三维建模演示文稿

三维建模演示文稿当前1页，总共45页。（优选）第九讲三维建模当前2页，总共45页。（2）表面模型表面模型由三维平面或三维曲面构成，这些三维面形成了面积，但是，由于三维面本身没有厚度的，所以表面模型不能形成体积，就像一个没有壁厚的、中空的盒子一样。（3）实体模型实体模型既具有表面积，又具有体积。当前3页，总共45页。1.2观察三维模型（1）基本视点

AutoCAD提供了Top、Bottom、Right、Left、Front、Back六个基本视点。（例打开12-2.dwg）菜单方式：View|3DViewsView工具栏（2）消隐通过该命令，可以消除选定的图形对象上的隐藏线，增强图形的立体感。命令方式：Hide/Hi菜单方式：View|Hide当前4页，总共45页。（3）三维动态观察器命令方式：3Dorbit/3DO菜单方式：View|3DOrbit3DOrbit工具栏当前5页，总共45页。1.3坐标系变换所谓坐标系变换，是指改变模型空间绝对坐标系的原点和X、Y、Z坐标轴的方向，使坐标系处在最适于创建模型的位置。（1）用户坐标系

AutoCAD中存在两类坐标系，世界坐标系（WorldCoordinateSystem，WCS）和用户坐标系（UserCoordinateSystem，UCS）。WCS是AutoCAD模型空间中惟一的、固定的坐标系，其原点和坐标轴方向不允许改变；而UCS则由用户定义，其原点和坐标轴方向可以按照用户的要求改变。当前6页，总共45页。（2）UCS变换恢复到WCS或上一个UCS平移坐标系保持X、Y、Z三个坐标轴的方向不变，改变UCS坐标原点的位置。旋转坐标轴保持UCS原点位置和其中一个坐标轴的方向不变，其余两个坐标轴绕着不变的坐标轴旋转指定的角度。当前7页，总共45页。右手螺旋定则：输入坐标轴的旋转角度时，有正负之分；伸出右手，拇指指向方向不变的坐标轴，另外四指并拢握拳，握拳时四指卷曲的方向就是另外两个坐标轴旋转的正角度方向，而与其相反的方向为负向。当前8页，总共45页。以模型表面作为坐标轴平面可以让新UCS的某个坐标轴平面与一个选定的图形对象表面重合,X轴将与距离选择点处最近的一条边对齐。用实体拉伸方向定义UCS

可以利用选定三维图形的拉伸方向定义新的UCS。新UCS的Z轴正方向将与选定图形对象的拉伸方向重合。三点定义UCS

可以通过确定新UCS的原点、X轴上的一点和Y轴上的一点来定义新的UCS。当前9页，总共45页。用Z轴正方向定义UCS

可以通过指定新坐标系原点及Z轴正方向上的一点来定义新的UCS。用当前视区定义UCS

可以将模型空间中当前视区所在的平面作为XY平面，从而定义新的UCS。新UCS的Z轴方向与计算机屏幕垂直，而XY平面与计算机平面（也就是视区平面）重合。当前10页，总共45页。（3）管理UCS坐标系

UCSMAN（简写UC）命令可以方便地管理及操作UCS。选择菜单命令【工具】/【命名UCS】，AutoCAD打开【UCS】对话框，如图所示。利用该对话框可删除、重命名或恢复已命名的UCS坐标系，此外，还能选择AutoCAD预设的标准UCS坐标系及控制UCS图标显示。当前11页，总共45页。（4）快速建立平面视图

PLAN命令可以生成坐标系的xy平面视图。例如，当用户想在3D空间的某个平面上绘图时，可先以该平面为xy坐标面创建UCS坐标系，然后使用PLAN命令使坐标系的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。如图所示，建立新坐标系，然后用PLAN命令生成xy平面视图。（12-4.dwg) 当前12页，总共45页。二、基本建模命令2.1创建三维表面模型（1）用多段线创建表面模型（2）创建基本三维曲面长方体面参数：长方体的长、宽、高，以及长方体底面围绕Z轴的旋转角度。楔形面参数：楔形的长、宽、高和楔形底面围绕Z轴的旋转角度。当前13页，总共45页。棱锥面参数：棱锥的长、宽、高和棱锥轴线与底面的夹角。圆锥/圆台面参数：底面圆的圆心和半径、顶面圆半径和圆锥/圆台的高。球面参数：球心和半径、球面经度方向和纬度方向的网格数。当前14页，总共45页。球冠面参数：球冠的球心和半径、球冠经度方向和纬度方向的网格数。圆环面参数：圆环中心位置、圆环半径、圆环横截面半径。当前15页，总共45页。（3）拉伸面将一个二维线框模型沿着某条路径拉伸成一个表面。命令方式：TABSURF菜单方式：工具栏方式：当前16页，总共45页。（4）旋转面将一个二维线框模型沿着某旋转轴旋转一定的角度，将生成一个旋转面。命令方式：REVSURF菜单方式：工具栏方式：当前17页，总共45页。（5）直纹曲面如果在三维空间中存在着两条曲线，使用直纹曲面命令可以以这两条曲线为边界，创建由多边形网格构成的曲面。命令方式：RULESURF菜单方式：工具栏方式：当前18页，总共45页。（6）边界曲面如果在三维空间中存在着四条首尾相连的空间曲线，使用边界曲面命令可以创建三维多边形网格构成的曲面。命令方式：EDGESURF菜单方式：工具栏方式：当前19页，总共45页。2.2创建三维实体模型（1）创建基本实体基本实体模型包括：立方体、球体、圆柱体、圆锥体、楔体和圆环。（2）实体拉伸命令方式：EXTRUDE/EXT菜单方式：工具栏方式：当前20页，总共45页。（3）实体旋转命令方式：EXTRUDE/EXT菜单方式：工具栏方式：在确定旋转轴时，可以通过选取旋转轴上的两点确定旋转轴；可以通过选择Object备选项，直接选择已存在的直线作为旋转轴；也可以选择X(axis)或Y(axis)备选项，以当前UCS中的X轴或Y轴作为旋转轴创建旋转体。当前21页，总共45页。（4）实体剖切命令方式：SLICE/SL菜单方式：工具栏方式：在选择剖切面时，命令行提供了多个备选项，默认选项是通过选择平面上的三点确定剖切面，还可以直接选择平面图形对象确定剖切平面(Object)，选择坐标轴平面作为剖切平面(XY/YZ/XZ)，选择当前视图作为剖切平面(View)。当前22页，总共45页。（5）创建截面命令方式：SECTION/SEC菜单方式：工具栏方式：当前23页，总共45页。（6）创建干涉实体命令方式：INTERFERE/INF菜单方式：工具栏方式：在执行干涉命令的过程中，只需要选择两组参与干涉的实体对象，AutoCAD就能检查这两组视图间相互干涉的情况，并生成由这两组实体的公共部分形成的干涉实体。当前24页，总共45页。2.3修改三维实体模型（1）三维实体布尔运算将布尔运算扩展到三维空间中，可以对三维实体进行布尔运算，其基本思想和操作命令都和面域对象的布尔运算相同。（2）实体面编辑三维实体由若干实体面构成，通过改变实体表面的形状、位置和属性，可以达到修改三维实体的效果。在命令行中输入SOLIDEDIT命令，选择相应的备选项，或选择SolidsEditing工具栏中相应的工具按钮。当前25页，总共45页。拉伸面可以将一个或多个实体面沿着法线或者指定的拉伸路径拉伸一定的距离。移动面可以将一个或多个实体面沿着指定的路径移动一定的距离。偏移面可以将一个或多个实体面沿着表面法线方向偏移一定的距离。当前26页，总共45页。删除面可以将一个或多个实体面删除。旋转面可以将一个或多个实体面围绕指定的旋转轴旋转。倾斜面可以按照指定的角度倾斜实体面。复制面可以复制指定的实体面。当前27页，总共45页。（3）提取实体棱边在SolidsEditing工具栏，或者启动SOLIDEDIT命令，可以对三维实体的棱边进行复制。这样，可以将实体的棱边提取出来，形成一个线框模型。（4）压印压印的功能与日常生活中的“盖章”非常相似，其作用是将一定的几何图案印到三维实体的表面上，使得几何图案成为实体的一部分，就像往实体表面上盖章一样。当前28页，总共45页。（5）抽壳抽壳的作用是将一个三维实体对象的中心掏空，从而创建出具有一定厚度的壳体。在抽壳时，还可以删除三维实体的某些表面，以显示壳体的内部构造。如果输入的抽壳厚度为正值，表示从三维实体表面处向实体内部抽壳；如果为负值，表示从实体中心向外抽壳。当前29页，总共45页。（6）3D阵列

3DARRAY命令是二维ARRAY命令的3D版本，通过该命令，用户可以在三维空间中创建对象的矩形或环形阵列。下拉菜单：修改|三维操作|三维阵列命令行：3DARRAY当前30页，总共45页。（7）3D镜像如果镜像线是当前UCS平面内的直线，则使用常见的MIRROR命令就可进行3D对象的镜像复制。但若想以某个平面作为镜像平面来创建3D对象的镜像拷贝，就必须使用MIRROR3D命令。下拉菜单：修改|三维操作|三维镜像命令行：MIRROR3D当前31页，总共45页。MIRROR3D命令有以下选项：对象（O）：以圆、圆弧、椭圆及2D多段线等二维对象所在的平面作为镜像平面。最近的（L）：指定上一次命令使用的镜像平面作为当前镜像面。Z轴（Z）：用户在三维空间中指定两个点，镜像平面将垂直于两点的连线，并通过第一个选取点。视图（V）：镜像平面平行于当前视区，并通过用户的拾取点。XY平面（XY）/YZ平面（YZ）/ZX平面（ZX）：镜像平面平行于xy、yz或zx平面，并通过用户的拾取点。三点（3）：利用3点指定镜像平面。当前32页，总共45页。（8）3D旋转使用ROTATE命令仅能使对象在xy平面内旋转，即旋转轴只能是z轴。ROTATE3D是ROTATE的3D版本，这个命令能使对象绕3D空间中任意轴旋转。下拉菜单：修改|三维操作|三维旋转命令行：ROTATE3D当前33页，总共45页。（9）3D对齐通过该命令，用户可以指定源对象与目标对象的对齐点，从而使源对象的位置与目标对象的位置对齐。下拉菜单：修改|三维操作|对齐命令行：ALIGN当前34页，总共45页。说明：若要将A对象对齐到B对象，按命令提示要求选择对象时，只能选A对象，而不能选B对象。其次对齐对象时，需要确定3对点，每对点都包括一个源点和一个目标点。其中第一对点定义对象的移动；第二对点定义二维或三维变换和对象的旋转；第三对点定义对象的不明确的三维变换。当前35页，总共45页。（10）3D倒圆角

FILLET命令可以给实心体的棱边倒圆角，该命令对表面模型不适用。在3D空间中使用此命令时与在2D中有一些不同，用户不必事先设定倒角的半径值，AutoCAD会提示用户进行设定。当前36页，总共45页。（11）3D倒斜角倒斜角命令CHAMFER只能用于实体，对表面模型不适用。在对3D对象应用此命令时，AutoCAD的提示顺序与二维对象倒斜角时不同。当前37页，总共45页。2.4与实体显示有关的系统变量变量有3个：ISOLINES、FACETRES、DISPSILH，以下分别对其进行介绍。（1）系统变量ISOLINES：此变量用于设定实体表面网格线的数量，如图所示。 （2）系统变量FACETRES：用于设置实体消隐或渲染后表面网格密度，此变量值的范围为，值越大表明网格越密，消隐或渲染后的表面越光滑，如图所示。（3）系统变量DISPSILH：用于控制消隐时是否显示出实体表面网格线，若此变量值为0，则显示网格线；为1，则不显示网格线，如图所示。当前38页，总共45页。当前39页，总共45页。例Eg1:机件底面图形的尺寸如下图所示：（厚度为2.5，倒圆角半径为1）当前40页，总共45页。例：绘制如图所示的实体模型，作图步骤请参见教材P251。当前41页，总共45页。例：绘制如图所示的实体模型，作图步骤请参见教材P252。当前42页，总共45页。三、三维效果处理3.1着