CAD绘图教程(包括天正建筑)第十三章 三维建模

1、第十三章 AutoCAD R2004 三维图形绘制制作人：魏旭三维图形形三维设计计展现了了建筑模模型在三三维空间间中的真真实形状状，表达达了设计计思想，验证了了布局的的合理性性、建筑筑体量关关系和建建筑空间间的尺度度感。三维图形形绘制主主要分三三部分：三维模模型的创创建、三三维模型型的观察察和三维维模型的的效果表表达二、三维模型型的创建建(1)1、如何何指定三三维坐标标X、Y、Z三维坐标标右手法则则确定三三维Z轴正方向向如何输入入X/Y/Z坐标输入(.)和字字母确定定未知点点（点过过滤器）相对坐标标x,y,z柱面坐标标距离角度，距离(后一个个距离是是沿Z轴的变化化量）球面坐标标距离角度视视口命

2、命名视口口；新建建视口等轴测视视图(3)3、引入入UCS简化三维维图形绘绘制定义用户户坐标系系UCS重新指定定坐标原原点（0，0，0）的位置置以及XY平面和Z轴的方向向使用UCS命令中“三点”选项在在三维空空间定义义UCS配合多视视口使用用正交UCS(4)4、表面面建模（曲面）构构造三维维模型的的外表面面特点：简简单易用用，占用用资源最最小，构构造复杂杂洞口困困难，使使用到3dsVIZ中，某些些命令会会导致正正反面颠颠倒，须须调整。使用Properties（对象特性性）、Change(修改）、和Chprop(修改对象象特性）命令中中的厚度度和高度度即可将将二维线线变为三三维面。3DFace命令

3、表面面建模的的基础命命令(5)矩形网格格命令3DMESH直纹曲面面RULSURF平移曲面面TABSURF旋转曲面面REVSURF边定曲面面EDGESURF予定义曲曲面:长长方体、圆锥体体、上半半球面、下半球球面、网网格、棱棱锥面、球体、园环和和楔体SURFTAB1和SURFTAB2控制曲面面圆滑度度(6)Pline线设置宽宽度和厚厚度，生生成方体体表面常用在建建筑墙体体、窗框框、柱等等；Circle设置厚度度生成圆圆柱体，方便修修改；Pline线宽为0，闭合合生成的的空心表表面体，可在3dsVIZ软件中自自动封面面；insertdwg(7)5、实体体建模（曲面）表表示整个个对象的的体积特点：信

4、信息最完完整，复复杂的实实体形较较网格对对象容易易构造。灵活方方便但占占用资源源多，建建筑建模模能采用用Pline就不用实实体。实体建模模分三种种方法：构造基基本实体体形、组组合基本本实体成成复杂实实体、对对实体作作圆角、倒角和和其他编编辑处理理。ISOLINES变量控制制模型光光滑程度度，FACETRES变量控制制着色和和消隐对对象光滑滑程度。5.1、构造基基本实体体使用标准准体素:长方体体、球体体、园柱柱体、圆圆锥体、园环体体和楔体体；Extrude沿Z轴方向或或路径拉伸Pline绘制2维维闭合图图形成实实体；被被拉伸的的图形必必须是封封闭的图图形，图图形没有有自交叉叉。Revolve沿指

5、定2D对象或指指定轴，按指定定的角度度旋塑Pline绘制的2维闭合合图形成成实体；Slice按指定的的“三点点”平面面、2D对象、轴轴或平面面将实体体剖切成新实体体。Section按指定的的“三点点”平面面、2D对象、轴轴或平面面创建实实体的相相交截面。截面为为面域，可填充充或消隐隐。5.2、组合基基本实体体成复杂杂实体-使用布布尔运算算将现有有实体实实行并、交、差差运算成成复杂实实体；Union并集合并两个或或多个实实体（或或面域），构成成一个复复合实体体；Subtract差集删除两实实体间的的公共部部分；Intersect交集将两个实实体以上上的重叠叠部分创创建成新新的实体体。5.3、编辑

6、复复合实体体-使使用Fillet、Chamfer对实体实实行圆角角和倒角角；运用Solidedit实体编辑辑命令中中“删除除面”去去掉圆角和倒倒角；Solidedit编辑实体体常用选选项：拉伸(E)/移动(M)/偏移(O)/删除(D)/复制(C)三、三维维图形观观察透视的基基本基本本概念一点、二二点和三三点透视视透视角度度的选择择一点和三三点透视视的运用用优秀的透透视能力力被赋予予在AutoCAD环境中-Dview命令模拟拟单镜头头反光照照相机获获得真实实的透视视效果；-Dview命令使用用套路：“Po”设置相机机点和相相机目标标点（过过滤器）；“D”打开透视视选项；“Z”调整相机机镜头焦焦距

7、；“D”再调整相相机与相相机目标标点距离离。-关键：“Po”决定是否否一点、二点还还是三点点透视效效果。Vpoint使用轴三三角架和和罗盘选选择三维维视点-DDVpoint予置视点点-Vpoint特殊视点点：1,0,0东东立面；-1,0,0西立面面0,1,0北立立面；0,-1,0南南立面0,0,1平面面3Dorbit三维动态态观察器器Plan平面命命令View视图存盘盘命令Hide消隐-隐隐藏被前前景对象象遮掩的的背景对对象消隐图形形不能编编辑Shade着色消隐隐四、三维维图形图图纸表达达模型空间间和图纸纸空间-模模型空间间:创建建和编辑辑图形的的工作空空间，是是三维空空间；-图图纸空间间：模

8、拟拟图纸的的页面，是二维维空间。一、三维维命令介介绍1、CHANGE命令、功能能改变选定定对象的的性质，包括厚度度、标高高、图层、颜颜色、线线型等、操作作CHANGE回车选择图形形输入P回车表表示改改变选定定对象的的性质输入T回车改改变选选定对象象的厚度度（Z高度）输入高度度值在计算机机提示后后输入E回车表表示改变变标高输入标高高值。输入LA可以改变变图层，输入LT改变线型型等2、VPOINT、功能能按照用户户指定的的视点生生成轴测测图。、操作作VPOINT回车确定视点点，用三三种方式式确定视视点A、直接输入入视点的的三维坐坐标1，0，0东东立立面-1，0，0西西立立面0，1，0北北立立面0，

9、-1，0南南立立面0，0，1平平面面1，1，1东东北等轴轴测图-1，1，1西西北等等轴测图图1，-1，1东东南等等轴测图图-1，-1，1西西南等等轴测图图B、输入R回车使用两个个角度指指定新的的观察方方向。输入XY平面中与与X轴的夹角角 :指定定一个角角度第一个角角度指定定为在XY平面中与与X轴的夹角角。输入XY平面中与与X轴的夹角角 :指定定一个角角度第二个角角度指定定为与XY平面的夹夹角，位位于XY平面的上上方或下下方。 C、回车使使用罗罗盘方式式3、UCS命令功能定义及及管理用用户坐标标系统。用户坐坐标系(UCS)为坐标输输入、操操作平面面和观察察提供一一种可变变动的坐坐标系。命令ucs

10、定义新坐坐标系方方式可用不同同的方法法定义UCS：指定新原原点、新新XY平面或新新Z轴使新UCS与现有的的对象对对齐使新UCS与当前视视图方向向对齐绕任意一一个轴旋旋转当前前的UCS为现有的的UCS提供新的的Z深度选择一个个面以应应用UCS缺省：X、Y、Z轴方向不不变，改改变当前前UCS的原点定定义新的的UCS；ZA：由原点及及Z轴正向的的一点定定义新的的UCS；3：由原点、X轴正向一一点、Y轴正向一一点定义义新的UCS；OB：基于被选选择的对对象定义义新的UCS，新的UCS与被选择择的对象象的正Z轴方向相相同；F：将UCS与选定实实体对象象的面对对正。要要选择一一个面，在此面面的边界界内或面

11、面的边上上单击即即可，被被选中的的面将高高亮显示示。UCS的X轴将与找找到的第第一个面面上的最最近的边边对正。V：新的UCS原点不变变，XY平面与视视图方向向垂直（与屏幕幕平行）X：相对于X轴旋转当当前UCS形成新的的UCS；Y：相对于Y轴旋转当当前UCS形成新的的UCS；Z：相对于Z轴旋转当当前UCS形成新的的UCS；P：恢复前一一UCS，AutoCAD分别存储储了在图图纸空间间和模型型空间中中最近建建立的10个UCS。R：恢复存储储的UCS为当前UCS；S：将当前UCS命名存储储。D：从存储的的UCS列表中删删除指定定的UCS；A：其他视口口保存有有不同的的UCS时将当前前UCS设置应用用

12、到指定定的视口口或所有有活动视视口。？：列出出定义的的UCS名、相对对于当前前UCS的原点坐坐标和X、Y、Z轴方向。定义用户户坐标常常用方法法：3点点定义用用户坐标标UCS3确定X轴的方向向确定Y轴的方向向4、PLAN功能PLAN命令提供供了一种种从平面面视图查查看图形形的便捷捷方式。选择的的平面视视图可以以是基于于当前用用户坐标标系、以以前保存存的用户户坐标系系或世界界坐标系系。命令PLAN操作PLAN回车输入选项项 当当前ucs(C)/Ucs(U)/世界(W):A、直接回车车切换到到当前UCS平面B、输入U切换到指指定的UCS平面C、输入W切换到世世界坐标标平面5、3DFACE功能3DFA

13、CE在三维空空间中的的任意位位置创建建一个三三边或四四边曲面面。命令 3DFACE操作3DFACE回车指定第一一点或不可可见(I):指定第二二点或不可可见(I):指定第三三点或不可可见(I):指定第四四点或不可可见(I):指定第三三点或不可可见(I):6、region面域功能面域是是用闭合合的形状状或环创创建的二二维面片片。闭合合的图形形必须用用PL命令绘制制，或者者是矩形形、椭圆圆。命令REGION操作REGION回车选择对象象回回车8、立方方体BOX功能：使使用BOX创建实体体长方体体。长方方体的底底面总与与当前UCS的XY平面平行行。操作：“实体体”工具栏栏：“绘图”菜单:实体长方方体命

14、令行：box生成立方方体有几几种方式式，下面面依次介介绍：（1）确确定对角角点的方方式该方式先先确定立立方体底底面的对对角点坐坐标，然然后确定定立方体体的高度度来建立立立方体体BOX回车确定两个个对角点点输入高度度（2）生生成正立立方体方方式该方式先先输入CE，表示确定定立方体体底面的的中心点点，输入入C表示要建建立正立立方体，输入正正立方体体的一条条边的长长度，具具体操作作如下：BOXCEC输入立方方体的边边长（3）通通过输入入立方体体的长、宽、高高建立立立方体该方法输输入CE后确定立立方体的的底面中中心，然然后输入入L，再输入立立方体的的长、宽宽、高。BOX回车CE回车分别输入入立方体体的

15、长、宽、高高的值9、球体体SPHERE功能：建建立球体体操作：SPHERE回回车当前线框框密度:ISOLINES=4指定球体体球心:指定球体体半径或或 直直径(D):10、圆圆柱体CYLINDER功能：该该命令既既可以建建立圆柱柱体也可可以建立椭圆圆柱体。操作：（1）圆柱体体CYLINDER指定圆柱柱体底面面的中心心点或椭圆圆(E):指定圆柱柱体底面面的半径径或直径(D):指定圆柱柱体高度度或另一个个圆心(C):（2）椭椭圆柱体体指定圆柱柱体底面面的中心心点或椭圆圆(E):e指定圆柱柱体底面面椭圆的的轴端点点或中心点点(C):指定圆柱柱体底面面椭圆的的第二个个轴端点点:指定圆柱柱体底面面的另一

16、一个轴的的长度:指定圆柱柱体高度度或另一个个圆心(C):11、圆圆锥体CONE功能：建建立圆锥锥体，也也可以建建立椭圆圆锥体。操作：与与建立圆圆柱体相相同12、楔楔形wedge功能：创创建一个个象木楔楔形状的三维维实体操作：与与建立立立方体一一样下面给大大家介绍绍三个很很有用的的三维实实体编辑辑命令。13、实实体拉伸伸EXTRUDE功能：Extrude沿Z轴方向或或路径拉伸Pline绘制2维维闭合图图形成实实体；被被拉伸的的图形必必须是封封闭的图图形，图图形没有有自交叉叉。该命令是是三维实实心体建建模的核核心命令令。操作：（1）沿Z轴拉伸EXTRUDE回车选择对象象:指定拉伸伸高度或或 路路径

17、(P):（2）沿沿路径放放样选择对象象:指定拉伸伸高度或或 路路径(P): p选择拉伸伸路径:路径已移移动到轮轮廓中心心。轮廓垂直直于路径径。14、实实体旋塑塑revolve功能：Revolve沿指定2D对象或指指定轴，按指定定的角度度旋塑Pline绘制的2维闭合合图形成成实体；操作：revolve选择对象象确定旋转转轴输入旋转转角度15、实实体剖切切SLICE功能：可可以切开开现有实实体，并并移去指指定部分分，从而而创建新新的实体体。可以以保留剖剖切实体体的一半半或全部部。剖切切实体保保留原实实体的图图层和颜颜色特性性。剖切切实体的的默认方方法是：先指定定三点定定义剪切切平面，然后选选择要保

18、保留的部部分。也也可以通通过其他他对象、当前视视图、Z轴或XY、YZ或ZX平面来定定义剪切切平面。操作：SLICE回车选择对象象确定剖切切面在要保留留的一侧侧指定点点或保留两两侧(B):下面介绍绍组合基基本实体体为复杂杂实体的的命令，既布尔尔运算的的命令16、并并运算UNION功能：合合并两个个对象并并把两对对象的公公共部分取掉掉。操作：UNION回车选择要合合并的对象回车17、差差运算SUBTRACT功能：两两个对象象相交，把一个个对象减减去另一对象象相交的的部分，相当挖挖掉一块。操作：SUBTRACT回车选择求差差一个对对象回回车选择求差差另一个个对象回回车18、交交运算INTERSECT

19、功能：求求交运算算保留两两个相交交对象的的公共部分。操作：INTERSECT回车选择对象象19、ROTATE3D三维旋转转命令功能：按照照指定的的面在三三维空间间中旋转转图形。操作: (1)ROTATE3D回车(2)选选择要要旋转的的对象(3)计计算机机出现如如下提示示(4)选选择旋转转轴（5）确确定基点点（6）输入旋转转角度20、MIRROR3D三维镜像像命令功能：按照照指定的的面在三三维空间间中镜像像图形。操作: (1)MIRROR3D回车(2)选选择要要镜像的的对象(3)计计算机机出现如如下提示示(4)选选择镜像像面（5）是是否删除除源对象象？是是(Y)/否(N)21、DVIEW生成透视

20、视图命令令功能DVIEW命令使用用相机拍拍照的原原理生成成透视图图。通常常采用PO方式，首首先确定定目标点的的位置，然后确确定相机点的的位置，确定三三维点用过滤滤器方式式。输入入.XY确定点，然后输输入Z的高度。根据两两点的高高差就可生生成通常常的一点点透视、二点透透视、三三点透视视命令DVIEW操作DVIEW回车选择对象象或: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):用定点设设备指定定点，或或输入选选项下面详细细说明每每个选项项的功能能。DVIEWBLOCK：如果在提提示“选选择对象象”时按按E

21、NTER键，AutoCAD将使用DVIEWBLOCK作为预览览图像。可以在在一个1x 1x1单位区域域内创建建自己的的DVIEWBLOCK块，其原原点在左左下角。下图显显示了使使用默认认DVIEWBLOCK设置视图图（移动动图形光光标调整整视图）的示例例。相机：通过围绕绕目标点点旋转相相机来指指定新的的相机位位置。旋旋转的量量由两个个角度决决定。距离：确定相机机点与目目标点之之间的距距离同时时打开透视开开关。点：使用X、Y、Z坐标定位位相机和和目标点点。可以以使用XYZ点过滤器器。通过过两个点点的高差差生成通通常的一一点透视视、两点点透视、三点透透视平移：不改变放放大比例例而移动动图像。指定位

22、移移基点:指定点指定第二二点:指定点缩放：如果透视视图是关关闭的，“缩放放”将在在当前视视口中动动态地增增大或缩缩小对象象的外观观尺寸。如果透视视视图是是打开的的，“缩缩放”可可以调整整相机镜镜头长度度。改变镜头头长度总结：生生成透视视图的步步骤DVIEW回车 选择择生成透透视图的的图形 输入入PO回车 使用用点过滤滤器.XY输入D确定目标标点与相相机点距距离同时时打开透视视 输入入Z调整透视视图焦距距22、建建立多视视窗（1）用用DVIEW命令生成成透视图图（2）保保存视图图：视图图命名名视图新建出现如下下对话框框命名，定义窗窗口（3）生生成轴测测图，用用（2）保存视视图（4）生生成平面面图

23、图，用（2）保存存视图（5）点点布局1进入布布局设置纸张张大小，打印设设备出图图比例等等（6）删删除自动动生成的的视窗（7）点点视图命名视视口四四个视口口（8）双双击第一一个视口口点视图命名视视图选选择一个个视窗名名置为为当前,以后的的视窗恢恢复以此此类推。五、表面面法建立立小别墅墅三维模模型1、用PLINE命令画建建筑的外外轮廓线线2、把外外轮廓线线复制两两份3、建立立建筑室室外台阶阶三维模模型（1）用用CHANGE改变轮廓廓线高度度为600（2）画画矩形的的档墙，用CHANGE改变挡墙的高高度为900（3）用UCS命令把用用户坐标标定义在在挡墙的的侧面。（4）用用PLINE命令画楼楼梯的踏

24、踏步（5）用用CHANGE改变踏步步侧面厚厚度4、建立立一层的的三维模模型（1）用用修剪剪命令修修剪墙线线（2）用用CHANGE命令改变变墙的高高度（3）转转到轴测测图，在在窗洞口口上、下下画线用CHANGE命令分别别改变窗窗下线的的高度为为900，窗上上线的高高度为600（4）用用3DFACE建立三维维面（5）在正立面面图的状状态下用用PL命令画门门、窗立立面5、建立立二层的的三维模模型建立的方方法与一一层基本本一致，与一层层不同的的是二层层有阳台台，现在在说一下下阳台的的建立方方法（1）用用PLINE命令画阳阳台的外外轮廓线线（2）用用CHANGE改变高度度（3）阳阳台封底底，用PLINE

25、命令画阳阳台底部部，用面域命命令建立立一个面面封底6、坡屋屋顶的建建立（1）用用PLINE命令画屋屋顶平面面（2）画画屋脊线线（3）用用3DFACE命令封面面，用STRETCH命令拉伸面，拉伸三三此。（4）最最后用MOVE命令组装装图形五、实心心体法建建立小别别墅三维维模型1、用PLINE命令画建建筑的外外轮廓线线2、把外外轮廓线线复制两两份3、建立立建筑室室外台阶阶三维模模型（1）用用EXTRUDE拉伸轮廓廓线高度度为600（2）画画矩形的的档墙，EXTRUDE拉伸挡墙的高高度为900（3）用UCS命令把用用户坐标标定义在在挡墙的的侧面。（4）用用PLINE命令画楼楼梯的踏踏步（5）用用EXTRUDE拉伸4、建立立一层的的三维模模型（1）用用EXTRUDE拉伸，高高度为3000（2）用用布耳运运算的减减运算把把实心体体挖空（3）定定义用户户坐标（4）画画门窗矩矩形（5）用用EXTRUDE向内拉伸伸，高度度为-240（6）