《维线框模型》PPT课件.ppt

10 三维线框模型,一、三维建模环境 二、三维视图 三、三维坐标系统 四、创建三维线框模型 五、用户坐标系 六、三维操作命令 自学内容：三维曲线 自学内容：给二维对象添加三维厚度,一、AutoCAD2008中的三维建模环境,Autocad带有一个“三维建模”工作空间，在屏幕右边放置的“面板”中，提供了三维建模常用的命令按钮。 也可以在其他空间进行三维建模。,这些工具条，对三维绘图来说，会经常用到，可以把它们在屏幕上显示出来，拖动工具条，可以很方便的把它们放置在屏幕的任意位置。,二、三维视图,命名 视图,俯视,仰视,左视,右视,主视,后视,西南等轴测,东南等轴测,东北等轴测,西北 等轴测,缺省视图,1、标准视图,可以使用“视图”工具条选择标准视图,也可以使用“面板”中的视图下拉列表选择标准视图,2、自定义视图：视点预置（ddvpoint）,三、三维坐标系统,在三维空间中创建对象时，可以使用笛卡尔坐标、柱坐标或球坐标定位点。 1、三维笛卡尔坐标：通过使用三个坐标值来指定精确的位置：X、Y 和 Z。 2、三维柱坐标：通过 XY 平面中与 坐标原点之间的距离、XY 平面中与 X 轴的角度以及 Z 值来描述精确的位置。 3、三维球坐标：通过指定某个位置距坐标原点的距离、在 XY 平面中与 X 轴所成的角度以及与 XY 平面所成的角度来指定该位置。,1、三维笛卡尔坐标,绝对坐标：X,Y,Z 如果启用了动态输入，可以使用 # 前缀来指定绝对坐标 相对坐标：X,Y,Z,右手定则,1、将右手手背靠近屏幕放置，大拇指指向 X 轴的正方向。如图所示，伸出食指和中指，食指指向 Y 轴的正方向。中指所指示的方向即 Z 轴的正方向。,2、还可以使用右手定则确定三维空间中绕坐标轴旋转的正方向。将右手拇指指向轴的正方向，卷曲其余四指。右手四指所指示的方向即轴的正旋转方向。,2、柱坐标系,柱坐标：在二维极坐标的基础上增加一个z坐标。 绝对柱坐标：,Z 相对柱坐标：,Z,：为点在xy面的投影点距原点的距离 ：为点在xy面的投影点与原点的连线与 X轴之间所成的角度 Z： 为点的Z方向坐标,3、球坐标系,绝对球坐标：r,r：点距原点的距离 ：与 X 轴所成的角度 ：与 XY 平面所成的角度,相对球坐标： r,四、创建三维线框模型,在 AutoCAD 中，将二维平面对象放置到三维空间即可创建三维线框模型，可以使用下列几种方法： 输入对象的三维坐标直接创建三维空间对象。 创建二维对象后，将它移动或复制到适当的三维位置。 设置默认构造平面（XOY 平面），在该平面上通过定义用户坐标系（UCS） 来绘制对象。,1、可以接受三维坐标的AutoCAD对象,点（point） 直线（line） 构造线（xline） 射线（ray） 样条曲线（spline）,使用三维坐标，可以在空间的任何位置绘制这些对象，没有任何限制。,2、只能绘制在XOY面（或与XOY面平行的平面内）的二维AutoCAD对象,多线（mline） 圆弧（arc） 圆（circle） 椭圆（弧）（ellipse） 多段线（pline） 矩形（rectangle） 正多边行（polygon 文字 表格 尺寸标注,绘制这些对象时，一般只有第一个点允许接受三维坐标，其余的点只允许接受二维坐标（保证这些点的z坐标与第一点相同），从而这些对象都只能绘制在XOY面(z=0时)（或与XOY面平行的平面内，z0时）,例：绘制三维线框模型,西南等轴测视图,3、一些修改命令在三维空间的使用说明,(1)move/copy在指定基点和位移时可以接受三维坐标，能够在三维空间方便的移动/复制对象,(2)rotate可以在三维空间旋转对象，旋转轴为通过指定基点的与Z轴平行的直线,(3)mirror可以在三维空间镜像对象，镜面为通过指定的镜像直线（用2个XOY平面的点确定）且与Z轴平行的平面,(4)array可以在三维空间阵列对象，环形阵列时对象绕通过指定中心点且与Z轴平行的轴旋转,(5)fillet/chamfer在三维空间中可以对两个在同一平面内的对象进行圆角/倒角,(6)trim/extend在三维空间中可以根据投影进行修剪/延伸,无 ：指定无投影。该命令只修剪与三维空间中的剪切边相交的对象。 UCS ：指定在当前用户坐标系 XY 平面上的投影。该命令将修剪不与三维空间中的剪切边相交的对象。 视图 ：指定沿当前视图方向的投影。该命令将修剪与当前视图中的边界相交的对象。,如图，三维空间中圆A，直线段B不共面，没有真正的相交。 若以B为修剪边界，当修剪命令的投影方式设置为： 无： A不会被修剪 Ucs： A被修剪为图1 视图：A被修剪为图2,图1,图2,五、用户坐标系(UCS),UCS ：User Coordinate System 用户坐标系 用户坐标系 (UCS) 是用于坐标输入、操作平面和观察的一种可移动的坐标系统。 UCS的作用就是让用户设定坐标系的位置和方向，从而改变工作平面，便于坐标输入。 大多数 AutoCAD 绘图、编辑命令取决于 UCS 的位置和方向；对象将绘制在当前 UCS 的 XY 平面上。 正确地运用UCS命令将简化3D过程，是三维建模的关键。,1、世界坐标系 (WCS),WCS：World Coordinate System 世界坐标系 WCS是AutoCAD的内定直角坐标系统，也是“惟一固定”的坐标系统。 X轴为水平轴，Y轴为垂直轴，Z轴则垂直于XY平面,2、UCS命令,（1）常用的定义ucs的方法：3点法,（2）常用的定义ucs的方法：根据选定对象定义usc,（3）常用的定义ucs的方法：绕X/Y/Z轴旋转,还有其他定义ucs的方法，请参考ucs命令的帮助。,（4）保存 / 恢复 常用的 ucs,恢复：恢复已保存的 UCS，使它成为当前 UCS 保存：把当前 UCS 按指定名称保存 删除：从已保存的用户坐标系列表中删除指定的 UCS ?：列出当前已定义的 UCS 的名称。,默认选项，命令窗口中输入ucs，然后直接回城，就是将ucs设置为世界坐标系,（5）返回为世界坐标系,上机练习,西南等轴测,西南等轴测,六、三维操作命令,修改菜单：,1、三维移动 ( 3dmove ),夹点工具,移动夹点工具,旋转夹点工具,老版本的三维旋转 (rotate3d),2点：使用两个点定义旋转轴 对象：将旋转轴与现有对象对齐 上一个：使用上一个旋转轴 视图：将旋转轴与当前通过选定点的视口的观察方向对齐 X 轴：将通过指定点的平行于X轴的直线定义为转动轴,3、对齐(align),当选择两对点时，可以移动、旋转和缩放选定对象，以便与其他对象对齐。,4、三维对齐 ( 3dalign ),5、三维镜像(mirror3d),默认使用三点：通过三个点定义镜像平面，这个最常用,6、三维阵列 ( 3darray ),环形(P),1,2,C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，因此又名足球烯。 C60是单纯由碳原子结合形成的稳定分子，它具有60个顶点和32个面，其中12个为正五边形，20个为正六边形。其相对分子质量为720。,欧拉定理：对于凸的几何体，有V+F-L=2。 其中V表示顶点数，F表示面数，L表示棱数。,足球烯中顶点数 V = 60。 设有x个五边形，y个六边形。 则总的面数 F = x+y。 每个五边形有5条棱边，每个六边形有6条棱边。而每条棱边在几何体中是由两个面公共的。 故总的棱数为 L = (5x+6y)/2。 另外， 每个五边形有5个顶点，每个六边形有6个顶点。而每个顶点在几何体中是由三个面公共的。 故总的顶点数为V = (5x+6y)/3。 代入总的方程V+F-L=2有 : (5x+6y)/3 + (x+y) - (5x+6y)/2 = 2 (5x+6y)/3 = 60 解得x=12，y=20