第8讲 创建三维面及三维实体编辑

1、18.1 绘制三维表面模型绘制三维表面模型8.2 基本编辑操作基本编辑操作2在在AutoCAD ，提供了多种方法来绘制三，提供了多种方法来绘制三维表面模型。三维表面模型是用维表面模型。三维表面模型是用MN阵列网络阵列网络近似表示的，精度取决于近似表示的，精度取决于MN的值，值越大，的值，值越大，越接近真实表面，但是计算量大，处理将费时。越接近真实表面，但是计算量大，处理将费时。三维表面模型可以进行消隐着色和渲染处理。三维表面模型可以进行消隐着色和渲染处理。在在AutoCAD 的三维曲面模型库中，有多种曲面的三维曲面模型库中，有多种曲面模型，如长方体表面球面圆锥面和环面等模型，如长方体表面球面圆

2、锥面和环面等（如图（如图8-18所示）。绘制三维表面模型用到的所示）。绘制三维表面模型用到的“曲面曲面”工具栏如图工具栏如图8-19所示。所示。 3图8-18 现有的曲面模型图 4图8-19 “曲面”工具栏 5命令命令:3D 输入选项输入选项长方体表面长方体表面(B)/圆锥面圆锥面(C)/下半球面下半球面(DI)/上半球面上半球面(DO)/网格网格(M)/棱锥面棱锥面(P)/球面球面(S)/圆环面圆环面(T)/楔体表面楔体表面(W):命令命令: 63DFACE命令用于在三维空间中的任意位命令用于在三维空间中的任意位置创建一个三边或四边曲面（如图置创建一个三边或四边曲面（如图8-20所所示）。示

3、）。7图图8-20 绘制三维面绘制三维面8 从从“曲面曲面”工具栏中单击工具栏中单击“三维面三维面”按按钮。钮。 选择选择“绘图绘图”“曲面曲面”“三维面三维面”命命令。令。 从键盘输入命令：从键盘输入命令：3dface9命令命令: 3dface 指定第一点或指定第一点或不可见不可见(I):（指定第一点）（指定第一点） 指定第二点或指定第二点或不可见不可见(I):（指定第二点）（指定第二点） 指定第三点或指定第三点或不可见不可见(I) : （指定（指定第三点）第三点） 10指定第四点或指定第四点或不可见不可见(I) : （指定第四点）（指定第四点） 指定第三点或指定第三点或不可见不可见(I)

4、: （指定（指定第三点）第三点） 指定第四点或指定第四点或不可见不可见(I) : （指定第四点）（指定第四点） 指定第三点或指定第三点或不可见不可见(I) : 命令命令: 11AI BOX命令用于创建长方体表面（如图命令用于创建长方体表面（如图8-21所示）多边形网格。所示）多边形网格。12图8-21 长方体表面13 从从“曲面曲面”工具栏中单击工具栏中单击“长方体表长方体表面面”按钮。按钮。 选择选择“绘图绘图”“曲面曲面”“三维曲面三维曲面”命令。命令。 从键盘输入命令：从键盘输入命令：ai_box14命令命令: ai_box 正在初始化正在初始化. 已加载三维对象。已加载三维对象。 （信

5、息（信息提示）提示）指定角点给长方体表面指定角点给长方体表面:（指定长方体表面（指定长方体表面角点）角点） 指定长度给长方体表面指定长度给长方体表面:（输入长度）（输入长度） 15指定长方体表面的宽度或指定长方体表面的宽度或立方体立方体(C):（输（输入宽度）入宽度） 指定高度给长方体表面指定高度给长方体表面:（输入高度）（输入高度） 指定长方体表面绕指定长方体表面绕Z轴旋转的角度或轴旋转的角度或参照参照(R):（绕长方体表面的第一个指定角点旋（绕长方体表面的第一个指定角点旋转长方体表面。如果输入转长方体表面。如果输入0，那么长方体，那么长方体表面保持与当前表面保持与当前X和和Y轴正交）轴正交

6、） 命令命令: 16AI WEDGE命令用于创建直角楔体表面命令用于创建直角楔体表面（如图（如图8-22所示）多边形网格，并使其倾所示）多边形网格，并使其倾斜面沿斜面沿X轴正方向。轴正方向。17图图8-22 楔体表面楔体表面18 从从“曲面曲面”工具栏中单击工具栏中单击“楔体表楔体表面面”按钮。按钮。 选择选择“绘图绘图”“曲面曲面”“三维曲三维曲面面”命令。命令。 从键盘输入命令：从键盘输入命令：ai_wedge19命令命令: ai_wedge指定角点给楔体表面指定角点给楔体表面:（指定楔体表面角（指定楔体表面角点）点） 指定长度给楔体表面指定长度给楔体表面:（输入长度）（输入长度） 指定楔

7、体表面的宽度指定楔体表面的宽度:（输入宽度）（输入宽度） 20指定高度给楔体表面指定高度给楔体表面:（输入高度）（输入高度） 指定楔体表面绕指定楔体表面绕Z轴旋转的角度轴旋转的角度:（旋转的基点是楔体表面的角点。（旋转的基点是楔体表面的角点。如果输入如果输入0，那么楔体表面保持与当，那么楔体表面保持与当前前UCS平面正交）平面正交） 命令命令: 21AI PYRAMID命令用于创建棱锥面命令用于创建棱锥面（如图（如图8-23所示）或四面体表面多边所示）或四面体表面多边形网格。形网格。22图8-23 棱锥面23 从从“曲面曲面”工具栏中单击工具栏中单击“棱锥面棱锥面”按钮。按钮。 选择选择“绘图

8、绘图”“曲面曲面”“三维曲面三维曲面”命令。命令。 从键盘输入命令：从键盘输入命令：ai_pyramid24命令命令: ai_pyramid 指定棱锥面底面的第一角点指定棱锥面底面的第一角点:（指定棱锥面（指定棱锥面底面的第一角点）底面的第一角点） 指定棱锥面底面的第二角点指定棱锥面底面的第二角点:（指定棱锥面（指定棱锥面底面的第二角点）底面的第二角点） 25指定棱锥面底面的第三角点指定棱锥面底面的第三角点:（指定棱锥面（指定棱锥面底面的第三角点）底面的第三角点） 指定棱锥面底面的第四角点或指定棱锥面底面的第四角点或四面体四面体(T):（指定棱锥面底面的第四角点）（指定棱锥面底面的第四角点）

9、指定棱锥面的顶点或指定棱锥面的顶点或棱棱(R)/顶面顶面(T):（指（指定点的定点的Z值确定棱锥体的顶点、顶面或棱值确定棱锥体的顶点、顶面或棱的高度）的高度） 命令命令: 26AI CONE命令用于创建圆锥面（如图命令用于创建圆锥面（如图8-24所示）多边形网格。所示）多边形网格。27图图8-24 圆锥面、圆台面圆锥面、圆台面28 从从“曲面曲面”工具栏中单击工具栏中单击“圆锥面圆锥面”按钮。按钮。 选择选择“绘图绘图”“曲面曲面”“三维曲三维曲面面”命令。命令。 从键盘输入命令：从键盘输入命令：ai_cone29命令命令: ai_cone 指定圆锥面底面的中心点指定圆锥面底面的中心点: （指

10、定圆锥面底面的中心点）（指定圆锥面底面的中心点） 指定圆锥面底面的半径或指定圆锥面底面的半径或直径直径(D):（输入（输入圆锥面底面的半径）圆锥面底面的半径） 30指定圆锥面顶面的半径或指定圆锥面顶面的半径或直径直径(D) :（用半径定义圆锥面的顶面。值为（用半径定义圆锥面的顶面。值为0则生则生成圆锥。值大于成圆锥。值大于0则生成圆台）则生成圆台） 指定圆锥面的高度指定圆锥面的高度:（输入高度）（输入高度） 输入圆锥面曲面的线段数目输入圆锥面曲面的线段数目:（输入（输入输入圆锥面曲面的线段数目）输入圆锥面曲面的线段数目） 命令命令: 31AI SPHERE命令用于创建球面（如图命令用于创建球面

11、（如图8-25所示）多边形网格。所示）多边形网格。32图8-25 球面 33 从从“曲面曲面”工具栏中单击工具栏中单击“球面球面”按钮。按钮。 选择选择“绘图绘图”“曲面曲面”“三维曲三维曲面面”命令。命令。 从键盘输入命令：从键盘输入命令：ai_sphere34命令命令: ai_sphere 指定中心点给球面指定中心点给球面:（指定球面的中（指定球面的中心点）心点） 指定球面的半径或指定球面的半径或直径直径(D):（输入（输入半径）半径） 35输入曲面的经线数目给球面输入曲面的经线数目给球面:（输入（输入曲面的经线数目）曲面的经线数目） 输入曲面的纬线数目给球面输入曲面的纬线数目给球面:（输

12、入（输入曲面的纬线数目）曲面的纬线数目） 命令命令: 36AI DOME命令用于创建上半球面（如图命令用于创建上半球面（如图8-26所示）多边形网格。所示）多边形网格。37图8-26 上半球面 38 从从“曲面曲面”工具栏中单击工具栏中单击“上半球上半球面面”按钮。按钮。 选择选择“绘图绘图”“曲面曲面”“三维曲三维曲面面”命令。命令。 从键盘输入命令：从键盘输入命令：ai_dome 39命令命令: ai_dome 指定中心点给上半球面指定中心点给上半球面:（指定上半球（指定上半球面的中心点）面的中心点） 指定上半球面的半径或指定上半球面的半径或直径直径(D):（输（输入半径）入半径） 40输

13、入曲面的经线数目给上半球面输入曲面的经线数目给上半球面:（输入上半球面的经线数目）（输入上半球面的经线数目） 输入曲面的纬线数目给上半球面输入曲面的纬线数目给上半球面:（输（输入上半球面的纬线数目）入上半球面的纬线数目） 命令命令: 41AI DISH命令用于创建下半球面（如图命令用于创建下半球面（如图8-27所示）多边形网格。所示）多边形网格。42图8-27 下半球面 43 从从“曲面曲面”工具栏中单击工具栏中单击“下半球面下半球面”按钮。按钮。 选择选择“绘图绘图”“曲面曲面”“三维曲面三维曲面”命令。命令。 从键盘输入命令：从键盘输入命令：ai_dish 44命令命令: ai_dish

14、指定中心点给下半球面指定中心点给下半球面:（指定下半球面的（指定下半球面的中心点）中心点） 指定下半球面的半径或指定下半球面的半径或直径直径(D):（输入半（输入半径）径） 45输入曲面的经线数目给下半球面输入曲面的经线数目给下半球面 :（输入下半球面的经线数目）（输入下半球面的经线数目） 输入曲面的纬线数目给下半球面输入曲面的纬线数目给下半球面 :（输（输入下半球面的纬线数目）入下半球面的纬线数目） 命令命令: 46AI TORUS命令用于创建平行于当前的命令用于创建平行于当前的UCS的的XY平面的圆环面（如图平面的圆环面（如图8-28所示）所示）多边形网格。多边形网格。47图8-28 圆环

15、面 48 从从“曲面曲面”工具栏中单击工具栏中单击“圆环面圆环面”按钮。按钮。 选择选择“绘图绘图”“曲面曲面”“三维曲三维曲面面”命令。命令。 从键盘输入命令：从键盘输入命令：ai_ torus 49命令命令: ai_torus 指定圆环面的中心点指定圆环面的中心点:（指定圆环面的中心（指定圆环面的中心点）点） 指定圆环面的半径或指定圆环面的半径或 直径直径(D):（圆环面（圆环面的半径是指从圆环面中心到最外边的距离，的半径是指从圆环面中心到最外边的距离，而不是到圆管中心的距离）而不是到圆管中心的距离） 50指定圆管的半径或指定圆管的半径或直径直径(D):（输入圆管的（输入圆管的半径）半径）

16、 输入环绕圆管圆周的线段数目输入环绕圆管圆周的线段数目:（输（输入环绕圆管圆周的线段数目）入环绕圆管圆周的线段数目） 输入环绕圆环面圆周的线段数目输入环绕圆环面圆周的线段数目:（输入环绕圆环面圆周的线段数目）（输入环绕圆环面圆周的线段数目） 命令命令: 51REVSURE命令通过将路径曲线或轮廓命令通过将路径曲线或轮廓（直线、圆、圆弧、椭圆、椭圆弧、闭合（直线、圆、圆弧、椭圆、椭圆弧、闭合多段线、多边形、闭合样条曲线或圆环）多段线、多边形、闭合样条曲线或圆环）绕指定的轴旋转构造一个近似于旋转曲面绕指定的轴旋转构造一个近似于旋转曲面的多边形网格，如图的多边形网格，如图8-29所示。所示。52图8

17、-29 旋转曲面的生成 53 从从“曲面曲面”工具栏中单击工具栏中单击“旋转旋转曲面曲面”按钮。按钮。 选择选择“绘图绘图”“曲面曲面”“旋转旋转曲面曲面”命令。命令。 从键盘输入命令：从键盘输入命令：revsurf 54命令命令: revsurf 当 前 线 框 密 度当 前 线 框 密 度 : S U R F T A B 1 = 6 SURFTAB2=6 （信息提示）（信息提示）选择要旋转的对象选择要旋转的对象:（选择直线、圆弧、圆（选择直线、圆弧、圆或二维、三维多段线）或二维、三维多段线）55选择定义旋转轴的对象选择定义旋转轴的对象:（选择直线或开放（选择直线或开放的二维、三维多段线）的

18、二维、三维多段线）指定起点角度指定起点角度:（如果设置为非零值，（如果设置为非零值，平面将从生成路径曲线位置的某个偏移处平面将从生成路径曲线位置的某个偏移处开始旋转）开始旋转） 指定包含角指定包含角 (+=逆时针，逆时针，-=顺时针顺时针) :（指定平面绕旋转轴旋转的角度）（指定平面绕旋转轴旋转的角度） 命令命令: 56TABSURE命令用于构造一个多边形命令用于构造一个多边形网格，此网格表示一个由轮廓曲线和方向网格，此网格表示一个由轮廓曲线和方向矢量定义的基本平移曲面，如图矢量定义的基本平移曲面，如图8-30所示。所示。 57图8-30 圆弧和直线生成平移曲面 58 从从“曲面曲面”工具栏中

19、单击工具栏中单击“平移曲面平移曲面”按钮。按钮。 选择选择“绘图绘图”“曲面曲面”“平移曲面平移曲面”命令。命令。 从键盘输入命令：从键盘输入命令：tabsurf 59命令命令: tabsurf 当前线框密度当前线框密度: SURFTAB1=6 （信息提示）（信息提示）选择用作轮廓曲线的对象选择用作轮廓曲线的对象:（点选轮廓曲线，（点选轮廓曲线，它可以是直线、圆弧、圆、椭圆、二维或它可以是直线、圆弧、圆、椭圆、二维或三维多段线）三维多段线）60选择用作方向矢量的对象选择用作方向矢量的对象:（选择直线或开（选择直线或开放的多段线）放的多段线）命令命令: 61RULESURE命令用于在两条曲线之命

20、令用于在两条曲线之间构造一个表示直纹曲面的多边形网格，间构造一个表示直纹曲面的多边形网格，如图如图8-31所示。所示。 62图8-31 在两条曲线之间生成直纹曲面 63 从从“曲面曲面”工具栏中单击工具栏中单击“直纹曲面直纹曲面”按钮。按钮。 选择选择“绘图绘图”“曲面曲面”“直纹曲面直纹曲面”命令。命令。 从键盘输入命令：从键盘输入命令：rulesurf 64命令命令: _rulesurf 当前线框密度当前线框密度: SURFTAB1=6 （信息（信息提示）提示）选择第一条定义曲线选择第一条定义曲线:（点选第一条定（点选第一条定义曲线）义曲线）65选择第二条定义曲线选择第二条定义曲线:（点选

21、第二条（点选第二条定义曲线，要生成直纹曲面，两对定义曲线，要生成直纹曲面，两对象只能封闭曲线对封闭曲线，开放象只能封闭曲线对封闭曲线，开放曲线对开放曲线）曲线对开放曲线）命令命令: 66EDGESURF命令构造一个三维（命令构造一个三维（3D）多边形网）多边形网格，此多边形网格近似于一个由四条邻接边定格，此多边形网格近似于一个由四条邻接边定义的孔斯曲面片网格。孔斯曲面片网格是一个义的孔斯曲面片网格。孔斯曲面片网格是一个在四条邻接边（这些边可以是普通的空间曲线）在四条邻接边（这些边可以是普通的空间曲线）之间插入的的双三次曲面。孔斯曲面片网格不之间插入的的双三次曲面。孔斯曲面片网格不但与定义边的角

22、点相接，而且要与每条边相接，但与定义边的角点相接，而且要与每条边相接，从而控制生成的曲面片的边界。从而控制生成的曲面片的边界。67 从从“曲面曲面”工具栏中单击工具栏中单击“边界曲边界曲面面”按钮。按钮。 选择选择“绘图绘图”“曲面曲面”“边界曲边界曲面面”命令。命令。 从键盘输入命令：从键盘输入命令：edgesurf 68命令命令: edgesurf 当 前 线 框 密 度当 前 线 框 密 度 : S U R F T A B 1 = 6 SURFTAB2=6 （信息提示）（信息提示）选择用作曲面边界的对象选择用作曲面边界的对象1:（点选用作曲（点选用作曲面边界的对象面边界的对象1）69选择

23、用作曲面边界的对象选择用作曲面边界的对象2:（点选用作（点选用作曲面边界的对象曲面边界的对象2）选择用作曲面边界的对象选择用作曲面边界的对象3:（点选用作（点选用作曲面边界的对象曲面边界的对象3）选择用作曲面边界的对象选择用作曲面边界的对象4:（点选用作（点选用作曲面边界的对象曲面边界的对象4）命令命令: 70图8-32 边界曲面 71在三维图形的绘制中，在三维图形的绘制中，Auto CAD有有许多专用于三维物体的编辑命令，如三维许多专用于三维物体的编辑命令，如三维阵列、三维镜像、三维旋转和布尔运算等阵列、三维镜像、三维旋转和布尔运算等编辑命令，从而使三维对象的绘制和编辑编辑命令，从而使三维对

24、象的绘制和编辑更加方便、简洁。更加方便、简洁。723DARRAY命令用于在三维空间创建命令用于在三维空间创建对象的矩形阵列和环行阵列，如图对象的矩形阵列和环行阵列，如图8-33和和图图8-34所示。所示。 73图8-33 三维矩形阵列 74图8-34 三维环形阵列 75 选择选择“修改修改”“三维操作三维操作”“三维阵三维阵列列”命令。命令。 从键盘输入命令：从键盘输入命令：3darray 76命令命令: 3darray 选择对象选择对象:（点选实体）（点选实体） 找到找到1个（信息提个（信息提示）示）选择对象选择对象:输入阵列类型输入阵列类型 矩形矩形(R)/环形环形(P) :R77输入行数

25、输入行数(-) :（输入行数）（输入行数） 输入列数输入列数(|) :（输入列数）（输入列数） 输入层数输入层数(.) :（输入层数）（输入层数） 指定行间距指定行间距(-):（输入正值将沿（输入正值将沿X、Y、Z轴的正向生成阵列，输入负值将沿轴的正向生成阵列，输入负值将沿X、Y、Z轴的负向生成阵列。）轴的负向生成阵列。）78 指定列间距指定列间距(|):（输入正值将沿（输入正值将沿X、Y、Z轴的正向生成阵列，输入负值将沿轴的正向生成阵列，输入负值将沿X、Y、Z轴的负向生成阵列。）轴的负向生成阵列。）指定层间距指定层间距(.):（输入正值将沿（输入正值将沿X、Y、Z轴的正向生成阵列，输入负值将

26、沿轴的正向生成阵列，输入负值将沿X、Y、Z轴的负向生成阵列。）轴的负向生成阵列。）命令命令:79命令命令: 3darray 选择对象选择对象:（点选实体）找到（点选实体）找到1个个 （信息提（信息提示）示）选择对象选择对象: （结束选择对象）（结束选择对象）输入阵列类型输入阵列类型矩形矩形(R)/环形环形(P) :P80输入阵列中的项目数目输入阵列中的项目数目:（输入数值）（输入数值） 指定要填充的角度指定要填充的角度(+=逆时针逆时针, -=顺时针顺时针) : 旋转阵列对象？旋转阵列对象？是是(Y)/否否(N) : 81指定阵列的中心点指定阵列的中心点:（指定旋转轴第（指定旋转轴第一点）一点

27、）指定旋转轴上的第二点指定旋转轴上的第二点:（指定旋转（指定旋转轴第二点）轴第二点）命令命令: 82MIRROR3D命令用于沿指定的镜像平面命令用于沿指定的镜像平面创建三维镜像（如图创建三维镜像（如图8-35所示）。所示）。83图8-35 三维镜像 84 选择选择“修改修改”“三维操作三维操作”“三维镜三维镜像像”命令。命令。 从键盘输入命令：从键盘输入命令：mirror3d 85命令命令: mirror3d 选择对象选择对象:（框选实体）（框选实体） 找到找到5个个 （信息提（信息提示）示）选择对象选择对象: （结束选择对象）（结束选择对象）指定镜像平面指定镜像平面(三点三点)的第一个点或的

28、第一个点或对象对象(O)/最近的最近的(L)/Z轴轴(Z)/视图视图(V)/XY 平面平面(XY)/YZ 平面平面(YZ)/ZX平面平面(ZX)/三点三点(3) :（指定镜像平面的第一个点）（指定镜像平面的第一个点）86在镜像平面上指定第二点在镜像平面上指定第二点:（指定镜（指定镜像平面的第二个点）像平面的第二个点）在镜像平面上指定第三点在镜像平面上指定第三点:（指定镜（指定镜像平面的第三个点）像平面的第三个点）是否删除源对象？是否删除源对象？是是(Y)/否否(N) : 命令命令: 87ROTATE3D命令用于在三维空间内旋转三命令用于在三维空间内旋转三维对象。维对象。88 选择选择“修改修改

29、”“三维操作三维操作”“三维旋三维旋转转”命令。命令。 从键盘输入命令：从键盘输入命令：rotate3d 89命令行：命令行：rotate3d 选择对象：（点选实体）选择对象：（点选实体） 找到找到1个个 （信息（信息提示）提示）选择对象：选择对象： （选择对象结束）（选择对象结束）90指定轴上的第一个点或定义轴依据指定轴上的第一个点或定义轴依据对象对象(O)/最近的最近的(L)/视图视图(V)/X轴轴(X)/Y轴轴(Y)/Z轴轴(Z)/两点两点(2)：（依：（依次输入旋转轴上两点）次输入旋转轴上两点）指定旋转角度或指定旋转角度或 参照参照(R):（输入角度）（输入角度） 91三维实体模型的一

30、个重要功能是可以在两三维实体模型的一个重要功能是可以在两个以上的模型之间执行布尔运算命令，组个以上的模型之间执行布尔运算命令，组合成新的复杂的实体模型。布尔运算包括合成新的复杂的实体模型。布尔运算包括并集、交集和差集并集、交集和差集3种运算命令，下面介种运算命令，下面介绍这几种命令的用法。绍这几种命令的用法。92并集运算是将两个以上的三维并集运算是将两个以上的三维实体合为一体，如图实体合为一体，如图8-36所示。所示。 93图8-36 并集运算 94 从工具栏中单击从工具栏中单击“并集并集”按钮。按钮。 选择选择“修改修改”“实体编辑实体编辑”“并集并集”命令。命令。 从键盘输入命令：从键盘输

31、入命令：union95命令：命令：union 选择对象：（选取对象选择对象：（选取对象1）选择对象：（选取对象选择对象：（选取对象2） 96交集运算是将几个实体相交的公共部分保交集运算是将几个实体相交的公共部分保留，如图留，如图8-37所示。所示。97图8-37 交集运算 98 从工具栏中单击从工具栏中单击“交集交集”按钮。按钮。 选择选择“修改修改”“实体编辑实体编辑”“交集交集”命令。命令。 从键盘输入命令：从键盘输入命令：intersect99命令：命令：intersect 选择对象：（选取对象选择对象：（选取对象1）选择对象：（选取对象选择对象：（选取对象2） 100差集运算是从一个三维实体中去除差集运算是从一个三维实体中去除与其他实体相交的公共部分，如图与其他实体相交的公共部分，如图8-38所示。所示。101图8-38 差集运算 102 从工具栏中单击从工具栏中单击“差集差集”按钮。按钮。 选择选择“修改修改”