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1、第十二章第十二章计算机辅助绘图与计算机辅助绘图与CADCAD软件软件 第第1212章章计算机辅助绘图与计算机辅助绘图与CADCAD软件软件 计算机绘图概述计算机绘图概述 12.1基于二维绘图的基于二维绘图的CADCAD软件软件 12.2基于三维实体建模的基于三维实体建模的CADCAD软件软件 12.312.112.1计算机绘图概述计算机绘图概述 12.1.1计算机绘图的发展历程计算机绘图的发展历程 12.1.2AutoCAD软件软件 20世纪世纪70年代末年代末80年代中后期，随年代中后期，随着工程工作站和微型计算机的出现，计算着工程工作站和微型计算机的出现，计算机图形学进入了一个新的发展时期
2、。机图形学进入了一个新的发展时期。 随着计算机硬件功能的不断提高、系随着计算机硬件功能的不断提高、系统软件的不断完善，计算机绘图已广泛应统软件的不断完善，计算机绘图已广泛应用于各个相关领域，并发挥愈来愈大的作用于各个相关领域，并发挥愈来愈大的作用。用。12.1.1计算机绘图的发展历程计算机绘图的发展历程 目目前前国国内内外外能能够够实实现现不不编编程程绘绘图图的的软软件件很很多多。其其中中由由美美国国Autodesk公公司司开开发发的的AutoCAD微微型型机机交交互互式式绘绘图图软软件件自自从从1982年年首首次次问问世世以以来来，经经历历了了多多次次版版本本更更新新，功功能能越越来来越越完
3、完善善，使使用用越越来来越越方方便便。目目前前已已成成为为世世界界上上应应用用最最广广的的计计算算机机辅辅助助设设计计CAD（Computer Aided Design）的的绘绘图图软软件。件。 12.1.2AutoCAD软件软件 12.212.2基于二维绘图的基于二维绘图的CADCAD软件软件 12.2.1AutoCAD 2007 的的经经典典界界面面组组成成 12.2.2图形文件管理图形文件管理 12.2.3绘图命令绘图命令12.2.4图形的修改和编辑图形的修改和编辑 12.2.5常用的辅助绘图工具常用的辅助绘图工具 12.2.6尺寸标注尺寸标注 中文版中文版AutoCAD 2007 为用
4、户提供了为用户提供了“AutoCAD 经典经典”和和“三维建模三维建模”两种工两种工作空间模式。作空间模式。 对于习惯于对于习惯于AutoCAD 传统界面用户来传统界面用户来说，可以采用说，可以采用“AutoCAD 经典经典”工作空间。工作空间。主要由菜单栏、工具栏、绘图窗口、文本主要由菜单栏、工具栏、绘图窗口、文本窗口与命令行、状态行等元素组成如图窗口与命令行、状态行等元素组成如图12-1所示。所示。12.2.1AutoCAD 2007 的经典界面的经典界面组成组成 图图图图12-112-1AutoCAD 2007 的经典界面的经典界面 1.创建新图形文件创建新图形文件 选择选择“文件文件”
5、|“新建新建”命令命令(NEW)，或，或在在“标准标准”工具栏中单击工具栏中单击“新建新建”按钮，可以按钮，可以创建新图形文件，此时将打开创建新图形文件，此时将打开“选择样板选择样板”对对话框。话框。2.打开图形文件打开图形文件 选择选择“文件文件”|“打开打开”命令命令(OPEN)，或，或在在“标准标准”工具栏中单击工具栏中单击“打开打开”按钮，可以按钮，可以打开已有的图形文件，此时将打开打开已有的图形文件，此时将打开“选择文件选择文件”对话框。对话框。 12.2.2图形文件管理图形文件管理 3.保存图形文件保存图形文件 在在AutoCAD 中，可以使用多种方式中，可以使用多种方式将所绘图形
6、以文件形式存入磁盘。将所绘图形以文件形式存入磁盘。4.关闭图形文件关闭图形文件 选择选择“文件文件”|“关闭关闭”命令命令(CLOSE)，或在绘图窗口中单击，或在绘图窗口中单击“关闭关闭”按钮，可以关闭当前图形文件。按钮，可以关闭当前图形文件。 在在AutoCAD 2007 中中，使使用用“绘绘图图”菜菜单单中中的的命命令令，可可以以绘绘制制点点、直直线线、圆圆、圆圆弧弧和和多多边边形形等等简简单单二二维维图图形形。“绘绘图图”工工具具栏栏中中的的每每个个工工具具按按钮钮都都与与“绘绘图图”菜菜单单中中的的绘绘图图命命令令相相对对应应，是是图图形形化化的绘图命令，如图的绘图命令，如图12-2所
7、示。所示。12.2.3绘图命令绘图命令 图图图图12-212-2“绘图绘图”菜单菜单 1.绘制点对象绘制点对象 在在AutoCAD 2007 中，点对象有单点、中，点对象有单点、多点、定数等分和定距等分多点、定数等分和定距等分4 种。种。2.直线（直线（Line） 功能：画直线功能：画直线3.多段线（多段线（PLine) 功能：画直线和圆弧线功能：画直线和圆弧线4.正多边形（正多边形（Polygon) 功能：绘多条边的正多边形功能：绘多条边的正多边形5.矩形（矩形（Rectangle) 功能：通过指定两个对角点绘制矩形功能：通过指定两个对角点绘制矩形6.圆（圆（Circle) 功能：绘制圆功能
8、：绘制圆7.椭圆（椭圆（Elltpse)功能：画直线和圆弧线功能：画直线和圆弧线 1.选择对象选择对象 执行编辑修改命令时，应先选择被编辑、执行编辑修改命令时，应先选择被编辑、修改对象。修改对象。AutoCAD中选择对象的方式有多中选择对象的方式有多种。种。2.删除命令（删除命令（Erase) 功能：删除指定的实体功能：删除指定的实体3.复制命令复制命令(Copy) 功能：将选中的实体复制到指定的位置。功能：将选中的实体复制到指定的位置。其可以进行单个复制，也可进行多个复制。其可以进行单个复制，也可进行多个复制。12.2.4图形的修改和编辑图形的修改和编辑 4.镜像命令（镜像命令（Mirror
9、) 功能：将选中的实体按指定的镜像线做镜功能：将选中的实体按指定的镜像线做镜像。镜像指以相反的方向生成所选择实体的复像。镜像指以相反的方向生成所选择实体的复制。制。 5.偏移命令（偏移命令（Offset) 功能：将选中的直线、圆弧、圆及二维多功能：将选中的直线、圆弧、圆及二维多段线等按指定的偏移量或通过点生成一个与原段线等按指定的偏移量或通过点生成一个与原实体形状类似的新实体。实体形状类似的新实体。6.陈列命令（陈列命令（Array) 功能：该命令是一个高效的复制命令。功能：该命令是一个高效的复制命令。 7.移动命令（移动命令（Copy) 功能：该命令将选中的实体平行移动到指功能：该命令将选中
10、的实体平行移动到指定的位置。定的位置。 8.缩放命令（缩放命令（Scale） 功能：该命令将选中的实体相对于基点按功能：该命令将选中的实体相对于基点按比例进行放大或缩小。其可根据需要选用给比比例进行放大或缩小。其可根据需要选用给比例值的方式或参照方式。例值的方式或参照方式。9.拉伸命令（拉伸命令（Stretch） 功能：该命令将选中的实体拉长或压缩到功能：该命令将选中的实体拉长或压缩到给定的位置。给定的位置。10.剪切命令（剪切命令（Trim） 功能：该命令将指定的实体修剪到指定的功能：该命令将指定的实体修剪到指定的边界边界.11.延伸命令（延伸命令（Extend） 功能：该命令将选中的实体延
11、伸到指定的功能：该命令将选中的实体延伸到指定的边界边界.12.打断命令（打断命令（Break） 功能：该命令用于擦除实体上不需要指定功能：该命令用于擦除实体上不需要指定边界的某一部分，也可将一个实体在一个点处边界的某一部分，也可将一个实体在一个点处打断，即分成两个实体。打断，即分成两个实体。 13.倒角命令（倒角命令（Chamfer） 功能：该命令可按指定的距离或角功能：该命令可按指定的距离或角度在一对相交直线上倒斜角，也可对封度在一对相交直线上倒斜角，也可对封闭的一组线各直线交点同时进行倒角。闭的一组线各直线交点同时进行倒角。14.圆角命令（圆角命令（Fillet） 功能：该命令按指定的半径
12、来建立功能：该命令按指定的半径来建立一条圆弧，用该圆弧可光滑连接两条线一条圆弧，用该圆弧可光滑连接两条线段，还可用该圆弧对封闭的二维多段线段，还可用该圆弧对封闭的二维多段线中的各线段交点倒圆角。中的各线段交点倒圆角。 1.打开或关闭捕捉和栅格打开或关闭捕捉和栅格 “捕捉捕捉”用于设定鼠标光标移动的间距。用于设定鼠标光标移动的间距。“栅格栅格”是一些标定位置的小点，起坐标纸的是一些标定位置的小点，起坐标纸的作用，可以提供直观的距离和位置参照。作用，可以提供直观的距离和位置参照。2.正交正交 AuotCAD 提供的正交模式也可以用来精提供的正交模式也可以用来精确定位点，它将定点设备的输入限制为水平
13、或确定位点，它将定点设备的输入限制为水平或垂直。垂直。 12.2.5常用的辅助绘图工具常用的辅助绘图工具 3.打开对象捕捉功能打开对象捕捉功能 在绘图的过程中，经常要指定一些在绘图的过程中，经常要指定一些对象上已有的点，例如端点、圆心和两对象上已有的点，例如端点、圆心和两个对象的交点等。如果只凭观察来拾取，个对象的交点等。如果只凭观察来拾取，不可能非常准确地找到这些点。不可能非常准确地找到这些点。 1.线性标注线性标注 用户选择用户选择“标注标注”|“线性线性”命令命令(DIMLINEAR)来实现。来实现。2.对齐标注对齐标注 选择选择“标注标注”|“对齐对齐”命令命令(DIMALIGNED)
14、，或在，或在“标注标注”工具栏工具栏中单击中单击“对齐对齐”按钮，可以对对象进行按钮，可以对对象进行对齐标注。对齐标注。12.2.6常用的辅助绘图工具常用的辅助绘图工具 3.半径标注半径标注 选择选择“标注标注”|“半径半径”命令命令(DIMRADIUS)，或在，或在“标注标注”工具栏中单击工具栏中单击“半径半径”按钮，可以标注圆和圆弧的半径。按钮，可以标注圆和圆弧的半径。4.直径标注直径标注 选择选择“标注标注”|“直径直径”命令命令(DIMDIAMETER)，或在，或在“标注标注”工具栏中工具栏中单击单击“直径标注直径标注”按钮，可以标注圆和圆弧的按钮，可以标注圆和圆弧的直径。直径。5.角
15、度标注角度标注 选择选择“标注标注”|“角度角度”命令命令(DIMANGULAR)，或在，或在“标注标注”工具栏中单工具栏中单击击“角度角度”按钮，都可以测量圆和圆弧的角度、按钮，都可以测量圆和圆弧的角度、两条直线间的角度，或者三点间的角度。两条直线间的角度，或者三点间的角度。6.连续标注连续标注 选择选择“标注标注”|“连续连续”命令命令(DIMCONTINUE)，或在，或在“标注标注”工具栏中工具栏中单击单击“连续连续”按钮，可以创建一系列端对端放按钮，可以创建一系列端对端放置的标注，每个连续标注都从前一个标注的第置的标注，每个连续标注都从前一个标注的第二个尺寸界线处开始。二个尺寸界线处开
16、始。7.公差标注公差标注 选择选择“标注标注”|“公差公差”命令，或在命令，或在“标注标注”工具栏中单击工具栏中单击“公差公差”按钮，按钮，打开打开“形位公差形位公差”对话框，可以设置公对话框，可以设置公差的符号、值及基准等参数。差的符号、值及基准等参数。12.312.3基于三维实体建模的基于三维实体建模的CADCAD软件软件 12.3.1设立视图观测点设立视图观测点 12.3.2观察三维图形观察三维图形12.3.3建立用户坐标系建立用户坐标系 12.3.4绘制三维点绘制三维点 12.3.5绘制各类线条绘制各类线条 12.3.6三维视图常用设置的改变三维视图常用设置的改变 1.使用使用“视点预
17、置视点预置”对话框设置视对话框设置视点点 选择选择“视图视图”|“三维视图三维视图”|“视视点预置点预置”命令命令(DDVPOINT)，打开，打开“视视点预置点预置”对话框，为当前视口设置视点，对话框，为当前视口设置视点，如图如图12-3所示。所示。12.3.1设立视图观测点设立视图观测点 图图图图12-312-3使用使用“视点预置视点预置”对话框对话框 2.使用罗盘确定视点使用罗盘确定视点 选择选择“视图视图”|“三维视图三维视图”|“视点视点”命令命令(VPOINT)，可以为当前视口设置视点。，可以为当前视口设置视点。该视点均是相对于该视点均是相对于WCS坐标系的。这时可通坐标系的。这时可
18、通过屏幕上显示的罗盘定义视点。过屏幕上显示的罗盘定义视点。3.使用使用“三维视图三维视图”菜单设置视点菜单设置视点 选择选择“视图视图”|“三维视图三维视图”子菜单，从子菜单，从多个方向来观察图形。多个方向来观察图形。 1.消隐图形消隐图形 在绘制三维曲面及实体时，为了更好地观在绘制三维曲面及实体时，为了更好地观察效果，可选择察效果，可选择“视图视图”|“消隐消隐”命令命令(HIDE)，暂时隐藏位于实体背后而被遮挡的，暂时隐藏位于实体背后而被遮挡的部分，如图部分，如图12-4所示。所示。2.使用使用“视觉样式视觉样式”菜单观察三维图形菜单观察三维图形 用户还可以通过选择用户还可以通过选择“视图
19、视图”|“视觉样视觉样式式”子命令更加真实的观察三维图形。子命令更加真实的观察三维图形。 12.3.2观察三维图形观察三维图形 图图图图12-412-4消隐图形消隐图形 1.柱坐标系柱坐标系XY平面距离平面距离XY平面角度，平面角度，Z坐标坐标(绝对坐标绝对坐标)XY平面距离平面距离XY平面角度，平面角度，Z坐标坐标(相对坐相对坐标标)2.球坐标系球坐标系XYZ距离距离XY平面角度平面角度和和XY平面的夹角平面的夹角(绝绝对坐标对坐标)XYZ距离距离XY平面角度平面角度和和XY平面的夹角平面的夹角(相对坐标相对坐标) 12.3.3建立用户坐标系建立用户坐标系 选选择择“绘绘图图”|“点点”命命
20、令令，或或在在“绘绘图图”工工具具栏栏中中单单击击“点点”按按钮钮，然然后后在在命命令令行行中中直直接接输输入入三三维维坐坐标标即即可可绘绘制制三维点。三维点。12.3.4绘制三维点绘制三维点 1.绘制三维直线和样条曲线绘制三维直线和样条曲线 两点决定一条直线。两点决定一条直线。2.绘制三维多段线绘制三维多段线 选择选择“绘图绘图”|“三维多段线三维多段线”命令命令(3DPOLY)，此时命令行提示依次输入，此时命令行提示依次输入不同的三维空间点，以得到一个三维多不同的三维空间点，以得到一个三维多段线。段线。12.3.5绘制各类线条绘制各类线条 3.样条曲线样条曲线 在三维坐标系下，使用在三维坐
21、标系下，使用“绘图绘图”|“样条曲线样条曲线”命令，可以绘制复杂命令，可以绘制复杂3D样条样条曲线，这时定义样条曲线的点不是共面曲线，这时定义样条曲线的点不是共面点。点。4.绘制螺旋线绘制螺旋线 选择选择“绘图绘图”|“螺旋螺旋”命令，可以命令，可以绘制三维螺旋线，如图绘制三维螺旋线，如图12-5所示。所示。图图图图12-512-5绘制螺旋线绘制螺旋线 1.改变三维图形的曲面轮廓素线改变三维图形的曲面轮廓素线 当三维图形中包含弯曲面时当三维图形中包含弯曲面时(如球体如球体和圆柱体等和圆柱体等)，曲面在线框模式下用线条，曲面在线框模式下用线条的形式来显示，这些线条称为网线或轮的形式来显示，这些线
22、条称为网线或轮廓素线。该值为廓素线。该值为0 时，表示曲面没有网时，表示曲面没有网线，如果增加网线的条数，则会使图形线，如果增加网线的条数，则会使图形看起来更接近三维实物，如图看起来更接近三维实物，如图12-6所示。所示。12.3.6三维视图常用设置的改变三维视图常用设置的改变 图图图图12-612-6改变三维图形的曲面轮廓素线改变三维图形的曲面轮廓素线 2.以线框形式显示实体轮廓以线框形式显示实体轮廓 使用系统变量使用系统变量DISPSILH 可以以线可以以线框形式显示实体轮廓。此时需要将其值框形式显示实体轮廓。此时需要将其值设置为设置为1，并用，并用“消隐消隐”命令隐藏曲面的命令隐藏曲面的小平面。小平面。3.改变实体表面的平滑度改变实体表面的平滑度 要改变实体表面的平滑度，可通过要改变实体表面的平滑度，可通过修改系统变量修改系统变量FACETRES来实现。来实现。
