caducs坐標(biāo)系市公開課特等獎(jiǎng)市賽課微課一等獎(jiǎng)?wù)n件

第13章三維坐標(biāo)系A(chǔ)utoCAD不但提供了比低版本愈加多二維功效，在3D設(shè)計(jì)中，AutoCAD相比以前版本也有著相當(dāng)大改進(jìn)。完整實(shí)體造型要比軸測(cè)圖更能“真實(shí)”地反應(yīng)物體全貌，因?yàn)檩S測(cè)圖只相當(dāng)于立體某個(gè)方向“定格”特寫，而3D實(shí)體能夠從各個(gè)角度觀察，還可渲染、消隱。如圖13.1所表示為相機(jī)3D模型圖渲染圖。第1頁13.1三維笛卡兒坐標(biāo)系在AutoCAD三維坐標(biāo)系下，用戶能夠使用直線、樣條曲線和三維多段線命令繪制三維直線、三維樣條曲線和三維多段線。除了比二維坐標(biāo)系增加第三維坐標(biāo)（Z軸）外，三維、二維坐標(biāo)指定方法是一樣。在AutoCAD中創(chuàng)建和觀察三維圖形，就需要使用三維坐標(biāo)系和視點(diǎn)。所以學(xué)習(xí)三維圖形繪制基礎(chǔ)就是掌握三維坐標(biāo)系。第2頁13.1.1坐標(biāo)系三維笛卡兒坐標(biāo)系是在二維笛卡兒坐標(biāo)系基礎(chǔ)上依據(jù)右手定則增加第三維坐標(biāo)（即Z軸）而形成。同二維坐標(biāo)系一樣，AutoCAD中三維坐標(biāo)系有世界坐標(biāo)系（WCS）和用戶坐標(biāo)系（UCS）兩種形式。第3頁13.1.2三維坐標(biāo)形式在AutoCAD中提供了以下三種三維坐標(biāo)形式：三維笛卡爾坐標(biāo)系、柱坐標(biāo)和球面坐標(biāo)。1.三維笛卡爾坐標(biāo)系:在三維笛卡兒坐標(biāo)系中，坐標(biāo)值（1，2，3）表示一個(gè)X坐標(biāo)為1、Y坐標(biāo)為2、Z坐標(biāo)為3點(diǎn)。在任何情況下都能夠經(jīng)過輸入一個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)值X、Y、Z來確定該點(diǎn)位置。2.柱坐標(biāo):與二維極坐標(biāo)類似，但增加了從所要確定點(diǎn)到XY平面距離值。即三維點(diǎn)柱坐標(biāo)可經(jīng)過該點(diǎn)與UCS原點(diǎn)連線在XY平面上投影長度，該投影與X軸夾角、以及該點(diǎn)垂直于XY平面Z值來確定。比如，坐標(biāo)“1<2，3”表示某點(diǎn)與原點(diǎn)連線在XY平面上投影長度為1個(gè)單位，其投影與X軸夾角為3度，在Z軸上投影點(diǎn)Z值為3。3.球面坐標(biāo):類似與二維極坐標(biāo)。在確定某點(diǎn)時(shí)，應(yīng)分別指定該點(diǎn)與當(dāng)前坐標(biāo)系原點(diǎn)距離，二者連線在XY平面上投影與X軸角度，以及二者連線與XY平面角度。比如，坐標(biāo)“1<2<3”表示一個(gè)點(diǎn)，它與當(dāng)前UCS原點(diǎn)距離為1個(gè)單位，在XY平面投影與X軸夾角為2度，該點(diǎn)與XY平面夾角為3度。第4頁13.2UCS定義當(dāng)繪圖需要用戶自己定義原點(diǎn)和方向時(shí)，AutoCAD提供了各種方法來創(chuàng)建UCS，執(zhí)行“工具”|“新建UCS”命令，其子菜單如圖13.6所表示。第5頁13.2.1定義UCS用戶可經(jīng)過如圖13.4所表示各種選項(xiàng)來使用不一樣方法定義UCS，詳細(xì)說明以下所表示。世界：將當(dāng)前用戶坐標(biāo)系設(shè)置為世界坐標(biāo)系。WCS是全部用戶坐標(biāo)系基準(zhǔn)，不能被重新定義。上一個(gè)：恢復(fù)上一個(gè)UCS。程序會(huì)保留在圖紙空間中創(chuàng)建最終10個(gè)坐標(biāo)系和在模型空間中創(chuàng)建最終10個(gè)坐標(biāo)系。重復(fù)該選項(xiàng)將逐步返回一個(gè)集或其它集，這取決于哪一空間是當(dāng)前空間。假如在單獨(dú)視口中保留了不一樣UCS設(shè)置并在視口之間切換，程序?qū)⒉粫?huì)在“上一個(gè)”列表中保留這些UCS。不過，假如在某個(gè)視口中修改UCS設(shè)置，程序?qū)⒃凇吧弦粋€(gè)”列表中保留子后一個(gè)UCS設(shè)置。比如，將UCS從“世界”修改為“UCS1”時(shí)，AutoCAD將把“世界”保持在“上一個(gè)”列表頂部。假如切換視口，使“主視圖”成為當(dāng)前UCS，接著又將UCS修改為“右視圖”，則“主視圖”UCS保留在“上一個(gè)”列表頂部。這時(shí)假如在當(dāng)前視口中選擇“UCS”-“上一個(gè)”選項(xiàng)兩次，那么第一次返回“主視圖”UCS設(shè)置，第二次返回“世界”。面：將UCS與選定實(shí)體對(duì)象面對(duì)正。要選擇一個(gè)面，在此面邊界內(nèi)或面邊界上單擊即可，被選中面將高亮顯示。UCSX軸將與找到第一個(gè)面上最近邊對(duì)正。對(duì)象：依據(jù)選定三維對(duì)象定義新坐標(biāo)系，詳細(xì)情況見下面解釋。新UCSZ軸正方向與選定對(duì)象一樣。視圖：以垂直于視圖方向（平行于屏幕）平面為XY平面，來建立新坐標(biāo)系。UCS原點(diǎn)保持不變。原點(diǎn)：指定UCS原點(diǎn)，并保持其當(dāng)前X、Y和Z軸方向不變，從而定義新UCS。Z軸矢量：用指定Z軸正半軸定義UCS。Z軸正半軸是經(jīng)過指定新原點(diǎn)和Z軸正半軸上任一點(diǎn)來確定。三點(diǎn)：經(jīng)過指定三點(diǎn)定義UCS。第一點(diǎn)指定新UCS原點(diǎn)，第二點(diǎn)定義X軸正方向，第三點(diǎn)定義Y軸正方向。Z軸由右手定則確定。X：指定繞X軸旋轉(zhuǎn)角度來得到新UCS。Y：指定繞Y軸旋轉(zhuǎn)角度來得到新UCS。Z：指定繞Z軸旋轉(zhuǎn)角度來得到新UCS。第6頁13.2.2UCS設(shè)置AutoCAD系統(tǒng)還提供了“UCS”對(duì)話框，在該對(duì)話框中還可進(jìn)行一些設(shè)置。執(zhí)行“工具”|“命名UCS”命令，系統(tǒng)彈出“UCS”對(duì)話框，如圖13.7所表示。第7頁13.3設(shè)置三維視圖在模型制作過程中，為了愈加清楚了解模型方便對(duì)其進(jìn)行修改，就必須要使用多個(gè)視角來進(jìn)行觀察，AutoCAD提供了多個(gè)設(shè)置視角方法。1．設(shè)置查看方向2．設(shè)置圖形三維直觀圖查看方向3．設(shè)置正交視圖與等軸測(cè)視圖第8頁13.4投影介紹投影能夠分為兩大類，即平行投影和透視投影；假如投影中心到投影平面距離越來越遠(yuǎn)，那么投影線就越來越趨于平行，當(dāng)投影中心到投影平面距離為無窮遠(yuǎn)時(shí)候，投影線為一組平行線，這種投影稱為平行投影；假如投影中心到投影平面距離是有限，那么投影線是從投影中心發(fā)出無數(shù)條射線，這種投影稱為透視投影，如圖13.10所表示。第9頁13.5使用UCS構(gòu)建線框模型線框模型是使用直線和曲線來構(gòu)建實(shí)際對(duì)象邊緣或骨架，如圖13.11所表示。第10頁13.5.1線框模型特點(diǎn)三維線框模型有以下特點(diǎn)。從任何有利位置查看模型自動(dòng)生成標(biāo)準(zhǔn)正交和輔助視圖輕松生成份解視圖和透視圖。分析空間關(guān)系，這包含最近角點(diǎn)和邊緣之間最短距離以及干涉檢驗(yàn)。降