第八章三维多边形网格

1、 一、一、建立建立AutoCAD三维表面模型三维表面模型二、二、3D图形的编辑图形的编辑 1、三维表面模型的优点、三维表面模型的优点 表面能够隐藏位于其后的表面，表面能够隐藏位于其后的表面，还能为模型创建易于观察的着色图还能为模型创建易于观察的着色图像；表面还可以创建不规则的形体像；表面还可以创建不规则的形体（如拓扑图）或自由形状对象。（如拓扑图）或自由形状对象。 （1） “绘图绘图”菜单的菜单的“表面表面” 选项选项及子及子 命令命令 （2） “曲面曲面”工具栏上的有关按钮工具栏上的有关按钮2、创建表面模型的方法、创建表面模型的方法用上述方法创建的三维表面的类型有：用上述方法创建的三维表面的

2、类型有：l l 三维平面表面三维平面表面（3DFACE）l l 三维网格表面三维网格表面（ 3DMESH ）l l 多面网格表面多面网格表面（ PFACE ）l l 标准标准3D网格表面模型网格表面模型（九个）（九个）l l 旋转曲面旋转曲面（REVSURF）l l 平移曲面平移曲面（TABSURF）l l 直纹曲面直纹曲面（RULESURF）l l 边界曲面边界曲面（EDGESURF）（一）三维平面表面的绘制（一）三维平面表面的绘制3DFACE命令命令 功能：功能：可在任何平面上创建三边或四边表面，可在任何平面上创建三边或四边表面， 并可将这些表面任意拼接在一起形成并可将这些表面任意拼接在一

3、起形成一一 个多边表面。个多边表面。l l 调用：调用： 命令行命令行：3DFACE 绘图绘图曲面曲面三维面三维面 “曲面曲面”工具栏工具栏“三维面三维面”按钮按钮l l 举例举例 l l 3D面的边不可见处理面的边不可见处理 在在3D面的创建过程中控制边的可见面的创建过程中控制边的可见 性性（Invisible选项）选项） 使用使用EDGE命令命令 功能：功能：分别单独决定分别单独决定3D面中边的可见面中边的可见 性，是最简单的控制方法。性，是最简单的控制方法。 调用：调用： 命令行命令行：EDGE 绘图绘图曲面曲面边边 “曲面曲面”工具栏工具栏“边边”按钮按钮 不可见边与可见边操作举例不可

4、见边与可见边操作举例（二）建立三维网格表面（二）建立三维网格表面3DMESH命令命令1、3DMESH命令命令l l 功能：可生成一个三维多边形网格。是借助功能：可生成一个三维多边形网格。是借助 于定义网格的大小（于定义网格的大小（MN）和网格）和网格 中每个顶点的位置，来构造一个三维中每个顶点的位置，来构造一个三维 多边形网格。常用于多边形网格。常用于AutoLISP程序程序 中，以创建中，以创建3D拓扑表面。拓扑表面。 l l 调用：调用： 命令行命令行：3DMESH 绘图绘图表面表面三维三维网格网格 “曲面曲面”工具栏工具栏“三维三维网格网格”按按钮钮 l l 操作过程：操作过程：M为一个

5、方向上顶点的数目为一个方向上顶点的数目 （行数），（行数），N为另一个方向上为另一个方向上 顶点的数目（列数）。如顶点的数目（列数）。如 53网格，即网格，即M=5，N=3。 l l 各选项的功能各选项的功能 l l 网格曲面的类型及控制网格曲面的类型及控制 三维多边形网格可以四种类型（三种三维多边形网格可以四种类型（三种为光滑曲面）之一的形式出现。其曲面为光滑曲面）之一的形式出现。其曲面形式是由系统变量形式是由系统变量SURFTYPE来确定的。来确定的。2、编辑三维网格表面、编辑三维网格表面PEDIT命令命令 SURFTYPE的设置情况：的设置情况：SURFTYPE的设置值的设置值光滑曲面的

6、类型光滑曲面的类型5 二次二次B样条曲面样条曲面6 三次三次B样条曲面样条曲面8 贝塞尔曲面贝塞尔曲面 （Bezier） 举例举例3、光滑曲面的曲面密度的控制、光滑曲面的曲面密度的控制 对于光滑曲面，可用系统变量对于光滑曲面，可用系统变量SURFU和和SURFV通过改变通过改变M和和N方方向上的曲面密度来控制曲面的光滑向上的曲面密度来控制曲面的光滑程度。程度。 （三）多面网络表面的绘制（三）多面网络表面的绘制 PFACE命令命令 l l 功能：用于绘制多义面网络表面，常用在功能：用于绘制多义面网络表面，常用在 AutoLISP程序中创建表面。程序中创建表面。 l l 多义面网格的优点及缺点多义

7、面网格的优点及缺点 优点：优点： （1）可以绘制具有任意多边的表面，而不像）可以绘制具有任意多边的表面，而不像 3D面那样只能有面那样只能有3到到4个面（个面（Face）。）。 （2）整个表面是一个对象。）整个表面是一个对象。（3）位于同一个平面（）位于同一个平面（Plane）上的各个组）上的各个组 面的交线并不显示，因此无需再为交面的交线并不显示，因此无需再为交 线的不可见性费事了。线的不可见性费事了。（4）可以将多面网格分解（）可以将多面网格分解（Explode）成）成 为为3D面。面。（5）如果一个多义面网格是在多个平面上）如果一个多义面网格是在多个平面上 创建的，而每一个平面都分处于不

8、同创建的，而每一个平面都分处于不同 的层并具有不同的颜色。那么这对于的层并具有不同的颜色。那么这对于 在渲染（在渲染（Render）时分配材质）时分配材质 （Material）或其它的复杂的选择过程）或其它的复杂的选择过程 非常有用。非常有用。 缺点：缺点： （1）多义面网格很难创建及编辑。）多义面网格很难创建及编辑。 （2）不能使用）不能使用PEDIT命令。命令。 l 调用：调用：命令行命令行：PFACE 调用：调用： 命令行：命令行：3D 绘图绘图表面表面3D 曲面曲面 “曲面曲面”工具栏工具栏有关按钮有关按钮 （四）绘制标准（四）绘制标准3D网格模型网格模型 l 九种标准网格模型操作举例

9、九种标准网格模型操作举例 长方体（长方体（Box） 楔形体（楔形体（Wedge） 棱锥（棱锥（Pyramid） 锥体（锥体（Cone） 球体（球体（Sphere） 圆顶（圆顶（Done） 圆盘（圆盘（Dish） 圆环体（圆环体（Tours） Mesh（网格）（网格） （五）绘制旋转（回转）曲面（五）绘制旋转（回转）曲面 REVSURF命令命令 1、建立一个三 维 原 型 图 ：、建立一个三 维 原 型 图 ： 文 件 名 为文 件 名 为 3D.DWT2、设置网格密度、设置网格密度 l SURFTAB1：控制网格：控制网格N方向的列数方向的列数 l SURFTAB2：控制网格：控制网格M方向的

10、行数方向的行数3、REVSURF命令命令 l功能：用一条外形线（路径曲线）绕一根轴旋转，功能：用一条外形线（路径曲线）绕一根轴旋转，来创建一个来创建一个3D多边形网格表面。多边形网格表面。 l说明：路径曲线必须是一个单一对象说明：路径曲线必须是一个单一对象直线、直线、 圆弧、多义线、椭圆或椭圆弧，且可以是圆弧、多义线、椭圆或椭圆弧，且可以是 开放的也可以是封闭的。开放的也可以是封闭的。 其他见其他见P149 l调用：调用： 命令行命令行：REVSURF 绘图绘图表面表面旋转曲面旋转曲面 “曲面曲面”工具栏工具栏“旋转曲面旋转曲面”按钮按钮 l 举例举例（六）绘制平移（挤压）曲面（六）绘制平移（

11、挤压）曲面 TABSURF命令命令 l l功能：把一条外形曲线（路径曲线）沿任一方功能：把一条外形曲线（路径曲线）沿任一方 向和距离挤压成型（延伸），而创建了向和距离挤压成型（延伸），而创建了 一个一个3D多义线网格，此类表面被称为薄多义线网格，此类表面被称为薄 壳表面，又称条割表面。其他见壳表面，又称条割表面。其他见P152。 l l 调用：调用： 命令行命令行：TABSURF 绘图绘图表面表面平移曲面平移曲面 “曲面曲面”工具栏工具栏“平移曲面平移曲面”按钮按钮 l l 绘制挤压表面的步骤绘制挤压表面的步骤 l l 举例举例 说明：说明： 在选取方向轴线时，选择点决定在选取方向轴线时，选择

12、点决定了挤压方向。了挤压方向。AutoCAD是从最接近是从最接近于选择点的直线端点处开始挤压。于选择点的直线端点处开始挤压。 用用SURFTAB1来控制用于表现曲面来控制用于表现曲面的网格线数量。的网格线数量。（七）绘制直纹表面（七）绘制直纹表面RULESURF命令命令 l l功能：可以创建在两边缘线之间延伸的表功能：可以创建在两边缘线之间延伸的表 面。也称为规则表面。面。也称为规则表面。 l l说明：边界实体可以是直线、多义线、圆、说明：边界实体可以是直线、多义线、圆、 圆弧、椭圆、椭圆弧、样条及点；圆弧、椭圆、椭圆弧、样条及点； 若一个边界是闭合的，则另一个边若一个边界是闭合的，则另一个边

13、 界也必须是闭合的；可用一点来作界也必须是闭合的；可用一点来作 为非闭合或闭合曲线的另一个边界，为非闭合或闭合曲线的另一个边界， 但这两个边界中只允许有一个是点。但这两个边界中只允许有一个是点。 其他见其他见P146。 l l调用：调用： 命令行命令行：RULESURF 绘图绘图表面表面平移曲面平移曲面 “曲面曲面”工具栏工具栏“平移曲面平移曲面”按按钮钮 l l 绘制直纹表面的步骤绘制直纹表面的步骤 l l 举例举例（八）边界曲面的绘制（八）边界曲面的绘制EDGESURF命令命令 l l 功能：该命令通过选择四条首尾相连的边创建出一个功能：该命令通过选择四条首尾相连的边创建出一个 样子奇特的

14、四边界定的表面，又称样子奇特的四边界定的表面，又称Coons曲面曲面 （双三次表面），用来确定复杂的不规则平面的（双三次表面），用来确定复杂的不规则平面的 拓扑结构。拓扑结构。 l l 说明：说明： 四条边可以是直线、圆弧、样条或多义线，且必须首四条边可以是直线、圆弧、样条或多义线，且必须首 尾相接形成一个四边拓扑闭合的回路。尾相接形成一个四边拓扑闭合的回路。 可从任意的可从任意的顺序来选择这四条边，但第一条边决定了顺序来选择这四条边，但第一条边决定了 网格的网格的M方向。方向。 使使用用SURFTAB1和和SURFTAB2可分别改变两个方向可分别改变两个方向 上的网格线的数量。上的网格线的数

15、量。 l调用：调用： 命令行命令行：EDGESURF 绘图绘图表面表面边界曲面边界曲面 “曲面曲面”工具栏工具栏“边界曲面边界曲面”按钮按钮 l绘制界限表面的步骤绘制界限表面的步骤 l举例举例1、3D镜像镜像MIRROR3D命令命令l 功能：用一个平面来镜像复制功能：用一个平面来镜像复制3D图形。图形。 l 调用：调用：命令行命令行：MIRROR3D 修改修改三维操作三维操作三维镜像三维镜像 l MIRROR3D命令的操作步骤命令的操作步骤 l 镜像平面的选择（确定）方法镜像平面的选择（确定）方法 三点三点：用三点确定任一方向的平面用三点确定任一方向的平面 对象对象：选择一个圆、圆弧或二维多义

16、线中的选择一个圆、圆弧或二维多义线中的几段，所选图形实体所处的平面将作为镜像平面。几段，所选图形实体所处的平面将作为镜像平面。 Z轴轴：确定一根确定一根Z轴（由两点确定），则垂直轴（由两点确定），则垂直于于Z轴的平面为镜像平面。轴的平面为镜像平面。 XY、YZ和和XZ：指定一个平行于当前指定一个平行于当前UCS的的XY、YZ和和XZ坐标面的平面为镜像平面。坐标面的平面为镜像平面。 视图：视图：视图视图平面为镜像平面。平面为镜像平面。 最近的：最近的：前一次选择的前一次选择的镜像平面镜像平面2、3D阵列阵列3DARRAY命令命令 l功能：可得到所选功能：可得到所选3D图形的三维矩形阵图形的三维矩形阵 列或三维园形（极坐标）阵列。列或三维园形（极坐标）阵列。 生成生成3D矩形阵列时，要求输入行矩形阵列时，要求输入行 数、列数和层数；生成数、列数和层数；生成3D园形阵园形阵 列时，需确定中心轴。列时，需确定中心轴。 l 调用：调用： 命令行命令行：3DARRAY 修改修改三维操作三维操作三维阵列三维阵列 l 创建创建3D矩形阵列的步骤矩形阵列的步骤 l 生成生成3D矩形阵列的举例矩形阵列的举例 l 创建创建3D圆形阵列的步骤圆形阵列的步骤 l 生成生成3D圆形阵列的举例圆形阵列的举例3、3D旋转旋转ROTATE3D命令命令 l功能：功能：用来绕空间任一直线轴旋转用来