项目14创建三维实体模型.ppt

项目十四创建三维实体模型 输入坐标及使用对象捕捉画线 任务一 任务一 输入坐标及使用对象捕捉画线 任务一 输入坐标及使用对象捕捉画线 任务一 学习目标 拉伸二维对象形成三维实体 阵列 镜像及旋转三维对象 拉伸 移动及旋转实体表面 观察三维模型 使用用户坐标系 利用布尔运算构建复杂模型 任务一绘制桌子实体模型 练习14 1 利用EXTRUDE 3DMOVE COPY及3DROTATE等命令绘制桌子的实体模型 主要绘图过程如图所示 一 切换到东南等轴测视图 用户在绘制三维图形的过程中 常需要从不同方向观察图形 三维导航控制台的视图控制下拉列表提供了10种标准视点 如图所示 用户通过这些视点就能获得3D对象的10种视图 如前视图 后视图 左视图和东南等轴测视图等 二 将二维对象拉伸成3D实体 EXTRUDE命令可以拉伸二维对象生成3D实体或曲面 若拉伸闭合对象 则生成实体 否则生成曲面 操作时 可指定拉伸高度值及拉伸对象的锥角 还可沿某一直线或曲线路径进行拉伸 创建桌腿 结果如图所示 EXTRUDE命令各选项的功能如下 指定拉伸的高度 如果输入正的拉伸高度 则使对象沿z轴正向拉伸 若输入负值 则AutoCAD沿z轴负向拉伸 当对象不在坐标系xy平面内时 将沿该对象所在平面的法线方向拉伸对象 方向 指定两点 两点的连线表明了拉伸方向和距离 路径 沿指定路径拉伸对象形成实体或曲面 拉伸时 路径被移动到轮廓的形心位置 路径不能与拉伸对象在同一个平面内 也不能具有较大曲率的区域 否则 有可能在拉伸过程中产生自相交情况 倾斜角 当AutoCAD提示 指定拉伸的倾斜角度 时 输入正的拉伸倾角表示从基准对象逐渐变细地拉伸 而负角度值则表示从基准对象逐渐变粗地拉伸 用户要注意拉伸斜角不能太大 若拉伸实体截面在到达拉伸高度前已经变成一个点 那么AutoCAD将提示不能进行拉伸 三 在三维空间移动 复制及旋转对象 COPY MOVE及ROTATE命令都可以在三维空间中使用 用MOVE命令在三维空间中移动对象 当通过输入距离来移动对象时 必须输入沿x y z轴的距离值 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 AutoCAD提供了专门用来在三维空间中移动及旋转对象的命令3DMOVE 3DROTATE及ROTATE3D命令 继续前面的练习 绘制桌子的其余部分 结果如图所示 四 观察三维实体 三维建模过程中 常需要从不同方向观察模型 AutoCAD提供了多种观察模型的方法 以下介绍常用的几种 用 视图控制 下拉列表提供的10种标准视点观察模型 用三维动态旋转命令 3DFORBIT 通过单击并拖动鼠标指针的方法来改变观察方向 获得不同方向的3D视图 利用视觉样式改变模型在视口中的显示外观 AutoCAD提供了5种默认视觉样式 如图所示 二维线框 以线框形式显示对象 光栅图像 线型及线宽均可见 三维线框 以线框形式显示对象 同时显示着色的UCS图标 光栅图像 线型及线宽可见 三维隐藏 以线框形式显示对象并隐藏不可见线条 光栅图像及线宽可见 线型不可见 概念 对模型表面进行着色 着色时采用从冷色到暖色的过渡而不是从深色到浅色的过渡 效果缺乏真实感 但可以很清晰地显示模型细节 真实 对模型表面进行着色 显示已附着于对象的材质 光栅图象 线型及线宽均可见 任务二创建支座实体模型 练习14 2 利用EXTRUDE MIRROR3D FILLET CHAMFER及UNION等命令绘制支座实体模型 主要绘图过程如图所示 一 3D镜像 如果镜像线是当前坐标系xy平面内的直线 则使用常见的MIRROR命令就可对3D对象进行镜像复制 但若想以某个平面作为镜像平面来创建3D对象的镜像复制 就必须使用MIRROR3D命令 创建并镜像对象 结果如图所示 MIRROR3D命令有以下选项 利用这些选项就可以在三维空间中定义镜像平面 对象 以圆 圆弧 椭圆 2D多段线等二维对象所在的平面作为镜像平面 最近的 该选项指定上一次MIRROR3D命令使用的镜像平面作为当前镜像面 Z轴 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 镜像平面平行于当前视区 并通过用户的拾取点 XY平面 YZ平面 ZX平面 镜像平面平行于xy yz或zx平面 并通过用户的拾取点 二 3D阵列 3DARRAY命令是二维ARRAY命令的3D版本 通过这个命令 用户可以在三维空间中创建对象的矩形或环形阵列 继续前面的练习 阵列对象 结果如图所示 三 3D倒圆角及斜角 FILLET和CHAMFER命令可以对二维对象倒圆角及斜角 对于三维实体 同样可用这两个命令创建圆角和斜角 但此时的操作方式与二维绘图时略有不同 继续前面的练习 绘制图形其他部分 结果如图所示 四 布尔运算 布尔运算包括并集 差集和交集 继续前面的练习 进行布尔运算 结果如图所示 项目拓展 3DMOVE命令不仅可移动3D实体 还能移动实体的面 边及顶点等子对象 按Ctrl键可选择子对象 3DROTATE命令能使对象绕3D空间中任意轴旋转 ROTATE3D命令还能旋转实体的表面 按住Ctrl键选择实体表面 一 3D移动及旋转 练习14 3 练习3DMOVE命令 2 1 练习14 4 练习3DROTATE命令 二 拉伸面 AutoCAD可以根据指定的距离拉伸面或将面沿某条路径进行拉伸 拉伸时 如果是输入拉伸距离值 那么还可输入锥角 这样将使拉伸所形成的实体锥化 下图所示是将实体表面按指定的距离 锥角及沿路径进行拉伸的结果 练习14 5 拉伸面 三 移动面 用户可以通过移动面来修改实体尺寸或改变某些特征 如孔 槽等 的位置 下图所示 将实体的表面A向后移动 并把键槽C移动到新的地方 用户可以通过对象捕捉或输入位移值来精确地调整面的位置 AutoCAD在移动面的过程中将保持面的法线方向不变 练习14 6 移动面 四 偏移面 对于三维实体 可通过偏移面来改变实体及孔 槽等特征的大小 进行偏移操作时 用户可以直接输入数值或拾取两点来指定偏移的距离 随后AutoCAD根据偏移距离沿表面的法线方向移动面 如图所示 把顶面A向下偏移 再将孔的表面向外偏移 输入正的偏移距离 将使表面向其外法线方向移动 否则 被编辑的面将向相反的方向移动 练习14 7 偏移面 五 旋转面 通过旋转实体的表面就可改变面的倾斜角度 或将一些结构特征 如孔 槽等 旋转到新的方位 如图所示 将A面的倾斜角修改为120 并把槽旋转90 在旋转面时 用户可通过拾取两点 选择某条直线或设定旋转轴平行于坐标轴等方法来指定旋转轴 另外 应注意确定旋转轴的正方向 练习14 8 旋转面 六 锥化面 用户可以沿指定的矢量方向使实体表面产生锥度 如图所示 选择圆柱表面B使其沿轴向方向锥化 结果圆柱面变为圆锥面 如果选择实体的平面A进行锥化操作 则将使该平面倾斜一个角度 如图所示 进行面的锥化操作时 其倾斜方向由锥角的正负号及定义矢量时的基点决定 若输入正的锥度值 则将已定义的矢量绕基点向实体内部倾斜 否则 向实体外部倾斜 矢量的倾斜方式表明了被编辑表面的倾斜方式 练习14 9 锥化面 七 抽壳 利用抽壳的方法将一个实心体模型创建成一个空心的薄壳体 在使用抽壳功能时 要先指定壳体的厚度 然后AutoCAD把现有的实体表面偏移指定的厚度值以形成新的表面 这样 原来的实体就变为一个薄壳体 如果指定正的厚度值 AutoCAD就在实体内部创建新面 否则 在实体的外部创建新面 练习14 10 抽壳 八 压印 压印 Imprint 可以把圆 直线 多段线 样条曲线 面域及实心体等对象压印到三维实体上 使其成为实体的一部分 用户必须使被压印的几何对象在实体表面内或与实体表面相交 压印操作才能成功 压印时 AutoCAD将创建新的表面 该表面以被压印的几何图形及实体的棱边作为边界 用户可以对生成的新面进行拉伸 复制 锥化等操作 练习14 11 压印 九 与实体显示有关的系统变量 与实体显示有关的系统变量有3个 ISOLINES FACETRES及DISPSILH 分别介绍如下 ISOLINES 此变量用于设定实体表面网格线的数量 如图所示 FACETRES 用于设置实体消隐或渲染后的表面网格密度 此变量值的范围为0 01 10 0 值越大表明网格越密 消隐或渲染后表面越光滑 如左下图所示 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时 不显示网格线 如右下图所示 十 用户坐标系 默认情况下 AutoCAD坐标系统是世界坐标系 该坐标系是一个固定坐标系 用户也可在三维空间中建立自己的坐标系 UCS 该坐标系是一个可变动的坐标系 坐标轴正向按右手螺旋法则确定 在AutoCAD中 多数2D命令只能在当前坐标系的xy平面或与xy平面平行的平面内执行 若用户想在3D空间的某一平面内使用2D命令 则应在此平面位置创建新的UCS 练习14 12 在三维空间中创建坐标系 1 改变坐标原点 2 将坐标系绕x轴旋转 3 利用三点定义坐标系 十一 利用布尔运算构建复杂实体模型 布尔运算包括并集 差集和交集 下图所示为3种布尔运算结果 练习14 13 绘制下图所示实体模型 通过这个例子演示用布尔运算构建三维建模的过程 实训一创建弯板支架实体模型 练习14 14 利用EXTRUDE IMPRINT SOLIDEDIT及UNION等命令绘制如图所示的图形 主要作图步骤如图所示 实训二创建底座实体模型 练习14 15 利用REGION EXTRUDE CYLINDER及SUBTRACT等命令绘制如图所示的实体模型 主要作图步骤如图所示 习题 创建如图所示的实体模型 创建如图所示的实体模型 创建如图所示的实体模型 创建如图所示的实体模型