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第9章 三维绘图基础知识 第9章 三维绘图基础知识 9.1 三维和二维之间的差异 9.2 常用的三维术语 9.3 三维坐标系与用户坐标系 9.4 设置标高和厚度 9.1三维和二维之间的差异 对于A u t o C A D系统本身来说，三维和二维之间是没有差别的， A u t o C A D总是具有完整的三维功能。然而，对于多数用户而言，三维和二维两者之间的操作具有很大的不同。其中根本的差别是，对象除了具有高度和宽度外还可在另外一个方向进行操作，即能够生成具有厚度的对象。这就使得对象具有另一维尺寸，其结果将会使输入方法发生变化。 9.1三维和二维之间的差异 对象具有另一维尺寸也将影响到观察的方式。对于二维操作，总是对着绘图平面观察。对于三维操作，因为一个对象常在另一个对象之上，因而，总是以一定的角度观察对象。此外，在构造模型时会以不同的方向观察，也许在屏幕上会有几个视口( Viewport )，即同时从不同的视点观察模型。 9.2 常用的三维术语 9.2.1 模型 9.2.2 线框模型 9.2.3 表面模型 9.2.4 实体模型 9.2.5 渲染 9.2.1 模型 与用粘土、石膏或纸板代替某些实物或平面对象时使用的术语相同，在A u t o C A D中建立的三维对象一般称为模型（ model）。与这些物理模型一样， A u t o C A D的模型是真正的三维对象，且容易建立和修改；但又不同于物理模型，不可以直接接触。 建立一个模型的过程称为造型（ modeling）。虽然术语“模型”和“造型”也可用于A u t o C A D的二维对象，但是，它们通常用于三维模型，二维操作中涉及到的称为作图或绘图。 9.2.2 线框模型 线框模型（ Wireframe Model）仅仅用边来表示一个对象，在各边之间什么东西都没有。因而，位于对象后的线条无法隐去。图中表示了一个简单的线框模型。该模型由1 5条边构成，用两个圆表示一个圆孔的边界。 9.2.3 表面模型 表面模型（Surface Model）在各边之间具有一个由计算机确定的无厚度表面。虽然，表面模型看起来是一个实体，但是实际上是一个空的外壳。 9.2.4 实体模型 实体模型（ Solid Model）具有边和面，还有在其表面内由计算机确定的质量。 9.2.5 渲染 使一个表面模型或实体模型具有明暗、真实感的图像称为渲染（ Rendering）。A u t o C A D系统提供了一组图形渲染的命令，包括设置和控制光源、处理模型表面特征等命令。 9.3 三维坐标系与用户坐标系 9.3.1 三维坐标系 9.3.2 右手定则 9.3.3 在三维空间确定点 9.3.4 用户坐标系（UCS） 9.3.5 调整UCS 9.3.6 UCS图标的显示控制 9.3.7 UCS管理器 9.3.1 三维坐标系 通常，点是每个AutoCAD对象的核心。一条直线起于一点终于另一点，一个圆的圆心为一个点。甚至在空间旋绕的复杂曲线也是由基于点的方程定义的。AutoCAD系统用直角坐标系来确定点在空间的位置。在法国数学家笛卡儿（1596 -1650）以后，直角坐标系通常称为笛卡儿坐标系。 9.3.1 三维坐标系 在三维坐标系中： 有三个标为X、Y和Z的轴，它们互相垂直。 三个轴所交的公共点称为原点。 每轴有两个端点，从原点起分正负方向。 Z轴的正方向由简称为右手定则的方法确定。 空间一个点的位置作为三个数值保存，各数值之间用逗号分开： x，y，z。 9.3.1 三维坐标系 9.3.2 右手定则 要掌握AutoCAD如何使用三维空间，应使用一个称为“右手定则”的技术。举起你的右手，假设用拇指表示X轴，食指表示Y轴，中指表示Z轴，伸直拇指和食指并成9 0°角，中指垂直于手掌，则此时这三个手指的指向分别为X轴、Y轴和Z轴的正向。 9.3.2 右手定则 9.3.2 右手定则 此外，还可以使用右手定则判断旋转的正方向。使拇指指向旋转轴的正方向，然后向手掌方向弯曲中指、无名指和小拇指，则手指弯曲的方向即为旋转的正方向。 9.3.2 右手定则 9.3.3 在三维空间确定点 因为所有的AutoCAD对象（线、文字、圆、样条曲线和表面等）都是利用确定其关键点来作出图形，所以， AutoCAD提供了几种不同的方法来输入点的位置。 使用点输入设备 输入X、Y和Z坐标 使用点过滤 输入柱面坐标 输入球面坐标 （1）使用点输入设备 输入点最方便的方法是用鼠标和数字化球指定其位置。然而，点输入设备只能定位在 XY 平面上的点。通过目标捕捉方式，点输入设备能够拾取X Y平面上一个已有对象上的点，如一个实体的端点等。在三维造型中，实际上可用键盘来输入点的位置。 （2）输入X、Y和Z坐标 当用键盘输入点的位置时，大多数是用X、Y和Z坐标