CAD第十四章 三维实体绘图.ppt

第十四章三维实体绘图,三维模型的分类线框模型线框模型描绘三维对象的骨架。线框模型中没有面，只有描绘对象边界的点、直线和曲线。面模型不仅定义三维对象的边而且定义面，面不透明且能挡住视线实体模型不仅具有面的信息和特性，同时它也包含了空间，各实体对象间可以进行布尔运算，能创建各种复杂的实体对象。不同的模型类型之间只能进行有限的转换,本章介绍三维实体的绘制和编辑方法，主要介绍如下内容11.1三维绘图辅助11.2创建三维实体11.3三维实体布尔运算11.4三维实体编辑11.5三维实体可见性控制,第十一章三维实体绘图,一.视点用户观察图形的方向VPoint1.设置视点Vpoint相对于WCS坐标系，不能用于图纸空间。2.访问Vpoint命令的方法菜单3DViews-VPOINTCommandVpoint发出Vpoint命令后，AutoCAD将提示Specifyaviewpointor[Rotate]1-直接输入视点坐标,第十一章三维实体绘图11.1三维绘图辅助,2-Rotate选项表示用指定夹角的方式定义视点，要求输入视线在XY平面中与X轴的夹角以及视线与XY平面的夹角。3-CompassandAxisTripod坐标球和三轴架显示一个坐标球和坐标架，可以使用它们来定义视口中的观察方向。在屏幕右上角的坐标球是一个二维显示的球体。中心点是北极0,0,n，其内环是赤道n,n,0，整个的外环是南极0,0,-n。坐标球上出现一个小十字光标，可以使用定点设备将这个十字光标移动到球体的任意位置上。当移动光标时，三轴架根据坐标球指示的观察方向旋转。如果要选择一个观察方向，请将定点设备移动到球体的一个位置上然后按拾取键。,第十一章三维实体绘图11.1三维绘图辅助,预置视点DDVPoint相对于世界坐标系WCS还是相对于用户坐标系UCS。指定观察角度X轴指定与X轴的角度XY平面指定与XY平面的角度。设置观察角度以显示相对于选中坐标系的平面视图,第十一章三维实体绘图11.1三维绘图辅助,二.设置用户坐标系（UCS）CommandUcsEnteranoption[New/Move/orthoGraphic/Prev/Restore/Save/Del/Apply//World]New用六种方法之一定义新坐标系。Move通过平移原点或修改当前UCS的Z轴深度来重新定义UCS，但保留其XY平面的原始位置不变。Orthographic指定由AutoCAD提供的六个正交UCS中的一个Prev恢复上一UCS。Restore恢复已保存的UCS使它成为当前UCS。,第十一章三维实体绘图11.1三维绘图辅助,Save把当前UCS按指定名称保存。Del从已保存的坐标系列表中删除指定的UCS。Apply其他视口保存有不同的UCS时将当前UCS设置应用到指定的视口或所有活动视口。ListUCSs列出指定的UCS名称，并列出每个坐标系相对于当前UCS的原点以及X、Y和Z轴。World将当前的UCS设置为WCS，WCS是所有UCS的基准，且不能被重新定义。,第十一章三维实体绘图11.1三维绘图辅助,管理用户坐标系UCSMAN可恢复保存的UCS或正交UCS、指定视口的UCS图标和UCS设置、命名或重命名当前UCS。显示平面视图Plan将当前视口切换到当前UCS的平面视图、已保存的UCS或WCS。PLAN命令只影响当前视口中的视图，且不修改当前用户坐标系。,第十一章三维实体绘图11.1三维绘图辅助,控制用户坐标图标UcsiconCommandUcsiconON/OFF/ALL/NOOrigin/ORiginOn显示UCS图标。Off关闭UCS图标显示All在所有活动视口中反映图标的变动，否则UCSICON只影响当前视口。NOOrigion不管UCS原点在何处，在视口的左下角显示图标。Origion强制图标显示于当前坐标系的原点0,0,0处。如果原点不在屏幕上，或者如果把图标显示在原点处会导致图标与视口边界线相交时，图标将出现在视口的左下角。,第十一章三维实体绘图11.1三维绘图辅助,“Model”选项卡可以分解成平铺的、不重叠的视口---平铺视口Tiledviewports,在每一个平铺视图中都可以进行以下操作平移、缩放、设置捕捉、栅格和UCS图标模式在单个视口中设置坐标系并恢复命名视图在执行命令的过程中从一个视口向另一个视口画图为视口的配置命名以便在“模型”选项卡中恢复视口或把它应用于布局选项卡中如果在三维模型中工作，那么在单独视口中设置不同的坐标系非常有用。绘图时，在一个视口中所作的修改会立即在其他视口中反映出来。在任何时候都可以在这些视口之间切换，包括在执行命令的过程中,三.设置多视口（Vports）,第十一章三维实体绘图11.1三维绘图辅助,从“视图”菜单中选择Viewports-NewViewports.选择“NewViewports”选项卡。从“标准视口”的列表中选择要使用的配置名称。在“ApplyTo”列表中，选择“Display”。对于多个二维平铺视口，在“Setup”列表中选择“2D”。对于多个三维平铺视口，在“Setup”列表中选择“3D”，然后在“ChangeViewTo”列表的预览图像中选择一个视口并根据需要为该视口选择正交或等轴测视图。选择“确定”。,设置平铺视口的步骤VPorts,第十一章三维实体绘图11.1三维绘图辅助,使用多视口,多个视口提供模型的不同视图。要想更方便地在不同视图中编辑对象，可以为每个视图定义一个不同的UCS。视口每次设置为当前视口时，都可以使用上一次作为当前视口时用到的UCS。UCSVP确定活动视口的UCS保持定态还是作相应改变以反映当前活动视口的UCS状态。0解锁；UCS反映当前视口的UCS状态1锁定；UCS存储在视口中并独立于当前视口的UCS状态（为每个视图定义一个不同的UCS）,第十一章三维实体绘图11.1三维绘图辅助,3DORBIT命令在当前视口中激活一个交互的三维动态观察器。当3DORBIT命令运行时，可使用定点设备操纵模型的视图。既可以查看整个图形，也可以从模型四周的不同点查看模型中的任意对象。三维动态观察器显示一个弧线球，是一个圆被几个小圆划分成四个象限。当运行3DORBIT命令时，查看的起点或目标点被固定。查看的起点或相机位置绕对象移动。弧线球的中心是目标点。,四.使用三维动态观察器,第十一章三维实体绘图11.1三维绘图辅助,三维动态观察器弧线球含义弧线球内可以在水平、垂直和对角线方向上拖动弧线球外视图将绕着与屏幕正交的轴移动。这称为“滚动”。弧线球左侧或右侧的小圆使视图绕着通过弧线球中心的垂直轴或Y轴旋转。弧线球顶部或底部的小圆使视图绕着通过弧线球中心的水平轴或X轴旋转。,第十一章三维实体绘图11.1三维绘图辅助,实体对象表示整个对象的体积。在各类三维模型中，实体的信息最完整，歧义最少。有四种创建实体的方法根据基本实体形（长方体、圆锥体、圆柱体、球体、圆环体和楔体）创建实体;沿路径拉伸二维对象;绕轴旋转二维对象；用并、交、差创建组合实体。,第十一章三维实体绘图11.2创建三维实体,一.三维点的输入直角坐标输入（x,y,z）柱坐标输入绝对柱坐标XY距离Cylinder。2指定底面的中心点1。3指定底面的半径或直径2。4指定高度3。,第十一章三维实体绘图11.2创建三维实体,五.创建球体SPHERE命令根据中心点和半径或直径创建球体。球体的纬线平行于XY平面，中心轴与当前UCS的Z轴方向一致。创建球体的步骤1从Draw菜单中选择Solids-Sphere。2指定球的中心1。3指定球的半径或直径2。,第十一章三维实体绘图11.2创建三维实体,六.创建圆环体可以使用TORUS命令创建与轮胎内胎相似的环形体。圆环体与当前UCS的XY平面平行且被此平面平分。创建圆环体的步骤1从Draw菜单中选择Solids-Torus。2指定圆环的圆心1。3指定圆环的半径或直径2。4指定管道的半径或直径3。要创建纺锤形实体，需设置圆环半径为负，管道半径为正，并且管道的半径要比圆环半径的绝对值大。,第十一章三维实体绘图11.2创建三维实体,七.创建楔体可以使用WEDGE创建楔体。楔体的底面平行于当前UCS的XY平面，其斜面正对第一个角点。它的高可以是正数也可以是负数，并与Z轴平行。创建楔体的步骤1从Draw菜单中选择Solids-Wedge。2指定底面第一个角点的位置1。3指定底面的相对角点的位置2。4指定楔形高度3。,第十一章三维实体绘图11.2创建三维实体,八.创建拉伸实体使用EXTRUDE命令，可以通过拉伸（增加厚度）所选对象创建实体。可拉伸闭合的对象，如多段线、多边形、矩形、圆、椭圆、闭合的样条曲线、圆环和面域。但不能拉伸三维对象、包含块内的对象、有交叉或横断部分的多段线和非闭合的多段线。可以沿路径或指定的高度值和斜角拉伸对象。使用EXTRUDE命令可从对象的公共剖面创建实体，如齿轮或链轮。对于包含圆角、倒角和其他不用剖面很难重新制作的细部图，EXTRUDE尤其有用。如果用直线或圆弧创建剖面，可用PEDIT-“连接”将它们转换为单个多段线对象，或将它们变为面域（Region，然后再使用EXTRUDE命令。,第十一章三维实体绘图11.2创建三维实体,八.创建拉伸实体沿路径拉伸对象的步骤1做一以单个实体构成的封闭图形或面域。2从Draw菜单中选择Solids-Extrude。3选择要拉伸的对象。4输入p（路径）或直接输入拉伸高度。5选择作为路径的对象或倾斜拉伸角度。注意路径和截面图形不能在相互平行的平面内。,第十一章三维实体绘图11.2创建三维实体,九.创建旋转实体使用REVOLVE命令，可以将一个闭合对象绕当前UCSX轴或Y轴旋转一定的角度生成实体。也可以绕直线、多段线或两个指定的点旋转对象。与EXTRUDE相同，如果对象包含圆角或其他用普通剖面很难制作的细部图，则REVOLVE命令尤其有用。假如用与多段线相交的直线或圆弧创建剖面，可用PEDIT-“连接”将它们转换为单个多段线对象，然后再使用REVOLVE命令。可以对闭合对象使用REVOLVE命令，如多段线、多边形、矩形、圆、椭圆和面域。不能对下列对象使用REVOLVE命令三维对象、包含在块内的对象、具有交叉或横断部分的多段线和非闭合多段线。,第十一章三维实体绘图11.2创建三维实体,九.创建旋转实体创建绕轴旋转对象的步骤做一以单个实体构成的封闭图形或面域。从Draw菜单中选择Solids-Revolve。选择要旋转的对象。指定旋转轴的起点和端点。（指定点的位置，使对象处于轴上指定点的一侧。正轴方向即从起点到端点的方向。）5.指定旋转角。,第十一章三维实体绘图11.2创建三维实体,可以使用现有实体的并集、差集和交集创建复合实体，既实体的布尔运算（并、交、差）。一.并运算UNION命令可以合并两个或多个实体（或面域），构成一个复合实体。合并实体的步骤1做两个将要合并的实体。2从Modify菜单中选择SolidsEditing-Union。3选择要复合的对象。,第十一章三维实体绘图11.3三维实体布尔运算,二.差运算SUBTRACT命令可删除两实体间的公共部分。例如，可用SUBTRACT命令在对象上减去一个圆柱，从而在机械零件上增加孔。消除两实体间公共部分的步骤1做两个将要运算的实体。2从Modify菜单中选择SolidsEditing-Subtract。3选择被减的对象1。4选择减去的对象2。,第十一章三维实体绘图11.3三维实体布尔运算,三.交运算INTERSECT命令可以用两个或多个重叠实体的公共部分创建复合实体。INTERSECT删除非重叠部分，用公共部分创建实体。利用两个或多个实体的相交部分创建实体的步骤1做两个将要运算的实体。2从Modify菜单中选择SolidsEditing-Intersect。3选择相交的对象（1和2）。INTERFERE执行的操作与INTERSECT一样，但保留两个原始对象。,第十一章三维实体绘图11.3三维实体布尔运算,第十一章三维实体绘图11.4三维实体编辑,一.旋转三维实体用ROTATE3D可以绕指定的轴旋转三维对象。可以根据两点指定轴方向、指定某对象为轴、指定X、Y或Z轴或者当前视图的Z方向。要旋转三维对象，既可使用ROTATE命令，也可使用ROTATE3D命令。绕轴旋转三维对象的步骤1从Modify菜单中选择SolidsEditing-Intersect。2选择要旋转的对象1。3指定对象旋转轴的起点和端点（2和3）。（从起点到端点的方向为正方向，并按右手定则旋转）4指定旋转角。,二.创建三维对象的阵列使用3DARRAY命令，可以在三维空间创建对象的矩形阵列或环形阵列。除了指定列数（X方向）和行数（Y方向）以外，还要指定层数（Z方向）。三.创建三维对象的镜像用MIRROR3D命令可以沿指定的镜像平面创建对象的镜像。镜像平面可以是下列平面平面对象所在的平面通过指定点且与当前UCS的XY、YZ或XZ平面平行的平面由选定三点定义的平面,第十一章三维实体绘图11.4三维实体编辑,四.修剪和延伸三维对象在三维空间中，可以修剪对象Trim或将对象延伸到其他对象Extend，而不必考虑对象是否在同一个平面，或对象是否平行于剪切或边界的边。用PROJMODE和EDGEMODE系统变量可为修剪或延伸选择三种投影之一当前UCS的XY平面、当前视图平面真实三维空间（不是投影）。,第十一章三维实体绘图11.4三维实体编辑,五.倒角与倒圆CHAMFER命令给实体的相邻面加倒角FILLET命令，可以为所选择的对象抛圆或圆角。六.创建截面实体使用SECTION命令，可创建如面域或无名块等实体的相交截面。缺省的方法是指定三点定义一个面。也可以通过其他对象、当前视图、Z轴或XY、YZ和ZX平面来定义相交截面平面，AutoCAD在当前图层上放置相交截面平面。,第十一章三维实体绘图11.4三维实体编辑,七.剖切实体使用SLICE命令可以切开现有实体，然后移去指定部分生成新的实体。可以保留剖切实体的一半或全部。剖切实体保留原实体的图层和颜色特性。剖切实体的缺省方法是先指定三点定义剪切平面，然后指定要保留的部分。也可以通过别的对象、当前视图、Z轴或XY、YZ和ZX平面定义剪切平面。,第十一章三维实体绘图11.4三维实体编辑,八.创建截面实体使用SECTION命令，可用剖切平面和实体截交创建面域。AutoCAD在当前层创建面域并把它们插入到剖切截面的位置。选择多个实体将为每个实体创建独立的面域。缺省的方法是指定三点定义一个面。也可以通过其他对象、当前视图、Z轴或XY、YZ和ZX平面来定义相交截面平面。,第十一章三维实体绘图11.4三维实体编辑,八.编辑三维实体对象的面和边使用SOLIDEDIT，用户可编辑实体对象，对它的面和边进行拉伸、移动、旋转、偏移、倾斜、复制、上色、分割、抽壳、清除、检查或删除操作。,选项[Face/Edge/Body/Undo/eXit]1）选择Face编辑三维实体面，可用操作包括拉伸、移动、旋转、偏移、倾斜、删除、复制或修改选定面的颜色。,第十一章三维实体绘图11.4三维实体编辑,2）选择Edge编辑三维实体对象的边，可修改边的颜色或复制独立的边。3）选择Body编辑整个实体对象，包括在实体上压印其他几何图形，将实体分割为独立实体对象，抽壳、清除或检查选定的实体。,第十一章三维实体绘图11.4三维实体编辑,第十一章三维实体绘图11.5三维实体可见性控制,一.消隐Hide命令消除三维模型视图中的隐藏线。这样创建的视图真实感更强。二.边界可见性Edge命令控制选中边的可见性。三.曲面网线条数ISOLINES系统变量指定对象上每曲面轮廓素线的数目，有效的取值范围为0到2047。,四.曲面小面数FACETRES系统变量调整着色对象和渲染对象的平滑度，对象的隐藏线被删除。其有效值为0.01到10.0。五.曲面轮廓边DISPSILH系统变量控制线框模式下实体对象轮廓曲线的显示，以及实体对象隐藏时是禁止还是绘制网格。0关1开,第十一章三维实体绘图11.5三维实体可见性控制,第十一章三维实体绘图11.6创建多面视图,SOLVIEW命令SOLVIEW命令在布局中使用正投影法创建浮动视口来生成三维实体及体对象的多面视图与剖视图。SOLVIEW在引导用户创建基本视图、辅助视图以及剖视图的过程中计算投影。视图相关的信息随创建的视口一起保存，此信息由SOLDRAW使用。SOLVIEW创建可供SOLDRAW用来为每个视图放置可见线、隐藏线和截面图案的图层。SOLVIEW还创建放置在各视口中可见标注的图层。,选项说明UCS创建相对于用户坐标系的投影视图。可以选择使用当前UCS或以前保存的坐标系作为投影面。创建的视口投影平行于UCS的XY平面，该平面中X轴指向右，Y轴垂直向上。Ortho根据前一视图创建另一基本视图。Auxiliary从现有视图中创建辅助视图。辅助视图投影到和已有视图正交并倾斜于相邻视图的平面。Section通过图案填充创建实体图形的剖视图。,第十一章三维实体绘图11.6创建多面视图,