AutoCAD应用教程 第2版 教学课件 作者 李善锋 姜东华 姜勇 第14章 三维绘图基础.ppt

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1、第14章三维绘图基础三维建模空间14.1理解三维图形14.2三维坐标系14.3观察三维模型的方法14.4视觉样式——创建消隐图及着色图14.5习题14.614.1三维建模空间用户创建三维模型时可切换至AutoCAD三维工作空间，单击快速访问工具栏上的按钮，弹出快捷菜单，选择【三维建模】命令，就切换至该空间。当用户以“acad3D.dwt”或“acadiso3D.dwt”为样板创建三维图形时，就直接进入此空间。默认情况下，三维建模空间包含【建模】面板、【实体编辑】面板、【坐标】面板、【视图】面板等，如图14-1所示。图14-1三维建模空间这些面板的功能如下。•【建模】面板：

2、包含创建基本立体、回转体及其他曲面立体等的命令按钮。•【实体编辑】面板：利用该面板中的命令按钮可对实体表面进行拉伸、旋转等操作。•【坐标】面板：通过该面板上的命令按钮可以创建及管理UCS坐标系。•【视图】面板：通过该面板中的命令按钮可设定观察模型的方向，形成不同的模型视图。14.2理解三维图形二维绘图时，所有工作都局限在一个平面内，点的位置只需用x、y坐标表示。而在三维空间中，要确定一个点，就需用x、y、z这3个坐标。图14-2所示为在xy平面内的二维图形及三维空间的立体图形。图14-2二维图形及三维图形默认情况下，AutoCAD世界坐标系的xy平面是绘图平面，用户所画直

3、线、圆和矩形等对象都在此平面内。尽管如此，AutoCAD却是用三维坐标来存储这些对象信息的，只不过此时的z坐标值为零。因此，前面所讲的二维图实际上是3D空间某个平面上的图形，它们是三维图形的特例。用户可以在3D空间的任何一个平面上建立适当的坐标系，然后在此平面上绘制二维图。在AutoCAD中，用户可以创建3种类型的三维模型：线框模型、表面模型和实体模型。这3种模型在计算机上的显示方式相同，即以线架结构显示出来，但用户可用特定命令表现表面模型及实体模型的真实性。14.2.1线框模型线框模型是一种轮廓模型，它是对三维对象的轮廓描述，仅由3D空间的直线及曲线组成，不包含面及体的

4、信息。由于模型不包含表面，因此用户可以“看穿”模型，且不能使该模型消隐或着色。又由于它不含有立体数据，所以用户也不能得到对象的质量、重心、体积和惯矩等物理特性。图14-3所示为两个立体的线框模型，用户可以透过第一个模型看到第二个模型。图14-3线框模型14.2.2表面模型AutoCAD用多边形网格来表示表面，如图14-4左图所示，网格密度由系统变量SURFU及SURFV控制。各类表面组合在一起就构成了表面模型，此种模型具有面及三维立体边界信息，面不透明，能遮挡光线，因此曲面模型可以被渲染及消隐。对于计算机辅助加工，用户还可以根据零件的曲面模型形成完整的加工信息。图14-4

5、右图所示为两个曲面模型的消隐效果，前面的立体遮住了后面立体的一部分。图14-4表面模型14.2.3实体模型实体模型具有表面及体的信息。对于此类模型，用户可以区分对象的内部及外部，并可以对它进行打孔、切槽及添加材料等布尔操作，还能检测出对象间是否发生干涉及分析模型的质量特性，如质心、体积和惯矩等。对于计算机辅助加工，用户可利用实体模型的数据生成数控加工代码。图14-5所示为在实体上开槽、打孔的结果。图14-5实体模型14.3三维坐标系AutoCAD的作图空间是无限的，用户可以在里面画非常大或非常小的图形。所有图形的图元都需要使用坐标来定位，AutoCAD的坐标系统是三维笛卡

6、儿直角坐标系。默认状态下，AutoCAD的坐标系是世界坐标系（WCS）。对于二维绘图，大多数情况下，世界坐标系就能满足作图需要，但若是创建三维模型，用户常常需要在不同平面或沿某个方向建立新的用户坐标系（UCS），以方便作图。14.3.1世界坐标系世界坐标系是固定不动的。在此坐标系中，AutoCAD图形的每个点都由唯一的x、y、z坐标确定。默认情况下，屏幕左下角会出现一个表示世界坐标系的图标，如图14-6所示。若图标的原点位置处有一小方块，则表示当前坐标系是世界坐标系，否则，是用户坐标系。图标中附带字母“X”或“Y”的轴表示当前坐标系的x轴、y轴正方向，z轴正方向由右手螺旋

7、法则确定。图14-6表示坐标系的图标三维绘图时，用户常常需要在三维空间的某一平面上绘图，由于世界坐标系不能变动，因而给作图带来很多不便。例如，若用户想在图14-7中的ABC平面内画一个圆，则在世界坐标系中是无法完成的。此时，若用户以平面ABC为xy坐标面创建新坐标系，就可以用CIRCLE命令画圆了。图14-7在用户坐标系的xy平面画圆14.3.2用户坐标系及动态用户坐标系为了使用户更方便地在3D空间中绘图，AutoCAD允许用户创建自己的坐标系，即用户坐标系。与固定的世界坐标系不同，用户坐标系可以移动和旋转。用户可以设定三维空