CAD画足球建模

1、1分析思路：先对一个实物进行观察可知：足球是由五边、六边形两种相等边长标准几何体有序相连而成。再观察：每一个五边形必与五个六边形相连；每一个六边形必与相隔的三个五边和六边形相连。如果取一个特殊空间角度位置：即五边形在XY（H平面）那么与其相连必是五个六边形，并依此向Z轴方向交互迭加出八层，即除底基层和顶层是一个五边形外，其余各层均为五边，六边各四层几何体交错叠升。看来足球是由12块五边和20块六边共32块等边几何体连接而成。2.绘制过程：1）.先取任意边长划五六边形各一个，实物边长为40mm，取20mm为好。用“AL”对齐缩放命令对接。2）.过五边形底边中点向对角做射线 RAY 1，1；移动世

2、界座标UCS至五边形中心， UCS ， S ， HZX 建立五边形H平面中心HZX；此中心将是后面一次整体圆形阵列足球线架中心。 Mi 镜象右六方。（见图一） 3）.过五边形两肩点2 ，3 RAY , 做射线2 2；3 3；过六边形4和5 点做垂线4 4，5 54）.用三点UCS指定新UCS坐标点于4，5点，并旋转座标轴使Z轴处于H平面XY平面处于44和55平面上；以4和5点为圆心44, 55为半径做迹线圆。见（图二）5）.至此就可对足球进行线架建模了，其方法颇多可以用自己熟悉的方法绘制。本人是用复制、对齐、阵列三个命令搞定。简述如下： 原址复制左六方，用三维AL对齐命令，将左六方22、66、

3、44三点对齐重合于R； 原址复制右六方，用三维AL对齐命令，将右六方33、66、55三点对齐于重合R。 （也可以用旋转命令以22，33为轴旋转左、右六方至R点，使4，5，R三点重合）此旋起的两六方命为球体线架第二层。见（图三） 如法泡制其余3，4，5，6，7，8每层各一个；见（图四） 然后用以前设HZX座标为中心，圆形阵列完成线架建模。见（图五） 并过线架任意两点做球体直径，建立体心座标ZX；建立线架图层，五方图层，六方图层，这些层将为后作图提供方便6）.下面就可三维立体建模，以下的任务就是练习刀功了。简述过程如下： 以ZX为中心，线架框上任意点为半径作三维实心球体。（图略） 任选线架任意一个

4、五方，六方两点向ZX体心剖切成块，各做一个即可。见(图六) 再以ZX为中心，小于原球体半径任意点为半径做球，用布尔运算差集作成(图七)； 将球皮倒角后，按第六步的方法那样制成 阵列成图八，着色后即大功告成我们知道，足球框架是两种多边形的组合体，那么，首先建立任意大小的正五边形、六边形各一个。通过移动、参照缩放命令将五边形调整至其一条边与六边形的底边完全相等且重合（见图一）。此时，两个多边形还在同一平面内，而其所在面之间是应该有一夹角的。本例中我们就让五边形保持静止，通过旋转六边形来构成夹角。但是，如何确定旋转的角度值呢？这时，就需要作辅助线来帮助分析：过点B、C和点B、D分别作两条构造线（xl

5、ine）、过点A作直线BC的垂线AO，同时，为便于理解，我们作一临时参考六边形，以虚线表示。并如图二所示调整UCS坐标系。在作图过程中往往需要频繁地调整坐标系，为提高工作效率，我们可以把调整好的设置保存下来，方便以后调用。Command: ucs Enter an option New/Move/orthoGraphic/Prev/Restore/Save/Del/Apply/?/World : s Enter name to save current UCS or ?: int本例中我们将此用户坐标系取名为“int”。通过观察不难发现：六边形旋转到位后，A点应和视图右侧的相邻虚线六边形的对称

6、点A重合。由此可知，以直线BC为旋转轴，六边形应旋转至其顶点A被包含到此时的ZX平面内。如图转换坐标系，并切换视角。以点O为圆心，以线段OA为半径，作圆O。此时直线OB垂直于圆O所在平面（见图三）。调用上一步保存的int坐标系（见图四）。Command: ucs Enter an option New/Move/orthoGraphic/Prev/Restore/Save/Del/Apply/?/World : r Enter name of UCS to restore or ?: int可以看出，所绘圆周就是点A的旋转运动轨迹。而圆周与ZX平面的交点正是六边形旋转到位后点A应处在的位置。运

7、用剪切（trim）命令，以直线BD为剪切边界，用空间投影（project）剪切方式剪去圆O的一侧（见图五）。得到的圆弧的端点P也正是我们需要的交点。删除辅助线，切换视角为SW。以点O为基点，旋转六边形至点A与点P重合（见图六）。 现在，一个六边形已旋转到位，绕五边形周边的其他四个我们直接用阵列（array）完成。作两条连接五边形顶点与其对边中点的辅助线，其交点E质心，也是阵列的基准点。选用环形(polar)阵列，结果见图七。球面要继续扩展。再以一个六边形为基准面，360环形阵列三个五边形（见图八）。不用多说大家也知道下面应该反复阵列了。如果以上每一步都操作无误的话，现在我们将得到一个天衣无缝的

8、框架（见图九）。用3D orbit命令旋转观察此框架，你会发现它是多么有规律：任意一个多边形过球心对称面必然有另一个多边形与之相对应，用List命令查询其坐标值也能得到印证。根据这一点，我们很容易找到球心。用直线（Line）连接两对称点，其中点也就是球心。设其为P，作一球体（sphere），捕捉框架上任一端点为半径（见图十）。切西瓜的活大家都会吧，以任意多边形的两个相邻顶点和点P一起构成的剪切面切分球体（slice）。我们需要的只是五边形和六边形的各一块。用shade模式显示（见图十一）。此时大家可以看出框架的作用了。在作图过程中，如果能合理地设置并运用层（layer），将使我们的工作事半功倍

9、。本例中我们将不同种类的对象分别放置在不同的层中，控制层的显隐与锁定以利于操作，并可以指定层的不同颜色，使足球呈现黑白相间的花纹。由于AutoCAD软件功能的限制，我们不得不进行这一步：再作一同心球体，半径比上一球体稍小。通过相减（subtract）布尔运算，我们将切好的两块西瓜去掉瓜瓤，留下瓜皮（见图十二）。将瓜皮径向各边倒圆角，构成连贯相切边。然后一次性将瓜皮外表面周边倒圆角，注意两次圆角半径的取值要与瓜皮的大小比例协调（见图十三）。跟前几步的阵列步骤一样，现在再来进行一番环形阵列，只是这次的对象不再是多边形，而是瓜皮了。当然，用3D mirror或align命令一样可以达到目的，这就看大家的使用习惯了。随着一块块的瓜皮被拼接到曲面上，足