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第7章 三维绘图基础知识 AutoCAD 2004在工程制图的应用中有一项重要的功能，即绘图零件的三维实体模型。AutoCAD 2004提供直接绘制三维实体的功能，并支持多种三维绘制方法。本章主要向用户介绍三维绘图的基础知识，讲解基本的三维图形绘制和编辑命令，使用户对AutoCAD 2004三维造型的特点、使用方法及使用技巧有基本的了解，掌握一定三维图形的看图和绘图能力。 7.1 基 本 概 念 7.2 基本绘图操作 7.3 绘制三维表面模型 7.4 基本编辑操作 7.5 观察和渲染三维图形 7.6 三维典型零件绘制实例 7.1 基 本 概 念 7.1.1　三维造型的分类 用计算机绘制三维图形的技术称为三维几何造型。AutoCAD 2004可绘制的三维图形有线框模型、表面模型和实体模型3种类型。 1．线框模型 线框模型是三维形体的框架，是一种较直观和简单的三维表达方式，由描述对象的线段和曲线组成，如图7-1所示。 2．表面模型 表面模型用面描述三维对象，它不仅定义了三维对象的边界，而且还定义了表面，即其具有面的特征。图7-2给出了表面模型的示例。 3．实体模型 实体模型不仅具有线、面的特征，而且还具有体的特征。图7-3给出了实体模型的几个示例。 对于实体模型，我们可以直接了解它的体特性，如体积、重心、转动惯量和惯性矩等；可以对它进行消隐、剖切和装配干涉检查等操作，还可以对具有基本形状的实体进行并、交、差等布尔运算，以创建复杂的组合体。此外，由于着色、渲染等技术的运用可以使实体表面表现出很好的可视性，因而实体模型还广泛用于三维动画、广告设计等领域。 7.1.2 用户坐标系的基本概念 用户坐标系（UCS）是用来指明当前可以实施绘图操作的默认的坐标系，在任何情况下都有且仅有一个当前用户坐标系。用户坐标系统由用户来指定，它可以在任意平面上定义XY平面，并根据这个平面，垂直拉伸出Z轴，组成坐标系统。它大大方便了三维物体绘制时坐标的定位。 AutoCAD的大多数几何编辑命令取决于UCS的位置和方向，图形将绘制在当前UCS的XY平面上。UCS命令设置用户坐标系在三维空间中的方向，它定义二维对象的方向和THICKNESS系统变量的拉伸方向，它也提供rotate（旋转）命令的旋转轴，并为指定点提供默认的投影平面。图7-4所示为移动前后的UCS，图7-5给出了UCS下拉菜单及UCS工具栏。 7.2 基本绘图操作 AutoCAD 2004提供有多种绘制三维图形的方法，本节主要介绍三维实体造型。实体模型不仅可以使设计思想可视化，而且经常用来作为虚拟的原型进行分析，如体积、重心位置、转动惯性和应力等。 下面分别介绍基本几何实体的造型。基本几何实体包括长方体、球体、圆柱体、圆锥体、楔体和圆环。“实体”工具栏如图7-7所示。 7.2.1　用BOX命令绘制长方体 1．功能 BOX命令按指定方式绘制长方体和立方体（如图7-8所示）。创建长方体之后，不能对其进行拉伸或改变其尺寸。但可以用SOLIDEDIT拉伸长方体的面。 2．输入命令 ① 从“实体”工具栏中单击“长方体”按钮。 ② 选择“绘图”→“实体”→“长方体”命令。 ③ 从键盘输入命令：box 3．命令操作 （1）指定两对角点和高度（缺省项） 命令: box ↙ 指定长方体的角点或[中心点(CE)] 0,0,0:（指定长方体的一个角点）↙ 指定角点或[立方体(C)/长度(L)]:（指定长方体的另一个角点）↙ 指定高度:（输入正值将沿当前UCS的Z轴正方向绘制高度。如果输入的是负值，则沿Z轴的负方向绘制高度。）↙ 命令: （2）立方体 命令: box ↙ 指定长方体的角点或 [中心点(CE)] 0,0,0:（指定立方体的一个角点）↙ 指定角点或 [立方体(C)/长度(L)]:C↙ 指定长度: （输入立方体的长度）↙ 命令: 7.2.2 用SPHERE命令绘制球体 1．功能 SPHERE命令用于按指定方式绘制球体（如图7-9所示）。 2．输入命令 ① 从“实体”工具栏中单击“球体”按钮。 ② 选择“绘图”→“实体”→“球体”命令。 ③ 从键盘输入命令：sphere 3．命令操作 命令: sphere ↙ 当前线框密度: ISOLINES=4（信息提示） 指定球体球心 0,0,0:（指定球体的中心点）↙ 指定球体半径或 [直径(D)]: （输入球体的半径）↙ 命令: 7.2.3 用CYLINDER命令绘制圆柱体 1．功能 CYLINDER命令用于建立圆柱体（如图7-10所示），圆柱底面既可以是圆，也可以是椭圆。 2．输入命令 ① 从“实体”工具栏中单击“圆柱体”按钮。 ② 选择“绘图”→“实体”→“圆柱体”命令。 ③ 从键盘输入命令