裁剪、视图、显示、查询、图案填充.ppt

机械cad基础 第七讲 裁剪、视图、显示、 查询、图案填充,一、裁剪原理 1简介 显示指定区域内的图形，在区域外的不显示，就是裁剪。 裁剪技术包括：被裁剪元素、裁剪窗口、裁剪算法。 被裁剪元素可以分为线段、多边形、圆、任意曲线和字符 等； 裁剪窗口可以分为矩形窗口、任意凸区域窗口、任意凹区域窗口、圆形窗口等； 裁剪算法分： （1）、基于编码的求交算法、 （2）、基于编码的中点分割算法、 （3）、矢量裁剪算法等。,点的裁剪 若点p（x，y）满足,则点p（x，y）可见；否则，不可见。,直线段的裁剪 情况分析： 直线段的两个端点均在窗口内，如c； 直线段的两个端点均在窗口外，且与窗口不相交，如d、e； 直线段的两个端点均在窗口外，但与窗口相交，如b； 直线段的一个端点在窗口外，另一个在窗口内，如a；,由于矩形窗口是凸多边形，因此，一条直线段的可见部分最多为一段。 可以通过判断直线的两个端点的可见性来确定直线段的可见部分。,2基于编码的裁剪法,整个屏幕被窗口的边框分成九个区域，每个区域用4位二进制码表示 四条线分9个区，每个区有四个代码组成的标号（a b c d） 编码规则 (abcd) d: 若端点在左边界的左侧（xxr)，则为1，否则为0； b: 若端点在下边界的下侧（yyt)，则为1，否则为0；,step 1: 首先确定一条线段是否整个地位于窗口内。如果不是，判别其是否整个地位于窗口外，若是，则舍弃。,step 2: 如果“step 1”的判别均不成立，那么，就通过窗口边界所在的直线将线段分成两部分；再对每一部分进行第一步的测试。,步骤：,由编码规则可知： 若线段两端点的编码均为0000，即为完全可见段； 若线段两端点的编码逐位取逻辑“与”非零，则整条线段必位于窗口外。 若线段不能由上述两种测试决定，则必须把线段再分割。 问题： 采用位逻辑与； 对于跨越三个区域的 线段，不能一次作出判别。,裁剪过程： 如果线段两端点的四位编码均为0，则此线段必全部在窗口内。 若线段两端点编码的位乘非零，则此线段完全不在窗口内。 对该线段进行再分割，求该线段与窗口一个边框的交点。重复上述编码判断，把不在窗口内的线段丢弃。,二、视图生成,1三维变换矩阵,空间三维点的齐次表示为x y z 1，或x y z h,3x3子矩阵产生：比例、镜像、错切和旋转变换作用； 1x3子矩阵产生：平移作用； 3x1子矩阵产生：透视变换作用； 1x1子矩阵产生：整体比例变换作用。,11比例变换,主对角线元素a、e、j分别起x方向、y方向、z方向比例变换作用，令其他元素为0，即：,若令a=e=j=1，而s不为1时s起整体比例变换作用，若s1图形整体缩小，s1整体图形放大。,12 错切变换,三维图形错切变换指图形沿x、y、z三个方向的错切变形，变换矩阵为：,13 镜像变换,指的是三维图形对坐标平面进行镜像。三维图形对xoy平面、zox平面、yoz平面进行镜像变换的变换矩阵分别为：,对xoy平面的镜像变换 对xoz平面的镜像变换 对yoz平面的镜像变换,14 平移变换,三维图形平移变换的变换矩阵为：,l、m、n分别表示物体沿x、y、z坐标轴正方向移动的距离。,15旋转变换,指图形对坐标轴的旋转变换。其中：绕x轴、y轴、z轴的旋转变换矩阵分别为：,下图给出的是三维图形分别绕x、y、z轴旋转90度的结果图。,2、投影变换,正投影变换指的是获得三维物体三面正投影的变换，正投影变换过程需要先在三投影面（v、h、w）上对物体进行正投影，然后将三投影连同投影面一起展开，最后将展开的h面、w面投影平移。,立体的正投影变换过程：,三投影面的展开,三面投影的平移,三面投影,2、投影变换,21 主视图,以xoz为正投影面，x，z坐标不变，y坐标为零。,变换矩阵：,22 俯视图,1)、先将立体向xoy(h)面投影（变换矩阵为th1）； 2）、然后h面上的投影随h面绕x轴逆时针旋转90度（变换矩阵为tx）； 3)、最后再沿z轴方向平移距离-n（变换矩阵为t移z）。,23 左视图,1)、先将立体向w面投影（变换矩阵为tw1）； 2）、然后w面上投影随w面绕z轴正转90度（变换矩阵为tz）； 3)、最后再沿x轴方向平移-l距离 （变换矩阵为t移x）。,立体的正投影变换过程：,三投影面的展开,三面投影的平移,三面投影,24 投影坐标与屏幕坐标的转换,物体投影的坐标为xoz，y坐标为0，屏幕坐标为：xoy 原点在左上角，则关系如下：,矩阵变换为：,三、图形显示,1视图缩放,图形的缩放指的是缩小或放大所绘图形在绘图窗口上的显示尺寸，但图形的真实尺寸并不发生变化。图形的缩放命令为zoom。,命令执行方式： l 下拉菜单：视图/缩放 l 工具栏：缩放工具栏 l 命令：zoom,命令执行过程： l 命令： zoom l 全部（a）/中心（c）/动态（d）/范围（e）/上一个（p）/比例（s）/窗口（w）实时：,命令选项说明：,l “全部（a）”：显示整个图形。 l “中心点（c）”：以确定的点作为显示中心。 l “动态（d）”：提供一种连续缩放不同图形区域的快捷方法。 l “范围（e）”：可在绘图窗中尽可能大地显示所有图形。 l “上一个（p）”：恢复到上一次缩放操作之前的状态。 l “比例（s）”：即按一定比例缩放图形。 l “窗口（w）”：显示窗口中的图形放大至整个绘图窗口。 l “实时”：执行时光标变为放大镜符号，按住鼠标左键垂直向上移动可动态放大图形；向下移动则缩小图形。,2图形的平移显示,好象移动图纸以观察图形的不同部分一样。,有两种模式，即定点平移显示和实时平移显示。,21 图形的定点平移显示,命令执行方式： 下拉菜单：视图/平移/定点,命令执行过程： l 指定位移的基点：拾取显示窗口移动时的基点。 l 指定第二点：拾取显示窗口移动时的位移点。,22 实时平移显示,实时平移显示类似于用手动态地移动图纸，以观察图形的不同部分。实时平移显示命令为pan。,命令执行方式： l 下拉菜单：视图/平移/实时 l 工具栏：标准工具栏中“实时平移”图标按钮（ ） l 命令：pan,执行pan命令后，光标变为小手状，按下并移动鼠标左键就可以动态地移动显示窗口。,3重画redraw：刷新当前视口中的显示 4重新生成regen：从当前视口重生成整个图形。regen 在当前视口中重生成整个图形并重新计算所有对象的屏幕坐标。它还重新创建图形数据库索引，从而优化显示和对象选择的性能。 5鸟瞰图：视图鸟瞰视图,四、查询,1点坐标id：查询点的坐标信息 2列表显示 2.1 状态（status）文本窗口显示信息，相当于按f2。 2.2 列表（list） 文本窗显示信息，列出图形对象的属性。 3距离（dist） 4. 面积和质量（area）：计算对象或指定区域的面积和周长,五、图案填充（画剖面线）,概述 剖面图案： auto cad提供了53种剖面线和图案,存放在标准图案文件acad.pat中。 在绘制剖面符号时，剖面符号是以块的形式存放在图形文件（.dwg)中的。 边界条件：绘制剖面符号，首先要确定它的边界。边界可以是直线、圆弧、圆、二维多义线、三维面等实体，或用这些实体定义的区域。 绘制剖面线的方式：正常方式（normal），外层方式（outer），忽略方式（ignore）,正常方式（normal）默认方式 该方式从边界开始，从每条剖面线的两端向里画。遇到内部实体与之相交，就断开剖面线，直到遇到下一次相交时再画。,外层方式（outer） 该方式从边界开始，从每条剖面线的两端向里画。但只要遇到内部实体与之相交，就断开剖面线，不再画。,忽略方式（ignore） 该方式忽略边界内的所有实体，剖面线覆盖整个边界内的区域。,命令：hatch 该剖面线命令对边界的要求较高，它要求构成剖面区域的实体边界必须在它们的端点处相交，否则可能会出现非用户所期望的剖面线。,操作：hatch,hatch,hatch,如何解决？,命令：bhatch,1quick快速选项 可以定义图案的外观和填充边界 1）、type（类型）：包含三种类型： 1. predefined（预定义）； 2. user defined用户定义； 3. custom自定义。 2）、pattern（图案名)。 3）、angle（角度），设置填充图案的角度。 4）、scale（比例），设置填充图案的比例。,5）、spacing（间距） 6）、iso pen width （iso笔宽）：只针对iso图案，设置笔的宽度 7）、pick points（拾取点按钮） 8）、select object（选择对象按钮） 9）、remove island（删除弧岛） 10）、view selection查看边界。 11）、inherit properties继承特性：用图样中已有的填充图案作为当前的填充图案。 12）、double双向：填充线是一组平行线还是两组相互垂直的平行线。 13）、preview 预览 14）、composition组合：关联/不关联 当边界线位置变动时，填充图案是否会根据边界位置的改变而自动改变。,2高级选项（advanced） 1）、island detection style弧岛检测类型，有三种填充方式：normal正常方式，outer外层方式，ignone整体方式。,（a） (b) （c） “孤岛”填充方式,“正常normal”方式：图案填充时，从边界开始以每条剖面线的两端向区域里面绘制。 “外部outer”方式：从填充的区域边界开始向里绘制剖面线，只要在边界内部与图元对象相交时就不再进行绘制。 “整体ignor”方式：忽略填充区域内的图元对象，使得所有内部图形结构均被绘制上剖面线。,（a）“普通”方式 （b）“外部”方式 （c）“忽略”方式,2）、object type边界类型 3）、boundary set边界集 4）、island detection method弧岛检测方法 1、flood填充法，内部图形元素作为侯选边界对象。 2、ray casting射线法，内部元素不作为侯选边界对象。,3填充图案的编辑,使用图标菜单，或hatchedit，可修改各种参数； 双击；修改对象图案填充。,4色块填充和多次填充 不同色块可用solid图案填充。多次填充可得组合图案，如钢筋混凝土可分别填充ar-conc 和ans131。,5填充图案的显示控制 fill为on图案可见。 fill为off图案不可见。 用regen重新生成图案。 6注意问题 图形应封闭。 用extend延伸或封闭。 将图线断开成封闭图形。 用pline画成封闭后再删去。 开口要画剖面线的方法。 用explode分解后再修改。,7. 作业（轴）,步骤： 1. 设图形