02 基础操作【精雕曲面设计】.doc

2 基础操作2.1对象操作2.1.1拾取与选择（点选/框选/串选/其它选择） 在各种操作中，大部分命令首先都要进行对象的选择，有如下几种对象选择的方法：1. 点选将鼠标移动到指定的对象上，单击鼠标左键，对象被选中。如图3-20所示对图形的点选。 图 3-202. 框选在窗口空白处按住鼠标左键，拖动鼠标形成一个兰色的矩形线框，以鼠标点击的位置为相对点，鼠标可以向左移动，也可以向右移动。l 鼠标从左到右：完全在矩形框内的对象被选中，矩形框外或与框相交的对象没有被选中，如图3-22所示。用这种方法拾取对象时需把要选择的对象全部框住。 图 3-22鼠标从右到左：凡是在矩形线框内或与矩形线框相交的所有对象均被选中，矩形框外的对象没有被选中。我们称这种方法为相交框选，如图3-23所示。 图 3-23说明: 在点选和窗选时，按住shift键进行复选(向选择集中增加元素)，按住ctrl键进行反选(从选择集中减除元素)。3. 串选在拾取与选择中，还有一种特殊的选择方式：串选。在曲线编辑中，可能会根据需要拾取曲线链或者把曲线组合起来，这里就会用到串选。在可能用到串选的地方，系统在导航工具栏中会出现如图3-所示串选工具栏。其中提供了有两种串链拾取的方法：串链拾取和限制串链拾取。图3-串链拾取：拾取一条曲线链上的任意一条曲线，系统自动进行搜索来将整个链上的所有曲线选中；点击“结束拾取”按钮或单击鼠标右键结束拾取。“串链拾取”的效果如图3-所示。图3-限制拾取：拾取曲线链上的开始曲线段和下一段要连接的曲线来有选择地拾取曲线链上的曲线。选择“限制串链”模式，系统提示拾取每一条曲线，并给出拾取的方向，可以灵活的进行拾取与选择，其余操作与“串链拾取”类似，“限制串链”拾取过程如图3-所示。图3-点击“对象过滤”按钮，弹出如图3-所示的“轮廓拾取过滤”对话框，可以设置过滤和串选参数。图3-各选项的含义如下：曲线过滤根据曲线的类型进行过滤。曲线的类型包括直线、圆弧、样条曲线、组合曲线、三维折线、曲面边界线和曲面边界环等。选择某一曲线类型，则这类曲线可以被串选，否则不能被串选。点击“全选”和“反选”按钮可以进行全部类型选择和类型的反向选择；颜色过滤选择该选项，则曲线链上只有颜色相同的曲线才能一起被串选曲线共面选择该选项，则只有在同一平面内的曲线才能一起被串选角度过滤选择该选项，则当曲线链上两相邻曲线的端点切矢角度大于设定的角度值时，则不能将两曲线进行串选。曲线连接精度当曲线链上两相邻曲线的端点距离小于设定的连接精度时，两曲线才能被一起串选。否则这两曲线不能被串选。4. 按类型选择点击导航工具栏中的“Q选择”按钮，导航工具栏出现如图3-24所示对话框。图 3-24对象过滤设定可选对象的类型。选中某一类型选项，则将该类型的对象设为可选。点击“全选”按钮，则将全部对象类型设为可选；点击“不选”按钮，则将当前设定的可选对象类型设为不可选。不同类型的旁边有该类型对象数目的统计，从下拉列表中可以选择“选中个数”、“未选个数”和“总数”三个选项分别进行对象个数的统计。颜色过滤该选项可设定可选对象的颜色，即可设定屏幕上只有颜色与过滤颜色相同的对象才能被选中。设定颜色过滤的方法：选中此选项，可以单击按钮，在弹出的颜色选择对话框选择一种颜色；也可点击“拾取”按钮，在屏幕上拾取一个对象，该拾取对象的颜色即为要进行过滤的颜色。选择点击此按钮，则将屏幕上满足对象过滤和颜色过滤的可选对象全部进行选中；不选点击此按钮，则将屏幕上满足对象过滤和颜色过滤的可选对象进行反选；2.1.2显示与隐藏在构造模型的过程中，常常要将一些暂时不操作的对象隐藏起来，以免对其进行误操作，使得需要进行操作的对象更加清晰，在需要对隐藏的对象进行操作时，在将其显示即可。有两种对象隐藏的方法：1. 首先选中要进行隐藏的对象，然后单击鼠标右键，在弹出的右键菜单中选择“隐藏(H)”菜单项即可。2. 点击右侧导航工具栏中的按钮，在*（图*）中可设定对象的隐藏和显示。其中各参数和选项如下：对象过滤设定要隐藏或显示的对象类型，选中某一类型选项，则将该类型的对象设为要隐藏或显示的对象。点击“全选”按钮，则将全部对象类型设为可选；点击“不选”按钮，则将当前选中的对象类型设为不可选。不同类型的旁边有该类型对象数目的统计，从下拉列表中可以选择“显示个数”、“隐藏个数”和“总数”三个选项分别进行类型对象个数的统计。颜色过滤该选项可设定要隐藏或显示对象的颜色，即可设定只有颜色与过滤颜色相同的对象才能被隐藏或显示。设定颜色过滤的方法：选中此选项，可以单击按钮，在弹出的颜色选择对话框选择一种颜色；也可点击“拾取”按钮，在屏幕上拾取一个对象，该拾取对象的颜色即为要进行过滤的颜色。拾取显示点击此按钮，屏幕上将只显示当前被隐藏的所有对象中满足对象过滤和颜色过滤的对象，从其中拾取一个或多个对象，单击鼠标右键将它们显示出来。全部显示点击此按钮，将当前被隐藏的所有对象中满足对象过滤和颜色过滤的对象全部显示出来。隐藏已选对象点击此按钮，将屏幕上已经被选择并且满足对象过滤和颜色过滤的对象进行隐藏。隐藏未选对象点击此按钮，将屏幕上未被选择并且满足对象过滤和颜色过滤的对象进行隐藏。全部隐藏点击此按钮，将屏幕上的所有满足对象过滤和颜色过滤的对象全部进行隐藏。说明：隐藏与显示只是控制对象的显示状态，隐藏后对象的位置关系和对象本身保持不变，而且隐藏的对象不能参予任何编辑（包括选择）操作。2.1.3过滤2.2绘图平面和Z深度控制2.2.1 基本概念1 三维坐标系统在平面绘图时会使用平面坐标系统，三维立体构图时当然要使用三维坐标系统，EpCam中一般采用三维直角坐标系统。在二维坐标系的原点加一条垂直于工作区的Z坐标轴，就构成了三维坐标系，它的原点也就是二维坐标系的原点。Z轴的方向指向屏幕外，刻度表示方法与X、Y轴的相同，如图*所示。 图* 三维坐标系统坐标系中的XYZ三个轴的正方向满足右手定则(图*)。右手拇指、食指和中指两两互相垂直，其中拇指代表三维直角坐标系的X轴，食指代表三维直角坐标系的Y轴，中指代表三维直角坐标系的Z轴，手指的指向分别代表坐标轴的正向。另外，还可以通过右手定则判断旋转的正方向，如果拇指代表中轴的指向，其余四指并拢弯曲，弯曲方向为旋转角度的正向。 图* 右手定则2 绘图平面和Z深度控制EpCam三维模型的是由线架和曲面构成的，是直接为加工服务的。在三维空间中构件一个立体模型，我们可以想像在空间中用一个个的平面将其进行分割，这样就得到了一组断面轮廓，有了这些轮廓曲线后，就可以逐步构造出这个三维模型。因此，构造立体模型时，我们首先应确定这些切割平面在空间中的位置，然后在这些平面内建立新的绘图坐标系来绘制二维轮廓线，这样就将三维绘图转化为二维平面绘图。EpCam采用了“方向面+深度”的方法确定出三维空间中的某一平面位置，并且在这个平面内采用了新的坐标系统来方便绘制二维图形。首先应该确定出空间某方向上的基准平面，其它平行平面通过与基准面之间的距离来进行标定。这个基准平面就是我们要引入的绘图平面或绘图面的概念，我们通过引入绘图平面坐标系统(也称为用户坐标系统)和Z深度控制来标定空间其它平行平面与绘图平面之间的距离。绘图平面或绘图面是指空间中某一方向上的绘图基准面。绘图平面坐标系统是随着绘图平面的创建而生成的，它的原点、X轴和Y轴在绘图平面内，Z轴为绘图平面的法矢方向。有了绘图平面坐标系，空间中与之平行的一系列平面与绘图平面之间的距离可通过其Z坐标值来标定。如图*。图* 绘图平面与绘图平面坐标系3 世界坐标系和用户坐标系EpCam中存在世界坐标系和用户坐标系两种坐标系。世界坐标系是系统默认的固定不变的坐标系，它不会随着绘图平面或视图的变化而改变；世界坐标系的标记为一正方体并始终位于屏幕的左下角点；用户坐标系就是前面提到的绘图平面坐标系，是在某一绘图平面上建立的坐标系。一个用户坐标系对应一个绘图平面，并随着绘图平面的改变而变化，其XOY平面位于其对应的绘图平面内, Z轴满足右手定则垂直与绘图平面。用户坐标系在绘图区用蓝色来标记。如图*。绘图平面世界坐标系用户坐标系图* 世界坐标系和用户坐标系注意：世界坐标系统的标志在屏幕左下角，并不说明世界坐标系的就位于屏幕左下角处。世界坐标系的原点与俯视、前视和侧视绘图平面用户坐标系重合，其三个轴的指向与俯视绘图面用户坐标系的三个轴指向相同。2.2.2 定义当前绘图平面在三维绘图时，首先应该定义当前绘图平面，导航工具栏中绘图面按钮显示出当前绘图平面。EpCam缺省的当前绘图面是俯视绘图面，要定义另外当前绘图平面，点击此绘图面按钮，系统弹出如图3-所示的对话框。在该对话框中为我们提供了三种定义当前绘图平面的方法：1 从六种标准绘图平面中选择当前绘图平面；2 创建新的当前绘图平面；3 从以前创建的绘图平面中选择当前绘图平面。图3-25“设为当前绘图面”对话框中还有两个选项，其含义如下：与指定视图关联选中后，将空间显示的绘图面转换为平面显示状态，便于观察和绘制。3D状态选中后，点的显示与捕捉从2D投影状态变成3D空间状态。1 选择标准绘图面系统提供的六种绘图面包括俯视、正视、右侧视、仰视、后视和左侧视，它们分别对应对话框中的一排按钮，如图*所示。图* 标准绘图面点击其中的任一按钮，其对应视图就成为当前的绘图面，然后点击“关闭”按钮关闭该对话框。各标准绘图面的及用户坐标系定义如下：俯视绘图平面绘图面为世界坐标系中的XOY平面，用户坐标系的原点和各轴矢量：原点：(0,0,0)，与世界坐标系的原点重合；X轴：(1,0,0)，世界坐标系X轴正向；Y轴：(0,1,0)，世界坐标系Y轴正向；Z轴：(0,0,1)，世界坐标系Z轴正向。前视绘图平面绘图面为世界坐标系中的ZOX平面，用户坐标系的原点和各轴矢量：原点：(0,0,0)，与世界坐标系的原点重合；X轴：(1,0,0)，世界坐标系X轴正向；Y轴：(0,0,1)，世界坐标系Z轴正向；Z轴：(0,-1,0)，世界坐标系Y轴负向。右视绘图平面绘图面为世界坐标系中的YOZ平面，用户坐标系的原点和各轴矢量：原点：(0,0,0)，与世界坐标系的原点重合；X轴：(0,1,0)，世界坐标系Y轴正向；Y轴：(0,0,1)，世界坐标系Z轴正向；Z轴：(1,0,0)，世界坐标系X轴正向。仰视绘图平面绘图面为世界坐标系中的XOY平面，用户坐标系的原点和各轴矢量：原点：(0,0,0)，与世界坐标系的原点重合；X轴：(-1,0,0)，世界坐标系X轴负向；Y轴：(0,1,0)，世界坐标系Y轴正向；Z轴：(0,0,-1)，世界坐标系Z轴负向。后视绘图平面绘图面为世界坐标系中的ZOX平面，用户坐标系的原点和各轴矢量：原点：(0,0,0)，与世界坐标系的原点重合；X轴：(-1,0,0)，世界坐标系X轴负向；Y轴：(0,0,1)，世界坐标系Z轴正向；Z轴：(0,1,0)，世界坐标系Y轴正向。左视绘图平面绘图面为世界坐标系中的YOZ平面，用户坐标系的原点和各轴矢量：原点：(0,0,0)，与世界坐标系的原点重合；X轴：(0,-1,0)，世界坐标系Y轴负向；Y轴：(0,0,1)，世界坐标系Z轴正向；Z轴：(-1,0,0)，世界坐标系X轴负向。图* 绘图平面及绘图平面坐标系2 创建绘图平面除了选择标准的绘图平面，EpCam还允许定制各种绘图面。点击图3-25对话框上的“创建绘图平面”按钮，弹出如图3-所示的对话框。提供了一下七种创建绘图平面的方法。图3-等距平面偏移指定的距离构造一个平行于一绘图面或者平面的绘图平面两面夹角与平面或绘图面成一角度构造通过边线或轴线的绘图平面通过三点通过三点构造绘图平面点和平行面通过一个点构造平行于一绘图面或者平面的绘图平面点和直线通过一条轴线或者直线和一个点构造绘图平面点&曲线通过一点构造垂直于边线或曲线的绘图平面曲面切平面构造与曲面相切于一点的绘图平面说明：新创建的绘图平面将添加到图*所示的绘图平面列表中，在绘图过程中将以前创建的某一绘图平面设定为当前绘图平面，在绘图平面列表中双击该绘图平面名称即可。创建绘图平面 等距平面偏移指定的距离构造一个平行于一绘图面或者平面的绘图平面。图 3-: 等距平面实现方法：1. 选择“等距平面”选项；2. 拾取参考绘图平面；3. 设置参数。操作步骤:选择“等距平面”选项点击“创建绘图平面（第一步）”对话框中的“等距平面”按钮，然后单击“下一步”按钮。拾取绘图平面：拾取一个参考绘图面；设置参数：设置等距量等参数选项。点击“确定”按钮即可生成绘图面。参数选项：图* 等距绘图面参数选项等距量等距绘图面到参考绘图面之间的距离。反向选择此选项，在参考绘图面法矢的反方向创建等距绘图面。创建绘图平面 两面夹角与平面或绘图面成一角度构造通过边线或轴线的绘图平面。图 3-: 两面夹角实现方法：1. 选择“两面夹角”选项；1. 拾取参考平面；2. 输入绘图平面所通过的轴线；3. 定义其它参数。操作步骤：选择“两面夹角”选项点击“创建绘图平面（第一步）”对话框中的“两面夹角”按钮，然后单击“下一步”按钮。拾取绘图平面：拾取参考绘图平面，单击鼠标右键。确定矢量：输入绘图平面所通过的轴线，包括包括轴线的基点和方向矢量。参照。定义其它参数输入两个绘图面的夹角等参数选项。点击“确定”按钮即可生成绘图面。参数选项：图* 两面夹角参数选项通过轴线绘图面通过的轴线。角度绘图面与参考绘图面的夹角。反向夹角转动相反的方向。*创建绘图平面 通过三点通过三点构造绘图平面。图 3-: 通过三点实现方法：1 选择“通过三点”选项；2 输入三个点。操作步骤：选择“通过三点”选项点击“创建绘图平面（第一步）”对话框中的“通过三点”按钮，然后点击“下一步”按钮。拾取点：用鼠标在绘图区拾取三个点，参照。点击“确定”按钮即可生成绘图面。说明：第一个点决定了绘图平面坐标系的原点，第一个点和第二个点决定了绘图平面坐标系的X轴正方向。创建绘图平面 点和平行面通过一个点构造平行于一绘图面或者平面的绘图平面。图 3-: 点和平行面实现方法：1 选择“点和平行面”选项；2 拾取参考绘图平面；3 输入绘图平面通过的点。操作步骤：选择“点和平行面”选项点击“创建绘图平面（第一步）”对话框中的“点和平行面”按钮，然后点击“下一步”按钮。拾取绘图平面：拾取参考绘图平面，然后单击鼠标右键；拾取点：输入绘图平面所通过的点，参照；点击“确定”按钮即可生成绘图面。说明：新创建的绘图面坐标系原点为所输入的绘图平面通过点，X、Y和Z轴与参考绘图面坐标系三个轴平行。创建绘图平面 点和直线通过一条轴线或者直线和一个点构造绘图平面。图 3-: 点和直线实现方法：1 选择“点和直线”选项；2 拾取参考直线；3 输入参考点；4 定义其它参数选项。操作步骤：选择“点和直线”选项选择“创建绘图平面（第一步）”对话框中的“点和直线”按钮，然后单击“下一步”按钮。拾取直线：拾取一条参考直线；拾取点：输入参考点，参照。定义其它参数选项定义绘图面坐标系原点是否在曲线上选项；点击“确定”按钮即可生成绘图面。参数选项：图* 点和直线参数选项原点在直线上若不选择该选项，则绘图面坐标系的原点为输入的参考点；若选择该选项，则绘图面坐标系的原点为参考点在参考直线上的投影点。说明：绘图面坐标系的X轴正向为所拾取的参考直线起点到末点的方向。创建绘图平面 点&曲线通过一点构造垂直于边线或曲线的绘图平面。 图 3-: 点&曲线实现方法：1 选择“点&曲线”选项；2 拾取参考曲线；3 输入参考点；4 定义其它参数选项。操作步骤：选择“点&曲线”选项点击“创建绘图平面（第一步）”对话框中的“点&曲线”按钮，然后点击“下一步”按钮。拾取曲线：拾取一条参考曲线；拾取点输入参考点，参照。定义其它参数选项定义绘图面坐标系的原点是否在拾取的参考曲线上选项；点击“确定”按钮即可生成绘图面。参数选项：图* “点&曲线”参数选项原点在曲线上若不选择此选项，则绘图面坐标系的原点为所输入的参考点。若选择此选项，则绘图面坐标系的原点为输入的参考点在拾取的参考曲线上的投影点。说明：1 拾取的参考曲线若为直线，则绘图面坐标系的Z轴正方向为直线的起点到终点的方向；2 拾取的参考曲线若为圆弧或NURBS样条曲线，如果输入的参考点在曲线上，则绘图面坐标系的Z轴正方向为曲线上这个点处的切矢方向；如果输入的参考点不在曲线上，则Z轴正方向为参考点在这条曲线上的投影点处的切矢方向。创建绘图平面 曲面切平面构造与曲面相切于一点的绘图平面。图 3-: 曲面切平面实现方法：1 选择“曲面切平面”选项；2 拾取参考曲面；3 输入参考点；4 定义其它参数和选项。操作步骤：选择“曲面切平面”选项点击“创建绘图平面（第一步）”对话框中的“曲面切平面”按钮，然后点击“下一步”按钮。拾取曲面：拾取参考曲面，然后单击鼠标右键。拾取点：输入参考点，参照。定义其它参数和选项定义绘图面坐标系的原点是否在拾取的参考曲面上选项；点击“确定”按钮即可生成绘图面。参数选项：图* 曲面切平面参数选项原点在曲面上若不选择此选项，则绘图面坐标系的原点为所输入的参考点。若选择此选项，则绘图面坐标系的原点为输入的参考点到拾取的参考曲面上的最近点。说明：若输入的参考点在参考曲面上，则绘图面坐标系的Z轴正方向为曲面上这个点处的法矢方向；如果输入的参考点不在参考曲面上，则Z轴正方向为曲面上到参考点距离最近的哪一个点处的法矢方向。2.2.3 Z深度控制引入了用户坐标系后，绘制在绘图面内的平面图形时，就是在用户坐标系中的XOY面绘图，这样就可方便地将三维空间绘图转换为二维平面绘图。设定用户坐标系中的不同Z值，就可确定出绘图平面的一系列平行平面的位置。设定绘图的Z深度，就是指当前是在与绘图平面平行的Z深度处的平面内绘图，因而Z深度也称为工做深度，绘图平面为相当于0工做深度。在一定工做深度处绘图就和在绘图平面内绘图一样方便，其XOY坐标系与绘图平面中的XOY坐标系相同。Z深度有正负之分，如图*(a)(b)(c)所示，为不同的用户坐标系中的正负Z值所确定的工做深度平面中的圆。 图* 俯视绘图面Z深度 图* 前视绘图面Z深度 图* 侧视绘图面Z深度图* Z深度控制导航工具栏中的*页中的Z深度按钮显示了当前工做深度的大小。要在不同的Z深度处绘图时，点击此Z深度按钮后，可以直接输入数字来确定深度，也可以在当前屏幕图素上拾取一点，通过该点在当前用户坐标系中的Z坐标值来确定。2.3视图与观察工具在三维空间中观察三维模型时，需要设定不同的观察角度(图形视角)和观察方式(放大缩小观察等)。图形视角是当前屏幕上三维图形的观察角度，设定图形的观察视角就相当于用照相机对模型从不同的角度处进行拍照。按一定比例、观察位置和角度显示的图形我们称为视图。我们可以通过不同的视图来观察，也可以动态调整图形视角。3.5.1 设置视图EpCam不仅可以设定一些标准的视图来观察三维模型，还可以动态地调整图形视角来进行观察。1 视图设定方法：EpCam中不仅提供了俯视图、正视图、右视图、仰视图、后视图、左视图、轴侧视图等七种标准视图，还可以保存当前视图和恢复以前保存过的视图。当前视图设定方法有以下几种：1） 单击“视图(V)”-“设置视图(I)”菜单项中的各子菜单项来设定当前视图（如图*）；2） 点击鼠标右键菜单中的视图菜单项（图*）来设定当前视图；3） 点击常用工具条中的视图按钮来设定当前视图（如图*）；4） 导航工具栏中的*页中的视图按钮显示了当前的屏幕视图名称，点击此按钮，在弹出的“视图定向”对话框（图*）中定义当前视图。 (a) “设置视图”子菜单项 (b) 鼠标右键菜单中的视图子菜单 (c) 常用工具条中的视图按钮 (d) “视图定向”对话框图* 视图命令2 视图定向在空间中对视图进行定向，第一步首先是将对象沿假想的X、Y和Z轴进行放置，如图*(a)所示的阶梯块在放置时可使其最远的左角点与世界坐标系原点一致，并将此块与X、Y和Z轴对齐；第二步从不同的方向观察对象，图*(b)所示为俯视图、主视图和右视图的观察方向；图*(c)为该阶梯块的几个标准的视图。 (a) 将对象与X、Y和Z轴对齐 (b) 主、侧和俯视图的观察方向(c) 六种标准视图图* 视图定向图*中“视图定向”对话框提供了选择当前视图和保存、恢复视图等操作，其中各命令按钮和选项如下： 定义当前视图为俯视图，沿世界坐标系Z轴的正向向原点观察对象得到的视图；定义当前视图为正视图，沿世界坐标系Y轴的负向向原点观察对象得到的视图； 定义当前视图为右视图，沿世界坐标系X轴的正向向原点观察对象得到的视图； 定义当前视图为仰视图，沿世界坐标系Z轴的负向向原点观察对象得到的视图； 定义当前视图为后视图，沿世界坐标系Y轴的正向向原点观察对象得到的视图； 定义当前视图为左视图，沿世界坐标系X轴的负向向原点观察对象得到的视图； 定义当前视图为轴侧视图，沿世界坐标系中的(1,-1,1)位置向原点观察对象得到的视图；正视于当前绘图平面，沿着当前用户坐标系的Z轴正向向用户坐标系的原点观察对象得到的视图； 保存当前视图。某些视图需经常使用(如观察图形某一细部时)，为了以后观察方便，可以使用视图名称将它们保存起来，在以后可以恢复这些视图。注意：保存视图还将保存此时的绘图平面。单击该按钮，弹出如图3-所示对话框，输入视图名称即可将当前视图保存在列表框中。 恢复以前保存过的某一视图为当前视图。在视图列表框中选择一视图，点击此按钮即可进行恢复，或双击视图列表框中的某一视图名称。恢复视图还将恢复保存该视图时的绘图平面。 删除指定的视图，将以前保存过的某一视图删除掉。在视图列表框中选择一视图，点击此按钮进行删除即可。与指定的绘图面关联选择此选项，则当调整当前视图到某一标准视图时，此时亦将当前的绘图平面也调整到该视图所对应的绘图平面。俯视图、正视图、右视图、仰视图、后视图和左视图分别对应俯视、正视、右侧视、仰视、后视和左侧视绘图面。轴侧视图对应俯视绘图面；不选择此选项，当前绘图平面不随视图的变化而改变。图* 保存当前视图3.5.2 观察工具为了清楚地观察一个图形的细微部分，或者为了了解一个图形的全貌，就需要改变一个图形在视窗（显示屏）中的位置和所占的比例，这可以通过画面的移动和缩放来实现。画面的移动和缩放不会改变一个图形的实际尺寸。EpCam提供了窗口观察、放缩观察和旋转观察等图形观察工具，可以通过“视图”菜单（图*）、视图工具条（图*）、鼠标右键菜单命令（图*），快捷键和导航菜单等中的观察命令来实现。图3- “视图”菜单中的观察命令 图* 视图工具条中的观察命令按钮 图* 鼠标右键菜单中的观察命令图* 观察工具命令各观察命令的快捷键及功能描述如下：观察命令快捷键功能描述窗口观察F5观察指定窗口内的图形对象全部观察F6将屏幕上的所有图形对象显示到工作窗口中选择观察F7将当前被选择对象完全显示到工作窗口中上次观察F8恢复到上次工作窗口的观察显示状态极限观察将整个绘图范围完全显示到整个工作窗口中1：1观察设计图形与实际图形尺寸成1：1观察状态放大观察Page Up键将视窗放大一倍进行观察缩小观察Page Down键将视窗缩小一倍进行观察缩放观察Ctrl +Shift+鼠标右键动态缩放观察平移观察Shift+鼠标右键工作窗口的动态移动平移观察旋转观察Ctrl +鼠标右键从不同视角动态地旋转观察全屏观察F12全屏显示观察重画Ctrl + R重新绘制屏幕上的图形窗口观察可以通过选取视窗中的一个矩形区域，使该区域被显示到整个工作窗口中，从而对操作对象进行局部放大观察。如图*所示。图* 窗口观察操作步骤:启动窗口观察命令用鼠标点击“窗口观察”菜单项或相应的功能键“”。 输入第一角点输入窗口第一角点。鼠标指针变成“”状，将鼠标移动到要显示窗口的左上角点，点击一下。输入第二角点输入窗口第二角点。移动鼠标，在确定的第一点和鼠标指针间显示一蓝色矩形虚线框，该矩形框会随着鼠标位置的变化而变化，这个蓝色矩形框表示窗口放大后的观察区域。鼠标移动到合适的位置，点击鼠标左键完成。输入第一角点输入下一次窗口观察时的第一角点，或单击鼠标右键结束。全部观察将屏幕上的所有图形对象完全显示到整个工作窗口中。全部观察 图* 全部观察用鼠标点击“全部观察”菜单项或相应的功能键，即可在工作窗口中观察到所有已存在的对象。选择观察将当前被选择对象完全显示到整个工作窗口中。首先要用鼠标选中观察的对象，然后用鼠标点击“选择观察”菜单项或相应的功能键即可在工作窗口中观察到所有被选择对象。说明：没有对象被选中时，“选择观察”图标为灰色，表示观察对象没有选中时，不能使用“选择观察”命令。上次观察恢复到上次工作窗口的观察显示状态，此功能可以连续使用，直到工作窗口退回到最初的显示状态（此时“上次观察”菜单项和图标变灰）。用鼠标点击“上次观察”菜单项或相应的功能键，即可恢复到上次工作窗口的显示状态。极限观察将整个绘图范围完全显示到整个工作窗口中。极限观察可观察的范围就是绘图区的最大范围。用鼠标点击“极限观察”菜单项或相应的功能键，即可在工作窗口中观察到整个绘图范围。1：1观察为了方便用户在设计时能观察出设计图形的实际尺寸，可采用“1：1观察”，即：设计图形与实际图形尺寸成1：1观察状态，这样能从视觉上判断一个图形的大小。点击“1：1观察”菜单命令，即可在工作窗口中观察到1：1的视图。放缩观察放大与缩小是最常用的视窗管理命令，点击“放大观察”或“缩小观察”命令，或直接点击视图工具条上的相应图标，可放大或缩小视窗。直接点击观察工具条中的功能键，可将视窗放大一倍进行观察；在放大前后，观察范围的中心保持一致。点击一次放大观察按钮，窗口放大一次。“放大观察”的键盘快捷键是Page Up键。直接点击观察工具条中的功能键，可将视窗缩小一倍进行观察；在缩小前后，观察范围的中心保持一致。点击一次缩小观察按钮，窗口缩小一次。“缩小观察”的键盘快捷键是Page Down键。直接点击观察工具条中的功能键，可对视窗进行动态的缩放观察。状态栏提示输入第一点，即放缩中心点。按住鼠标左键并拖动鼠标，此时可对工作窗口进行动态放缩。向放缩中心上面拖动鼠标，放大观察；向放缩中心下面拖动鼠标，缩小观察；释放鼠标左键后动态放缩结束。动态“放缩观察”的键盘快捷键是Ctrl +Shift+鼠标右键。平移观察EpCam中的平移功能用于调整工作窗口的观察位置，实现工作窗口的动态移动。点击视图工具条上的功能键，此时工作窗口中的鼠标变成形状，按住鼠标左键即可进行视窗的平移。视窗的平移还可通过滚动条来实现。滚动条分为水平滚动条和垂直滚动条两种类型。水平滚动条用于调整工作窗口水平方向的观察位置，垂直滚动条用于调整工作窗口垂直方向的观察位置。水平滚动条的形式如图3-33所示。下面以此为例说明滚动条的各个部件的使用方法和功能： 左按钮 滑动块右按钮图3-33 工作窗口滚动条左按钮点击“左按钮”向左滚动窗口。右按钮点击“右按钮”向右滚动窗口。滑动块拖动“滑动块” 左拖动则向左滚动窗口，向右拖动则向右滚动窗口垂直滚动条的使用方法和水平滚动条类似。旋转观察可以通过旋转观察三维观看视窗中的几何模型，通过旋转可以从任意角度察看到模型的形状。旋转观察的操作步骤如下： 用鼠标点击“旋转观察”菜单项或相应的功能键“”。 此时系统在屏幕左下方的提示栏中提示：拾取选转中心，鼠标指针变成“”状，按住鼠标左键，拖动鼠标，即可进行旋转观察。立体平台和坐标轴将随着鼠标的移动而进行旋转，可进行多次操作，直到获得满意的观察角度为止。(3) 结束“旋转观察”命令：单击鼠标右键，结束命令。图3-35 旋转观察全屏观察开启或关闭全屏绘图模式。点击“全屏观察”菜单命令或敲击键盘快捷键“F12”即可切换为“全屏观察”状态。重画经过一些图形绘制或编辑操作后，可能在工作窗口中残留一些无用的图形显示，影响观察效果。例如移动或删除图形后，可能图形线有间断或工作窗口中有残留点，通过“重画”命令可以刷新窗口显示。点击“重画”菜单命令即可刷新工作窗口。用键盘快捷键“Ctrl+R”也可以执行重画功能。2. 4图形显示2.4.1显示模式三维模型的显示模式有线框显示、渲染显示、边界显示和网格显示几种模式。点击“视图(V)”- “显示模式(H)”的各子菜单项(图*)，或点击常用工具栏中的显示模式图标按钮(图*)来设定不同的显示模式。图* 显示模式不同显示模式的意义如下：线框显示用线框模型显示三维图形，几何曲面只显示其三维线框，即曲面的U向线和V向线，如图*(a)；UV线的显示条数参照；渲染显示用渲染模型显示三维图形，即显示渲染后的真实感图形，如图*(b)；边界显示用边界模型显示三维图形，几何曲面只显示其边界轮廓线，如图*(c)；网格显示曲面在渲染时，首先被离散为网格形式，选择本显示模式，则曲面将以其渲染网格的形式进行显示，如图*(d)。 (a) 线框显示 (b) 渲染显示 (c) 边界显示 (d) 网格显示图* 半球面不同显示模式下的显示2.4.2光源设置在三维观察的“渲染显示”模式下，可以对图形的渲染效果进行设置。单击“视图”菜单下的“光源设置”命令，导航工具栏中出现“光源设置”对话框，如图3-*所示。 图3-* 光源设置对话框其中，可进行设置光源、背景颜色和曲面颜色等渲染参数。1 设置光源1） 添加和删除光源要添加光源，点击“添加光源”按钮，弹出如图3-42所示对话框。图3-42 “添加光源”对话框选择一种光源类型，并可为新光源修改名称，单击“确定”即可完成新光源的添加。参数说明：点光源从一个点向外发光的光源。线光源从一条线向外发光的光源。 要删除光源，选择要删除的光源作为当前光源，单击“删除光源”即可删除。说明：在只剩下一种光源时，不能再删除光源。2） 编辑光源参数可以选择已有光源进行参数设置，光源参数定义如下：颜色光源的颜色强度不同类型光的强度系数，取值为0到1。环境光：周围环境的光。漫反射：对象表面向空间各方向均匀反射出的光。镜面光：对象表面向一定方向反射出的光。方向光线的方向，采用经度和纬度的角度来设置，取值范围分别为-180到180。对于点光源，多一个“距离”参数，表示点光源到对象中心的距离。3） 使用默认光源点击“使用默认光源”按钮，则采用系统缺省的线光源，删除其余自定义光源。2 设置背景颜色和曲面颜色在“背景颜色”选项中，单击，在弹出的颜色设置对话框中选择渲染的背景颜色。在“曲面颜色”选项中，为渲染曲面选择颜色。可以使用对象的原有颜色，也可为渲染对象指定“材料颜色”。具体步骤如下：1） 单击对话框上的按钮，弹出如图3-43所示“材料”对话框。图3-43 “材料”对话框2） 单击“定义材料”按钮，弹出如图3-44所示“定义材料”对话框。图3-44 “定义材料” 对话框3） 单击“编辑材料”按钮可以编辑列表框中的当前材料，弹出“定义材料”对话框编辑材料参数。单击“删除材料”按钮会删除当前的材料。单击“视图”菜单下的“光源设置”命令，导航工具栏中增加“光源设置”和颜色设置参数选项页，如图3-所示。我们可以调整光源、背景颜色和曲面颜色等渲染参数和选项。2.5点的输入2.5.1 坐标定点三维空间中任何一个点的坐标用（X,Y,Z）表达，其中X、Y和Z的值分别表示点在某一坐标系的X轴，Y轴和Z轴进行垂直投影所对应的数值（如图*）。一个点对世界坐标系统的三个轴进行垂直投影得到了点在世界坐标系中的坐标值，同样对用户坐标系的三个轴进行垂直投影便可得到的点在用户坐标系中的坐标值。在三维环境中若点的坐标用(X,Y)表示，系统总是把坐标系中当前的标高作为点的Z坐标值，默认情况下，该值为0。图* 三维空间中的点坐标点坐标的输入方式有绝对坐标输入、相对坐标输入和柱坐标输入三种。在状态栏中的“坐标和数字输入区”内输入点坐标值；另外通过点击状态栏中的“世界坐标/用户坐标”切换按钮(如图*)，可以控制当前输入的点为世界坐标系中的点坐标还是用户坐标系中的点坐标。切换按钮显示 表示世界坐标系， 表示用户坐标系。“世界坐标/用户坐标”控制按钮坐标和数字输入区图* 与坐标输入相关的状态栏控制1 绝对坐标输入1) 输入方式：（X,Y,Z）或(X,Y)，如(10,10,20)和(50,10)，其中X、Y和Z的值表示点的三个坐标分量值。2) 说明：a) 当“世界坐标/用户坐标”控制按钮切换为时，当前输入的点坐标为用户坐标系坐标；若输入点为二维坐标方式(X,Y)，输入的点的位置在当前绘图平面Z深度处的平行平面内；b) 当“世界坐标/用户坐标”控制按钮切换为时，当前输入的点坐标为世界坐标系坐标；若输入点为二维坐标方式(X,Y)，输入的点的位置在世界坐标系中的XY平面内；c) EpCam建议用户在三维空间中绘制平面图形时，首先定义好绘图平面和Z深度值，然后输入的点坐标采用用户坐标系中的二维坐标（X,Y）方式，这样就很方便地将三维空间绘图转为二维平面绘图。2 相对坐标输入1) 输入方式：（X,Y,Z）或(X,Y)，如（10,10,10）和(20,15)，其中X、Y和Z的值都是相对于参考点在XYZ三个方向的偏移距离(即坐标增量)，参考点可以是任意一个点。图* 相对坐标输入2) 说明：a) 当“世界坐标/用户坐标”控制按钮切换为时，则输入的X、Y和Z的值是相对于参考点在用户坐标系的XYZ三个方向上的坐标增量；若输入点为二维坐标方式(X,Y)，输入的点与参考点在用户坐标系中的Z坐标值相同；b) 当“世界坐标/用户坐标”控制按钮切换为时，则输入的X、Y和Z的值是相对于参考点在世界坐标系的XYZ三个方向上的坐标增量；若输入点为二维坐标方式(X,Y)，输入的点与参考点在世界坐标系中的Z值相同；c) 如果要绘制的图形在当前绘图平面Z深度处的平面内，建议在设定好工做深度Z值后采用用户坐标系中的二维相对坐标输入(X,Y) 方式。3 柱坐标输入相对于二维极坐标(长度，角度)输入，三维环境下采用了柱坐标输入的方式。1) 输入方式：(,z)或(,)，即(长度,角度,高度)或（长度,角度）。在柱坐标系中，点的位置由点在XOY面到坐标原点的长度()、点在坐标系XOY面相对于X轴正向逆时针转过的角度()和点在坐标系中的高度值(z)来确定，如图*所示。柱坐标系可以建立在世界坐标系或当前用户坐标系中。二维输入方式(,)与二维极坐标输入方式相同，点的高度为坐标系中的当前标高；图* 柱坐标系2) 说明：a) 当“世界坐标/用户坐标”控制按钮切换为时，则输入的点为当前用户坐标系中的柱坐标点；若输入点为二维坐标方式(,)，则点的z坐标为当前设定的工做深度Z值；b) 当“世界坐标/用户坐标”控制按钮切换为时，则输入的点为世界坐标系中的柱坐标点；若输入点为二维坐标方式(,)，则点的z坐标值为0；c) 如果要绘制的图形在当前绘图平面Z深度处的平面内，建议在设定好工做深度Z值后采用用户坐标系中的极坐标输入(,) 方式。2.5.2 对象捕捉点对象捕捉包括特征点捕捉和正交捕捉模式。1 特征点捕捉1) 特征点捕捉功能的启动和关闭当工具栏中的特征捕捉状态开关按钮处于被按下状态时，表示特征点捕捉功能已被启动；当该按钮处于弹起状态时，特征点捕捉功能被关闭。用鼠标单击此按钮，可以来回切换特征点捕捉的开启和关闭。2) 特征点捕捉的设置：点击工具栏上右侧下拉键，弹出如图3-15所示“自动捕捉设置”对话框。系统提供了八种特征点的自动捕捉功能，捕捉到的每种特征点的代表符号也是不一样的。代表符号设置捕捉类型图* 自动捕捉功能设置自动捕捉设置对话框各选项和按钮功能如下：特征点选择在曲线上能捕捉到的特征点主要有：1 端点：曲线或曲面边界线两端点；2 中点：曲线或曲面边界线在长度的一半处的位置点；3 圆心：圆弧或圆的圆心点；4 交点：两条曲线或曲面边界线相交处的点；5 切点：直线与曲线或曲面边界线相切处的点；6 垂点：直线与曲线或曲面边界线垂直处的点；7 四分点：圆弧或圆上从起点开始转过90、180、270和360处的位置点；8 最近点：在曲线或曲面边界线上与鼠标当前位置最近的点。点击“全选”按钮，选择全部的特征点捕捉类型；点击“反选”按钮，反向选择要捕捉的特征点类型。强制捕捉按钮在被按下状态时，强制捕捉打开，这时当鼠标靠近图形时，会强制捕捉到图形上与鼠标位置最近的特征点(最近点除外)处；投影捕捉按钮在被按下状态时，投影捕捉打开，这时实际拾取到的点为三维空间中的捕捉点投影到当前绘图平面的Z深度处的点；按钮在弹起状态时，投影捕捉关闭，这时拾取到的点为在三维空间中的实际捕捉点；投影捕捉按钮和状态栏中的或按钮是相互关联的。当切换到按钮显示时为投影捕捉状态，切换到按钮显示时投影捕捉关闭。禁止捕捉按钮在被按下状态时，图形特征点捕捉功能失效。 (a) 端点捕捉 (b) 中点捕捉 (c) 交点捕捉(d) 圆心捕捉 （e）切点捕捉 (f ) 垂点捕捉(g) 四分点捕捉3) 说明：a) 当前捕捉到的特征点是图形上与光标位置最近地那个的特征点，捕捉点处将显示当前捕捉点的代表符号；b) 切点和垂点捕捉只适用于连续拾取多个点时，所捕捉到的切点或垂点与上一个点所确定的直线与捕捉点所在的曲线相切或垂直；c) 要捕捉曲线上的最近点，必须关闭强制捕捉，另外对于圆弧上的最近点捕捉，还要关闭圆弧圆心捕捉。2正交捕捉模式在执行绘制、变换等命令时，如果只使用鼠标进行操作，可以使用正交模式使第二个点始终相对于第一个点在水平或竖直方向进行变化，从而完成一些比较规则的操作。这个功能主要应用在绘制和变换中的一些命令。正交模式捕捉功能在常用工具栏中的开关按钮是“”，它的使用方法同特征点自动捕捉按钮一样，处于按下状态时，正交捕捉模式被激活；处于弹起状态时，正交捕捉模式关闭。用鼠标左键单击该按钮，可以在这两种状态间进行切换。使用正交模式在绘制和编辑图形时，当要求指定输入第二个点时，拖动鼠标，光标将被限制在水平或垂直轴上方向上(相对于用户坐标系，