14第十三课 绘制三维图形.ppt

绘制三维图形 在工程设计和绘图过程中，三维图形应用越来越广泛。AutoCAD可以利用3种方式来创建三维图形，即线架模型方式、曲面模型方式和实体模型方式。线架模型方式为一种轮廓模型，它由三维的直线和曲线组成，没有面和体的特征。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具有面的特征。实体模型不仅具有线和面的特征，而且还具有体的特征，各实体对象间可以进行各种布尔运算操作，从而创建复杂的三维实体图形 。 9.1 三维绘图基础 在AutoCAD中，要创建和观察三维图形，就一定要使用三维坐标系和三维坐标。因此，了解并掌握三维坐标系，树立正确的空间观念，是学习三维图形绘制的基础。 本节主要内容如下： 建立用户坐标系 设立视图观测点 观察三维图形 建立用户坐标系 在第6章已经详细介绍了平面坐标系的使用方法，其所有变换和使用方法同样适用于三维坐标系。例如，在三维坐标系下，同样可以使用直角坐标或极坐标方法来定义点。此外，在绘制三维图形时，还可使用柱坐标和球坐标来定义点 。 设立视图观测点 视点是指观察图形的方向。例如，绘制正方体时，如果使用平面坐标系即Z轴垂直于屏幕，此时仅能看到物体在XY平面上的投影。如果调整视点至当前坐标系的左上方，将看到一个三维物体 。 观察三维图形 在AutoCAD中，使用“视图”|“缩放”、“视图”|“平移”子菜单中的命令可以缩放或平移三维图形，以观察图形的整体或局部。其方法与观察平面图形的方法相同。此外，在观测三维图形时，还可以通过旋转、消隐及着色等方法来观察三维图形。 9.2 绘制三维点和线 在AutoCAD中，可以使用直线、样条、3D多段线及三维网格等命令绘制简单的三维图形。 本节主要内容如下。 绘制三维点 绘制三维直线和样条曲线 绘制三维多段线 绘制三维点 选择“绘图”|“点”命令，或在“绘图”工具栏中单击“点”按钮，然后在命令行中直接输入三维坐标即可绘制三位点。 由于在三维图形对象上的一些特殊点，如交点、中点等不能通过输入坐标的方法来实现，可以采用三维坐标下的目标捕捉法来拾取点。 绘制三维直线和样条曲线 两点决定一条直线。当在三维空间中指定两个点后，如点(0,0,0)和点(1,1,1)，这两个点之间的连线即是一条3D直线。 同样，在三维坐标系下，使用“样条曲线”命令，可以绘制复杂3D样条曲线，这时定义样条曲线的点不是共面点 。 绘制三维多段线 在二维坐标系下，使用“绘图”|“多段线”命令绘制多段线，尽管各线条可以设置宽度和厚度，但它们必须共面。三维多线段的绘制过程和二维多线段基本相同，但其使用的命令不同，另外在三维多线段中只有直线段，没有圆弧段。选择“绘图”|“三维多段线”命令(3DPOLY)，此时命令行提示依次输入不同的三维空间点，以得到一个三维多段线。 9.3 绘制三维曲面 在AutoCAD中，不仅可以绘制球面、圆锥面、圆柱面等基本三维曲面，还可以绘制回旋曲面、平移曲面、直纹曲面和边界曲面。使用“绘图”|“曲面”子菜单中的命令或“曲面”工具栏可以绘制这些曲面 。 本节主要内容如下： 绘制基本三维曲面 绘制三维面与多边三维面 绘制多边形网格 绘制旋转曲面 绘制平移曲面 绘制直纹曲面 绘制边界曲面 绘制基本三维曲面 在AutoCAD 2006中，选择“绘图”|“曲面”|“三维曲面”命令，利用打开的“三维对象”对话框，可以绘制大部分三维曲面，如长方体表面、棱锥面、楔体表面及球面等 。 绘制三维面与多边三维面 选择“绘图”|“曲面”|“三维面”命令(3DFACE)，可以绘制三维面。三维面是三维空间的表面，它没有厚度，也没有质量属性。由“三维面”命令创建的每个面的各顶点可以有不同的Z坐标，但构成各个面的顶点最多不能超过4个。如果构成面的4个顶点共面，消隐命令认为该面是不透明的可以消隐。反之，消隐命令对其无效。 要生成多边曲面，则必须使用PFACE命令。 绘制多边形网格 选择“绘图”|“曲面”|“三维网格”命令(3DMESH)，可以根据指定的M行N列个顶点和每一顶点的位置生成三维空间多边形网格。M和N的最小值为2，表明定义多边形网格至少要4个点，其最大值为256。 绘制旋转曲面 选择“绘图”|“曲面”|“旋转曲面”命令(REVSURF)，可以将曲线绕旋转轴旋转一定的角度，形成旋转曲面。例如，当SURFTAB1=40，SURFTAB2=30时，将图9-21中左图的样条曲线绕直线旋转360°后，将得到图9-21右图所示的效果。其中，旋转方向的分段数由系统变量SURFTAB1确定，