第12章三維繪圖

第12章三維繪圖

本章的學(xué)習(xí)主要內(nèi)容：三維坐標(biāo)系的概念。三維模型。創(chuàng)建線框模型。創(chuàng)建曲面模型。創(chuàng)建實(shí)體模型。5/12/2023112.1三維坐標(biāo)系

AutoCAD采用世界坐標(biāo)系和用戶坐標(biāo)系。世界坐標(biāo)系簡稱WCS，用戶坐標(biāo)系簡稱UCS。在屏幕上繪圖區(qū)的左下角有一個反映當(dāng)前坐標(biāo)系的圖標(biāo)，圖標(biāo)中X、Y的箭頭表示當(dāng)前坐標(biāo)系X軸、Y軸的正方向，系統(tǒng)默認(rèn)當(dāng)前UCS坐標(biāo)系為WCS，否則為UCS。

5/12/2023212.1.1世界坐標(biāo)系

世界坐標(biāo)系（WorldCoordinateSystem，簡稱WCS）是一種固定的坐標(biāo)系，即原點(diǎn)和各坐標(biāo)軸的方向固定不變。三維坐標(biāo)與二維坐標(biāo)基本相同，只不過是多了個第三維坐標(biāo)即Z軸。在三維空間繪圖時，需要指定X、Y和Z的坐標(biāo)值才能確定點(diǎn)的位置。當(dāng)用戶以世界坐標(biāo)的形式輸入一個點(diǎn)時，可以采用直角坐標(biāo)、柱面坐標(biāo)和球面坐標(biāo)的方式來實(shí)現(xiàn)。5/12/2023312.1.2用戶坐標(biāo)系

用戶坐標(biāo)系（UserCoordinateSystem，簡稱UCS）是AutoCAD2005繪制三維圖形的重要工具。由于世界坐標(biāo)系（WCS）是一個單一固定的坐標(biāo)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)生很大的不便。為此AutoCAD允許用戶建立自己的坐標(biāo)系，即用戶坐標(biāo)系。創(chuàng)建三維用戶坐標(biāo)系：操作格式

從菜單欄輸入“工具”→“新建UCS”命令，執(zhí)行結(jié)果可以在子菜單中選項(xiàng)。5/12/2023412.1.3恢復(fù)世界坐標(biāo)系

若當(dāng)前為“UCS”坐標(biāo)系，要想恢復(fù)為“WCS”坐標(biāo)系，其方法是：①從“工具”菜單中選擇“命名UCS”，打開“UCS”對話框。在“命名UCS”選項(xiàng)卡中，選擇“世界”選項(xiàng)，再單擊“置為當(dāng)前”按鈕可以將當(dāng)前坐標(biāo)系恢復(fù)為世界坐標(biāo)系（WCS）。

②從“工具”菜單中選擇“新建UCS”子菜單。然后在子菜單中選擇“世界”選項(xiàng)，“UCS”坐標(biāo)系即恢復(fù)為世界坐標(biāo)系（WCS）。5/12/20235“UCS”對話框5/12/2023612.2三維模型概況

三維造型可以分為線架造型、曲面造型以及實(shí)體造型三種。

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(diǎn)、直線、曲線等組成，不具有面和體的特征。

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(jìn)一步處理得到的。曲面模型不僅可以顯示出曲面的輪廓，而且可以顯示出曲面的真實(shí)形狀。實(shí)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)雜的曲面。

5/12/20237三維造型示例a）線架模型b）曲面模型c）實(shí)體模型5/12/2023812.3創(chuàng)建線框模型

操作格式

命令：“繪圖”→“三維多段線”

指定多段線的起點(diǎn)：（指定起始點(diǎn)位置）

指定直線的端點(diǎn)或[放棄(U)]：（確定下一端點(diǎn)位置）

指定直線的端點(diǎn)或[放棄(U)]：（確定下一端點(diǎn)位置）

指定直線的端點(diǎn)或[閉合(C)/放棄(U)]：（確定下一端點(diǎn)或選項(xiàng)）

5/12/2023912.4創(chuàng)建曲面模型

1創(chuàng)建基本曲面

2創(chuàng)建三維面

3創(chuàng)建三維網(wǎng)格

4創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)曲面

5創(chuàng)建平移曲面

6創(chuàng)建直紋曲面

7創(chuàng)建邊界曲面

5/12/202310“曲面”菜單和工具欄5/12/20231112.4.1創(chuàng)建基本曲面

操作格式

格式一：從菜單欄輸入“繪圖”→“曲面”→“三維曲面”命令后，打開“三維對象”對話框。雙擊該對話框中的圖標(biāo)，或選中圖標(biāo)單擊“確定”按鈕，即可創(chuàng)建相應(yīng)的基本曲面。格式二：從“曲面”工具欄單擊基本曲面按鈕，根據(jù)提示，輸入相應(yīng)的參數(shù)，即可創(chuàng)建。格式三：從命令行輸入“3D”，系統(tǒng)提示：

輸入選擇項(xiàng)[長方體表面(B)/圓錐面(C)/下半球面(DT)/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)]：（輸入選擇）

5/12/202312“三維對象”對話框5/12/20231312.4.2創(chuàng)建三維面(3DFACE)操作格式

命令：“繪圖”→“曲面”→“三維面”

指定第一點(diǎn)或[不可見(I)]：（輸入第一個點(diǎn)或選擇I）

指定第二點(diǎn)或[不可見(I)]：（輸入第二個點(diǎn)或選擇I）

指定第三點(diǎn)或[不可見(I)]〈退出〉：（輸入第三個點(diǎn)或選擇I）

指定第四點(diǎn)或[不可見(I)]〈創(chuàng)建三側(cè)面〉：（輸入第四個點(diǎn)或選擇I）

5/12/20231412.4.3創(chuàng)建三維網(wǎng)格(3DMESH)操作格式

命令：“繪圖”→“曲面”→“三維網(wǎng)格”

輸入M方向上的網(wǎng)格數(shù)量：（輸入多邊形網(wǎng)格頂點(diǎn)的行數(shù)）

輸入N方向上的網(wǎng)格數(shù)量：（輸入多邊形網(wǎng)格頂點(diǎn)的列數(shù)）

指定頂點(diǎn)（0，0）的位置：（指定第一行，第一列的頂點(diǎn)坐標(biāo)）

指定頂點(diǎn)（0，1）的位置：（指定第一行，第二列的頂點(diǎn)坐標(biāo)）……

指定頂點(diǎn)（M-1，N-1）的位置：（指定第M、N列的頂點(diǎn)坐標(biāo)）

5/12/20231512.4.4創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)曲面(REVSURF)

操作格式

命令：“繪圖”→“曲面”→“旋轉(zhuǎn)曲面”

選擇要選擇的對象：（選擇旋轉(zhuǎn)對象）

選擇定義旋轉(zhuǎn)軸的對象：（選擇旋轉(zhuǎn)軸線）

指定起點(diǎn)角度〈0〉:（指定旋轉(zhuǎn)的起點(diǎn)角度）

指定包含角（+=逆時針，-=順時針）〈360〉:（指定旋轉(zhuǎn)曲面的包含角度）

5/12/20231612.4.5創(chuàng)建平移曲面(TABSURF)

操作格式

命令：“繪圖”→“曲面”→“平移曲面”選擇用作輪廓曲線的對象：（選擇輪廓曲線）

選擇用作方向矢量的對象：（選擇方向矢量）

選擇方向矢量后，完成創(chuàng)建平移曲面。

5/12/20231712.4.6創(chuàng)建直紋曲面(RULESRF)操作格式

命令：“繪圖”→“曲面”→“直紋曲面”

選擇第一條定義曲線（選擇第二條曲線）

選擇第二條定義曲線（選擇第二條曲線）5/12/20231812.4.7創(chuàng)建邊界曲面(EDGESURF)

操作格式

命令：“繪圖”→“曲面”→“邊界曲面”

選擇用作曲面邊界的對象1：（選擇曲面的第一條邊）

選擇用作曲面邊界的對象2：（選擇曲面的第二條邊）

選擇用作曲面邊界的對象3：（選擇曲面的第三條邊）

選擇用作曲面邊界的對象4：（選擇曲面的第四條邊）

5/12/20231912.5創(chuàng)建實(shí)體模型1創(chuàng)建長方體2創(chuàng)建球體3創(chuàng)建圓柱體4創(chuàng)建圓錐體5創(chuàng)建楔體6創(chuàng)建圓環(huán)體7創(chuàng)建拉伸實(shí)體8創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)實(shí)體5/12/202320“實(shí)體”工具欄和菜單5/12/20232112.5.1創(chuàng)建長方體(BOX)操作格式

命令：“繪圖”→“實(shí)體”→“長方體”

指定長方體的角點(diǎn)或[中心點(diǎn)(CE)]〈0,0,0〉：（指定長方體角點(diǎn)或中心點(diǎn)）

指定角點(diǎn)或[立方體(C)/長度(L)]：（指定長方體另一角點(diǎn)或正方體或邊長）

指定高度：（指定長方體的高度）

輸入高度值之后，即可創(chuàng)建長方體。

5/12/202322創(chuàng)建長方體示例5/12/20232312.5.2創(chuàng)建球體(SPHERE)操作格式

命令：“繪圖”→“實(shí)體”→“球體”

指定球體球心〈0,0,0〉：（指定球體中心點(diǎn)）

指定球體半徑或[直徑(D)]：（指定球體半徑或直徑）

輸入球體半徑值之后，即可創(chuàng)建球體。

5/12/202324

創(chuàng)建球體示例

5/12/20232515.5.3創(chuàng)建圓柱體(CYLINDER)

操作格式

命令：“繪圖”→“實(shí)體”→“圓柱體”

指定圓柱體底面的中心點(diǎn)或[橢圓(E)]〈0.0.0〉：（指定圓柱體中心點(diǎn)）

指定圓柱體底面的半徑或[直徑(D)]：（指定圓柱體半徑或直徑）

指定圓柱體高度或[另一個圓心(C)]：（指定圓柱體高度值或頂面的中心點(diǎn)）輸入圓柱體高度之后，完成創(chuàng)建圓柱體。5/12/20232615.5.4創(chuàng)建圓錐體(CONE)操作格式

命令：“繪圖”→“實(shí)體”→“圓錐體”

指定圓錐體底面的中心點(diǎn)或[橢圓(E)]〈0,0,0〉：（指定圓錐體底面中心點(diǎn)）

指定圓錐體底面的半徑或[直徑(D)]：（指定圓錐體半徑或直徑）

指定圓錐體高度或[頂點(diǎn)(A)]：（指定圓錐體高度值或頂點(diǎn)）輸入圓錐體高度值后，即可創(chuàng)建圓錐體。

5/12/20232715.5.5創(chuàng)建楔體(WEDGE)

操作格式

命令：“繪圖”→“實(shí)體”→“楔體”

指定楔體的第一個角點(diǎn)或[中心點(diǎn)(CE)]〈0,0,0〉：（指定該底面矩形的第一個角點(diǎn)）

指定角點(diǎn)或[立方體(C)/長度(L)]：（指定楔體底面矩形的另一個角點(diǎn)或立方體或邊長）

指定高度：（指定楔體的高度值）

輸入楔體的高度值后，即可創(chuàng)建楔體。

5/12/202328創(chuàng)建楔體示例5/12/20232915.5.6創(chuàng)建圓環(huán)體(TORUS)

操作格式

命令：“繪圖”→“實(shí)體”→“圓環(huán)體”

指定圓環(huán)體中心〈0,0,0〉：（指定圓環(huán)體中心點(diǎn)）

指定圓環(huán)體半徑或[直徑(D)]：（指定圓環(huán)體半徑或直徑）

指定圓管半徑或[直徑(D)]：（指定圓管半徑或直徑）輸入圓管半徑之后，即完成創(chuàng)建圓環(huán)體。5/12/202330

創(chuàng)建圓環(huán)體示例

5/12/20233115.5.7創(chuàng)建拉伸實(shí)體(EXTRUDE)

操作格式

命令：“繪圖”→“實(shí)體”→“拉伸”

選擇對象：（選擇要拉伸的二維閉合對象，按〈Enter〉鍵）

指定拉伸高度或[路徑(P)]：（指定拉伸高度或路徑）

指定拉伸的傾斜角度〈0〉：（指定拉伸錐度）

輸入拉伸錐度后，即完成創(chuàng)建拉伸實(shí)體。

5/12/20233215.5.8創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)實(shí)體(REVO