《中文版AutoCAD基础教程》课件-第4章

第4章面域与图案填充4.1面域4.2图案填充4.3绘制填充图形 4.1面域

4.1.1创建面域(Region)

创建面域的方法很多，可以将选择的图形对象转换为面域，也可以通过边界创建面域。下面分别介绍这两种方法。

1.通过选择对象创建面域

用户可以将已经存在的图形对象转换为面域。在执行完操作后，命令行中将显示创建的面域个数。另外，只有封闭对象才可以创建面域。调用【面域】命令的方法如下：

菜单栏：执行【绘图】/【面域】命令

工具栏：单击【绘图】工具栏中的【面域】按钮

命令行：Region

命令行提示与操作如下：

命令:Region↵(执行面域命令)

选择对象:(选取要创建面域的对象)

选择对象:(继续选取要创建面域的对象或回车结束操作)

命令结束后，系统将给出提示：

已提取n个环。

已创建n个面域。【选项说明】

(1)在“选择对象:”提示下选择的对象必须是闭合的多段线、直线、曲线或者圆弧、圆、椭圆弧、椭圆和样条曲线，否则将不能转换为面域。生成的面域可以当作普通图形对象，对其进行复制、移动、缩放等操作。

(2)由于生成的面域以线框形式显示，所以在绘图区内看不出变化。用户需要通过观察命令行提示“已提取n个环”或“已创建n个面域”来确定是否成功创建面域。

(3)系统变量DELOBJ用于控制创建面域后是否用面域对象取代源对象。当DELOBJ=1时，创建面域后将删除源对象；当DELOBJ=0时，创建面域后仍然保留源对象。

(4)圆、椭圆等封闭图形属于线框模型，而面域属于实体模型。虽然转换成面域前、后的外观没有变化，但是选中后的表现形式不一样，如图4-1所示。圆圆形面域图4-1选中圆与圆形面域时的效果

2.使用边界创建面域

边界就是某个封闭区域的轮廓，使用【边界(Boundary)】命令可以根据封闭区域内的任一指定点自动分析该区域的轮廓，并以“多段线”或“面域”的形式保存下来。所以，只要选择了“面域”选项就可以创建面域。

调用【边界】命令的方法如下：

菜单栏：执行【绘图】/【边界】命令

命令行：Boundary

执行上述命令之一后，则弹出【边界创建】对话框，如图4-2所示。图4-2【边界创建】对话框该对话框中各选项的说明如下：

【孤岛检测】：用于控制是否检测内部闭合边界(称为孤岛)。

【对象类型】：用于指定新边界对象的类型，可以选择“多段线”或“面域”选项。该选项只有选中【保留边界】选项时才可用。

【边界集】：用于定义从指定点定义边界时要分析的对象集，其缺省项为“当前视口”，即在定义边界时，AutoCAD会分析所有在当前视口中的可见对象。

使用【边界】命令创建面域时，首先要在【对象类型】中选择“面域”选项，然后单击【拾取点】按钮，则返回到绘图窗口中，此时在图形中每个要定义为面域的闭合区域内单击一点(此点称为内部点)并按回车键，即可创建面域，如图4-3所示。

图4-3指定内部点

【面域(Region)】命令只能将真正闭合的图形转换为面域，即组成边界的对象是自行封闭的，或者与其他对象有公共端点而形成封闭区域，而且它们必须在同一平面上。而【边界(Boundary)】命令则可以将不闭合的区域创建为面域，只要是一个相交区域即可，如图4-4所示。Region命令Boundary命令图4-4不同的命令创建面域4.1.2面域的布尔运算

AutoCAD允许对已建立的面域进行“求并”、“求差”、“求交”等布尔运算来创建更为复杂的面域对象。布尔运算不仅可以在二维空间中使用，还可以在三维空间中使用，以便于创建复杂的三维实体。

1.求并运算

求并运算就是创建面域的并集。它将选择的面域进行相加处理，合并为一个对象。操作时需要连续选择要进行并集操作的面域，直到按下回车键结束命令。调用【并集】命令的方法如下：

菜单栏：执行【修改】/【实体编辑】/【并集】命令

工具栏：单击【实体编辑】工具栏中的【并集】按钮

命令行：Union

命令行提示与操作如下：

命令：Union↵(执行并集命令)

选择对象:(选择要进行并集操作的面域对象)

选择对象:(选择另一个面域对象)

选择对象:↵(按回车键结束操作，如图4-5所示)并集前的两个面域并集后的面域图4-5求并运算示例

2.求差运算

求差运算就是创建面域的差集，即用一个面域减去另一个面域，从而得到剩余的部分。如果用户所选择的面域之间没有公共部分，则求差操作结束后系统将删除所有被减去的面域。

调用【差集】命令的方法如下：

菜单栏：执行【修改】/【实体编辑】/【差集】命令

工具栏：单击【实体编辑】工具栏中的【差集】按钮

命令行：Subtract命令行提示与操作如下：

命令：Subtract↵(执行差集命令)

选择要从中减去的实体、曲面和面域...

选择对象:(选择要从中减去面域的源面域)

选择对象:(继续选择或回车)

选择要减去的实体、曲面和面域...

选择对象:(选择被减去的面域)

选择对象:↵(按回车键结束操作，如图4-6所示)图4-6求差运算示例差集前的两个面域差集后的面域

3.求交运算

求交运算就是创建多个面域的交集，即各个面域的公共部分。此时需要同时选择两个或两个以上面域对象，然后按下回车键即可。如果用户所选择的求交面域之间没有公共部分，则求交操作结束后系统将删除所选取的全部面域。调用【交集】命令的方法如下：

菜单栏：执行【修改】/【实体编辑】/【交集】命令

工具栏：单击【实体编辑】工具栏中的【交集】按钮

命令行：Intersect

命令行提示与操作如下：

命令：Intersect↵(执行交集命令)

选择对象:(同时选择要交集的面域对象)

选择对象:↵(按回车键结束操作，如图4-7所示)图4-7求交运算示例交集前的两个面域交集后的面域布尔运算是数学中的一种逻辑运算，用在AutoCAD中可以极大地提高绘图效率，但是运算对象只能是实体或共面面域，对于普通的图形对象则无法使用布尔运算。

例4-1

运用面域知识绘制如图4-8所示的图形。

本例主要训练如何创建面域以及对面域进行布尔运算操作，从而得到所需要的图形。在完成本例时需要使用辅助图形，具体操作步骤如下：

(1)绘制辅助图形。

命令:Circle↵(执行圆命令)

指定圆的圆心或 [三点(3P)/两点(2P)/切点、切点、半径

(T)]:任取一点(在绘图窗口中确定圆心)

指定圆的半径或 [直径(D)]<当前值>:50↵(输入圆的半径)

命令:Polygon↵(执行正多边形命令)

输入边的数目 <4>:6↵(输入多边形的边数)

指定正多边形的中心点或 [边(E)]:捕捉圆心(确定正多边形的中心点)

输入选项 [内接于圆(I)/外切于圆(C)]<当前值>:I↵(选择内接于圆)

指定圆的半径:捕捉圆上方的象限点(完成正六边形的绘制，如图4-9所示)图4-8使用面域创建的图形(2)绘制基础图形。

命令:Polygon↵(执行正多边形命令)

输入边的数目 <6>:3↵(输入多边形的边数)

指定正多边形的中心点或 [边(E)]:捕捉圆心

输入选项 [内接于圆(I)/外切于圆(C)]<I>:↵(取默认选项)

指定圆的半径:捕捉圆上方的象限点(绘制一个三角形)

命令:↵(重复执行正多边形命令)

输入边的数目 <3>:↵(取默认边数)

指定正多边形的中心点或 [边(E)]:捕捉圆心

输入选项 [内接于圆(I)/外切于圆(C)]<I>:↵(取默认选项)

指定圆的半径:捕捉圆的下方象限点(绘制一个三角形)

命令:↵(重复执行正多边形命令)

输入边的数目 <3>:6↵(输入多边形的边数)

指定正多边形的中心点或[边(E)]:捕捉圆心

输入选项 [内接于圆(I)/外切于圆(C)]<I>:↵(取默认选项)

指定圆的半径:捕捉正六边形边的中点(再绘制一个正六边形，如图4-10所示)图4-9绘制的辅助图形图4-10绘制的基础图形

(3)删除辅助图形。选择图形中的圆形和外层正六边形，如图4-11所示，然后按下键盘上的Delete键将其删除。绘制的图形结果如图4-12所示。图4-11选择的图形图4-12绘制的基础图形(4)创建面域对象。

命令:Region↵(执行面域命令)

选择对象:框选所有图形找到3个

选择对象:↵(按回车键结束操作)

已提取3个环。

已创建3个面域。(5)对面域对象进行布尔运算。

命令:Union↵(执行并集命令)

选择对象:选取正三角形面域找到1个

选择对象:选取另一个正三角形面域找到1个，总计2个

选择对象:↵(按回车键结束操作)

命令:Intersect↵(执行交集命令)

选择对象:框选所有对象找到2个

选择对象:↵(按回车键结束操作)4.1.3从面域中提取数据

从表面上看，面域和一般的封闭线框没有区别，就像是一张没有厚度的纸。实际上，面域是二维实体模型。它不仅包含边的信息，还有边界内的信息。我们可以将面域的数据(如面积、质心、惯性等)提取出来加以保存，以便随时调出信息进行数据处理和分析。

调用【面域/质量特性】命令的方法如下：

菜单栏：执行【工具】/【查询】/【面域/质量特性】命令

工具栏：单击【查询】工具栏中的【面域/质量特性】按钮命令行：Massprop命令行提示与操作如下：

命令:Massprop↵(执行面域/质量特性命令)

选择对象:(选择面域对象)

选择对象:(继续选择或回车结束)

当按下回车键时，系统将弹出如图4-13所示的文本窗口。该窗口中显示了所选面域对象的相关信息，同时命令行中提示如下：

是否将分析结果写入文件？[是(Y)/否(N)]<否>:

系统询问用户是否将提取的面域数据信息结果以文件形式保存。如果此时用户选择了“否(N)”选项并回车，表示不保存提取数据且结束命令；如果选择了“是(Y)”选项并回车，则表示要保存提取的数据。图4-13文本窗口显示的面域对象信息 4.2图案填充

4.2.1基本概念

1.边界

这里的边界是指填充图案时的边缘界限，如图4-14所示。AutoCAD中可以定义边界的对象有直线、构造线、射线、多段线、样条曲线、圆弧、圆、椭圆、椭圆弧、面域等，也可以是由这些对象定义的块。填充图案时，首先要确定填充图案的边界，并且作为边界的对象在当前图层上必须全部可见。

2.孤岛

在进行图案填充时，把位于总填充区域内的封闭区域称为孤岛，如图4-15所示。当使用Hatch命令填充时，AutoCAD系统允许用户以拾取点的方式确定填充边界，即在填充区域内任意拾取一点，系统自动确定填充边界，同时也确定该边界内的孤岛。图4-14图案的边界图4-15孤岛示例4.2.2设置图案填充

AutoCAD2010提供了实体填充以及60多种行业标准填充图案，可以使用它们来表示对象的材质或不同的零部件；还提供了14种与ISO(国际标准化组织)标准一致的填充图案。在进行图案填充时，用户既可以使用系统提供的图案，也可以使用自己定义的图案。调用【图案填充】命令的方法如下：

菜单栏：执行【绘图】/【图案填充】命令

工具栏：单击【绘图】工具栏中的【图案填充】按钮

命令行：Hatch

执行上述命令之一后，系统将弹出【图案填充和渐变色】对话框，并且自动显示【图案填充】选项卡，如图4-16所示。图4-16【图案填充和渐变色】对话框的【图案填充】选项卡

1.类型和图案

在【类型和图案】选项区中，可以设置图案填充的类型以及图案样式。

【类型】：用于选择填充图案的类型，一共有3种类型—“预定义”、“用户定义”和“自定义”。选择“预定义”选项，将使用AutoCAD系统提供的图案；选择“用户定义”选项，则基于图形中的当前线型创建直线填充图案；选择“自定义”选项，则使用事先定义好的图案。

【图案】：用于选择所需要的图案样式。只有将【类型】设置为“预定义”，该选项才可用。在该下拉列表中可以根据图案的名称选择图案，也可以单击其右侧的按钮，在弹出的【填充图案选项板】对话框中进行选择，如图4-17所示。图4-17【填充图案选项板】对话框

【样例】：显示了用户所选图案的效果。单击所选的样例图案也可以打开【填充图案选项板】对话框。

【自定义图案】：用于选择可用的自定义图案。只有在【类型】中选择了“自定义”，该选项才可用。

2.角度和比例

在【角度和比例】选项区中，可以设置所选图案的填充角度与比例，从而控制图案填充的外观。

【角度】：用于设置填充图案的旋转角度。该角度值为填充图案相对于当前坐标系中X轴的转角。

【比例】：用于设定填充图案的填充比例。图案的填充比例取值越大，填充效果越疏，反之则越密。

【双向】：该选项只有在将【类型】设置为“用户定义”时才可用。选中后可以使用相互垂直的两组平行线填充图形，否则为一组平行线。

【相对图纸空间】：选中后将相对于图纸空间单位缩放填充图案。

【间距】：用于设置填充线型之间的间隔。只有将【类型】设置为“用户定义”，该选项才可用。

【ISO笔宽】：用于设置ISO填充图样的笔宽。只有将【类型】设置为“预定义”，并将【图案】设置为可用的ISO图案的一种，该选项才可用。

3.图案填充原点

在【图案填充原点】选项区中，可以设置图案填充的原点位置，因为许多图案填充需要对齐边界上的某一点。

【使用当前原点】：该项为默认设置，即原点设置为(0,0)。

【指定的原点】：选择该项，可以指定新的图案填充原点，且其下方的各个选项才可用。其中，单击【单击以设置新原点】按钮，可以返回绘图窗口，直接指定新的图案填充原点；选择“默认为边界范围”选项，则基于图案填充的矩形范围计算出新原点；选择“存储为默认原点”选项，则将新指定的图案填充原点存储为默认的图案填充原点。4.2.3设置渐变色填充

渐变色是指从一种颜色到另一种颜色的平滑过渡。AutoCAD允许用户为图形填充渐变色，以增强图形的视觉效果。

调用【渐变色】命令的方法如下：

菜单栏：执行【绘图】/【渐变色】命令

工具栏：单击【绘图】工具栏中的【渐变色】按钮

命令行：Gradient

执行上述命令之一后，系统将弹出【图案填充和渐变色】对话框，并且自动显示【渐变色】选项卡，如图4-18所示。图4-18【图案填充和渐变色】对话框的【渐变色】选项卡

1．颜色

在【颜色】选项区中可以设置要使用的渐变色，有以下两种选项：

【单色】：选择该项，可以产生由一种颜色向较浅(白)色或较深(黑)色的平滑过渡。单击其下方颜色块右侧的按钮，在弹出的【选择颜色】对话框中可以设置颜色，如图4-19所示；而通过右侧的“色调”滑块可以改变颜色的明暗度，其下方的渐变图案代表了填充方式。

【双色】：选择该项，可以产生由一种颜色向另一种颜色的平滑过渡，此时可以分别设置“颜色1”与“颜色2”，如图4-20所示。图4-19【选择颜色】对话框图4-20“双色”渐变方式

2.方向

在【方向】选项区中，可以设置渐变色的位置与渐变方向。

【居中】：选择该项，将以中心为基准填充渐变色，否则以左下角为基准。

【角度】：在该选项的下拉列表中可以选择渐变色的填充角度，即渐变方向。在AutoCAD2010中，尽管可以使用渐变色来填充图形区域，但是只能在一种颜色的不同灰度之间或两种颜色之间使用渐变，而且仍然不能使用位图来填充图形。4.2.4设置填充边界

无论是图案填充还是渐变色填充，在对话框的右侧都有一个公共选项【边界】，它的作用是确定填充区域的边界。

【拾取点】按钮：以拾取点的方式来指定填充区域的边界。单击该按钮，则返回绘图窗口，此时在需要填充的区域内单击任意一点，系统会自动计算出包围该点的封闭区域并进行填充，如图4-21所示。如果拾取点后没有封闭区域，则显示错误提示信息。图4-21以拾取点方式确定边界

拾取一点计算边界填充结果

【选择对象】按钮：以选择对象的方式来指定填充区域的边界。单击该按钮，则返回绘图窗口，这时选择需要进行填充的对象即可，可以同时选择多个对象，如图4-22所示。

【删除边界】按钮：单击该按钮，则返回绘图窗口，这时可以通过选择的方式删除系统自动计算或用户指定的边界，如图4-23所示。图4-22选择对象方式确定边界原始图形选择对象填充结果定义边界删除内边界填充结果图4-23删除内部边界的效果

【重新创建边界】按钮：单击该按钮，可以围绕选定的图案填充区域创建多段线或面域，并使其与图案填充对象相关联。该按钮在编辑图案填充时可用。

【查看选择集】按钮：单击该按钮，则返回绘图窗口，并显示当前已经定义的填充边界。只有通过“拾取点”或“选择对象”方式定义了填充边界，该按钮才可用。4.2.5设置孤岛

在【图案填充和渐变色】对话框的右下角单击按钮，可以展开对话框，显示孤岛的相关参数，如图4-24所示。图4-24展开的【图案填充和渐变色】对话框

1.孤岛的填充方式

在【孤岛】选项区中，如果选择了【孤岛检测】选项，则可以控制填充区域内孤岛的处理方法，即如何对孤岛区域进行填充。AutoCAD为用户提供了3种填充方式，如图4-25所示。图4-25孤岛的3种填充方式普通方式外部方式忽略方式(1)普通方式。该方式从外部边界向内填充。如果遇到一个内部孤岛则停止填充，直到遇到该孤岛内的另一个孤岛，该方式为系统内部的缺省方式。

(2)外部方式。该方式从外部边界向内填充。如果遇到内部孤岛，将停止继续填充。此选项只对结构的最外层进行填充，而结构内部保留空白。

(3)忽略方式。该方式忽略边界内的对象，所有内部结构都被填充图案覆盖。

以普通方式填充时，如果填充区域内有文字，并且在选择填充边界时也选择了它们，则填充图案自动略过文字；若没有同时选择文字，则填充图案将穿越文字，如图4-26所示。选择边界时也选择了文字选择边界时没有选择文字图4-26填充区域内包含文字

2．其他选项设置

在【边界保留】选项区中可以指定是否将边界保留为对象，并指定对象类型。

【保留边界】：选择该选项，可以将填充边界以对象形式保留。

【对象类型】：用于选择填充边界的保留类型。只有选中【保留边界】选项时，该选项才可用，它提供了“面域”和“多段线”两个选项。

在【边界集】选项区中，可以设置填充边界的对象集。当以“拾取点”方式定义填充边界时，AutoCAD将根据这些对象来确定填充边界。默认情况下，系统根据当前视口中的所有可见对象来确定填充边界，而指定对象集以后，将不再分析对象集以外的图形对象，这样可以提高工作效率。

在【允许的间隙】选项区中，可以设置填充边界允许忽略的最大间隙。其中【公差】选项的默认值为0，表示填充边界不能有间隙；如果输入一个非0值，则填充边界允许存在小于该值的间隙，即填充图案时忽略该间隙，并将边界视为封闭。

在【继承选项】选项区中，可以控制使用“继承特性”创建图案填充时填充原点的位置。

【使用当前原点】：选择该选项，表示使用当前的图案填充原点。

【使用源图案填充的原点】：选择该选项，表示使用源图案填充的图案填充原点。4.2.6编辑图案填充

创建了图案填充后，如果对填充的图案不满意，还可以重新编辑图案填充。AutoCAD允许修改填充图案、填充边界、填充比例与方向等。

调用【编辑图案填充】命令的方法如下：

菜单栏：执行【修改】/【对象】/【图案填充】命令

工具栏：单击【修改II】工具栏中的【编辑图案填充】按钮

命令行：Hatchedit执行上述命令之一后，系统提示如下：

选择图案填充对象:(选择要修改的图案填充对象)

在绘图窗口中选择填充了图案的对象以后，将弹出【图案填充编辑】对话框，如图4-27所示。图4-27【图案填充编辑】对话框

例4-2

绘制一个花瓣图形并进行填充。

本例主要练习图案填充操作，所以对图形的尺寸没有严格要求，只要绘出一个花瓣图形，便于进行图案填充操作即可。其具体操作步骤如下：

(1)先绘制图形。

命令:Circle↵(执行圆命令)

指定圆的圆心或 [三点(3P)/两点(2P)/切点、切点、半径(T)]:点取一点(确定圆心的位置)

指定圆的半径或 [直径(D)]<当前值>:10↵(指定圆的半径)

命令:Polygon↵(执行正多边形命令)

输入边的数目 <4>:6↵(确定多边形的边数)指定正多边形的中心点或 [边(E)]:捕捉圆心(使正多边形的中心与圆心重合)

输入选项 [内接于圆(I)/外切于圆(C)]<I>:I↵(选择内接于圆)

指定圆的半径:30↵(输入外接圆的半径)

命令:Arc↵(执行圆弧命令)

指定圆弧的起点或 [圆心(C)]:拾取正六边形的一个顶点(确定圆弧的起点)

指定圆弧的第二个点或 [圆心(C)/端点(E)]:捕捉圆心(确定圆弧的第二个点)

指定圆弧的端点:拾取与圆弧起点相隔的顶点(通过三点画弧方式画一段圆弧，结果如图4-28所示)图4-28绘制的一段圆弧图4-29绘制完成后的图形

(2)对圆内的花瓣图形进行填充操作。

命令:Hatch↵(执行图案填充命令)

打开【图案填充和渐变色】对话框。在【图案填充】选项卡中选择填充图案ANSI31，在【比例】文本框中输入0.4，然后单击【拾取点】按钮，则返回绘图窗口，并出现提示：

拾取内部点或 [选择对象(S)/删除边界(B)]：依次点取图形中的花瓣在圆中的各部分↵(选择要填充的对象)

按回车键后，将返回【图案填充和渐变色】对话框。此时单击按钮，可以在绘图窗口中预览填充效果，并且出现提示：

拾取或按Esc键返回到对话框或<单击右键接受图案填充>:↵(确认无误，按回车键接受填充，否则可以按Esc键返回对话框以重新设置，填充效果如图4-30所示)

(3)对六边形内花瓣以外的部分进行填充操作。

命令:↵(重复执行图案填充命令)

打开【图案填充和渐变色】对话框。在【图案填充】选项卡中选择填充图案GRAVEL，在【比例】文本框中输入0.4，然后单击【拾取点】按钮，则返回绘图窗口，分别拾取六边形内(圆外)各花瓣的空隙部分，然后按回车键返回【图案填充和渐变色】对话框，单击按钮，则填充图案后的效果如图4-31所示。图4-30圆内部分的填充效果图4-31最终填充效果

4.3绘制填充图形

4.3.1等宽线(Trace)

等宽线(也叫轨迹线)是指具有相同宽度的实线。等宽线的端点在中心线上，并且始终被剪切成方形。在AutoCAD中可以使用Trace命令来绘制等宽线。

下面，我们使用Trace命令绘制一个如图4-32所示的六边形，学习等宽线的绘制方法。具体操作步骤如下：图4-32绘制的等宽线命令:Trace↵(执行Trace命令)

指定宽线宽度 <1.0000>:2↵(设定线宽为2)

指定起点:点取A点(确定等宽线的起点A)

指定下一点:点取B点(指定等宽线的下一个端点B)

指定下一点:点取C点

指定下一点:点取D点

指定下一点:点取E点

指定下一点:点取F点

指定下一点:捕捉A点

指定下一点:↵(按回车键结束操作)图4-32绘制的等宽线

【选项说明】

(1) Trace命令的命令行提示只有“指定下一点:”，没有更多的选项。用户可以使用鼠标或坐标值确定端点。

(2) Trace命令的使用方法与绘制直线的方法相似，只是需要事先定义线的宽度。

(3)使用Trace命令