Autocad2011第十章三维绘.ppt

AutoCAD机械制图实训教程(2011版),第10章三维绘图基本操作,新世纪高职高专规划教材,学习目标,AutoCAD2011提供了三维绘图功能，并专门提供了用于三维绘图的工作界面三维建模界面和三维基础界面，因此，用户可以创建曲面模型和基本实体模型，并能够将基本实体模型编辑成复杂模型。通过本章的学习，可使读者了解AutoCAD的三维绘图基本概念与基本操作。,本章重点,三维建模界面视觉样式用户坐标系视点创建曲面模型创建基本实体模型,如果以文件ACADISO3D.DWT为样板建立新图形，可以直接进入三维绘图工作界面，即三维建模界面，如下图所示。,10.1三维建模界面,(3)功能区功能区是界面的主要变化部分。功能区中功能区中有【常用】、【实体】、【曲面】、【网格】、【渲染】、【插入】、【注释】、【视图】、【管理】和【输出】10个选项卡，每一个选项卡中有一些面板，各面板上有一些按钮。,(2)光标在三维建模界面中，光标变为三维光标，并且显示出坐标轴的标签(即X、Y、Z)。,(1)坐标系图标坐标系图标显示成了三维图标，且默认显示在当前坐标系的坐标原点位置，而不是显示在绘图窗口的左下角位置。,(4)ViewCubeViewCube是一个三维导航工具，利用其可以方便地将视图按不同的方位显示。,AutoCAD2011通过视觉样式来控制三维模型的显示方式，可将模型以二维线框、三维隐藏、三维线框、概念或真实等视觉样式显示。,利用AutoCAD提供的视觉样式面板、菜单或工具栏，可以更方便地设置视觉样式。,【视觉样式】工具栏,【视觉样式】菜单,【视觉样式】面板,10.2视觉样式,二维线框视觉样式,三维线框视觉样式,三维隐藏视觉样式,概念视觉样式,真实视觉样式,世界坐标系(WorldCoordinateSystem，WCS)又称通用坐标系或绝对坐标系，其原点以及各坐标轴的方向固定不变。二维绘图时使用的坐标系一般是世界坐标系。AutoCAD2011还允许用户定义自己的坐标系，即用户坐标系(UserCoordinateSystem，UCS)。三维绘图时一般要用到用户坐标系。用于定义UCS的命令是UCS，但利用AutoCAD2011提供的菜单或工具栏，可以方便地创建UCS。如下图所示是用于UCS操作的菜单命令、功能区以及工具栏。,菜单,UCS工具栏,UCSII工具栏,功能区面板,10.3用户坐标系,视点用于确定观察三维对象的观察方向。当用户指定视点后，AutoCAD将该点与坐标原点的连线方向作为观察方向，并在屏幕上显示图形沿此方向的投影。如下面的图所示为对于同一个三维图形在不同视点下的显示效果。,在AutoCAD2011中，选择下拉菜单【视图】|【三维视图】|【视点】命令，或者执行VPOINT命令，可启动设置视点的操作。,10.4视点,10.4.1利用命令设置视点,执行VPOINT命令，AutoCAD提示：,指定视点或旋转(R):,其中，【指定视点】选项用于指定一点为视点方向。【旋转(R)】选项用于根据角度确定视点方向。【显示坐标球和三轴架】选项用于根据坐标球和三轴架(如下图所示)确定视点。,坐标球与三轴架,利用下拉菜单【视图】|【三维视图】中位于第二和第三栏中的命令(如下图所示)，可以快速地确定一些特殊视点。,设置视点菜单,10.4.2快速设置特殊视点,平面视图是指用视点(0,0,1)观察图形而得到的视图，也就是使对应坐标系的XY面与绘图屏幕平行。平面视图在三维绘图中很重要，因为三维绘图时一般也是在当前UCS的XY面或与XY面平行的平面上进行的。利用平面视图，可以方便地进行绘图操作。,用户除了可以通过执行VPOINT命令，用“0,0,1”响应来设置平面视图外，还可以用专门的命令PLAN设置平面视图。执行PLAN命令，AutoCAD提示：输入选项当前UCS(C)/UCS(U)/世界(W):其中，【当前UCS(C)】选项表示切换到当前UCS的平面视图；【UCS(C)】选项表示恢复命名保存的UCS的平面视图；【世界(W)】选项则切换到WCS的平面视图。,可以用与下拉菜单【视图】|【三维视图】|【平面视图】命令对应的子菜单设置平面视图。,10.4.3设置平面视图,1.绘制三维多段线在AutoCAD2011中，选择下拉菜单【绘图】|【三维多段线】命令，或者直接执行3DPOLY命令，可启动绘制三维多段线的操作。,执行3DPOLY命令，AutoCAD提示：指定多段线的起点:(确定起始点位置)指定直线的端点或放弃(U):(确定多段线的下一端点位置)指定直线的端点或放弃(U):(确定多段线的下一端点位置)指定直线的端点或闭合(C)/放弃(U):在这样的提示下，用户可以继续确定多段线的端点位置，也可以通过【闭合(C)】选项封闭三维多段线；通过【放弃(U)】选项放弃上次的操作；如果按Enter键，结束命令的执行。,10.5绘制简单三维对象,10.5.1绘制、编辑三维多段线,2.编辑三维多段线编辑三维多段线与编辑二维多段线使用的命令一样，即PEDIT命令。执行PEDIT命令，AutoCAD提示：选择多段线多条(M):(选择三维多段线)输入选项闭合(C)/编辑顶点(E)/样条曲线(S)/非曲线化(D)/放弃(U):提示中各选项的含义与对二维多段线用PEDIT命令编辑时给出的同名选项的含义相同。,在AutoCAD2011中，单击【建模】工具栏上的【螺旋】按钮，或者单击功能区中的【常用】|【绘图】|【螺旋】按钮，或者选择下拉菜单【绘图】|【螺旋】命令，或者直接执行HELIX命令，可启动绘制螺旋线的操作。,10.5.2绘制螺旋线,执行HELIX命令，AutoCAD提示：圈数=3.0000扭曲=CCW(表示螺旋线的当前设置)指定底面的中心点:(指定螺旋线底面的中心点位置)指定底面半径或直径(D):(输入螺旋线的底面半径或通过【直径(D)】选项输入直径)指定顶面半径或直径(D):(输入螺旋线的顶面半径或通过【直径(D)】选项输入直径)指定螺旋高度或轴端点(A)/圈数(T)/圈高(H)/扭曲(W):,其中，【指定螺旋高度】选项用于指定螺旋线的高度。【轴端点(A)】选项用于确定螺旋线轴的另一端点位置。【圈数(T)】选项用于设置螺旋线的圈数(默认值为3，最大值为500)。【圈高(H)】选项用于指定螺旋线的圈高(即螺旋线旋转一圈后沿轴线方向移动的距离)。【扭曲(W)】选项用于确定螺旋线的旋转方向(即旋向)。,在AutoCAD2011中，单击【建模】工具栏上的【平面曲面】按钮，或者单击三维基础界面功能区中的【常用】|【创建】|【平面】按钮，或者选择下拉菜单【绘图】|【建模】|【曲面】|【平面】命令，或者直接执行PLANESURF命令，可启动创建平面曲面的操作。,10.6创建曲面对象,10.6.1创建平面曲面,执行PLANESURF命令，AutoCAD提示：指定第一个角点或对象(O):,其中，【指定第一个角点】选项用于通过指定对角点创建矩形平面对象。【对象(O)】将指定的平面封闭曲线转换为平面对象。,在AutoCAD2011中，选择下拉菜单【绘图】|【建模】|【网格】|【三维面】命令，或者直接执行3DFACE命令，可启动创建三维面的操作。,执行3DFACE命令，AutoCAD提示：指定第一点或不可见(I):(确定三维面上的第一点)指定第二点或不可见(I):(确定三维面上的第二点)指定第三点或不可见(I):(确定三维面上的第三点)指定第四点或不可见(I):(确定三维面上的第四点创建由四条边构成的面，或按Enter键创建由三条边构成的面),10.6.2创建三维面,指定第三点或不可见(I):(确定三维面上的第三点，或按Enter键结束命令的执行)指定第四点或不可见(I):(确定三维面上的第四点创建由四条边构成的面，或按Enter键创建由三条边构成的面)执行的结果是AutoCAD创建出三维面。,旋转曲面是指将曲线绕旋转轴旋转一定角度而形成的曲面(网格面)，如图下图所示。,旋转曲线与旋转轴,旋转曲面,10.6.3创建旋转曲面,在AutoCAD2011中，选择下拉菜单【绘图】|【建模】|【网格】|【旋转网格】命令，或者直接执行REVSURF命令，可启动创建旋转曲面的操作。,执行REVSURF命令，AutoCAD提示：选择要旋转的对象:(选择旋转对象)选择定义旋转轴的对象:(选择作为旋转轴的对象)指定起点角度:(输入旋转起始角度)指定包含角(+=逆时针，-=顺时针):(输入旋转曲面的包含角。如果输入的角度值以符号“+”为前缀或没有前缀，沿逆时针方向旋转；如果以符号“-”为前缀，则沿顺时针方向旋转。默认旋转角度是360)创建旋转曲面时，应首先绘制旋转对象和旋转轴。旋转对象可以是直线段、圆弧、圆、样条曲线、二维多段线及三维多段线等；旋转轴则可以是直线段、二维多段线和三维多段线等对象。如果将多段线作为旋转轴，其首尾端点的连线为旋转轴。,旋转网格中，沿旋转方向的网格面数由系统变量SURFTAB1控制；沿旋转轴方向的网格面数由系统变量SURFTAB2控制，它们的默认值均为6。,平移曲面是指将轮廓曲线沿方向矢量平移后构成的曲面(网格面)，如下图所示。,平移曲面,方向矢量与轮廓曲线,10.6.4创建平移曲面,在AutoCAD2011中，单击三维基础界面功能区中的【常用】|【创建】|【平移曲面】按钮，或者选择下拉菜单【绘图】|【建模】|【网格】|【平移网格】命令，或者直接执行TABSURF命令，可启动创建平移曲面的操作。,执行TABSURF命令，AutoCAD提示：选择用作轮廓曲线的对象:(选择对应的曲线对象)选择用作方向矢量的对象:(选择对应的方向矢量)创建平移曲面时，必须先绘制出作为轮廓曲线和方向矢量的对象。作为轮廓曲线的对象可以是直线段、圆弧、圆、样条曲线、二维多段线和三维多段线等；作为方向矢量的对象则可以是直线段或非闭合的二维多段线和三维多段线等。,平移网格中，对应的网格面数由系统变量SURFTAB1控制。应先设系统变量，再创建旋转曲面。,直纹曲面指在两条曲线之间构成的曲面(网格面)，如下图所示。,已有曲线,直纹曲面,在AutoCAD2011中，单击三维基础界面功能区中的【常用】|【三维建模】|【直纹曲面】按钮，或者选择下拉菜单【绘图】|【建模】|【网格】|【直纹网格】命令，或者直接执行RULESURF命令，可启动创建直纹曲面的操作。,执行RULESURF命令，AutoCAD提示：选择第一条定义曲线:(选择第一条曲线)选择第二条定义曲线:(选择第二条曲线),10.6.5创建直纹曲面,创建直纹曲面时，应事先绘出用于创建直纹曲面的曲线，这些曲线可以是直线段、点、圆弧、圆、样条曲线、二维多段线及三维多段线等对象。对于两条曲线来说，如果一条曲线封闭，另一条曲线也必须封闭或者是一个点。,在AutoCAD2011中，单击功能区中的【常用】|【建模】|【长方体】按钮，或者单击【建模】工具栏上的【长方体】按钮，或者选择下拉菜单【绘图】|【建模】|【长方体】命令，或者直接执行BOX命令，可启动创建长方体的操作。,执行BOX命令，AutoCAD提示：指定第一个角点或中心(C):,【指定第一个角点】选项表示将根据长方体一角点位置创建长方体，为默认选项。执行该选项，即确定一角点的位置，AutoCAD提示：指定其他角点或立方体(C)/长度(L):,其中，【指定其他角点】选项表示根据另一角点创建长方体。【立方体(C)】选项表示创建立方体。【长度(L)】根据长方体的长、宽和高创建长方体。,10.7创建基本实体模型,10.7.1创建长方体,在AutoCAD2011中，单击功能区中的【常用】|【建模】|【楔体】按钮，或者单击【建模】工具栏上的【楔体】按钮，或者选择下拉菜单【绘图】|【建模】|【楔体】命令，或者直接执行WEDGE命令，可启动创建楔体的操作。,执行BOX命令后，中心(C)选项表示将根据长方体的中心点位置创建长方体。执行该选项，AutoCAD提示：指定中心:(确定中心点的位置)指定角点或立方体(C)/长度(L):(根据提示响应即可),执行WEDGE命令，AutoCAD提示：指定第一个角点或中心(C):其中，【指定第一个角点】表示根据楔体上的角点位置创建楔体。【中心(C)】按指定的中心点位置创建楔体，此中心点指楔体斜面上的中心点。,10.7.2创建楔体,在AutoCAD2011中，单击功能区中的【常用】|【建模】|【球体】按钮，或者单击【建模】工具栏上的【球体】按钮，或者选择下拉菜单【绘图】|【建模】|【球体】命令，或者直接执行SPHERE命令，可启动创建球体的操作。,执行SPHERE命令，AutoCAD提示：指定中心点或三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T):,其中，【指定中心点】选项用于确定球心位置。【三点(3P)】选项通过指定球体上的三点创建球体。【两点(2P)】选项通过指定球体上某一直径的两个端点来创建球体。【相切、相切、半径(T)】选项创建与已有两对象相切，且半径为指定值的球体。,10.7.3创建球体,10.7.4创建圆柱体,在AutoCAD2011中，单击功能区中的【常用】|【建模】|【圆柱体】按钮，或者单击【建模】工具栏上的【圆柱体】按钮，或者选择下拉菜单【绘图】|【建模】|【圆柱体】命令，或者直接执行CYLINDER命令，可启动创建圆柱体的操作。,执行CYLINDER命令，AutoCAD提示：指定底面的中心点或三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)/椭圆(E):,其中，【指定底面的中心点】选项用于确定圆柱体底面的中心点位置。【三点(3P)】、【两点(2P)】、【相切、相切、半径(T)】这三个选项分别用于以不同方式确定圆柱体的底面圆，其操作与用CIRCLE命令绘制圆的操作相同。【椭圆(E)】创建椭圆柱体，即横截面是椭圆的圆柱体。当在上面的提示下确定圆柱体底面的中心点位置后，AutoCAD提示：,在AutoCAD2011中，单击功能区中的【常用】|【建模】|【圆锥体】按钮，或者单击【建模】工具栏上的【圆锥体】按钮，或者选择下拉菜单【绘图】|【建模】|【圆锥体】命令，或者直接执行CONE命令，可启动创建圆锥体的操作。,指定底面半径或直径(D):(输入圆柱体的底面半径或执行【直径(D)】选项输入直径)指定高度或两点(2P)/轴端点(A):其中，【指定高度】选项要求用户指定圆柱体的高度，即根据高度创建圆柱体。【两点(2P)】选项要求指定两点，以这两点之间的距离为圆柱体的高度。【轴端点(A)】选项用于根据圆柱体另一端面上的圆心位置创建圆柱体。,10.7.5创建圆锥体,执行CONE命令，AutoCAD提示：指定底面的中心点或三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)/椭圆(E):,【指定底面的中心点】选项要求确定圆锥体底面的中心点位置。【三点(3P)】、【两点(2P)】和【相切、相切、半径(T)】这三个选项分别用于以不同方式确定圆锥体的底面圆，其操作与用CIRCLE命令绘制圆相同。椭圆(E)】选项用于创建椭圆锥体，即横截面是椭圆的锥体。如果用户确定圆锥体底面的中心点位置，AutoCAD提示：指定底面半径或直径(D):(输入圆锥体底面的半径或执行【直径(D)】选项输入直径)指定高度或两点(2P)/轴端点(A)/顶面半径(T):,在AutoCAD2011中，单击功能区中的【常用】|【建模】|【多段体】按钮，或者单击【建模】工具栏上的【多段体】按钮，或者选择下拉菜单【绘图】|【建模】|【多段体】命令，或者直接执行POLYSOLID命令，可启动创建多段体的操作。,多段体是具有矩形截面的实体，就像是有宽度和高度的多段线，如下图所示。,10.7.6创建多段体,执行POLYSOLID命令，AutoCAD提示：指定起点或对象(O)/高度(H)/宽度(W)/对正(J):,提示中，【指定起点】选项用于指定多段体的起点。【对象(O)】选项用于将二维对象转换成多段体。【高度(H)】、【宽度(W)】选项分别用于设置多段体的高度和宽度。【对正(J)】选项用于设置创建多段体时多段体相对于光标的位置。如果在上面的提示下指定了多段体的起点后，AutoCAD提示：指定下一个点或圆弧(A)/放弃(U):,其中，【指定下一个点】选项用于继续指定多段体的端点。【圆弧(A)】选项用于切换到绘圆弧模式，以便绘制圆弧段。,在AutoCAD2011中，单击功能区中的【常用】|【建模】|【拉伸】按钮，或者单击【建模】工具栏上的【拉伸】按钮，或者选择下拉菜单【绘图】|【建模】|【拉伸】命令，或者直接执行EXTRUDE命令，可启动创建拉伸实体的操作。,拉伸是指通过将二维封闭对象按指定的高度或路径拉伸来创建三维实体，如下图所示。,已有对象,拉伸实体(概念视觉样式),10.7.7拉伸,执行EXTRUDE命令，AutoCAD提示：选择要拉伸的对象或模式(MO):(1)【模式(MO)】确定通过拉伸创建实体还是曲面。执行该选项，AutoCAD提示：闭合轮廓创建模式实体(SO)/曲面(SU):提示中，【实体(SO)】选项用于创建实体，【曲面(SU)】选项用于创建曲面。选择【实体(SO)】选项后，AutoCAD继续提示：选择要拉伸的对象或模式(MO):(2)【选择要拉伸的对象】选择对象进行拉伸。如果是创建拉伸实体，此时应选择二维封闭对象。选择了要拉伸的对象后，AutoCAD提示：选择要拉伸的对象或模式(MO):(也可以继续选择对象)指定拉伸的高度或方向(D)/路径(P)/倾斜角(T)/表达式(E):,这里介绍的旋转是指通过绕轴旋转封闭二维对象来创建三维实体，如下图所示。,旋转实体(真实视觉样式,封闭对象与旋转轴,其中，【指定拉伸的高度】选项用于确定拉伸高度，使对象按该高度拉伸。【方向(D)】选项用于确定拉伸方向。【路径(P)】选项用于按路径拉伸。【倾斜角(T)】选项用于确定拉伸倾斜角。【表达式(E)】选项表示通过表达式确定拉伸角度。,在AutoCAD2011中，单击功能区中的【常用】|【建模】|【旋转】按钮，或者单击【建模】工具栏上的【旋转】按钮，或选择下拉菜单【绘图】|【建模】|【旋转】命令，或者直接执行REVOLVE命令，可启动创建旋转实体的操作。,10.7.8旋转,执行REVOLVE命令，AutoCAD提示：选择要旋转的对象或模式(MO):(1)【模式(MO)】确定通过旋转创建实体还是曲面。执行该选项，AutoCAD提示：闭合轮廓创建模式实体(SO)/曲面(SU):其中，【实体(SO)】选项用于创建实体，【曲面(SU)】选项用于创建曲面。选择【实体(SO)】选项后，AutoCAD继续提示：选择要旋转的对象或模式(MO):(2)【选择要旋转的对象】选择二维封闭对象。用于旋转的二维对象可以是圆、椭圆、圆弧、封闭二维多段线或封闭样条曲线等。选择了要旋转的对象后，AutoCAD提示：选择要旋转的对象或模式(MO):(也可以继续选择对象)指定旋转轴的起点或指定轴起点或根据以下选项之一定义轴对象(O)/X/Y/Z:,其中，【指定轴起点】选项用于通过指定旋转轴的两端点位置确定旋转轴。对象(O)】绕指定的对象旋转。【X】、【Y】、【Z】选项分别绕X、Y、Z轴旋转成实体。,