第9章-三维建模空间课件

第9章

三维建模空间

工程中的设计对象例如机械零件、建筑结构都是三维空间中的物体，而二维图形则是通过投影图来表达实体的特征，还需要根据这些图形来想象其立体形状，这样给实际的交流和生产带来了极大的不便。从平面到三维造型技术，是一个质的飞跃，不仅可以使用户在模拟的三维空间随心所欲地直接创建立体模型，而且还具有二维绘图无可比拟的优点，例如执行检查模型体积和面积、动态观察和实体渲染等操作。12本章知识要点：了解三维模型的分类掌握三维视图的基本设置方法掌握坐标系的创建及编辑方法学会应用并管理各种视觉样式掌握三维点和线的绘制方法39.1三维绘图基础

随着CAD技术的普及，越来越多的用户已不满足传统的二维绘图设计，它需要根据投影图想象其所表示的立体形状，识图需要高度的人工智能。因此该软件提供强大的三维造型功能，利用该功能可以创建模拟的三维空间，并且在该空间中，可直接创建出能够表达实体立体形状的三维模型。9.1.1三维绘图的功能

在二维空间只能表示平面图形，而平面图形传递的信息毕竟是有限的，这种交流方式很大的缺陷。而在三维空间中可以表示立体对象，三维（3D）造型弥补了二维（2D）绘图的不足，提供了很大2D不具备的特性。49.1.2三维模型的分类

利用计算机绘制三维图形的技术称为三维几何模型。根据造型的创建方法及存储方式，我们可以将AutoCAD2008中的三维模型分为以下三种类型：线框模型、曲面模型和实体模型。59.1.3专业术语

在三维操作环境中创建实体模型往往是在平面上进行的，所不同的是可以将这个平面到任意方向和位置，因此，必须深刻了解平面的基础上认识立体对象。在绘制三维图形时，首先需要了解几个非常重要的基本概念，如视点、高度、厚度和Z轴等。6视点视线与XY平面的夹角XY平面角度厚度高度YZ平面XY平面ZX平面

9.2观察三维视图

在三维空间创建三维模型时，经常需要变换到各个视觉角度去观察三维模型，以便清楚的检查所生成的模型是否正确，这就用到观察三维视图工具。使用该工具主要起到两个作用，一方面是为了将目标定位在模型的某一侧，以便创建下一个特征；另一方面是为了最佳显示实体模型的创建效果。79.2.1设置视点

在绘制二维图形时，所绘制的图形都是与XY平面平行的，而在三维造型中，为了能够观察模型的局部结构，或者调整模型的细节部分，则需要通过改变视点来进行工作。针对这一问题的存在，AutoCAD为我们提供了从三维空间的任何方向设置视点的工具。8指定该视点指定视点后模型显示效果9.2.2设置正交和轴测视图

在三维操作环境中，可通过指定正交和轴测视点观测当前模型。其中正交视图是从坐标系统的正交方向（正东、正西、正南、正北、正上、正下）观测所得到的视图；而轴测视图是从坐标系统的轴测方向（东南轴测、西南轴测、东北轴测、西北轴测）观测所得到的视图。9主视图模式西南等轴测模式9.2.3预置视点

在实际设计中，有时单靠以上章节中11种视点方式无法表达实体的细节，这就需要预置视点才能达到合适的视点效果。在AutoCAD中，所谓视点预置是指通过输入一个点的坐标值或测量两个旋转角度定义观察方向。10119.2.4设置平面视图

平面视图是从Z轴正方向垂直向下观察模型的一种方式，此时观察方向垂直指向XY平面，X轴指向右、Y轴指向上。创建平面视图时，选取的平面可以是基于当前用户坐标系、以前保存的用户坐标系或世界坐标系，且平面视图仅影响当前视口中的视图。129.3三维坐标系

三维空间内的所有几何物体，无论其形状多么复杂，归根到底，都是许多空间点的集合。有了三维空间的坐标系统，三维造型就成为可能。因此三维坐标系统是确定三维对象位置的基本手段，是研究三维空间的基础。9.3.1三维坐标系相关知识

在三维操作环境中，与X-Y平面坐标系统相比，三维世界坐标系统多了一个数轴Z。增加的数轴Z给坐标系统多规定了一个自由度，并和原来的两个自由度（X和Y）一起构成了三维坐标系统，简称三维坐标系。13原坐标系显示效果定位UCS9.3.2定制UCS

在构造三维实体模型时，为了便于绘制图形，经常调整坐标系到不同的方位来完成特定的任务，这就需要在绘图环境建立UCS来辅助绘图。UCS为坐标输入、操作平面和观察提供一种可变动的坐标系，并且大多数的AutoCAD三维编辑命令都依赖于UCS的位置和方向进行操作。14159.3.3管理UCS

在绘图过程中，仅仅依靠在命令行中输入UCS命令执行操作是远远不够的，有时还需要对坐标系进行管理，才能方便、准确、有效地绘制三维图形。通过设置管理UCS参数，能够执行UCS命名、设置UCS正交、显示方式和应用范围等操作。

169.3.4控制UCS

执行控制UCS操作，用于控制坐标系图标的可见性和位置。用户要改变坐标系图标显示，可以在命令行中输入该命令，命令行将显示“输入选项

[开(ON)/关(OFF)/全部(A)/非原点(N)/原点(OR)/特性(P)]<开>:”提示信息，选择合适的选项即可控制UCS坐标。9.4视觉样式

在创建三维图形过程中，AutoCAD2009的默认显示方式为二维线框方式，线与线之间相互叠加，当需要对所绘制的视图的机构形状进行观察时，这就用到本节介绍的视觉样式工具，使用该工具可以用来控制各种视图的视觉样式（例如二维线框、三维隐藏、真实和概念视觉样式）。179.4.1视觉样式的类型

应用视觉样式，可以方便地观察特征模型的生成过程及效果，一定程度上还可以辅助特征的创建，例如在绘制构造线时，可以切换至【三维线框】或【二维线框】样式，捕捉实体模型内部的特殊点。181.选择视觉样式2.二维线框显示9.4.2管理视觉样式

在实际建模过程中，除了应用5中视觉样式外，还可以通过【视觉样式管理器】选项面板来控制线型颜色、样式面、背景显示、材质和纹理以及模型显示精度等特性。19更改特性设置可用视觉样式选项视觉样式显示效果9.5绘制空间点和线

三维空间中的点和线是构成三维实体模型的最小几何单元，它同创建二维对象的点和直线类似，主要用来辅助创建三维模型，三维线段包括直线、射线、构造线、多段线、螺旋线以及样条曲线等类型；而点则可以根据其确定方式分为特殊点和坐标点两种类型。209.5.1绘制空间点

三维空间中的点和基本直线是构成线框模型的基本元素，也是创建三维实体或曲面模型的基础。在