【CAD教案】第十二章三维绘图

1、第12章 三维绘图【复习】 图形打印【新课讲授】在AutoCAD中，用户可以创建以下3中类型的三维模型：线框模型表面模型实体模型线框模型没有面体特征，它仅仅是三维对象的轮廓，由点、直线、曲线等 对象组成，不能进行消隐、渲染等操作。创建对象的三维线框模型，实际上是空 间的不同平面上绘制二维对象，由于构成此种模型的每个对象都必须单独绘制出 来，因而这种建模方式是很耗时的。三维实体具有线、面、体等特征，可进行消隐、渲染等操作，包括体积、 质心、转动惯量等质量特征。用户能直接创建长方体、球体、椎体等基本立体， 还可旋转、 拉伸二维对象形成三维实体。 三维实体间可以进行布尔运算， 通过将 简单立体合并、

2、求交或差集就能生成更复杂的立体模型。本章主要介绍创建简单立体表面及实心体模型的方法。12.1观察三维模型绘制三维图形的过程中，常需要从不同方向观察图形。当用户设定某个查 看方向后，AutoCAD就显示出对应的3D视图，具体立体感的3D图将有助于正确 理解模型的空间结构。AutoCAD的默认视图是xy平面视图，这是观察点位于z轴上，观察方向与z轴重合， 因而用户看不见物体的高度， 所见的视图是模型在xy平面内的视图。12.1.1用标准时点观察3D模型各轴测视点在基准坐标系中的位置矢量如下：西南轴测视点：(-1，-1,1)东南轴测视点： (1，-1, 1)东北轴测视点：(1, 1, 1)西北轴测视

3、点：(-1, 1, 1)【视图】【命名视图】【正交和等轴测图】【相对于】【练习12-1】12.1.2三维动态旋转下拉菜单：【视图】【三维动态观察器】 工具栏：【三维动态观察器】按钮操作命令行：3D0RBIT或简写ORBIT12.1.3快速建立平面视图PLAN命令可以生成坐标系的xy平面视图，即视点位于坐标系的z轴上。 该命令在三维建模过程中是非常有用的。例如当用户想在3D空间的某个平面上绘图时，可以先以该平面为xy坐标面创建新坐标系，然后使用PLAN命令是坐标 系的xy平面视图显示在屏幕上，这样在三维空间的某一平面上绘图就如同画一 般的二维图一样。【练习12-2】12.2绘制3D表面122.1

4、长方体表面AI_BOX命令可创建长方体或正方体表面。作图时，用户要输入的主要参数 是长方体的长、宽、高。【练习12-3】122.2契形体表面AI_WEDE（命令生成契形体。绘制契形体与画长方体类似，用户在指定 契形体的一个角点后，还需输入其沿x/y/z轴的棱边长度及绕z轴的转角。【练习12-4】12.2.3棱锥及棱台表面AI_PYRAMID命 令选项四面体（T）：利用该选项绘制地面是三角形的棱锥或棱柱棱（R）:此选项使棱锥顶面可以是一条直线。顶面（T）：利用此选项绘制四棱柱。练习12-5】12.2.4圆锥表面利用AI_CONE命令可创建圆锥体及圆锥台。用户只需输入椎体高度及底 圆半径就能生成圆

5、锥体。【练习12-6】12.2.5球面AI_SPHERE命令产生球面，该命令所需参数主要由两个：球心位置及球 半径。【练习12-7】12.2.6半球表面AI_DOM命令创建上半球表面，球面凸起朝当前坐标系z轴正方向。【练习12-8】12.2.7圆环表面AI_TORUS命令用于创建圆环表面。使用此命令是，输入的主要参数是： 圆环半径及圆管半径。【练习12-9】12.2.8用3DFAC命令创建圆环表面3DFAC命令可以在二维空间的任意位置创建3边或4边表面，并可将这 些表面拼接在一起形成一个多边的表面。AutoCAD会显示出这些表面的交线，用户可使这些交线称为不可见以达到无缝表面的效果。【练习12

6、-10】12.2.9回转表面REVSURI命令通过将曲线（开放或闭合）绕指定的旋转轴转动生成一个 近似于回转曲面的多边形网格面，用户可指定直线、圆弧、椭圆弧、样条曲 线、多义线等作为回转曲面的母线，旋转轴可以是直线、多线段或通过指定 两点来定义旋转轴。【练习12-11】12.2.10拉伸表面TABSUR命令将路径曲线（开放或闭合）沿某一方向矢量拉伸而形成网 格表面，此表面一般为柱面。命令启动方法如下：下拉菜单：【绘图】【曲面】【平移曲面】 工具栏：【曲面】图标按钮 命令行：TABSURE【练习12-12】12.2.11直纹表面RULESUF命令在两条曲线间创建网格表面，它是个直纹曲面。定义直纹

7、曲面的两个边界可以是直线、曲线、多线段等，如果一边是闭合的，另一边 也必须闭合。此外，还可以将一个点作为直纹曲面的一个边界。命令启动方法如下： 下拉菜单：【绘图】【曲面】【直纹曲面】 工具栏：【曲面】图标按钮命令行：RULESUR界限表面【练习12-13】12.3创建3D实体模型12.3.1长方体用BOX命令可创建长方体，长方体底面与当前坐标系的xy平面平行。【练习12-15】12.3.2球体SPHERE命令根据球心、半径或直径创建球体。【练习12-16】12.3.3圆柱体CYLINDER命令以圆或椭圆做底面创建柱体，柱体底面位于坐标系的xy平面。【练习12-17】12.3.4圆锥体用CON命

8、令创建圆锥体或椭圆锥体，椎体底面位于当前坐标系的xy平 面上，其高度可正、可负，若为负值，则椎顶的方向指向z轴反方向。【练习12-18】12.3.5契形体用WEDG命令创建契形体，契形体底面位于当前xy平面，它的高度可为 正或负，并与z轴平行。【练习12-19】12.3.6圆环体TORUS命令可创建圆环实体，圆环体与当前坐标系的xy平面平行，且被 该平面平分。【练习12-20】12.3.7切割实体SLICE命令可以切开实心体模型，被剖切的实体可以保留一般或两半都 保留。保留部分将保持原实体图层的颜色特征。剖切方法是先定义切割平面， 然后选定需要的部分。用户可通过3点来定义切割平面，也可指定当前坐标系xy/yz/zx平面作为切割平面。命令启动方法如下：下拉菜单：【绘图】【实体】【剖切】 工具栏：【实体】图标按钮命令行：SLICE或简写SL【练习12-13】12.4利用布尔运算构件复杂实体模型 前面已经学习了如何生成基本三维实体及由二维对象转换得到三维实体。将这些简单实体放在一起，然后进行布尔运算就能构建黑暗复杂的三维模型。布尔运算包括：并集、交集、差集。并集操作：UNION命令将两个或多个实体合并在一起形成新单一实体，操作对象即可以是相交的，也可以是分离开的。【练习12-14】并集操作【练习12-15】差集操作【练习12-16】交集操作12.5小结本章着重介绍了如何创建简单