(biāo)系統(tǒng)中同樣也有世界坐標(biāo)系、用戶坐標(biāo)系等，并且同樣存在相對坐標(biāo)和絕對坐標(biāo)之分。相對于極坐標(biāo)系在三維空間中有兩種擴展，一種是增加了Z軸的柱坐標(biāo)系，一種是增加了與XY平面所成角度的球坐標(biāo)系。柱坐標(biāo)表示為（X<[與X軸所成的角度]，Z），而球坐標(biāo)將表示為（X<[與X軸所成的角度]<[與XY平面所成的角度]）。下面主要講述一下三維坐標(biāo)的三種形式：1．三維笛卡爾坐標(biāo)三維笛卡爾坐標(biāo)也叫三維直角坐標(biāo)，只是相對于二維直角坐標(biāo)（X,Y）增加了一個Z方向的坐標(biāo)，將空間中的點用三維坐標(biāo)值（X,Y,Z）方式來表示。如坐標(biāo)（120,200,150）則表示該點與坐標(biāo)原點在X軸方向上的距離為120，在Y軸方向上的距離為200，在Z軸方向上的距離為150。相比于二維直角坐標(biāo)，三維笛卡爾坐標(biāo)除可使用基于當(dāng)前坐標(biāo)系原點的絕對坐標(biāo)值之外，還可使用基于上一個輸入點的相對坐標(biāo)值（即在坐標(biāo)值前面加一個@符號）。現(xiàn)在是8頁\一共有23頁\編輯于星期四三維繪圖基礎(chǔ)坐標(biāo)系控制AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程2．柱坐標(biāo)與球坐標(biāo)柱坐標(biāo)與二維坐標(biāo)中的極坐標(biāo)相似，但增加了從所要確定的點到XY平面的高度值，即指定坐標(biāo)到XY平面的Z軸距離。如三維坐標(biāo)（A<B,C）表示點在XY平面內(nèi)的投影與X軸夾角為B度，投影到原點的距離為A個單位，沿Z軸距離為C個單位。與三維笛卡爾坐標(biāo)相似，柱坐標(biāo)也可以使用相對坐標(biāo)的形式（即在坐標(biāo)值前面加一個@符號），來表示某點相對于上一個輸入點的相對坐標(biāo)值。使用球坐標(biāo)表示三維空間中的點時，空間中點的三維坐標(biāo)值用d<a<b的方式來進行表示，需要指定三個參數(shù)：點到原點的距離、點在XY平面上的投影與X軸的夾角、點與XY平面的夾角。如坐標(biāo)（A<B<C）表示坐標(biāo)原點的距離為A，投影與X軸的夾角為B度，點與XY平面的夾角為C度。與三維笛卡爾坐標(biāo)相似，球坐標(biāo)也可以使用相對坐標(biāo)的形式（即在坐標(biāo)值前面加一個@符號），來表示某點相對于上一個輸入點的相對坐標(biāo)值。3．世界坐標(biāo)系與用戶坐標(biāo)系除上述的坐標(biāo)分類之外，還有一種坐標(biāo)分類：一個是被稱為世界坐標(biāo)系（WCS）的固定坐標(biāo)系；一個是用戶根據(jù)繪圖需要自己建立的可移動坐標(biāo)系，也叫用戶坐標(biāo)系（UCS）。在系統(tǒng)初始設(shè)置中，這兩個坐標(biāo)系在新圖形中是重合的，系統(tǒng)一般只顯示用戶坐標(biāo)系。在AutoCAD三維建模中幾乎完全使用了用戶坐標(biāo)系，如圖10-5所示。若默認(rèn)坐標(biāo)系在圖形中下的位置，則AutoCAD通常是在基于當(dāng)前坐標(biāo)系的XOY平面上進行繪圖，此時如果在立方體的兩個側(cè)面繪制圓形，則需要將當(dāng)前的用戶坐標(biāo)系變換到繪制圓形的平面上，變換到UCS1之后可在左側(cè)立面繪制圓形，變換到UCS2后可在右側(cè)立面繪制圓形。坐標(biāo)軸在三維建模環(huán)境中默認(rèn)顯示于繪圖區(qū)域的右下角（如圖10-6所示），根據(jù)選擇的視覺樣式的不同而有所區(qū)別，視覺樣式是在“視覺樣式控制臺”中實現(xiàn)切換的?，F(xiàn)在是9頁\一共有23頁\編輯于星期四AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程圖10-5用戶坐標(biāo)系圖10-6不同視覺樣式的坐標(biāo)顯示現(xiàn)在是10頁\一共有23頁\編輯于星期四三維繪圖基礎(chǔ)創(chuàng)建用戶坐標(biāo)系A(chǔ)utoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程AutoCAD通常是在基于當(dāng)前坐標(biāo)系的XOY平面（即構(gòu)造平面）上進行繪圖的，在三維環(huán)境下繪圖，需要在三維模型不同的平面上繪圖。因此，要把當(dāng)前坐標(biāo)系的XOY平面變換到需要繪圖的平面上，即需要創(chuàng)建新的用戶坐標(biāo)系，以便清楚、方便地創(chuàng)建三維模型。用戶可根據(jù)自己的實際需要定義、保存和恢復(fù)任意多個用戶坐標(biāo)系，創(chuàng)建（或變換）用戶坐標(biāo)系的實質(zhì)就是重新確定坐標(biāo)系新的原點和新的X軸、Y軸、Z軸方向。AutoCAD提供了多種方式來創(chuàng)建用戶坐標(biāo)系，下面介紹3種用來創(chuàng)建用戶坐標(biāo)系的方式。●在命令行中直接輸入“UCS”命令（大小寫均可）并按“空格”鍵或Enter鍵之后，在命令的選項中進行相應(yīng)選擇來創(chuàng)建用戶坐標(biāo)系?！裢ㄟ^選擇【工具（T）】→【新建UCS（W）】菜單項中的命令選項來創(chuàng)建用戶坐標(biāo)系，如圖10-7所示?！裢ㄟ^如圖10-8所示的【UCS】工具欄來創(chuàng)建用戶坐標(biāo)系，這種方式比較方便快捷。現(xiàn)在是11頁\一共有23頁\編輯于星期四AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程圖10-7【新建UCS（W）】菜單項圖10-8【UCS】工具欄現(xiàn)在是12頁\一共有23頁\編輯于星期四視覺樣式默認(rèn)的視覺樣式視覺樣式管理器AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程在AutoCAD2007中，視覺樣式是用來控制視口中邊和著色顯示的一組設(shè)置，用戶可通過更改視覺樣式的特性，控制視口中的顯示，而不是使用命令或設(shè)置系統(tǒng)變量。用戶可以在AutoCAD2007的視覺樣式管理器（位于右側(cè)面板的【視覺樣式】控制面板中，如圖10-11所示）中創(chuàng)建和更改視覺樣式的設(shè)置。一旦應(yīng)用了視覺樣式或更改了其設(shè)置，即可在視口中查看效果。圖10-11【視覺樣式】控制面板現(xiàn)在是13頁\一共有23頁\編輯于星期四視覺樣式默認(rèn)的視覺樣式AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程在AutoCAD2007中提供了五種默認(rèn)的視覺樣式，在【視覺樣式】操作面板中單擊【三維隱藏】右邊的下拉三角按鈕，即可從彈出的視覺樣式面板中進行不同視覺樣式的切換，如圖10-12所示。二維線框概念三維隱藏三維線框圖10-12默認(rèn)視覺樣式控制面板現(xiàn)在是14頁\一共有23頁\編輯于星期四視覺樣式視覺樣式管理器AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程在【視覺樣式】操作面板中單擊

按鈕，即可打開【視覺樣式管理器】面板，重新設(shè)置視覺樣式及自定義視覺樣式，如圖10-18所示。另外，在此窗口中單擊

按鈕，即可打開【創(chuàng)建新的視覺樣式】對話框為新視覺樣式命名，創(chuàng)建出新的視覺樣式，如圖10-19所示。單擊

按鈕，系統(tǒng)將會把選中的視覺樣式應(yīng)用于當(dāng)前視口中；單擊

按鈕，系統(tǒng)會將選中的視覺樣式輸出到工具選項面板中。圖10-18視覺樣式管理器圖10-19新建的視覺樣式現(xiàn)在是15頁\一共有23頁\編輯于星期四三維模型的繪制三維制作控制臺最基本的8種三維形體由平面圖生成三維實體布爾運算求集編輯三維實體的面、邊、體三維位置操作三維螺旋線的繪制AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程現(xiàn)在是16頁\一共有23頁\編輯于星期四三維模型的繪制三維制作控制臺AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程在AutoCAD2007的三維建模環(huán)境中，主要靠屏幕右側(cè)的“三維制作控制臺”來變換三維模型的觀察方位，如圖10-32所示。1．特殊視圖觀察三維模型三維制作控制臺的“視圖”下拉列表中列舉了六個標(biāo)準(zhǔn)視圖方向（如“俯視”、“主視”等），還有四個軸測圖方向（如“西南等軸測”、“東南等軸測”等）。在變換六個標(biāo)準(zhǔn)視圖方向時，當(dāng)前的UCS將同時進行相應(yīng)的更換，也即當(dāng)前的視圖平面與UCS的XOY平面平行；而變換四個軸測圖視圖時，UCS卻不發(fā)生變化。圖10-32三維制作控制臺現(xiàn)在是17頁\一共有23頁\編輯于星期四三維模型的繪制三維制作控制臺AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程2．使用動態(tài)觀察查看三維模型在AutoCAD的動態(tài)觀察中，用戶可以動態(tài)、交互、直觀地觀察顯示的三維模型，從而使創(chuàng)建三維模型更為方便。在AutoCAD默認(rèn)的三維建模環(huán)境中，單擊三維制作控制臺上的【受約束的動態(tài)觀察】按鈕，將會彈出三個按鈕，分別是【受約束的動態(tài)觀察】按鈕、【自由動態(tài)觀察】按鈕和【連續(xù)動態(tài)觀察】按鈕，如圖10-35所示。圖10-35動態(tài)觀察按鈕現(xiàn)在是18頁\一共有23頁\編輯于星期四三維模型的繪制最基本的8種三維形體AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程在AutoCAD2007的三維建模環(huán)境中，可以編輯三維實體模型的指定面，編輯三維實體模型的指定邊，還可以編輯三維實體模型中的形體。使用對基本實體的布爾運算，可以創(chuàng)建出復(fù)雜的三維實體模型。在AutoCAD2007中可直接創(chuàng)建出多段體、長方體、楔體、圓錐體、球體、圓柱體、棱錐面、圓環(huán)體等8種基本形體，如圖10-42所示。圖10-428種基本形體現(xiàn)在是19頁\一共有23頁\編輯于星期四三維模型的繪制由平面圖生成三維實體AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程在AutoCAD2007中，可采用兩種由平面封閉多段線（或面域）圖形作為截面，通過拉伸或旋轉(zhuǎn)創(chuàng)建三維實體的方法。1．拉伸（EXTRUDE）該命令主要用于由二維平面創(chuàng)建三維實體，指定高度時尖括號內(nèi)的值是上次創(chuàng)建拉伸模型時輸入的高度，如圖10-43所示。2．旋轉(zhuǎn)（REVOLVE）該命令的主要用于由二維平面繞空間軸旋轉(zhuǎn)來創(chuàng)建三維實體。執(zhí)行旋轉(zhuǎn)命令時，旋轉(zhuǎn)截面不能橫跨旋轉(zhuǎn)軸兩側(cè)，如圖10-44所示。圖10-43直線路徑拉伸的圖例圖10-44曲線路徑拉伸的圖例現(xiàn)在是20頁\一共有23頁\編輯于星期四三維模型的繪制布爾運算求集AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程利用AutoCAD2007中的實體編輯布爾操作命令，可以實現(xiàn)實體間的并集、交集和差集運算。1．并集該運算的作用是能把實體組合起來，創(chuàng)建新的實體。操作時只要將要合并的實體對象一一選擇上就可以了。2．差集該運算的作用是從實體中減去另外的實體，從而創(chuàng)建新的實體。第一次提示選擇的對象一般就是那個比較大的對象，選完后按回車鍵從中刪除實體或面域；第二次選擇的對象是那個比較小的對象（但也可能會出現(xiàn)需要刪除的實體或面域，會比要從中刪除的實體或面域大的情況），選擇后按回車鍵，即可要刪除實體或面域。3．交集該運算的作用是將實體的公共相交部分創(chuàng)建為新的實體，操作時只需將要求交集的實體對象一一選擇上即可。如，對兩個長方體分別嘗試進行并集、差集與交集運算之后，采用“概念”視覺樣式來觀察，即可得到如圖10-45所示的結(jié)果。圖10-45布爾運算求集圖例現(xiàn)在是21頁\一共有23頁\編輯于星期四三維模型的繪制編輯三維實體的面、邊、體AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)教程利用AutoCAD2007主窗口中【修改（M）】→【實體編輯（N）】菜單項下的【拉伸面（E）】、【移動面（M