单元九 三维绘图 工程CAD绘图基础 教学课件

1、 一一. . 三维模型基础三维模型基础 1 1. .三维模型概述三维模型概述 1）线性模型：是对三维对象的轮廓描述。线性模型没有表面，由描述轮廓的点、线、面组成，如图9-1所示。 2）表面模型：是用面来描述三维对象。 3) 实体模型：实体模型不仅具有线和面的特征，而且还具有实体的，实体模型示例如图9-2所示。 图9-1线框模型 图9-2实体模型 2 2. .三维坐标系统三维坐标系统 1）世界坐标系。 每种三维图形系统都有一个基准坐标系，称为“世界坐标系”简称wcs。wcs是一个固定不变的笛卡坐标系即直角坐标系。 2）用户坐标系。 在进行三维空间图形的绘制时，为了方便创建三维模型，系统允许根据自

2、己的需要设定坐标系，即用户坐标系简称ucs。图9-3世界坐标图9-4用户坐标系 3 3. . 在三维空间中精确定位在三维空间中精确定位 1）直接输入点的坐标。 在三维空间中，对点进行选择和定位的第一个方法就是在命令中直接输入点的坐标，具体的坐标值又可采用相对坐标和绝对坐标，用这种方式可得到准确的图形。 2）使用对象捕捉。 打开菜单：【工具】【草图设置】【对象捕捉】来设置这些位置点，使用鼠标捕捉即可。 4. 4. 建立建立ucsucs坐标系坐标系 （1）指定 ucs 的原点 创建坐标系：【原点】：选择该菜单项，可以设置坐标原点。新坐标系将平行于原ucs，坐标轴的方向不变，接受原xy平面。坐标原点

3、如图9-5所示。图9-5原点坐标系 图9-6指定面创建坐标 （2）【面】 ：根据实体面调整ucs 指定三维实体的一个面，使 ucs 与之对齐。可通过在面的边界内或面所在的边上单击以选择三维实体的一个面，亮显被选中的面。ucs 的 x 轴将与选择的第一个面上的选择点最近的边对齐。如图9-6所示。 （3）使用【视图】 创建坐标系【视图】：选择该菜单项，可以设置当前的ucs平行于当前视图，原点不变 （4）【世界】：选择该菜单项，可以从当前的用户坐标系恢复到世界坐标系。 （5）使用旋转【x】/【y】/【z】轴创建坐标系: 选择这个菜单项，可以将当前ucs坐标系按指定的角度绕x、y、z轴旋转，以便建立新

4、的ucs坐标系 二二. . 三维视图观察三维视图观察1.1.平面视图与三维视图平面视图与三维视图 在二维平面中绘制球体，此时z轴垂直于屏幕，指向我们。视点位于屏幕正前方，此时看到球体在xy平面上的投影，即平面视图，如图9-13所示。如果选择【视图】【三维视图】【西南等轴测】菜单，这时将看到一个三维球体，即三维视图，如图9-14所示。 图9-13平面视图 图9-14三维视图 在autocad中用十个视点去观察即得到十个标准的视图，这十个视图分两大类，即平面视图和三维视图，如图9-15和9-16所示。 选择【视图】【三维视图】菜单即有：正投影视图的6种平面视图，四种等轴测图图标 图9-15 6种平

5、面视图 图9-16 4种等轴测视图 2 2 . .动态观察器查看三维视图动态观察器查看三维视图 1）执行“三维动态观察器”命令方法 工具栏：【三维动态观察器】工具栏 【三维动态观察】按钮 菜 单：选择【视图】【三维动态观察器（b）】命令 命令行：在命令行输入3dorbit后按回车键 2）操作步骤工具栏：【三维动态观察器】 【三维动态观察】进入三维动态观察模式，控制在三维空间交互查看对象，自由动态观察：不参照平面，在任意方向上进行动态观察。 3 3. .改变视觉样式显示三维实体改变视觉样式显示三维实体 为了能够看到三维模型的边和着色的显示效果，系统提供了叫做视觉样式的5种设置，可根据需要自己选择

6、，如图9-20所示。图9-20 三维视觉样式 选择任意一种视觉样式名称，即可改变当前视图的模型显示效果，三维概念、三维线框、三维隐藏、真实地显示效果分别如图9-21所示。 图9-21轴承三维视觉样式效 三三. . 三维实体建模三维实体建模 任何一个实体都是由多个基本体组成的，autocad工具栏提供了几种常见几何体的创建命令。常用实体工具栏如图9-22所示。选择 【绘图】【建模】在弹出的子菜单中包含长方体，球体，圆柱体，圆锥体，楔体和圆环体等命令，如图9-23所示。图9-22常用实体工具栏图9-23基本实体菜单命令栏 1) 执行“ 绘制多段体”命令方法工具栏：【建模】工具栏多段体按钮 。菜单：

7、选择【绘图】【建模】【多段体（p）】命令命令行：在命令行输入polysolid后按回车键9-24建模基本实体工具栏 选择菜单命令【工具】【工具行】autocad子菜单提供了所有工具栏，建模基本实体工具栏，如图9-24所示 使用多段体命令绘制直角和曲线墙壁,如图925所示。 图925命令: polysolid 高度 = 80.0000, 宽度 = 5.0000, 对正 = 居中指定起点或 对象(o)/高度(h)/宽度(w)/对正(j) :点取一点指定下一个点或 圆弧(a)/闭合(c)/放弃(u): （绘制水平线）指定下一个点或 圆弧(a)/闭合(c)/放弃(u): （绘制向上倾斜线）指定下一个点

8、或 圆弧(a)/闭合(c)/放弃(u): （绘制向下倾斜线）指定下一个点圆弧(a)/闭合（c）/放弃（u）: 输入a，按回车键， （绘制圆弧型线段）指定圆弧的端点或 闭合(c)/方向(d)/直线(l)/第二个点(s)/放弃(u):点击一点，（指定圆弧的端点绘制圆弧型线段）指定圆弧的端点或 闭合(c)/方向(d)/直线(l)/第二个点(s)/放弃(u):l ，（绘制直线段，回车） 1.1.拉伸拉伸执行“绘制棱锥体”命令方法工具栏：【建模】工具栏【拉伸】按钮菜 单：选择【绘图】【建模】【拉伸（x）】命令命令行：在命令行输入extrude后按回车键功能：通过拉伸命令将二维图形创建为有厚度的三维外观的

9、模型。 四四. . 通过二维图形创建三维实体通过二维图形创建三维实体 对图9-38a中的图形进行拉伸，拉伸高度为50，倾斜角为20度，结果如图9-38b所示。图9-38a矩形图形 图9-38b拉伸矩形 命令: extrude当前线框密度: isolines=4选择要拉伸的对象: 找到 1 个 （在西南等轴测中选定二维矩形）选择要拉伸的对象 （选定对象呈虚线后回车）指定拉伸的高度或 方向(d)/路径(p)/倾斜角(t) 输入t ： （输入倾斜角命令t） 指定拉伸的倾斜角度 ：20 （输入倾斜角20度）指定拉伸的高度或 方向(d)/路径(p)/倾斜角(t)50.0000:（输入拉伸高度50回车）

10、2 2. . 旋转对象旋转对象执行“绘制旋转体”命令方法工具栏：【建模】工具栏【旋转】按钮菜 单：选择【绘图】【建模】【旋转（r）】命令命令行：在命令行输入revolve后按回车键功能；将选取的二维对象按指定的旋转轴旋转，最后形成实体。在二维空间画出要旋转的对象和旋转轴,如图9-39a、b、c所示。 图9-39a平面图形命令: revolv 当前线框密度: isolines=4选择要旋转的对象: 找到 1 个 （点击曲线为旋转对象后回车）选择要旋转的对象:指定轴起点或根据以下选项之一定义轴 对象(o)/x/y/z：（选直线） 指定轴端点: （在直线选两个端点）指定旋转角度或 起点角度(st)

11、: （若旋转360度回车） 图9-39b旋转图形图9-39c在三维图旋转图形1. 1. 通过布尔运算创建复杂实体。通过布尔运算创建复杂实体。1）对象并集（1）执行“并集”命令方法工具栏：【实体编辑】工具栏【并集】按钮菜 单：选择【修改】【实体编辑】【并集(u)】命令命令行：在命令行输入union后按回车键功能：将两个实体组合为一体。 五五. . 编辑实体编辑实体 对图9-44a中的两个圆柱体组合求并集，结果如图9-44b。图9-44a两个圆柱体组合图9-44b除去两个圆柱体公共部分命令：union选择对象: 找到 1 个选择对象: 总计 2 个（点击大圆柱，点击小圆柱回车，命令将两个物体生成一

12、体） 2）对象差集 （1）执行“差集”命令方法 工具栏：【实体编辑】工具栏【差集】按钮 菜 单：选择【修改】【实体编辑】【差集(s)】命令 命令行：在命令行输入subtract后按回车键 功能：从一个实体中减去另一个实体 对图9-45a中相交的大的圆柱体和小的圆柱体，利用差集命令，将大圆柱体减去小圆柱体，达到在大圆柱体上打孔的效果，结果如图9-45b 图9-45a两个圆柱体组合图9-45b对两个圆柱体相减 1 1. . 三维阵列三维阵列 1）矩形阵列：按行、列、层复制对象。 （1）执行“三维阵列”命令方法 工具栏：【修改】工具栏【三维阵列】按钮 菜 单：选择【修改】【三维操作(3)】【三维阵列(3)】命令 命令行：在命令行输入3darray后按回车键 功能：快速复制实体对象 六六. . 实体三维操作实体三维操作 将图9-47中的实体a按3行3列3层进行矩形阵列 图9-47三维矩形阵列命 输入行数 (-) : 3 （y轴方向行数三行）输入列数 (|) : 3 （x轴方向列数三列）输入层数 (.) : 3 （z轴方向层数三层）指定行间距 (-): 20 （行间距 20）指定列间距 (|): 20 （列间距 20）指定层间距 (.): 20 （层间距: 20回车）将图9-48中的实体a按阵列数8个进行环形阵列 图9-48三维环形阵列命令命令: d