建筑cad第10讲

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1、第10讲 三维实体的绘制利用AutoCAD不仅能够绘制平面图形，还可以绘制立体图形，如产品的造型图、建筑效 果图等。在本章中为了让读者对三维绘图有一 定的了解，首先介绍了一些基础知识；然后讲 解了如何使用系统提供的命令创建长方体、球 体等基本实体；最后讲解了如何通过拉伸、旋 转二维对象来创建各种复杂实体。 本章学习要点|三维绘图基础 |创建基本实体 |创建复杂实体 在AutoCAD中，能够灵活建立和使用三维坐标系，掌握观察三维图形的方法，并能准确地在三维空间拾取点是绘制三维图形 的关键。 10.1 三维绘图基础 10.1.1 三维建模类型 在AutoCAD中，可以创建三种类型的三维对象，即线框

2、模型、表面模型和实体模型。 线框模型是以物体的边界轮廓线来表 达立体的。该模型没有表面、体特征，只 有描述对象边界的点、直线和曲线，因此 不能进行消隐、着色和渲染处理。1线框模型 表面模型是用面来表达三维物体的。 该模型是由表面多边形网格组成的近似曲 面。对它可以进行面积的计算、着色、消 隐、渲染、求两表面交线等操作。但无法 对其进行布尔运算，并且用于编辑实体的 命令都无法用于编辑曲面。 2表面模型 实体模型具有线、面、体特征，可进行消隐、渲染等操作，包含体积、质心、转动惯量等质量特性。用户可以直接创建长方 体、球体、锥体等基本立体，还可以通过对二维对象的旋转、拉 伸等操作形成三维实体，且各实

3、体对象间可以执行各种运算操作 （如对象相加、相减和求交集），从而创建各种复杂的实体对象 。在本书中，我们仅对实体模型进行介绍。 3实体模型 10.1.2 坐标系与坐标 绘制平面图形或者为三维图形标注尺寸时，如果直接在画面 中单击拾取点，该点都位于当前坐标系的XY平面中。因此在绘制、编辑和标注三维图形时，必须经常变换坐标系。 1坐标系的调整 要变换坐标系，可在命令行中输入UCS命令，或者选择“工具 ”“新建UCS”菜单中的各子菜单项，其主要选项的意义如下。 对象：根据选取的对象创建UCS。各种对象的UCS定义方法如 下表所示。【Z轴矢量】：可以通过定义Z轴的正向来设置当前XY平面。这 时需要选择

4、两点，第一点被作为新的坐标系原点，第二点决定Z 轴的正向，XY平面垂直于新的Z轴。【三点】：可以通过在三维空间的任意位置指定3点来定义坐标 系，其中第一点定义了坐标系原点，第二点定义了X轴正向，第 三点定义了Y轴正向。【X】/【Y】/【Z】：可以将当前UCS坐标系按指定的角度绕X、 Y、Z轴旋转，以便建立新的UCS坐标系。 视图：选择该菜单项，可以设置当前的UCS平行于当前视图， 原点不变。在注释当前视图且要使文字以平面方式显示时， 该选项十分有用。 此外，在AutoCAD 2008中还可以利用动态 UCS，临时将UCS 的XY平面与三维实体的平面对齐。这样，用户便无需手动更改 UCS方向了。

5、单击“状态栏”中的工具，可启动动态UCS功能。 1.新建一个图形文件，选择“ 视图”“三维视图”“西南等 轴测”菜单，调整三维视图。 打开“建模”工具栏，单击“楔 体”工具，依次指定楔体底面 对角点和楔体的高度，绘制 一个锲体 2.选择“视图”“动态 观察”“受约束的动态 观察”菜单，适当调整 视图显示 3.单击“建模”工具栏中的“圆柱体”工具 ，将光标移至锲体的斜面，待该斜面边 线显示为虚线后，继续移动光标，然后 单击确定圆柱底面圆心，继续移动光标 并单击，确定圆柱体的半径和高度 2坐标的表示方法 无论是采用何种坐标系，都可以采用三维笛卡尔坐标、柱坐标 或球坐标来定位空间点。 三维笛卡尔坐标

6、：三维笛卡尔坐标：是在二维笛卡尔坐标的基础上增加了Z轴，其 格式为（X、Y、Z）。 柱坐标：柱坐标：描述点需要三个参数：点在XY平面的投影到坐标原点 的距离、点在XY平面的投影和坐标原点的连线与X轴正向的夹角、点的Z坐标值，其格式为：绝对柱 坐标：投影长度“重画重画” ”菜单菜单，可以刷新显示所有视口。 选择选择“ “视图视图” ”“重生成重生成” ”菜单菜单，或在命令行中输入REGEN命令， 可以在当前视口中重生成整个图形并重新计算所有对象的屏幕坐 标，还可以重新创建图形数据库索引，从而优化显示和对象选择 的性能。 选择选择“ “视图视图” ”“全部重生成全部重生成” ”菜单菜单，或在命令行

7、中输入 REGENALL命令，可以在所有视口中重生成整个图形并重新计算所有对象的屏幕坐标，还可以重新创建图形数据库索引，从而 优化显示和对象选择的性能。 10.1.4 动态观察 选择“视图”“动态观察器”菜单中的各子菜单项，可通过模拟相机（视点）移动，在三维空间动态观察对象。 受约束的动态观察：选择该菜单项，系统将显示三维动态观察 光标图标。此时将沿XY平面或Z轴约束三维动态观察。如果水 平拖动光标，相机将平行于XY平面移动；如果垂直拖动光标， 相机将沿Z轴移动。受约束的动态观察自由动态观察连续动态观察 自由动态观察：不参照平面，在任意方向上进行动态观察。通 过将光标移至不同位置，可将相机绕目

8、标点（视口中心）上下 、左右或其他方向旋转。 连续动态观察：连续地进行动态观察。选择该菜单项，可以在 绘图区域中单击并沿任意方向拖动光标。释放鼠标按钮后，开 始动画演示。再次单击鼠标，可结束动画演示。10.1.5 三维视图 要调整三维视图，以便用户从各个方向观察所绘制的图形， 可选择“视图”“三维视图”菜单中的各子菜单项。 选择“视图”“平面视图”中的各子菜单项可在三维视图和二维视图间切换。 选择“俯视”、“仰视”、“左视”、“右视”、“主视”和“后视”菜单 项可获得各种正交视图（相当于当前UCS。 选择“西南等轴测”、“东南等轴测”、“东北等轴测”和“西北等 轴测”可获得各种三维视图。 主视

9、图西南等轴测东南等轴测 三维视图菜单 用户可以通过消隐或调整视觉样式来观察三维图形。10.1.6 消隐和视觉样式1消隐图形消隐命令可暂时隐藏位于实体背后被遮挡的部分，从而更好 地观察图形效果。要执行消隐命令，可选择“视图”“消隐”菜单， 单击“渲染”工具栏中的“隐藏”工具，或在命令行中输入HI命令。 2视觉样式 视觉样式是一组设置，用来控制视 口中边和着色的显示。要选择视觉样式 ，可选择“视图”“视觉样式”菜单中的各子菜单项 ，如右图所示各种视觉样式的特点如下。 二维线框：默认的对象显示方式， 用直线和曲线表示对象边界。 三维线框：用直线和曲线表示对象边界，反白显示。 三维隐藏：以三维线框方式

10、显示对象并消隐图形。 真实：着色多边形平面间对象，并使对象的边平滑化。此时显 示已附着到对象的材质。 概念：着色多边形平面间对象，并使对象的边平滑化。着色时 使用金属质感样式，一种冷色和暖色之间的过渡而不是从深色 到浅色的过渡。效果缺乏真实感，但是可以更方便地查看模型 的细节。 视觉 样式10.1.7 与三维视图显示相关的变量 1ISOLINES变量 ISOLINES=4 ISOLINES=32在AutoCAD中，除了可以通过消隐视图或改变视觉样式改变三维视图外，还可以通过改变一些变量来调整三维视图的显示。 当实体中包含弯曲面时，则曲面在线框模式下用线条的形式 来显示，这些线条称为素线。使用I

11、SOLINES变量可以控制显示曲 面的素线条数，其有效范围为02047，默认值为4。2DISPSILH变量 DISPSILH=0 DISPSILH=1 使用DISPSILH系统变量可以以线框形式显示实体轮廓。此时 需要将其值设置为1，并用HIDE或SHADEMODE命令将曲面的小 平面隐藏，或者选择“视图”“视觉样式”“三维隐藏”菜单，来显示实体轮廓 。 3FACETRES变量 FACETRES变量控制表达曲面的小平面数。在使用消隐和渲染命令时，实体的每一个面均由很小的平面来代替。该变量的 取值范围为0.0110，默认值为0.5，数值越大时，实体表面越平 滑 。 FACETRES=0.5 FA

12、CETRES=1010.2 创建基本实体在AutoCAD中，除了可以直接使用系统提供的命令创建多段 体、长方体、球体等基本实体外，还可通过拉伸、旋转二维对象 创建一些复杂实体。要创建实体，可选择“绘图”“建模”菜 单中的相关菜单项，或单击“建模”工具栏中工具。 创建实体的菜单项和工具栏 10.2.1 绘制多段体多段体类似我们生活中的屏风，它始终具有矩形截面轮廓。 多段体要绘制多段体，可选择“绘图”“建模”“多段体”菜单，单击“ 绘图”工具栏中的“多段体”工具，或在命令行中输入POLYSOLID命令。其绘制方法与绘制多段线类似。10.2.2 绘制长方体 使用BOX命令可以绘制长方体或立方体。创建

13、长方体的方法有 多种，例如，可以分别指定长方体底面两个对角点，然后指定高 度；也可以分别指定长方体中心点和底面的一个角点，然后指定 高度；还可以在指定长方体底面一个角点或长方体中心点后，输 入“L”选项，然后分别指定长方体的长、宽、高来绘制。 绘制长方体通过指定长方 体底面对角点 绘制长方体 通过指定长方体中 心点和底面一个角 点绘制长方体通过指定长方 体的长、宽和 高绘制长方体 单击选中长方体，然后单击选择各夹点并拖动，可改变长方 体的宽度、长度和高度，或者移动长方体的位置。改变长方体的高度 改变长方体的宽度 移动长方体的位置 改变长方体的长度 同时改变长方体的长度与宽度 10.2.3 绘制

14、球体 使用SPHERE命令可以绘制球体。执行SPHERE命令后，只需 指定球体球心坐标和球体半径或直径即可。 10.2.4 绘制圆柱体 使用CYLINDER命令可以绘制圆柱体。执行 CYLINDER 命 令后，需要指定圆柱体底面的中心点、底面半径及其高度。 此外，使用该命令还可以绘制椭圆柱体 。 球体圆柱体椭圆柱体10.2.5 绘制圆锥体使用CONE命令可以绘制圆 锥或椭圆锥。执行CONE命令后 ，需要指定圆锥体底面的中心 点、底面半径及圆锥高度。 同样，我们还可以利用夹 点功能改变圆锥体的各项参数 ，例如，选中该图中红色夹点 ，沿其所指方向拖动即可改变 圆锥体顶面半径，从而创建圆 台。 10

15、.2.6 绘制楔体 使用CONE命令可以绘制圆锥或椭圆锥。执行CONE命令后， 需要指定圆锥体底面的中心点、底面半径及圆锥高度。 通过指定楔 体底面对角 点绘制楔体 通过指定楔体中 心和底面一个角 点绘制楔体 通过指定楔体 的长、宽和高 绘制楔体 绘制楔体 10.2.7 绘制圆环体 使用TORUS命令可以绘制圆环体。执行TORUS命令后，需要 指定圆环体的中心位置，圆环体半径或直径，以及圆管半径或 直径。 绘制圆环体 10.2.8 绘制棱锥体 使用PYRAMID命令可以绘制棱 锥体。执行PYRAMID命令后，需要 指定棱锥体底面中心位置和棱锥 体底面半径。此外，执行命令时 也可以输入332之间

16、的数绘制多 面棱锥体 。 我们还可以利用夹点功能 改变棱锥体的各项参数，选中该 图中红色夹点，沿其所指方向拖 动，改变棱锥体顶面半径，此时 棱锥变成了棱台。 10.2.9 绘制平面曲面 要绘制平面曲面体，可选择“绘图”“建模”“平面曲面”菜 单，单击“绘图”工具栏中的“平面曲面”工具，或在命令行中输 入PLANESURF命令。执行PLANESURF命令后，需要指定平面曲面的两个角点。此外，也可以利用现有对象创建各种平面 曲面，如下图所示。 10.3 创建复杂实体利用基本实体创建三维实体方便、简单，但是生成的实体模型 种类有限。在AutoCAD中还可以通过拉伸、旋转等操作，创建更为复杂多样的三维实体。 10.3.1 通过拉伸创建实体或曲面 使用拉伸命令可以将二维对象沿某一指定路径或垂直方向拉伸成实体。拉伸对象被称为断面，它们可以是任何二维封闭多段 线、圆、椭圆、封闭样条曲线和面域，且多段