第14章 三维建模

1、第十四章第十四章 AutoCAD R2004 三维图形绘制制作人：lijun三维图形 三维设计展现了建筑模型在三维空间中的真实形状，表达了设计思想，验证了布局的合理性、建筑体量关系和建筑空间的尺度感。 三维图形绘制主要分三部分：三维模型的创建、三维模型的观察和三维模型的效果表达一、三维模型的创建(1)1、如何指定三维坐标X、Y、Z三维坐标右手法则确定三维Z轴正方向如何输入X/Y/Z坐标 输入(.)和字母确定未知点（点过滤器） 相对坐标x,y,z 柱面坐标距离角度，距离 (后一个距离是沿Z轴的变化量） 球面坐标距离角度视口命名视口；新建视口等轴测视图(3)3、引入UCS简化三维图形绘制定义用户坐

2、标系UCS重新指定坐标原点（0，0，0）的位置以及XY平面和Z轴的方向使用UCS命令中“三点”选项在三维空间定义UCS配合多视口使用正交UCS(4)4、表面建模（曲面）构造三维模型的外表面特点：简单易用，占用资源最小，构造复杂洞口困难，使用到3dsVIZ中，某些命令会导致正反面颠倒，须调整。使用Properties（对象特性）、Change(修改）、和Chprop (修改对象特性）命令中的厚度和高度即可将二维线变为三维面。3DFace命令表面建模的基础命令(5)矩形网格命令3DMESH直纹曲面RULSURF平移曲面TABSURF旋转曲面REVSURF边定曲面EDGESURF予定义曲面:长方体、

3、圆锥体、上半球面、下半球面、网格、棱锥面、球体、园环和楔体SURFTAB1和SURFTAB2控制曲面圆滑度(6)Pline 线设置宽度和厚度，生成方体表面 常用在建筑墙体、窗框、柱等；Circle 设置厚度生成圆柱体，方便修改；Pline 线宽为0，闭合生成的空心表面体，可在3dsVIZ软件中自动封面；insert dwg(7)5、实体建模（曲面）表示整个对象的体积特点：信息最完整，复杂的实体形较网格对象容易构造。灵活方便但占用资源多，建筑建模能采用Pline 就不用实体。实体建模分三种方法：构造基本实体形、组合基本实体成复杂实体、对实体作圆角、倒角和其他编辑处理。ISOLINES变量控制模型

4、光滑程度，FACETRES变量控制着色和消隐对象光滑程度。5.1、构造基本实体使用标准体素:长方体、球体、园柱体、圆锥体、园环体和楔体；Extrude沿Z轴方向或路径Pline绘制2维闭合图形成实体；被拉伸的图形必须是封闭的图形，图形没有自交叉。Revolve沿指定2D对象或指定轴，按指定的角度Pline绘制的2维闭合图形成实体；Slice按指定的“三点”平面、2D对象、轴或平面将实体成新实体。Section按指定的“三点”平面、2D对象、轴或平面创建实体的相交。截面为面域，可填充或消隐。5.2、组合基本实体成复杂实体-使用布尔运算将现有实体实行并、交、差运算成复杂实体；-Union合并两个或

5、多个实体（或面域），构成一个复合实体；-Subtract删除两实体间的公共部分；-Intersect将两个实体以上的重叠部分创建成新的实体。5.3、编辑复合实体- 使用Fillet、Chamfer对实体实行圆角和倒角；-运用Solidedit实体编辑命令中“删除面”去掉 圆角和倒角；-Solidedit编辑实体常用选项：- 拉伸(E)/移动(M)/偏移(O)/删除(D)/复制(C)二、三维图形观察 透视的基本基本概念 一点、二点和三点透视 透视角度的选择 一点和三点透视的运用 优秀的透视能力被赋予在AutoCAD环境中- Dview命令模拟单镜头反光照相机获得真实的透视效果；- Dview命令

6、使用套路： “Po”设置相机点和相机目标点（过滤器）； “D”打开透视选项； “Z”调整相机镜头焦距； “D”再调整相机与相机目标点距离。- 关键：“Po”决定是否一点、二点还是三点透视效果。 Vpoint使用轴三角架和罗盘选择三维视点- DDVpoint予置视点- Vpoint 特殊视点： 1,0,0 东立面；-1,0,0西立面 0,1,0北立面；0,-1,0南立面 0,0,1平面 3Dorbit三维动态观察器 Plan平面命令 View视图存盘命令 Hide消隐-隐藏被前景对象遮掩的背景对象 消隐图形不能编辑Shade着色消隐三、三维图形图纸表达 模型空间和图纸空间- 模型空间:创建和编辑

7、图形的工作空间，是三维空间；- 图纸空间：模拟图纸的页面，是二维空间。三、三维命令介绍1、CHANGE 命令、功能 改变选定对象的性质， 包括厚度、标高、 图层、颜色、线型等、操作 CHANGE 回车 选择图形 输入P 回车 表示改变选定对象的性质 输入T 回车 改变选定对象的厚度（Z高度） 输入高度值 在计算机提示后输入E回车 表示改变标高 输入标高值。输入LA可以改变图层，输入LT改变线型等2、VPOINT 、功能 按照用户指定的视点生成轴测图。、操作 VPOINT 回车 确定视点，用三种方式确定视点 A、直接输入视点的三维坐标 1，0，0 东立面 -1，0，0 西立面 0，1，0 北立面

8、 0，-1，0 南立面 0，0，1 平面 1，1，1 东北等轴测图-1，1，1 西北等轴测图1，-1，1 东南等轴测图-1，-1，1 西南等轴测图B、输入R 回车使用两个角度指定新的观察方向。 输入 XY 平面中与 X 轴的夹角 :指定一个角度 第一个角度指定为在 XY 平面中与 X 轴的夹角。 输入 XY 平面中与 X 轴的夹角 :指定一个角度 第二个角度指定为与 XY 平面的夹角，位于 XY 平面的上方或下方。 C、回车 使用罗盘方式3、UCS命令功能定义及管理用户坐标系统。用户坐标系 (UCS) 为坐标输入、操作平面和观察提供一种可变动的坐标系。大多数 AutoCAD 几何编辑命令依赖于

9、 UCS 的位置和方向。对象将绘制在当前 UCS 的 XY 平面上。命令ucs定义新坐标系方式 可用不同的方法定义 UCS： 指定新原点、新 XY 平面或新 Z 轴使新 UCS 与现有的对象对齐使新 UCS 与当前视图方向对齐绕任意一个轴旋转当前的 UCS为现有的 UCS 提供新的 Z 深度选择一个面以应用 UCS缺省：X、Y、Z轴方向不变，改变当前UCS的原点定义新的UCS；nZA：由原点及Z轴正向的一点定义新的UCS；n3：由原点、X轴正向一点、Y轴正向一点定义新的UCS；nOB：基于被选择的对象定义新的UCS，新的UCS与被选择的对象的正Z轴方向相同；nF：将 UCS 与选定实体对象的面

10、对正。要选择一个面，在此面的边界内或面的边上单击即可，被选中的面将高亮显示。UCS 的 X 轴将与找到的第一个面上的最近的边对正。nV：新的UCS原点不变，XY平面与视图方向垂直（与屏幕平行）nX：相对于X轴旋转当前UCS形成新的UCS；Y：相对于Y轴旋转当前UCS形成新的UCS；nZ：相对于Z轴旋转当前UCS形成新的UCS；M：通过平移原点或修改当前 UCS 的 Z 轴深度来重新定义 UCS，但保留其 XY 平面的原始位置不变。修改 Z 轴深度将使 UCS 沿自身 Z 轴的正方向或负方向移动。nG：指定由 AutoCAD 提供的六个正交 UCS 中的一个。这些 UCS 设置通常用于查看和编辑

11、三维模型P：恢复前一UCS，AutoCAD分别存储了在图纸空间和模型空间中最近建立的10个UCS。nR：恢复存储的UCS为当前UCS；nS：将当前UCS命名存储。nD：从存储的UCS列表中删除指定的UCS；nA：其他视口保存有不同的 UCS 时将当前 UCS 设置应用到指定的视口或所有活动视口。n？：列出定义的UCS名、相对于当前UCS的原点坐标和X、Y、Z轴方向。 4、PLAN功能PLAN命令提供了一种从平面视图查看图形的便捷方式。选择的平面视图可以是基于当前用户坐标系、以前保存的用户坐标系或世界坐标系。PLAN命令只影响当前视口中的视图。在图纸空间中不能使用 PLAN命令。 命令PLAN操

12、作 PLAN 回车输入选项 当前 ucs(C)/Ucs(U)/世界(W) :A、直接回车切换到当前UCS平面B、输入U切换到指定的UCS平面C、输入W切换到世界坐标平面5、3DFACE功能3DFACE 在三维空间中的任意位置创建一个三边或四边曲面。可以为三维面的每一个角点指定不同的 Z 坐标，但如果这样做，那么该三维面就不能被拉伸。3DFACE 与 SOLID 不同，SOLID 创建与当前用户坐标系 (UCS) 平行的三边或四边曲面，并且不能对每个角点使用不同的 Z 坐标值。另外，3DFACE 创建的曲面未填充，而 SOLID 创建填充的曲面命令 3DFACE操作 3DFACE 回车指定第一点

13、或 不可见(I):指定第二点或 不可见(I):指定第三点或 不可见(I) :指定第四点或 不可见(I) :指定第三点或 不可见(I) :6、 region面域 功能面域是用闭合的形状或环创建的二维面片。 闭合的多段线、直线和曲线都是有效的选择对象。曲线包括圆弧、圆、椭圆弧、椭圆和样条曲线。 AutoCAD 将选择集中的闭合二维多段线和平面三维多段线转换为单独的面域，然后转换连成平面闭合环的多段线、直线和曲线。如果有两个以上的曲线共用一个端点，结果可能是不确定的。 面域的边界由端点相连的曲线组成，曲线上的每个端点仅连接两条边。AutoCAD 不接受所有相交或自交的曲线 命令REGION EXPL

14、ODE 将面域中的各个环转换为直线、圆弧、椭圆弧或 NURBS 曲线对象。INTERSECT 用多个对象的交集创建组合实体或面域。SUBTRACT 通过从一个面域集中减去另一个面域集或从一个实体集中减去另一个实体集来创建一个组合面域或实体。UNION 创建一个组合面域或实体。操作 REGION 回车选择对象 回车7、三维旋转命令 ROTATE3D 功能：把选定的对象按照用户给定的轴 和旋转角度在三维空间上旋转 操作：ROTATE3D 选择对象 计算机出现如下提示： 对象(O)/最近的(L)/视图(V)/X 轴(X)/Y 轴(Y)/Z 轴(Z)/两点(2): 确定基点 输入旋转的角度7、DVIE

15、W 生成透视图命令功能DVIEW 命令使用相机拍照的原理生成透视图。通常采用PO方式，首先确定目标点的位置，然后确定相机点的位置，确定三维点用过滤器方式。输入.XY确定点，然后输入Z的高度。根据两点的高差就可生成通常的一点透视、二点透视、三点透视命令DVIEW操作DVIEW 回车选择对象或 :相机(CA)/目标(TA)/距离(D)/点(PO)/平移(PA)/缩放(Z)/扭曲(TW)/剪裁(CL)/隐藏(H)/关(O)/放弃(U): 用定点设备指定点，或输入选项 下面详细说明每个选项的功能。qDVIEWBLOCK：如果在提示“选择对象”时按 ENTER 键，AutoCAD 将使用 DVIEWBL

16、OCK 作为预览图像。可以在一个 1 x 1 x 1 单位区域内创建自己的DVIEWBLOCK 块，其原点在左下角。下图显示了使用默认 DVIEWBLOCK 设置视图（移动图形光标调整视图）的示例。q相机：相机：通过围绕目标点旋转相机来指定新的相机位置。旋转的量由两个角度决定。q距离：距离：确定相机点与目标点之间的距离同时打 开透视开关。q点：点：使用 X、Y、Z 坐标定位相机和目标点。可以使用 XYZ 点过滤器。通过两个点的高差生成通常的一点透视、两点透视、三点透视q平移：平移：不改变放大比例而移动图像。 指定位移基点:指定点 指定第二点:指定点 q缩放：缩放：如果透视图是关闭的，“缩放”将

17、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的，“缩放”可以调整相机镜头长度。改变镜头长度总结：生成透视图的步骤 DVIEW 回车 选择生成透视图的图形 输入PO 回车 使用点过滤器.XY 输入D确定目标点与相机点距离同时 打开透视 输入Z调整透视图焦距功能：按照指定的面在三维空间中旋转图形。操作: (1) ROTATE3D 回车 (2) 选择要旋转的对象 (3) 计算机出现如下提示 对象(O)/最近的(L)/视图(V)/X 轴(X)/Y 轴(Y)/Z 轴(Z)/两点(2): 四、小别墅三维模型建立1、用PLINE命令画建筑的外轮廓线2、把外轮廓线复制两份3、建立建筑室外台阶三维模型 （1） 用EXTRUDE 拉伸轮廓线高度为 600 （2）画矩形的档墙，EXTRUDE拉伸 挡墙的高度为900（3）用UCS命令把用户坐标定义在挡墙的侧面。（4）用PLINE命令画楼梯的踏步 （5）用EXTRUDE拉伸 4、建立一层的三维模型 （1） 用EXTRUDE拉伸，高度为30000 （2）用布耳运算的减运算把实心体挖空 （3）定义用户坐标 （4）画门窗矩形 （5）用EXTRUDE向内拉伸，高