第12部分三维绘图

2023-2-81第第12章章 三三 维维 绘绘 图图 本章的学习主要内容：本章的学习主要内容：三维坐标系的概念。三维坐标系的概念。三维模型。三维模型。创建线框模型。创建线框模型。创建曲面模型。创建曲面模型。创建实体模型。创建实体模型。2023-2-8212.1 12.1 三维坐标系三维坐标系 AutoCAD采用世界坐标系和用户坐采用世界坐标系和用户坐标系。世界坐标系简称标系。世界坐标系简称WCS，用户坐标，用户坐标系简称系简称UCS。在屏幕上绘图区的左下角。在屏幕上绘图区的左下角有一个反映当前坐标系的图标，图标中有一个反映当前坐标系的图标，图标中X、Y的箭头表示当前坐标系的箭头表示当前坐标系X轴、轴、Y轴的正轴的正方向，系统默认当前方向，系统默认当前UCS坐标系为坐标系为WCS，否则为否则为UCS。2023-2-8312.1.1 世界坐标系世界坐标系 世界坐标系（世界坐标系（World Coordinate System，简称，简称WCS）是一种固定的坐标）是一种固定的坐标系，即原点和各坐标轴的方向固定不变。系，即原点和各坐标轴的方向固定不变。三维坐标与二维坐标基本相同，只不过三维坐标与二维坐标基本相同，只不过是多了个第三维坐标即是多了个第三维坐标即Z轴。在三维空间轴。在三维空间绘图时，需要指定绘图时，需要指定X、Y和和Z的坐标值才的坐标值才能确定点的位置。当用户以世界坐标的能确定点的位置。当用户以世界坐标的形式输入一个点时，可以采用直角坐标、形式输入一个点时，可以采用直角坐标、柱面坐标和球面坐标的方式来实现柱面坐标和球面坐标的方式来实现。2023-2-8412.1.2 用户坐标系用户坐标系 用户坐标系（用户坐标系（User Coordinate System，简，简称称UCS）是）是AutoCAD 2007绘制三维图形的重绘制三维图形的重要工具。由于世界坐标系（要工具。由于世界坐标系（WCS）是一个单一）是一个单一固定的坐标系，绘制二维图形虽完全可以满足固定的坐标系，绘制二维图形虽完全可以满足要求，但对于绘制三维图形时，则会产生很大要求，但对于绘制三维图形时，则会产生很大的不便。为此的不便。为此AutoCAD允许用户建立自己的坐允许用户建立自己的坐标系，即用户坐标系。标系，即用户坐标系。创建三维用户坐标系：创建三维用户坐标系：操作格式操作格式 从菜单栏输入从菜单栏输入“工具工具”“新建新建UCS”命令，命令，执行结果可以在子菜单中选项。执行结果可以在子菜单中选项。2023-2-8512.1.3 恢复世界坐标系恢复世界坐标系 若当前为若当前为“UCS”坐标系，要想恢复为坐标系，要想恢复为“WCS”坐标系，其方法是：坐标系，其方法是：从从“工具工具”菜单中选择菜单中选择“命名命名UCS”，打，打开开“UCS”对话框。在对话框。在“命名命名UCS”选项卡中，选项卡中，选择选择“世界世界”选项，再单击选项，再单击“置为当前置为当前”按钮按钮可以将当前坐标系恢复为世界坐标系（可以将当前坐标系恢复为世界坐标系（WCS）。）。从从“工具工具”菜单中选择菜单中选择“新建新建UCS”子菜子菜单。然后在子菜单中选择单。然后在子菜单中选择“世界世界”选项，选项，“UCS”坐标系即恢复为世界坐标系（坐标系即恢复为世界坐标系（WCS）。）。2023-2-86“UCS”对话框对话框2023-2-8712.2 三维模型概况三维模型概况 三维造型可以分为线架造型、曲面造型以三维造型可以分为线架造型、曲面造型以及实体造型三种。及实体造型三种。线架模型用来描述三维对象的轮廓及断面线架模型用来描述三维对象的轮廓及断面特征，它主要由点、直线、曲线等组成，不具特征，它主要由点、直线、曲线等组成，不具有面和体的特征。有面和体的特征。曲面模型用来描述曲面的形状，一般是将曲面模型用来描述曲面的形状，一般是将线架模型经过进一步处理得到的。曲面模型不线架模型经过进一步处理得到的。曲面模型不仅可以显示出曲面的轮廓，而且可以显示出曲仅可以显示出曲面的轮廓，而且可以显示出曲面的真实形状。面的真实形状。实体模型具有体的特征，它由一系列表面实体模型具有体的特征，它由一系列表面包围，这些表面可以是普通的平面也可以是复包围，这些表面可以是普通的平面也可以是复杂的曲面。杂的曲面。2023-2-88三维造型示例a）线架模型 b）曲面模型 c）实体模型2023-2-8912.3 创建线框模型创建线框模型 操作格式操作格式 命令：命令：“绘图绘图”“三维多段线三维多段线”指定多段线的起点：指定多段线的起点：（指定起始点位置）（指定起始点位置）指定直线的端点或指定直线的端点或放弃放弃(U)：（确定下一端（确定下一端点位置）点位置）指定直线的端点或指定直线的端点或放弃放弃(U)：（确定下一端（确定下一端点位置）点位置）指定直线的端点或指定直线的端点或闭合闭合(C)/放弃放弃(U)：（确（确定下一端点或选项）定下一端点或选项）2023-2-81012.4 创建曲面模型创建曲面模型 1 创建基本曲面创建基本曲面 2 创建三维面创建三维面 3 创建三维网格创建三维网格 4 创建旋转曲面创建旋转曲面 5 创建平移曲面创建平移曲面 6 创建直纹曲面创建直纹曲面 7 创建边界曲面创建边界曲面 2023-2-811“曲面”菜单2023-2-81212.4.1 创建平面曲面创建平面曲面 操作格式操作格式命令：命令：“绘图绘图”“建模建模”“平面曲面平面曲面”指定第一个角点或指定第一个角点或对象对象(O)：（输入第一角点）（输入第一角点）指定其它角点：指定其它角点：（输入对角点）（输入对角点）命令：命令：结束命令后，创建平面曲面如图结束命令后，创建平面曲面如图12-7所示。在所示。在输入第一角点时，选择输入第一角点时，选择“对象对象(O)”选项，输入选项，输入“O”，即可在绘图窗口选择对象，使其转为，即可在绘图窗口选择对象，使其转为平面曲面。平面曲面。2023-2-81312.4.2 创建三维面创建三维面 操作格式操作格式 命令：命令：“绘图绘图”“建模建模”“网格网格”“三三维面维面”指定第一点或指定第一点或不可见不可见(I)：（输入第一个点（输入第一个点或选择或选择I）指定第二点或指定第二点或不可见不可见(I)：（输入第二个点或（输入第二个点或选择选择I）指定第三点或指定第三点或不可见不可见(I)退出：退出：（输入第（输入第三个点或选择三个点或选择I）指定第四点或指定第四点或不可见不可见(I)创建三侧面：创建三侧面：（输入第四个点或选择（输入第四个点或选择I）2023-2-81412.4.3 创建三维网格创建三维网格 操作格式操作格式 命令：命令：“绘图绘图”“建模建模”“网格网格”“三维网格三维网格”输入输入M方向上的网格数量：方向上的网格数量：（输入多边形网格顶点的（输入多边形网格顶点的行数）行数）输入输入N方向上的网格数量：方向上的网格数量：（输入多边形网格顶点的列（输入多边形网格顶点的列数）数）指定顶点（指定顶点（0，0）的位置：）的位置：（指定第一行，第一列的（指定第一行，第一列的顶点坐标）顶点坐标）指定顶点（指定顶点（0，1）的位置：）的位置：（指定第一行，第二列的（指定第一行，第二列的顶点坐标）顶点坐标）指定顶点（指定顶点（M-1，N-1）的位置：）的位置：（指定第（指定第M、N列列的顶点坐标）的顶点坐标）2023-2-81512.4.4 创建旋转曲面创建旋转曲面 操作格式操作格式 命令：命令：“绘图绘图”“建模建模”“网格网格”“旋旋转网格转网格”选择要选择的对象：选择要选择的对象：（选择旋转对象）（选择旋转对象）选择定义旋转轴的对象：选择定义旋转轴的对象：（选择旋转轴线）（选择旋转轴线）指定起点角度指定起点角度0:（指定旋转的起点角度）（指定旋转的起点角度）指定包含角（指定包含角（+=逆时针，逆时针，-=顺时针）顺时针）360:（指定旋转曲面的包含角度）（指定旋转曲面的包含角度）2023-2-81612.4.5 创建平移曲面创建平移曲面 操作格式操作格式 命令：命令：“绘图绘图”“建模建模”“网格网格”“平平移网格移网格”选择用作轮廓曲线的对象：选择用作轮廓曲线的对象：（选择轮廓曲线）（选择轮廓曲线）选择用作方向矢量的对象：选择用作方向矢量的对象：（选择方向矢量）（选择方向矢量）选择方向矢量后，完成创建平移曲面。选择方向矢量后，完成创建平移曲面。2023-2-81712.4.6 创建直纹曲面创建直纹曲面 操作格式操作格式 命令：命令：“绘图绘图”“建模建模”“网网格格”“直纹网格直纹网格”选择第一条定义曲线选择第一条定义曲线（选择第一条曲（选择第一条曲线）线）选择第二条定义曲线选择第二条定义曲线（选择第二条曲（选择第二条曲线）线）2023-2-81812.4.7 创建边界曲面创建边界曲面 操作格式操作格式 命令：命令：“绘图绘图”“建模建模”“网格网格”“边界边界网格网格”选择用作曲面边界的对象选择用作曲面边界的对象1：（选择曲面的第（选择曲面的第一条边）一条边）选择用作曲面边界的对象选择用作曲面边界的对象2：（选择曲面的第（选择曲面的第二条边）二条边）选择用作曲面边界的对象选择用作曲面边界的对象3：（选择曲面的第（选择曲面的第三条边）三条边）选择用作曲面边界的对象选择用作曲面边界的对象4：（选择曲面的第（选择曲面的第四条边）四条边）2023-2-81912.5 12.5 创建实体模型创建实体模型1 创建长方体创建长方体 2 创建球体创建球体 3 创建圆柱体创建圆柱体 4 创建圆锥体创建圆锥体 5 创建楔体创建楔体 6 创建圆环体创建圆环体 7 创建拉伸实体创建拉伸实体 8 创建旋转实体创建旋转实体 2023-2-820“实体实体”工具栏和菜单工具栏和菜单2023-2-82112.5.1 创建多段体创建多段体操作格式操作格式命令：命令：“绘图绘图”“建模建模”“多段体多段体”指定起点或指定起点或对象对象(O)/高度高度(H)/宽度宽度(W)/对正对正(J)对象：对象：（输入（输入H）指定高度指定高度4.0000：（输入高度值）（输入高度值）指定起点或指定起点或对象对象(O)/高度高度(H)/宽度宽度(W)/对正对正(J)对象：对象：（输入（输入W）指定宽度指定宽度0.2500：（输入宽度值）（输入宽度值）指定起点或指定起点或对象对象(O)/高度高度(H)/宽度宽度(W)/对正对正(J)对象：对象：（输入（输入W）指定下一个点或指定下一个点或圆弧圆弧(A)/放弃放弃(U)：（指定下一个点）（指定下一个点）输入点后，即可创建多段体。输入点后，即可创建多段体。2023-2-82212.5.2 创建长方体创建长方体 操作格式操作格式 命令：命令：“绘图绘图”“建模建模”“长方体长方体”指定长方体的角点或指定长方体的角点或中心点中心点(CE)0,0,0：（指定长方体角点或中心点）（指定长方体角点或中心点）指定角点或指定角点或立方体立方体(C)/长度长度(L)：（指（指定长方体另一角点或正方体或边长）定长方体另一角点或正方体或边长）指定高度：指定高度：（指定长方体的高度）（指定长方体的高度）输入高度值之后，即可创建长方体。输入高度值之后，即可创建长方体。2023-2-823创建长方体示例创建长方体示例2023-2-82415.5.3 创建楔创建楔体体 操作格式操作格式 命令：命令：“绘图绘图”“建模建模”“楔体楔体”指定楔体的第一个角点或指定楔体的第一个角点或中心点中心点(CE)0,0,0：（指定该底面矩形的第一个角点）（指定该底面矩形的第一个角点）指定角点或指定角点或立方体立方体(C)/长度长度(L)：（指定楔（指定楔体底面矩形的另一个角点或立方体或边长）体底面矩形的另一个角点或立方体或边长）指定高度：指定高度：（指定楔体的高度值）（指定楔体的高度值）输入楔体的高度值后，即可创建楔体。输入楔体的高度值后，即可创建楔体。2023-2-825创建楔体示例2023-2-82615.5.4 创建圆锥体创建圆锥体 操作格式操作格式 命令：命令：“绘图绘图”“建模建模”“圆锥体圆锥体”指定圆锥体底面的中心点或指定圆锥体底面的中心点或椭圆椭圆(E)0,0,0：（指定圆锥体底面中心点）（指定圆锥体底面中心点）指定圆锥体底面的半径或指定圆锥体底面的半径或直径直径(D)：（指定（指定圆锥体半径或直径）圆锥体半径或直径）指定圆锥体高度或指定圆锥体高度或顶点顶点(A)：（指定圆锥体（指定圆锥体高度值或顶点）高度值或顶点）输入圆锥体高度值后，即可创建输入圆锥体高度值后，即可创建圆锥体。圆锥体。2023-2-82712.5.5 创建球体创建球体 操作格式操作格式 命令：命令：“绘图绘图”“建模建模”“球体球体”指定球体球心指定球体球心0,0,0：（指定球体（指定球体中心点）中心点）指定球体半径或指定球体半径或直径直径(D)：（指定球（指定球体半径或直径）体半径或直径）输入球体半径值之后，即可创建球体输入球体半径值之后，即可创建球体。2023-2-828 创建球体示例创建球体示例 2023-2-82915.5.6 创建圆柱体创建圆柱体 操作格式操作格式 命令：命令：“绘图绘图”“建模建模”“圆柱体圆柱体”指定圆柱体底面的中心点或指定圆柱体底面的中心点或椭圆椭圆(E)0.0.0：（指定圆柱体中心点）（指定圆柱体中心点）指定圆柱体底面的半径或指定圆柱体底面的半径或直径直径(D)：（指定（指定圆柱体半径或直径）圆柱体半径或直径）指定圆柱体高度或指定圆柱体高度或另一个圆心另一个圆心(C)：（指定（指定圆柱体高度值或顶面的中心点）圆柱体高度值或顶面的中心点）输入圆柱体高度之后，完成创建圆柱体。输入圆柱体高度之后，完成创建圆柱体。2023-2-83015.5.7 创建圆环体创建圆环体 操作格式操作格式 命令命令：“绘图绘图”“建模建模”“圆环体圆环体”指定圆环体中心指定圆环体中心0,0,0：（指定圆环体中（指定圆环体中心点）心点）指定圆环体半径或指定圆环体半径或直径直径(D)：（指定圆环体（指定圆环体半径或直径）半径或直径）指定圆管半径或指定圆管半径或直径直径(D)：（指定圆管半径（指定圆管半径或直径）或直径）输入圆管半径之后，即完成创建圆环体。输入圆管半径之后，即完成创建圆环体。2023-2-831 创建圆环体示例创建圆环体示例 2023-2-83215.5.8 创建拉伸实体创建拉伸实体 操作格式操作格式 命令命令：“绘图绘图”“建模建模”“拉伸拉伸”选择对象：选择对象：（选择要拉伸的二维闭合对象，（选择要拉伸的二维闭合对象，按按Enter键键）指定拉伸高度或指定拉伸高度或路径路径(P)：（指定拉伸高度（指定拉伸高度或路径）或路径）指定拉伸的倾斜角度指定拉伸的倾斜角度0：（指定拉伸锥（指定拉伸锥度）度）输入拉伸锥度后，即完成创建拉伸实体。输入拉伸锥度后，即完成创建拉伸实体。2023-2-83315.5.9 创建旋转实体创建旋转实体 操作格式操作格式 命令：命令：“绘图绘图”“建模建模”“旋转旋转”选择对象：选择对象：（选择要旋转的二维闭合对象，（选择要旋转的二维闭合对象，按按Enter键）键）指定旋转实体旋转轴的起点或指定旋转实体旋转轴的起点或对象对象(O)/X轴轴(X)/Y轴轴(Y)：（指定旋转实体旋转轴的起点或（指定旋转实体旋转轴的起点或对象对象/X/Y）指定旋转轴的端点：指定旋转轴的端点：（指定旋转轴的终点）（指定旋转轴的终点）指定旋转角度指定旋转角度360：（指定旋转角度）（指定旋转角度）输入旋转角度后，系统完成创建旋转实体。输入旋转角度后，系统完成创建旋转实体。2023-2-834 创建旋转实体示例创建旋转实体示例