《AutoCAD 2010中文版应用教程 第2版 教学课件 ppt 作者 刘瑞新 课件 第11章 三维图形建模》由会员分享，可在线阅读，更多相关《AutoCAD 2010中文版应用教程 第2版 教学课件 ppt 作者 刘瑞新 课件 第11章 三维图形建模（90页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、AutoCAD 2010中文版应用教程,第11章 三维图形建模,AutoCAD2010提供了强大的三维绘图功能，用户可以利用这些功能创建出和现实生活中相同的三维模型，使用户可以从不同的角度观察模型，能够直观地表达产品的设计效果，还可以创建三维图形对象的截面和相应的二维图形，以及对模型进行动态观察等。 为了更准确、更有效地创建复杂的三维对象，用户不仅要使用基本的三维建模工具，还需要使用三维编辑工具对实体进行移动、复制、缩放、拉伸和阵列等操作。利用三维编辑工具还可以对三维对象进行布尔运算、剖切、抽壳等高级编辑操作，从而创建出符合设计要求的三维实体。,11.1 三维绘图基础 11.1.1 三维模型的
2、分类 在AutoCAD中，根据三维模型的创建方法及存储方式不同，三维模型可以分为线框模型、曲面模型和实体模型三种类型。 1线框模型 线框模型是由对象的点、直线和曲线组成。在AutoCAD中可以通过在三维空间绘制点、线、曲线的方式得到线框模型。线框模型只具有边的特征，没有面和体的特征，无法对其进行面积、体积、重心等的计算，也不能进行消隐和渲染等操作。,2曲面模型 曲面模型是用来描述三维对象的，它不仅定义了三维对象的边界，还具有面的特征。曲面模型适合用于创建较为复杂的曲面。它一般使用多边形网格定义镶嵌面。对于由网格构成的曲面，多边形网格越密，曲面的光滑程度越高。由于曲面模型具有面的特征，可以对其进
3、行面积的计算、消隐、着色和渲染等操作。 3实体模型 实体模型是三维模型的最高级方式。实体模型是包含信息最多，具有质量、体积、重心和惯性矩等特性。与传统的线框模型相比，复杂的实体形状更易于构造和编辑，用户还可以将实体分解为面域、体、曲面和线框对象。,11.1.2 三维建模使用的坐标系 三维模型是建立在三维坐标系中的，与XY平面二维坐标系统相比，三维坐标系增加了一个Z轴，与二维坐标系中的X和Y轴一起构成了三维坐标系统。三维坐标系统包括有三维笛卡儿坐标系、柱坐标系和球坐标系。 1三维笛卡儿坐标系 三维笛卡尔坐标通过使用三个 坐标值来指定精确的位置（X、Y、 Z）。三维笛卡儿坐标系是在二维 笛卡儿坐标
4、系的基础上增加了新的 坐标轴（Z轴）形成的。用户可以 使用基于当前坐标系原点的绝对坐 标值或基于上一个输入点的相对坐 标值来确定点位置。如图11-1所示。,图11-1 三维笛卡尔坐标系,2柱坐标系 柱坐标系与二维极坐标类似。它在垂直于XY平面的轴上指定另一个坐标。柱坐标系通过定义某点在XY平面中与UCS原点的距离，在XY平面中与X轴所成的角度以及Z值来定位该点。柱坐标的输入格式可采用“XY平面距离XY平面角度，Z坐标（绝对坐标）”、“XY平面距离XY平面角度，Z坐标（相对坐标）”两种方式。例如，输入坐标530,6 表示距当前UCS的原点5个单位、在XY平面中与X轴成30度角、沿Z轴6个单位的点
5、。如图11-2所示。,图11-2 柱坐标系,3球坐标系 三维球坐标系通过指定某个位置距当前UCS原点的距离、在XY平面中与X轴所成的角度以及与XY平面所成的角度来指定该位置。三维视图中的球坐标输入与二维视图中的极坐标输入相类似，通过指定某点距当前UCS原点的距离、与X轴所成的角度（在XY平面）以及与 XY 平面所成的角度来确定点的位置。球坐标的输入格式可采用“XYZ距离XY平面角度和XY平面的夹角（绝对坐标）”、“XYZ距离XY平面角度和XY平面的夹角（相对坐标）”等不同的方式。,图11-3 球坐标系,4坐标轴设置工具 在创建三维模型时，需要使用三维坐标，包括X、Y、Z三个坐标轴。在用户坐标系
6、（UCS）中允许修改坐标原点的位置及X、Y、Z轴的方向，以便于绘制和观察三维对象。UCS命令用于定义新的用户坐标系的坐标原点及X、Y轴的正方向，然后根据右手定则确定Z轴的正方向。用户可以在菜单栏中的【工具】【工具栏】菜单选项中调出【UCS】和【UCS】两个工具栏，用于编辑对象的坐标轴。如图11-4所示。,图11-4 【UCS】工具栏,用户可以在【UCS】工具栏中选择【命名UCS】按钮，或者在功能区【视图】选项卡的【坐标】面板中选择【命名UCS】命令按钮，即可打开【UCS】对话框。在【UCS】对话框中有【命名UCS】、【正交UCS】和【设置】三个选项卡，用户可以在此进行相应的设置。如图11-5所
7、示。,图11-5 【UCS】对话框,11.2 三维视图观察 11.2.1 设置视点 1功能 在绘制二维图形时，所绘制的图形都是与XY平面相平行的。而在三维环境中为了观察模型的局部结构，则需要改变视点。使用【视点】命令来设置观察方向的方式更直观，可直接指定视点坐标，系统则会将观察者置于该视点位置向原点（0,0,0）方向观察图形。 2命令调用 用户可采用以下操作方法之一调用该命令。 从菜单栏依次单击【视图】【三维视图】【视点】按钮。 在命令提示行输入【Vpoint】，按【Enter】键执行。,3命令操作 用户可通过在绘图区域上显示的罗盘来定义视点，罗盘位于屏幕的右上角，它是一个平面显示的球体。罗盘
8、上显示的有一个小十字光标，用户可以使用定点设备移动这个十字光标到球体的任意位置，当移动光标时，三轴架将会根据罗盘指示的观察方向旋转。如果要选择一个观察方向，可将定点设备移动到罗盘的适当位置然后单击鼠标左键，图形将根据视点位 置变化同步更新。如图11-6所示。 如果在“定义视点”状态选择“旋 转”选项，则需要分别指定观察视 线在XY平面中与X轴的夹角，以及 观察视线与XY平面的夹角。,图11-6 动态坐标和方位罗盘,11.2.2 设置视图 1功能 创建三维模型前，通常先要对视图进行设置。用户可以切换至【三维建模】空间，利用【视图】选项卡提供的选项进行设置。 2命令调用 用户可采用以下操作方法之一
9、调用该命令。 在功能区【视图】选项卡【视图】面板上选择所需视图方式。 从菜单栏依次单击【视图】【三维视图】。 在命令提示行输入【View】，按【Enter】键执行。 3命令操作 可在【视图】工具面板左侧的【视图】下拉列表中选择任意视图类型，也可以单击列表下侧的下拉按钮，以显示系统提供的全部视图类型。如图11-7所示。,图11-7 【视图】下拉列表,11.2.3 视点预置 1功能 视点预置是指通过指定在XY平面中视点与X轴的夹角和视点与XY平面的夹角来设置三维观察方向。 2命令调用 用户可用以下操作方法之一调用该命令。 从菜单依次单击【视图】【三维视图】【视点预置】工具按钮。图11-8 【视点预
10、置】对话框 在命令行输入【Ddvpoint】，按【Enter】键执行。,图11-8 【视点预置】对话框,11.3 创建实体 11.3.1 长方体 1功能 使用【长方体】命令，用户可以创建实心长方体或实心立方体。在绘制长方体时，始终将其底面绘制为与当前UCS的XY平面平行的状态。 2命令调用 用户可采用以下操作方法之一调用该命令。 在功能区【常用】选项卡【建模】面板上选【长方体】工具。 从菜单依次单击【绘图】【建模】【长方体】。 在命令行输入【Box】，并按【Enter】键执行。,3命令操作 执行该命令，命令行提示如下： 命令: _box（执行长方体命令） 指定第一个角点或 中心(C):（指定角
11、点1） 指定其他角点或 立方体(C)/长度(L): 500,500,500（输入定角点2的坐标） 完成命令操作，结果如图11-9所示。,图11-9 长方体,11.3.2 圆柱体 1功能 使用【圆柱体】命令，用户可以创建以圆或椭圆为底面的圆柱体。默认情况下，圆柱体的底面位于当前用户坐标系的XY平面上。圆柱体的高度与Z轴平行。 2命令调用 用户可采用以下操作方法之一调用该命令。 在功能区【常用】选项卡【建模】面板选择【圆柱体】工具。 从菜单依次单击【绘图】【建模】【圆柱体】。 在命令行输入【Cylinder】，并按【Enter】键执行。,3命令操作 执行该命令，命令行提示如下： 命令: _cyli
12、nder（执行圆柱体命令） 指定底面的中心点或 三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)/椭圆(E):（指定底面中心点） 指定底面半径或 直径(D) : 50 （指定圆柱体底面半径） 指定高度或 两点(2P)/轴端点(A) : 100 （指定圆柱体高度） 完成命令操作，结果如图11-10所示。用户还可以利用圆柱体的夹点，调整其底面半径和高度。,图11-10 圆柱体,11.3.3 圆锥体 1功能 使用【圆锥体】命令，用户可以创建底面为圆形或椭圆形的尖头圆锥体或圆台。默认情况下，圆锥体的底面位于当前UCS的XY平面上，圆锥体的高度与 Z 轴平行。 2命令调用 用户可采用以下操作方法之一调
13、用该命令。 在功能区【常用】选项卡【建模】面板选择【圆锥体】工具。 从菜单依次单击【绘图】【建模】【圆锥体】。 在命令行输入【Cone】，并按【Enter】键执行。,3命令操作 执行该命令，命令行提示如下： 命令: _cone（执行圆锥体命令） 指定底面的中心点或 三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)/椭圆(E):（指定底面中心点） 指定底面半径或 直径(D) : 50（指定圆锥体底面半径） 指定高度或 两点(2P)/轴端点(A)/顶面半径(T) : 100（输入圆锥体高度值） 完成命令操作，结果如图11-11所示。用户可以利用圆锥体的夹点调整其底面半径、顶面半径和高度。,图11
14、-11 圆锥体,在执行【圆锥体】命令过程中，用户还可以通过指定圆锥体顶面半径来创建圆锥台。执行该命令，命令行提示如下： 命令: _cone（执行圆锥体命令） 指定底面的中心点或 三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)/椭圆(E):（指定底面中心点） 指定底面半径或 直径(D) : 50 （指定底面半径） 指定高度或 两点(2P)/轴端点(A)/顶面半径(T) : t （更改顶面半径来绘制圆台） 指定顶面半径 : 20 （指定顶面半径） 指定高度或 两点(2P)/轴端点(A) : 100（输入高度值） 完成命令操作，结果如图11-12所示。,图11-12 圆锥台,11.3.4 球体
15、1功能 使用【球体】命令，用户可以创建实体球体。如果从圆心开始创建，球体的中心轴将与当前用户坐标系（UCS）的Z轴平行。 2命令调用 用户可采用以下操作方法之一调用该命令。 在功能区【常用】选项卡【建模】面板选择【球体】工具。 从菜单依次单击【绘图】【建模】【球体】。 在命令行输入【Sphere】，并按【Enter】键执行。,3命令操作 执行该命令，命令行提示如下： 命令: _sphere（执行球体命令） 指定中心点或 三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T):（鼠标单击一点指定中心点） 指定半径或 直径(D) : 50 （指定球体半径） 完成命令操作，结果如图11-13所示。另外，
16、用户可以选择使用“三点”、“两点”、“相切、相切、半径”等多种方式绘制球体。用户还可以利用球体的夹点调整其半径。,图11-13 球体,11.3.5 棱锥体 1功能 使用【棱锥体】命令，用户可以创建最多具有32个侧面的实体棱锥体。使用该命令，不仅可以创建倾斜至一个点的棱锥体，还可以创建从底面倾斜至平面的棱台。 2命令调用 用户可采用以下操作方法之一调用该命令。 在功能区【常用】选项卡【建模】面板选择【棱锥体】工具。 从菜单依次单击【绘图】【建模】【棱锥体】。 在命令行输入【Pyramid】，并按【Enter】键执行。,3命令操作 执行该命令，命令行提示如下： 命令: _pyramid（执行棱锥体命令） 6个侧面 外切 指定底面的中心点或 边(E)/侧面(S): s（
