《《AutoCAD 2005工程绘图技术》-覃国萍-电子教案 第十四章三维造型》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《AutoCAD 2005工程绘图技术》-覃国萍-电子教案 第十四章三维造型（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、AutoCAD 2005工程绘图技术,覃国萍 禹文龙 主编 中国水利水电出版社,第十四章 三维造型, 教学目标与重难点 坐标系 三维模型的显示 实体造型 习题, 教学目标和重难点,教学目标 通过对本章的学习，读者应了解如何建立用户坐标系，如何显示三维模型，以及三维实体模型的绘制方法和编辑三维模型。 教学重点和难点 1用户坐标系 2显示三维模型 3创建实体模型 4编辑三维模型, 坐标系,UCS则是用户定义，其原点和坐标轴方向可以按照用户的要求改变。通过改变UCS，可以很容易地创建三维图形对象。,一、 坐标系图标 通过观察工作区中显示的坐标系图标，可以知道当前模型空间中使用的坐标系类型。当模型处在
2、WCS中时，坐标系图标的原点上有一个小方块，如图14-1(a)、(b)所示。当处在UCS时，坐标系图标的原点上没有小方块，如图14-1(c)、(d)所示。坐标系图标可以有两种不同的外观显示，如图14-1(a)、(c)是二维显示方式，(b)、(d)是三维显示方式。 用户可以通过“UCS图标”对话框来控制坐标系图标的外观，如图14-2所示。 命令输入 菜单命令：视图显示UCS图标特性 在“UCS图标”对话框中，包含如下内容： UCS图标样式域：用于选择UCS图标是以二维还是三维形式显示，以及设置图标中轴线的线宽和坐标轴箭头的形状。 UCS图标大小域：用于设置图标的大小。 UCS图标颜色域：用于设置
3、图标分别在模型空间和图纸空间中的显示颜色。 用户可在对话框右上角的预览框中预览图标的设置效果。,图14-1坐标系图标显示方式,图14-2“ UCS图标”对话框,二、 设置用户坐标系 在AutoCAD中，用户可以使用UCS命令，以多种方式根据作图的需要建立自己特有的坐标系。 1命令输入 菜单命令：工具选择相关UCS的项目 工具栏：UCS工具栏按钮 命令行：UCS 执行UCS命令后，命令行提示： 命令：_UCS 当前UCS名称：*世界* 输入选项新建(N)/移动(M)/正交(G)/上一个(P)/恢复(R)/保存(S)/删除(D)/应用(A)/?/世界(W)： 2选项说明： (1)新建(N)：新建将
4、以多种方式创建一个新的坐标系。选择该选项后，AutoCAD出现进一步提示： 指定新UCS的原点或Z轴(ZA)/三点(3)/对象(OB)/面(F)/视图(V)/X/Y/Z：,在提示的选项中： 指定新UCS的原点：为默认选项，可通过平移当前UCS的原点来创建一个新的UCS。 Z轴(ZA)：通过指定一个坐标点为原点，另外指定一个点作为Z轴的正方向来创建一个新的UCS。 三点(3)：通过指定3个坐标点分别作为原点以及X、Y轴的正方向来创建一个新的UCS。 对象(OB)：通过指定一个对象来创建一个新的UCS，坐标系的实际定位则取决于所选择的对象。 面(F)：通过将UCS附着于实体的一个表面来创建一个新的
5、坐标系，新UCS的X轴正方向将沿着所选面的棱边。 视图(V)：通过将新UCS的XY平面设为与屏幕平行，原点保持不变来创建一个新的UCS坐标系。 X/Y/Z：这3个选项，通过分别独立地绕X、Y、Z轴旋转指定的角度来创建一个新的UCS坐标系。 (2)移动(M)：通过平移当前坐标系的原点或改变坐标系的Z轴深度来定义一个新的 UCS坐标系。 (3)正交(G)：指定由AutoCAD预定义的6个正交UCS(俯视(T)/仰视(B)/主视(F)/ 后视(BA)/左视(L)/右视(R)中的一个作为新的UCS坐标系。 (4)上一个(P)：返回到前一个坐标系。AutoCAD总是保存着最后10个坐标系，重复使用该选项
6、，就可以依次返回到前面定义的坐标系。 (5)恢复(R)：恢复已经保存过的UCS坐标系，并将它作为当前坐标系。 (6)保存(S)：命名保存当前UCS坐标系。坐标系的名称最多可由255个字符组成。,(9)?：列出已经保存的UCS名称和它们的定义数据。 (10)世界(W)：返回到WCS坐标系中。,三、 UCS工具栏 进行UCS变换，可以改变UCS原点的位置和3个坐标轴的方向。UCS变换的方式非常多，我们可以利用“UCS”工具栏进行操作。“UCS”工具栏如图14-3所示。 下面对“UCS”工具栏中常用的工具按钮进行说明： (1)“UCS”按钮 ：该按钮执行UCS命令(见14.1.2)。 (2)“上一个
7、UCS”按钮 ：在进行了UCS变换后，通过此按钮可恢复到上一个UCS 设置。 (3)“世界UCS”按钮 ：该按钮可以从当前的用户坐标系恢复到世界坐标系。 (4)“对象UCS”按钮 ：该按钮可以利用选定三维图形的拉伸方向定义新的UCS。新UCS的Z轴正方向将与选定图形对象的拉伸方向重合。 (5)“面UCS”按钮：该按钮可以让新UCS的某个坐标轴平面与一个选定的图形对象表面重合。命令执行过程中，要求选择图形对象的一个面，在此面的边界内或边界上单击即可。被选中的面将高亮显示，如图14-4所示。UCS的X轴将与找到的第一个面上的最近的边对齐。图中A点为选择图形对象的面时鼠标所点击的点，所以新建立的坐标
8、系的X轴与该面的底边对齐。,图14-3 “UCS”工具栏,图14-4 “面UCS”示例,(6)“视图UCS”按钮：该按钮可以将模型空间中当前视区所在的平面作为XY平面，从而定义新的UCS。新UCS的Z轴方向与计算机屏幕垂直，而XY平面与计算机平面重合。 (7)“原点UCS”按钮 ：该按钮可以进行坐标系平移。即保持X、Y、Z这3个坐标轴的方向不变，改变UCS坐标原点的设置。在命令执行过程中，需要用对象捕捉或坐标输入的方法确定新原点的位置。 (8)“Z轴矢量UCS”按钮：该按钮可以通过确定Z轴正方向来定义新的UCS。在UCS转换时，要求输入新UCS的原点坐标和Z轴正方向上一点的坐标。 (9)“三点
9、UCS”按钮：该按钮可以通过确定新UCS的原点、X轴上的一点来定义新的UCS。新UCS的Z轴方向可由右手螺旋定则确定。 (10)“X(Y、Z)轴旋转UCS”按钮： 该按钮可以保持UCS原点位置和其中一个坐标轴的方向不变，其余两个坐标轴绕着不变的坐标轴旋转指定的角度。 (11)“显示UCS对话框”按钮：在三维建模过程中，需要经常变换UCS。有时经过了一系列UCS变换后，希望回到以前的某个UCS中继续建模，如果再重复进行一系列UCS变换将非常繁琐。因此，AutoCAD允许将当前的UCS设置命名保存，在以后需要时可以恢复已经命名保存的UCS设置。点击该按钮，可以用弹出“UCS”对话框(如图14-5所
10、示)，来进行UCS的命名及其对UCS属性的管理。在UCS对话框的“命名UCS”选项卡中，显示了所有已经命名保存的UCS列表。其中，“世界”表示世界坐标系WCS，“上一个”表示当前UCS的前一个UCS。选中要恢复UCS名称，然后单击“置为当前(C)”按钮，可以将当前视区恢复为选定的UCS设置。 在列表框中，“未命名”表示当前视区中显示的，但还没有命名保存的UCS。如果需要将当前的UCS设置命名保存，可以在“未命名”名称上双击，然后重新输入新名称，并回车。,图14-5 “UCS”对话框, 三维模型的显示,用户在观察三维模型时，其所处的位置叫做“视点”。视点不同，模型留给观察者的视觉效果应该是不一样
11、的，即显示在屏幕上的图形不同。AutoCAD提供了多种观察三维模型的方法。这里我们介绍“三维视图”及“三维动态观察器”两种方法。为了加快图形的显示速度，在一般情况下，三维模型在屏幕上是以线框图来显示的。但用线框图来表示一个三维模型，其真实感较差，因此在对模型进行观察时，我们可以对其进行消隐与阴影处理，以增强三维模型的真实感,一、 通过预定义视点观察三维模型 AutoCAD预定义了在工程中常用的10个标准的固定视点。这10个视点包括“俯视”、“仰视”、“左视”、“右视”、“主视”、“后视”、“西南等轴测”、“东南等轴测”、“东北等轴测”、“西北等轴测”。通过这些视点，我们可以从多个方向来观察三维
12、模型。 命令输入 菜单命令：视图三维视图俯视/仰视/左视等 工具栏：“视图”工具栏上相应的工具按钮,命令行：VIEW 如果在命令行输入VIEW命令，将会打开“视图”对话框，如图14-6所示。“视图”对话框中包含两个选项卡：“命名视图”及“正交和等轴测视图”，其中，“命名视图”选项卡用于命名、保存和恢复视图；而“正交和等轴测视图”选项卡用于设置标准视图。选择视图后需单击“置为当前”按钮。,二、 使用“三维动态观察器”观察三维模型 在AutoCAD中，可以使用“三维动态观察器”来交互地改变视点的位置，并获得实时连续变化的三维模型的视图。 命令输入 菜单命令：视图三维动态观察器 工具栏：“三维动态观
13、察器”工具栏按钮非 命令行：3DORBIT 命令激活后，AutoCAD将进入交互式的动态视图状态中。此时，屏幕上将显示一个分为4个象限的轨迹圆。当鼠标指针移动到轨迹圆的不同部位时，将显示为不同的形状，表明模型可产生的不同的旋转方向，如图14-7所示。用户可以通过鼠标来动态地操作三维模型的视图。当拖动鼠标时，三维模型将随之动态地发生旋转变化，并实时显示相应的视图。用户可以直观、方便地改变模型的位置，直至得到满意的视图为止。, 实体造型,实体模型不仅可以更完善、更准确地表达模型的几何特征，还能够包含更多的物理信息，如何计算模型的体积、质量、重心和惯性矩等，这些信息是设计过程中进行工程分析的重要数据
14、。因此，实体模型及其他的造型技术是进行计算机辅助设计的重要基础。创建实体模型，可以在如图14-8所示的“实体”工具栏中进行。,图14-6“视图”对话框,图14-7“三维动态观察器”示例,图14-8“实体”工具栏,一、 绘制基本实体 1长方体 生成的长方体的6个表面分别平行于当前UCS的各坐标面，长方体的棱边则分别平行于当前UCS的各坐标轴。 命令输入 菜单方式：绘图实体立方体 工具栏：“实体”工具栏按钮 命令行：BOX BOX命令被激活后，命令行提示： 命令：_box 指定长方体的角点或中心点(CE)：(指定一个点作为长方体的角点或选择选项),2球体 可以绘制球体。,命令输入 菜单命令：绘图实
15、体球体 工具栏：“实体”工具栏按钮 命令行：SPHERE SPHERE命令被激活后，命令行提示： 命令：_sphere 当前线框密度：ISOLINES=4 指定球体球心： (指定球体的中心) 指定球体半径或直径(D)： (指定球体的半径或直径),3. 圆柱体 可以生成圆柱体。默认底面平行于UCS的XY坐标平面。 命令输入 菜单命令：绘图实体圆柱体 工具栏：“实体”工具栏按钮 命令行：CYLINDER CYLINDER命令被激活后，命令行提示： 命令：_cylinder 当前线框密度：ISOLINES=4 指定圆柱体底面的中心点或椭圆(E)：(指定圆柱体底面的中心点坐标或选择“椭圆”选项，生成一
16、个椭圆柱),4圆锥体 生成一个圆锥体。它的底面默认为平行于XY坐标平面。 命令输入,菜单命令：绘图实体圆锥体 工具栏：“实体”工具栏按钮 命令行：CONE CONE命令被激活后，命令行提示： 命令：_cone 当前线框密度：ISOLINES=4 指定圆锥体底面的中心点或椭圆(E)：(指定圆锥体底面的中心坐标或选择“椭圆”选项),5. 楔形体 生成一个楔形体。 命令输入 菜单命令：绘图实体楔形体 工具栏：“实体”工具栏按钮 命令行：WEDGE WEDGE命令被激活后，命令行提示： 命令：_wedge 指定楔体的第一个角点或中心点(CE)：(指定一个点或选择“中心点” 选项),6圆环体 生成一个圆环体。该圆环体默认为平行于UCS的XY坐标平面，并被XY坐标平面所平分。 命令输入 菜单命令：绘图实体圆环体 工具栏：“实体”工具栏按钮,命令行：
