AuoCAD机械制图第章绘制和编辑三维实体

第12章

绘制和编辑三维实体12.1绘制基本三维实体12.2通过二维图形生成实体12.3布尔运算12.4三维操作

12.5编辑实体

12.6渲染实体

12.7视觉样式12.1绘制基本三维实体AutoCAD绘制的基本实体包括：多段体、长方体、楔体、圆锥体、球体、圆柱体、圆环体、棱锥体。这些基本实体的命令可以通过“绘图”|“建模”子菜单下选择，也可以在“建模”工具栏中单击相应的工具按钮，如图12-1所行，或者在命令行中输入相应的命令再进行操作。图12-1“建模”工具栏12.1.1绘制多段体多段体多段体是从2007版后新增的功能，主要用于建筑等三维模型，如墙等。可以通过在命令行中输入POLYSOLID命令，或者在菜单栏选择“绘图”|“建模”|“多段体”命令，也可以单击工具栏的“多段体”按钮。12.1.2绘制长方体长方体在工程中经常用于绘制一些规则的图形，如建筑物、家具、机械零件等。通过在命令行中输入BOX，或选择“绘图”|“建模”|“长方体”命令，或单击工具栏的“长方体”按钮，都可执行长方体命令。

(a)两角点和高度创建长方体(b)通过长度创建长方体(c)中心点、角点、长度绘制长方体长方体的创建方法12.1.3绘制楔体楔体的绘制步骤与长方体类似。

12.1.4绘制圆柱体(a)圆柱体(b)椭圆体(c)倾斜的圆柱体通过在命令行中输入CYLINDER命令，或者选择“绘图”|“建模”|“圆柱体”命令，或单击工具栏的“圆柱体”按钮，都可以执行圆柱体命令。12.1.5绘制圆锥体圆锥体可以绘制漏斗，输料斗等一些锥形零件，也可以绘制圆台形的零件。绘制圆锥体与绘制圆柱体类似，通过在命令行中输入CONE，或者选择“绘图”|“建模”|“圆锥体”命令，或者单击工具栏的“圆锥体”按钮，都可执行圆锥体命令。

(a)圆锥体(b)底面为椭圆的椎体(c)倾斜的圆锥体(d)圆台12.1.6绘制球体球体的绘制广泛用于玩具产品、机械零件、家具等。

12.1.7绘制圆环体圆环体主要应用于机械、建筑、家具等，如汽车的转向盘。

12.1.7绘制棱锥体

(a)8棱锥(b)倾斜的棱台(c)棱台棱锥体AutoCAD默认棱锥体是正棱锥体，通过在命令行中输入PYRAMID，或选择“绘图”|“建模”|“棱锥体”命令，或单击“建模”工具栏中的“棱锥体”按钮，都可以执行棱锥体命令。

12.1.8绘制三维螺纹曲线

(a)非线性螺纹(b)倾斜螺纹(c)顺时针(d)逆时针螺纹曲线螺纹是绘制三维曲线的命令，可以先绘制螺纹曲线，再通过扫掠命令可以绘制弹簧和螺栓、螺孔等的螺纹。通过在命令行中输入HELIX，或选择“绘图”|“螺纹”命令，或单击“建模”工具栏中的“螺纹”按钮，都可以执行螺纹命令。12.2通过二维图形生成实体12.2.1拉伸拉伸命令可以将闭合的二维图形拉伸成实体，这些闭合的二维图形包括圆、椭圆、圆环、闭合的多线段、矩形、多边形、闭合的样条曲线和面域等。如果不是闭合的二维图形，拉伸的特征是曲面特征。图12-8是拉伸闭合和开放的样条曲线所得的三维效果图。

图12-8拉伸闭合与非闭合曲线比较12.2.2旋转图12-9旋转图旋转命令适用于创建具有只包含一定角度的复杂体，可以将一些二维图形绕指定的轴旋转形成三维实体。也可以通过将一个闭合对象围绕当前UCS的X轴或Y轴旋转一定角度来创建实体，如果是不闭合的二维图形，则旋转出来的是曲面。选择轴也可以围绕直线、多段线或两个指定的点。用于旋转生成实体的闭合对象可以是矩形、多边形、闭合多线段、闭合样条曲线、圆、椭圆及面域等。图12-9是将矩形和样条曲线绕直线旋转270°所得到的实体。12.2.3扫掠(a)指定基基点扫扫掠(b)沿路径径放大大扫掠掠(c)扭曲扫扫掠扫掠图图扫掠是是从2007版开始始新增增的功功能。。扫掠掠功能能是通通过指指定曲曲线沿沿着某某曲线线扫描描出三三维实实体或或者曲曲面，，如果果轮廓廓是闭闭合的的，则则扫掠掠的是是实体体，如如果轮轮廓是是开放放的，，则扫扫掠的的是曲曲面。。扫掠掠功能能类似似于拉拉伸功功能里里的路路径拉拉伸方方式，，但用用于扫扫掠的的轮廓廓与路路径不不受是是否在在同一一平面面的限限制，，而且且轮廓廓将被被移到到路径径曲线线的起起始端端，并并与路路径曲曲线垂垂直，，这是是扫掠掠与拉拉伸的的路径径拉伸伸不同同之处处。12.2.4放样放样图图放样命命令可可以绘绘制不不同截截面形形状的的曲面面或者者实体体，通通过对对包含含两条条或两两条以以上二二维曲曲线进进行放放样来来创建建三维维实体体或曲曲面。。如果果截面面是全全部封封闭的的，则则为实实体，，如果果截面面是全全部开开放的的，则则为曲曲面。。如果果截面面有闭闭合和和非闭闭合的的二维维曲线线，则则不能能执行行放样样命令令。截截面的的曲线线可以以是同同类型型曲线线（如如都是是圆）），也也可是是不同同类型型的曲曲线（（如圆圆和矩矩形））。12.2.5按住住并并拖拖动动拖拽拽流流程程图图“按按住住并并拖拖动动””的的操操作作是是将将闭闭合合曲曲面面转转换换成成面面域域，，然然后后将将选选中中的的面面域域沿沿鼠鼠标标移移动动的的方方向向进进行行拖拖拽拽。。拖拖拽拽的的的的面面域域对对象象可可以以是是矩矩形形、、多多边边形形、、圆圆形形、、椭椭圆圆形形、、闭闭合合的的多多线线段段、、闭闭合合的的样样条条曲曲线线等等。。也也可可以以是是立立体体图图上上的的面面，，如如长长方方体体各各面面、、圆圆柱柱体体底底面面、、棱棱锥锥体体底底面面、、圆圆锥锥体体底底面面等等。。拖拖拽拽命命令令类类似似于于二二维维操操作作的的延延伸伸命命令令。。12.3布尔尔运运算算12.3.1并集集运运算算图12-13是并并集集运运算算的的流流程程图图。。图12-13并集集并集集（（UNION）命命令令是是用用于于将将两两个个或或者者多多个个单单实实体体组组合合成成一一个个复复合合体体，，与与这这些些实实体体的的位位置置无无关关，，可可以以相相接接触触，，也也可可以以不不相相接接触触的的单单个个实实体体，，如如果果是是不不相相接接触触的的实实体体，，此此时时并并集集之之后后变变为为一一体体。。对对于于面面域域的的并并集集运运算算，，必必须须是是处处于于同同一一平平面面的的各各个个面面域域才才能能通通过过并并集集运运算算组组合合成成一一个个复复合合的的面面域域。。通过过选选择择““修修改改””|““实体体编编辑辑””|““并集集””命命令令，，或或单单击击““并并集集””按按钮钮，，或或在在命命令令行行中中输输入入UNION命令令，，都都可可以以执执行行并并集集命命令令。。12.3.2差集集运运算算图12-14是差差集集运运算算的的效效果果图图。。(a)未运运算算的的线线框框图图(b)差集集运运算算后后线线框框图图(c)消隐隐后后效效果果图图图12-14差集集差集集（（SUBTRACT）命命令令是是用用于于从从实实体体1减去去与与实实体体2与实实体体1相交交的的部部分分，，并并将将实实体体2去除除，，可可以以删删除除实实体体部部分分或或者者创创建建孔孔等等。。通过过选选择择““修修改改””|““实体体编编辑辑””|““差集集””命命令令，，或或单单击击““差差集集””按按钮钮，，或或在在命命令令行行中中输输入入SUBTRACT命令令，，都都可可以以执执行行差差集集命命令令。。12.3.3交集集运运算算如图图12-15所示示的的是是多多段段体体和和长长方方体体的的交交集集效效果果。。图12-15并集集交集集(INTERSECT)操作作是是通通过过两两个个或或者者多多个个实实体体相相交交的的部部分分来来创创建建复复杂杂的的实实体体。。实实体体之之间间必必须须有有相相交交部部分分，，否否则则无无法法执执行行此此操操作作。。选选择择的的对对象象必必须须要要两两个个或或者者两两个个以以上上。。（（注注：：以以前前的的版版本本可可以以选选择择不不相相交交的的实实体体，，执执行行该该交交集集命命令令之之后后，，两两个个实实体体都都将将消消失失，，相相当当于于删删除除命命令令。。））通过过选选择择““修修改改””|““实体体编编辑辑””|““交集集””命命令令，，或或在在工工具具栏栏单单击击““交交集集””按按钮钮，，或或在在命命令令行行中中输输入入INTERSECT命令，都可可以执行交交集命令。。12.4三维操作12.4.1三维移动三维移动(3DMOVE)命令是在三三维视图中中显示移动动夹点工具具，并沿指指定方向和和距离将对对象移动到到绘图区相相应的位置置。通过选择““修改”|“三维操作””|“三维移动””命令，或或者在命令令行输入3DMOVE命令，或点点击工具栏栏的“三维维移动”按按钮，，都可以以执行三维维移动命令令。图12-16显示的是““三维移动动”命令的的流程图。。(a)未移动的视视图(b)选择移动对对象并移动动(c)移动后效果果图12-16三维移动流流程12.4.2三维旋转图12-17显示的是三三维旋转的的流程图。。(a)原对象(b)指定基点(c)选择旋转轴轴(d)旋转后效果果图12-17三维旋转流流程三维旋转(3DROTATE)用于将实体体沿指定的的轴旋转。。用户可以以通过两点点指定旋转转轴，也可可以指定X轴、Y轴或Z轴，在执行行命令后弹弹出的3维圈分别对对应于坐标标系同一颜颜色的X、Y、Z轴，用户可可以指定坐坐标轴为旋旋转轴。选择“修改改”|“三维操作””|“三维旋转””命令，或或者在命令令行中执行行3DROTATE命令，或单单击工具栏栏的“三维维旋转”按按钮，，都可以执执行三维旋旋转命令。。12.4.3三维对齐三维对齐(3DALIGN)是指通过指指定源实体体的三个点点来定义平平面，这三三个点所确确定的平面面与选定的的另一个实实体的三个个点所确定定的平面对对齐，每个个实体最多多只能指定定三个点。。选定的源源实体的第第一个源点点（基点））与目标实实体的第一一目标点重重合。选择“修改改”|“三维操作””|“三维对齐””命令，或或者在命令令行中输入入3DALIGN命令，或单单击工具栏栏的“三维维对齐”按按钮，，都可以执执行三维对对齐命令。。(a)指定对齐点点(b)对齐效果三维对齐12.4.4三维镜像三维镜像(MIRROR3D)命令使指定定对象沿镜镜像平面镜镜像实体。。通过选择““修改”|“三维操作””|“三维镜像””命令，或或者在命令令行中输入入MIRROR3D命令，都可可以执行三三维镜像命命令。(a)指定对象和和平面(b)镜像效果三维镜像12.4.5三维阵列(a)阵列前视图图(b)环形阵列(c)矩形阵列三维阵列流流程三维阵列和和二维阵列列类似，有有环形阵列列和矩形阵阵列两种形形式，通过过选择“修修改”|“三维操作””|“三维阵列””命令，或或者在命令令行中输入入3DARRAY命令，都可可以执行三三维阵列命命令。12.4.7剖切实体剖切(SLICE)命令用于将将一个或多多个实体剖剖切成两部部分，可以以保留剖切切后的两部部分，也可可以指定保保留其中的的一部分。。剖切后的的两个部分分各属于不不同的对象象，可以分分开选择。。通过选择““修改”|“三维操作””|“剖切”命令令，或者在在命令行中中输入SLICE命令，都可可以执行剖剖切命令。。(a)原始形状(b)剖切后效果果剖切实体12.4.8加厚实体(a)曲面(b)加厚加厚实体加厚(THICHEN)命令是将曲曲面转化为为实体，在在11章介绍的曲曲面绘制只只是表面模模型，用户户可以通过过加厚命令令将表面模模型转换为为具有厚度度的实体。。通过选择““修改”|“三维操作””|“加厚”命令令，或者在在命令行中中输入THICHEN命令，都可可以执行加加厚命令。。12.4.9三维实体倒倒角(a)未倒角(b)确认该选项项(c)选择倒角边边(d)倒角效果边倒角三维实体倒倒角(CHAMFER)可以对实体体平面上的的矩形边，，也可以对对环形边倒倒角，倒角角命令和二二维倒角的的命令一样样，可以通通过选择““修改”|“倒角”命令令，或者在在命令行中中输入CHAMFER命令，或者者单击工具具栏的“倒倒角”按钮钮，，都可可以执行倒倒角命令。。12.4.10三维实体圆圆角(a)选择圆角对对象(b)选择圆角边边(d)倒圆角效果果圆角三维实体圆圆角(FILLET)可以对实体体平面上的的矩形边、、环形边倒倒圆角，倒倒圆角角命命令和二维维倒圆角的的命令一样样，通过选选择“修改改”|“圆角”命令令，或者在在命令行中中输入FILLET命令，或者者单击工具具栏的“圆圆角”按钮钮，，都可可以执行圆圆角命令。。12.5编辑实体AutoCAD除了上面介介绍的实体体编辑之外外，还提供供了多种编编辑实体的的方式，如如对三维实实体的边、、面、体等等进行修改改，可以对对当前实体体的面进行行拉伸、移移动、偏移移、旋转、、删除、倾倾斜、复制制、着色；；也可以对对边进行复复制和着色色等，还可可以对实体体进行压印印、分割、、抽壳、清清除等。。这些编辑实实体的命令令可以通过过在菜单栏栏中选择““修改”|“实体编辑””列表下的的命令，或或者在如图图12-25所示的工具具栏中选择择各个实体体编辑的命命令按钮，，也可以通通过在命令令行输入SOLIDEDIT命令，然后后再选择各各个命令选选项。图12-25工具栏12.6渲染实体12.6.1设置光源创建每一个个场景，都都必须有光光的衬托，，从而呈现现各种真实实的效果，，通过对光光源的设置置，可以实实现反射、、阴影、体体光等效果果，如室外外的自然光光，室内的的灯光等。。系统已经经默认了灯灯光效果，，用户可以以创建和设设置光源。。AutoCAD2012提供了3种创建光源源的方式：：点光源、、聚光源、、平行光聚光源光束束12.6.2材质材质与贴图图在渲染操操作中是非非常重要的的，也是一一个相当繁繁琐的工作作，但只要要用户耐心心，仔细第第调整各个个参数，就就会渲染出出逼真的实实物，使其其具有足够够的吸引力力。选择“视图图”|“渲染”|“材质浏览览器”命令令，或单击击“材质编编辑器”上上的“显示示材质浏览览器”按钮钮弹出“材质质浏览器””选项板。。选择“视图图”|“渲染”|“材质编辑辑器”命令令，或在材材质浏览器器中单击““显示材质质编辑器””