武汉大学CAD三维绘图

1、1特点特点： 对于实体模型，能方便地了解体积、质量、重心、转动惯量、惯性对于实体模型，能方便地了解体积、质量、重心、转动惯量、惯性矩等属性；矩等属性； 对表面模型和实体模型进行着色、渲染处理，以得到设计方案的三对表面模型和实体模型进行着色、渲染处理，以得到设计方案的三维效果图；维效果图； 根据三维对象直接得到透视图或平面投影图等根据三维对象直接得到透视图或平面投影图等 AutoCAD 三维绘图命令：三维绘图命令： 可创建线框模型、曲面模型和实体模型；可创建线框模型、曲面模型和实体模型； 可对三维模型进行各种编辑操作，如对实体模型进行布尔操作、切割、可对三维模型进行各种编辑操作，如对实体模型进行

2、布尔操作、切割、生成剖面、生成轮廓等；生成剖面、生成轮廓等； 还可对表面模型、实体模型进行着色、渲染，以生成真实感着色图像还可对表面模型、实体模型进行着色、渲染，以生成真实感着色图像2 AutoCAD生成的三维模型有三种：生成的三维模型有三种：线框模型线框模型、表面模型表面模型和和实体模型实体模型 线框模型线框模型由描述边框的点、直线、曲线组成。描述三维对象的由描述边框的点、直线、曲线组成。描述三维对象的轮廓轮廓，无面和体的特征，无面和体的特征，不能消隐和渲染不能消隐和渲染 表面模型表面模型由多边形网格定义表面中的小平面，小平面组合起来构成由多边形网格定义表面中的小平面，小平面组合起来构成近似

3、曲面。模型具有面的特征，但不透明近似曲面。模型具有面的特征，但不透明 3 实体模型实体模型具有边界表面，还有空间特性，可进行挖孔、挖槽、倒角及具有边界表面，还有空间特性，可进行挖孔、挖槽、倒角及布尔运算布尔运算 通常三种模型都以通常三种模型都以线框模型线框模型的方式的方式显示显示，只有运用特定的命令，才显示其，只有运用特定的命令，才显示其真实属性真实属性！45.1.1 基本概念、基本操作基本概念、基本操作 1、用户坐标系、用户坐标系 “工具工具”菜单菜单新建新建UCS “视图视图”选项卡选项卡“坐标坐标”面板面板52、消隐、消隐 视觉样式管理器（左侧隐含）视觉样式管理器（左侧隐含）“视图视图”

4、菜单菜单消隐消隐“渲染渲染”选项卡选项卡“视觉样式视觉样式”面板面板 ！HIDE 不可以用于其图层被冻结的对象，但可以用于图层被关闭的对象不可以用于其图层被冻结的对象，但可以用于图层被关闭的对象 线框显示时可以看见所有的直线，包括被其他对象遮盖线框显示时可以看见所有的直线，包括被其他对象遮盖的直线的直线HIDE 命令从屏幕上消除这些隐藏线命令从屏幕上消除这些隐藏线 65.1.2 曲面造型（曲面造型（“网格建模网格建模”选项卡）选项卡） 1、创建基本曲面模型、创建基本曲面模型“网格建模网格建模”选项卡选项卡“图元图元”面板面板Surftab1：控制沿旋转方向的分段数：控制沿旋转方向的分段数Sur

5、ftab2：沿旋转轴方向的分段数：沿旋转轴方向的分段数旋转对象：旋转对象：直线段、圆弧、圆、样条曲线、二维多线段、直线段、圆弧、圆、样条曲线、二维多线段、三维多线段等三维多线段等旋转轴：旋转轴：直线段、二维多线段、三维多线段直线段、二维多线段、三维多线段2、创建旋转曲面、创建旋转曲面73、创建平移曲面、创建平移曲面Surftab1：控制平移曲面的分段数：控制平移曲面的分段数 轮廓曲线：定义多边形网格的曲面，可以是直线、圆弧、圆、椭圆、二轮廓曲线：定义多边形网格的曲面，可以是直线、圆弧、圆、椭圆、二维或三维多段线维或三维多段线 方向矢量方向矢量: : 直线或开放的多段线直线或开放的多段线 直线段

6、直线段84、创建直纹曲面、创建直纹曲面在两条曲线之间构成曲面在两条曲线之间构成曲面同一端选择同一端选择两对端选择两对端选择（自交多边形网络）（自交多边形网络）5 6 795、创建边界曲面、创建边界曲面用用4条首尾连接的边创建三维多边形网格条首尾连接的边创建三维多边形网格线框密度：线框密度：SURFTAB1 SURFTAB2邻接边可以是直线、圆弧、样条曲线或开放的二维或三维多段线邻接边可以是直线、圆弧、样条曲线或开放的二维或三维多段线 第一条边第一条边 ( SURFTAB1) 决定了生成网格的决定了生成网格的 M 方向，该方向是从距选择方向，该方向是从距选择点最近的端点延伸到另一端。与第一条边相

7、接的两条边形成了网格的点最近的端点延伸到另一端。与第一条边相接的两条边形成了网格的 N ( SURFTAB2) 方向方向 106、创建平面曲面、创建平面曲面115.1.3 实体造型实体造型1、创建基本实体模型、创建基本实体模型45Isolines：设置对象上每个曲面的轮廓线数目，有效整数值为：设置对象上每个曲面的轮廓线数目，有效整数值为 0 到到 2047 12Torus：圆管半径比圆环体半径大时，可创建：圆管半径比圆环体半径大时，可创建自交圆环体自交圆环体。两个半径都是。两个半径都是正值，一个两极凹陷的球体；圆环体半径为负值，圆管半径为正值且大于正值，一个两极凹陷的球体；圆环体半径为负值，圆

8、管半径为正值且大于圆环体半径的绝对值，一个两极尖锐突出的球体圆环体半径的绝对值，一个两极尖锐突出的球体 20，30-20，30132、通过、通过“旋转旋转”创建实体创建实体旋转对象（旋转对象（封闭封闭二维对象）：二维对象）：封闭多线段、封闭多线段、多边形、圆、椭圆、封闭样条曲线多边形、圆、椭圆、封闭样条曲线 及面域及面域14使用形成使用形成闭合环闭合环的对象创建的二维闭合区域。环可以是直线、多段线、圆、的对象创建的二维闭合区域。环可以是直线、多段线、圆、圆弧、椭圆、椭圆弧和样条曲线的组合。组成环的对象必须闭合或通过与圆弧、椭圆、椭圆弧和样条曲线的组合。组成环的对象必须闭合或通过与其他对象共享端

9、点而形成闭合的区域其他对象共享端点而形成闭合的区域 面域面域：以封闭边界创建的二维封闭区域：以封闭边界创建的二维封闭区域153、通过、通过“拉伸拉伸”创建实体创建实体拉伸对象（拉伸对象（封闭封闭二维对象）二维对象） ：封闭多段线、多边形、圆、椭圆、封闭封闭多段线、多边形、圆、椭圆、封闭样条曲线、圆环和面域样条曲线、圆环和面域可沿指定路径拉伸对象或按指定高度值和倾斜角度拉伸对象。正角度可沿指定路径拉伸对象或按指定高度值和倾斜角度拉伸对象。正角度变细，而负角度变粗变细，而负角度变粗164、通过、通过“扫掠扫掠”创建实体创建实体175、通过、通过“放样放样”创建实体创建实体186、通过、通过“按住按

10、住/拖动拖动”创建实体创建实体191、编辑网格、编辑网格202、实体编辑、实体编辑布尔运算布尔运算可合并有、无共同可合并有、无共同面积面积或体积的或体积的面域面域或实体或实体 21干涉干涉剖切剖切22 a、面：拉伸、移动、旋转、偏移、倾斜、删除、着色；、面：拉伸、移动、旋转、偏移、倾斜、删除、着色； b、边：复制、着色；、边：复制、着色； c、体：压印、分割实体、抽壳、清理、检查。、体：压印、分割实体、抽壳、清理、检查。 （面、体编辑：放弃（面、体编辑：放弃取消最近一次表面选择操作取消最近一次表面选择操作 删除删除从选择的表面集中去掉相应的表面）从选择的表面集中去掉相应的表面）拉伸拉伸300-

11、300拉伸拉伸300-300旋转旋转450旋转旋转450 编辑实体对象的面、边等：编辑实体对象的面、边等：2324压印操作对象：圆弧、圆、直线、二维压印操作对象：圆弧、圆、直线、二维和三维多段线、椭圆、样条曲线、面域、和三维多段线、椭圆、样条曲线、面域、体及三维实体体及三维实体 实体实体对象对象25抽壳抽壳 20 -20抽壳抽壳 20 -20向里向里向外向外（删除所有多余的边和顶点、压印的以及不使用的几何图形）（删除所有多余的边和顶点、压印的以及不使用的几何图形）26三维旋转三维旋转 三维镜像三维镜像 修改修改三维操作三维操作三维旋转三维旋转 绕空间轴旋转绕空间轴旋转Z轴轴（根据平面上的一个点

12、和平面法线上的一个点定义镜像平面（根据平面上的一个点和平面法线上的一个点定义镜像平面 ）123、三维修改、三维修改27三维阵列三维阵列对齐对齐矩形阵列：在行（矩形阵列：在行（X 轴）、列（轴）、列（Y 轴）和层（轴）和层（Z 轴）矩形阵列中复制对象轴）矩形阵列中复制对象一个阵列必须具有至少两个行、列或层一个阵列必须具有至少两个行、列或层 环行阵列：绕旋转轴复制对象环行阵列：绕旋转轴复制对象 在二维和三维空间中移动、旋转和缩放选定对象，以便与其他对象对齐在二维和三维空间中移动、旋转和缩放选定对象，以便与其他对象对齐（缩放）（缩放）28倒角、圆角倒角、圆角（或下一个）（或下一个）2930315.3

13、 渲染渲染 可对表面模型和实体模型以渲染方式显示可对表面模型和实体模型以渲染方式显示模型表面显示出明暗色模型表面显示出明暗色彩与光照效果，以显示出对象的真实感着色图像彩与光照效果，以显示出对象的真实感着色图像 渲染设置：光源、场景、材料、背景等渲染设置：光源、场景、材料、背景等 着色：着色：对当前图形画面进行阴影处理对当前图形画面进行阴影处理 渲染：渲染：对指定的三维实体或场景进行渲染，场景中允许设置光源、材质、对指定的三维实体或场景进行渲染，场景中允许设置光源、材质、背景等背景等 32消隐消隐二维线框二维线框三维线框三维线框1、着色、着色 线框图线框图 消隐消隐 面面/体着色体着色33 2、

14、渲染、渲染 设置场景、光源、材质和背景：设置场景、光源、材质和背景： 1）光源：）光源： 34（位置）（位置） （方向）（方向） （光源目标、光源位置）（光源目标、光源位置） 点光源点光源 发射辐射状的光束。可以指定无衰减、线性反比或平方反比的衰减发射辐射状的光束。可以指定无衰减、线性反比或平方反比的衰减平行光平行光 在一个方向上发射平行光束。平行光无衰减。无论前进多远，发射光都在一个方向上发射平行光束。平行光无衰减。无论前进多远，发射光都保持恒定的强度。保持恒定的强度。 聚光灯聚光灯 在指定方向上的圆锥内发射光线在指定方向上的圆锥内发射光线3536 北方是世界坐标系北方是世界坐标系 (WCS) 中的中的 Y 轴的正方向。轴的正方向。Y 轴为轴为 0 度，度，X 轴为轴为 90 度，度，顺时针方向顺时针方向37 2）材质、材质库）材质、材质库为了给渲染提供更多的真实感，可以在模型的表为了给渲染提供更多的真实感，可以在模型的表面应用材质，如钢和塑料面应用材质，如钢和塑料 使用材质包括如下几个步骤：使用材质包括如下几个步骤： 从材质库从材质库或输出材质或输出材质定义、修改材质，包括颜色、反射或光泽度定义、修改材质，包括颜色、反射或光泽度为图形中的对象为图形中的对象材质材质384）背景：）背景： 渲染静止图像时，或者渲染其中的