《AutoCAD2012建筑绘图及三维建模 教学课件 ppt 作者 高丽燕、莫正波第9-13章书稿--二次修改第9章 三维建模基础知识-修改（2）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《AutoCAD2012建筑绘图及三维建模 教学课件 ppt 作者 高丽燕、莫正波第9-13章书稿--二次修改第9章 三维建模基础知识-修改（2）（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、习题第9章 三维建模基础知识随着计算机技术的发展，三维数字化（3D）技术也得到迅猛的发展。目前，3D技术已广泛应用到我国的各行各业，特别是对于我国的建筑、机械、产品制造、航空航天等专业，精确的三维模型设计将部分取代二维图纸设计必将会成为时代发展趋势。所以，对于工科院校的学生，掌握一定的三维建模技术，也成为学生适应社会职业需求的基本技能之一。9.1 三维建模界面简介在三维建模时，AutoCAD2012提供了两种工作空间：【三维基础】和【三维建模】。【三维基础】工作空间显示三维建模的基础工具，【三维建模】显示了三维建模的常用工具。所有，在绘制三维图形时，可以选择【三维建模】工作空间，其界面如图9-
2、1所示。 图9-1 【三维建模】绘图界面【三维建模】绘图界面共有13个选项卡，单击每个选项卡，会显示该选项卡所包含的若干个功能面板。例如单击【视图】选项卡/【视图】面板/【西南轴测】，坐标系图标由【俯视】变为【西南轴测】的图标，如图9-2所示。 【俯视】坐标系图标 【西南轴测】坐标系图标 图9-2 不同视图下坐标图标的显示9.2 定义三维用户坐标系（UCS）前面8个章节介绍的二维绘图，总是将图样绘图在X0Y坐标面上。对于三维绘图，系统也总是默认将图样绘制在当前坐标系的X0Y坐标面上，所以在三维绘图的过程中，需要不断的转换合适的坐标系。世界坐标（WCS）是固定的笛卡尔坐标系统，不能时刻满足三维图
3、形的绘制。而用户坐标系（UCS）是处于活动状态的坐标系，用户可以改变UCS的原点及其 X、Y 和 Z 轴，以满足绘图的需求。9.2.1 改变用户坐标系（UCS）可以利用UCS的夹点、UCS图标的右键快捷菜单或UCS命令来改变UCS的原点和坐标轴的方向。单击UCS图标，在原点和三个轴上会显示蓝色的夹点。光标停留在方形的原点夹点时，显示原点移动的快捷菜单，光标停留在圆形的轴夹点上时，显示轴旋转的快捷菜单，如图9-3所示。利用夹点激活或快捷菜单，可以随意移动UCS的坐标原点以及旋转坐标轴。 光标停留在原点夹点 光标停留在轴夹点图9-3 利用夹点改变UCS将鼠标放置UCS图标上单击右键，会弹出右键快捷
4、菜单，如图9-4所示。利用该快捷菜单可以定义一个新的用户坐标系。图9-4 UCS图标右键快捷菜单【例9-1】 将图9-5（a）所示UCS坐标系定义在楔体的斜面上，且X轴正向朝上，如图9-5（b）所示。 （a） （b）图9-5 指定三点定义UCS鼠标放置在UCS图标上单击右键，选择快捷菜单中的【三点】选项，此时，命令行提示。当前 UCS 名称: *世界*指定 UCS 的原点或 面(F)/命名(NA)/对象(OB)/上一个(P)/视图(V)/世界(W)/X/Y/Z/Z 轴(ZA) : _3指定新原点 : /捕捉斜面中心点O在正 X 轴范围上指定点 : /捕捉边的中心点A在 UCS XY 平面的正
5、Y 轴范围上指定点 : /捕捉边的中心点B再次选择快捷菜单中的【世界】选项，坐标系恢复到系统默认的原始状态。9.2.2 使用动态UCS在创建三维实体模型时，每次使用上述方法移动、旋转坐标系是非常繁琐的。AutoCAD2012向用户提供了动态UCS，可以在创建对象时，使UCS的XY平面自动与实体模型上的平面临时对齐，使得三维建模操作方便而快捷。【例9-2】 在图9-6（a）所示前端面上绘制一个小的长方体，如图9-6（c）所示。 （a） （b） （c）图9-6 使用动态UCS首先单击状态栏按钮，打开【动态UCS】模式。单击【实体】选项卡/【长方体】，鼠标停留在长方体的前端面，如图9-6（b）所示，
6、根据命令行提示绘制一个小的长方体。9.2.3 控制用户坐标系图标的显示 打开或关闭UCS图标显示单击【视图】选项卡/【坐标】面板的按钮，弹出如图9-7所示的【UCS】对话框。勾选或取消【开】选项。也可以单击【视图】选项卡/【坐标】面板的按钮。 图9-7 【UCS】对话框 在 UCS 原点处显示 UCS 图标在图9-7所示的【UCS】对话框中，勾选或取消【显示与UCS原点】选项。也可以单击【视图】选项卡/【坐标】面板的按钮。 更改 UCS 图标外观单击【视图】选项卡/【坐标】面板的按钮，弹出【UCS图标】对话框。在对话框中可以改变UCS图标的线宽、大小、颜色的特性。图9-8 【UCS图标】对话框
7、9.3 设置三维模型显示在三维模型的显示过程中，可以采用不同的显示模式，其效果也不尽相同。9.3.1 改变视觉样式AutoCAD向用户提供了10种不同的视觉样式，这10种视觉样式可以在【视觉样式管理器】选项板中找到。调用【视觉样式管理器】选项板的方法： 在【三维建模】工作空间：单击【视图】选项卡/【视觉样式】选项板中的按钮 【视觉样式】工具栏（如图9-9所示）：按钮 命令行：visualstyles执行上述命令，弹出【视觉样式管理器】选项板，如图9-10所示。图9-9 【视觉样式】工具栏图9-10 【视觉样式管理器】选项板这10种视觉样式分别为：【二维线框】：通过使用直线和曲线表示边界的方式显
8、示对象。【概念】：使用平滑着色和古氏面样式显示对象。古氏面样式在冷暖颜色而不是明暗效果之间转换，其效果缺乏真实感，但是可以更方便地查看模型的细节。 【隐藏】：使用线框表示法显示对象，不可见的线被隐藏，不显示。 【真实】：使用平滑着色和材质显示对象。 【着色】：使用平滑着色显示对象。 【带边缘着色】：使用平滑着色和可见边显示对象。 【灰度】：使用平滑着色和单色灰度显示对象。 【勾画】：使用线延伸和抖动边修改器显示手绘效果的对象。 【线框】：通过使用直线和曲线表示边界的方式显示对象。 【X射线】：以局部透明度显示对象用户也可以通过【视觉样式管理器】选项板下方的特性选项进行设置，来改变这10种视觉样
9、式的显示效果。图9-11为不同视觉样式效果对比图。 二维线框 概念 隐藏 X射线 图9-11 不同视觉样式效果对比9.3.2 改变三维形体轮廓的平滑度在实体建模的过程中，对于形体的曲面轮廓可能因为曲面网格的密度或平滑度过低，使得曲面显示不光滑。用户可以使用以下几种方法，提高实体轮廓显示光滑度和清晰度。故将影响曲面的平滑度。 利用FACETRES命令，改变系统变量FACETRES的值（值的范围0.0110）。FACETRES的值设定得越高，显示的几何图形就越平滑，如图9-12所示。 FACETRES=0.5 FACETRES=5 图9-12 改变系统变量FACETRES的值 利用MESHSMOO
10、THMORE命令（或【网格】工具栏按钮），增加网格对象的平滑度。每执行一次该命令，平滑度等级提高一级（默认情况下，网格对象的平滑度为0，系统默认的最大平滑度为6）。 平滑度=0 平滑度=1 图9-13 改变网格对象的平滑度等级 利用SMOOTHMESHMAXFACE命令，增加网格对象的网格面数。网格面数越大，形体越光滑。（删除提示）9.4 三维模型视图与观察在创建三维模型过程中，设计人员会不时地调整三维模型的视图方向、角度，以便更清楚、更直观、更形象地观察三维形体。9.4.1 透视投影视图与平行投影视图三维投影样式有平行投影样式和透视投影样式。平行投影样式就是利用平行投影原理显示三维模型；透视
11、投影样式就是利用中心投影原理显示三维模型。透视视图和平行投影视图之间的差别是：平行投影视图显示的线段，无论远近长度不变，而透视视显示线段，其长度会有“近长远短”的效果。透视效果取决于理论相机和目标点之间的距离，较小的距离产生明显的透视效果，较大的距离产生轻微的透视效果。图9-14是平行投影样式与透视投影样式的视图差别。 平行投影视图 中心投影视图图9-14 平行投影视图与中心投影视图的对比9.4.2 定义透视投影可以使用DVIEW命令将当前视图定义为透视视图。执行DVIEW命令后，命令行提示如下：命令: dview选择对象或 : /选择对象输入选项相机(CA)/目标(TA)/距离(D)/点(P
12、O)/平移(PA)/缩放(Z)/扭曲(TW)/剪裁(CL)/隐藏(H)/关(O)/放弃(U): 命令行中的常用选项的含义为：(1) 【相机】：通过围绕目标点旋转相机来指定新的相机位置。(2) 【目标】：通过围绕相机旋转指定新的目标位置。(3) 【距离】：相对于目标沿着视线移近或移远相机。(4) 【点】：使用X、Y、Z坐标定位相机和目标点。(5) 【平移】：不更改放大比例而移动图像。(6) 【缩放】：如果透视视图是“关闭”状态，【缩放】将在当前视口中动态地增大或缩小对象的外观尺寸。如果透视视图是“打开”状态，【缩放】可以调整相机镜头长度，在给定相机和目标距离的情况下，会改变视野从而改变所能看到的
13、图形的范围。(7) 【关】：关闭透视视图，恢复到平行投影视图。(8) 【放弃】：取消上一个 DVIEW 操作的结果。9.4.3 定义平行投影在图9-15所示的【视图】工具栏中的10种视图方式（【俯视】、【仰视】、【左视】、【右视】、【前视】、【后视】、【西南等轴侧】、【东南等轴侧】、【东北等轴侧】、【西北等轴侧】）均为平行投影视图。 图9-15 【视图】工具栏当然用户也可以使用下列方法来定义不同角度的平行投影视图。 按照章节9.2.1中的方法，通过改变UCS来定义新的平行投影视图。 利用DVIEW命令。执行该命令后，在提示“选择对象”时直接回车，然后输入“ca”选择【相机】选项，通过移动十字光
14、标并单击，可以动态设定平行投影视图。9.4.4 观察三维模型观察三维图形的命令主要集中在【视图】选项卡中的【导航】面板中。9.4.4.1 受约束的动态观察可以沿XY平面或Z轴约束三维动态观察。执行【受约束的动态观察】命令的方法： 下拉菜单：【视图】/【动态观察】/【受约束的动态观察】 功能区：【视图】选项卡/【导航】面板/【动态观察】下拉列表/【动态观察】 工具栏(如图9-16所示)按钮： 命令行：3dorbit 图9-16 【三维导航】工具栏执行上述命令后，光标变为，拖住左键移动，可以随意观察形体。在绘图命令执行过程中，可以按住Shift键，同时压住鼠标滚轴的方法，随时改变三维视图的观察角度，这种方法在三维绘图过程中经常使用。9.4.4.2 自由动态观察不参照平面，在任意方
