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文档简介

1、洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心AutoCAD 2004AutoCAD 2004(中文版)三维造型基础教程(中文版)三维造型基础教程 AutoCAD2004是美国Autodesk公司最新推出的旗舰产品,它在继承以前版本优点的基础上,新增和改进了很多功能。 AutoCAD2004已经不再是简单的二维绘图产品,它同时也具有较强的三维造型功能,利用它可以创建高精度的表面和实体模型,能为模型附着材质,并能为场景添加灯光、背景,渲染成逼真的三维场景,从而使设计者更好地了解自己的产品,提高设计效率和成功率。洛玻集团公司教育培训中心培训部 讲 师:杨 龙洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教

2、育培训中心第一章第一章 AutoCAD 2004AutoCAD 2004三维绘图基础三维绘图基础1.1 1.1 使用三维造型的理由使用三维造型的理由 三维图形可以生成常用的二维投影图,也能生成透视图。 三维图形(实体模型)可以分析模型的质量特性,如:体积、质心等。 三维图形在生产中可以用于多维数控加工、立体成形等行业。 三维图形经过渲染后可以更加清楚地展现设计思想和结果。 三维图形与二维图形相比更加接近人们所生活的现实世界。1.2 1.2 三维模型介绍三维模型介绍 AutoCAD支持3种类型的三维模型:线框模型(Wireframe Model)、表面模型(Surface Model)和实体模型

3、(Solid Model)。每种模型都有自己的创建方法和编辑技术。1.2.1 1.2.1 线框模型线框模型 线框模型描绘三维对象的框架,由描绘对象的楞边组成,线框模型没有面和体的信息,因而用户可以“看穿”模型,模型不能被渲染,也不能被消隐,用户也不能得到对象的质量、重量、体积和惯性矩等物理特性。AutoCAD中可以用二维对象创建相应的线框模型,由于构成线框模型的每一个对象都必须单独绘制和定位,因此,这种建模方式非常复杂和耗时。且线框模型容易产生歧义,这也是较少采用线框模型的原因。洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心1.2.2 1.2.2 表面模型表面模型 表面模型比线框模型复杂,它

4、不仅定义三维对象的边框,而且定义三维对象的面。AutoCAD表面模型使用多边形网格定义面,由于网格面是平面的,因此整个三维对象的面只能近似于曲面。表面模型具有面以及三维立体边界信息,曲面不透明,能够遮挡光线,因此表面模型可以被渲染和消隐,进而可以构造三维物体逼真的外形。1.2.3 1.2.3 实体模型实体模型 实体模型具有表面和体的信息,所以可以被渲染和消隐,具有质量、重心、体积和惯性矩等物理特性。对于此类模型,可以区分对象的内部和外部,可以进行打孔、切槽和添加材料等布尔运算,还能检测对象间是否发生干涉。实体模型是最容易使用的三维建模类型,广泛应用于机械、建筑和广告等设计中,我们将着重讲解实体

5、建模方法。1.3 1.3 坐标系坐标系 在三维绘图中,坐标系的选择和使用非常重要,灵活使用适当的坐标系往往可以事半功倍。1.3.1 1.3.1 笛卡儿坐标系笛卡儿坐标系 直角坐标系又程笛卡儿坐标系,笛卡儿坐标系有如下规定: x、y、z三轴相互垂直洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心 三轴相交于一点,称为原点(0、0、0)。 z轴正方向由右手螺旋定则确定。 空间中任意一点由(z、y、z)唯一确定。1.3.2 1.3.2 柱坐标系柱坐标系 极坐标系增加一个z轴就构成了柱坐标系,对于某些对象,采用柱坐标系可以使作图更加容易,比如某些旋转体。在柱坐标系中,点用r,z表示,其含义解释如下:

6、r:空间中的点在xy平面内的投影到原点的距离。: 空间中的点在xy平面内的投影与原点的连线和极轴的夹角。 z:点到z轴的投影值。1.3.3 1.3.3 球坐标系球坐标系 球坐标系较少使用,但是在某些场合使用球坐标系比较方便。在球坐标系中,点用DHAVA表示,其含义具体解释如下:D:空间中的点到球心的距离。HA:空间中的点在xy平面内投影与x轴的夹角。VA:空间中的点与球心连线和xy平面的夹角,取值为(-9090 )洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心1.4 1.4 绝对坐标与相对坐标绝对坐标与相对坐标 在绘图过程中,经常要用到坐标,坐标又可分为绝对坐标和相对坐标,灵活使用绝对坐标与

7、相对坐标,可以提高绘图效率。1.4.1 1.4.1 绝对坐标绝对坐标 在笛卡儿坐标系中,绝对坐标值基于原点(0、0、0),原点是x轴、y轴和z轴的交点。已知点的精确x、y和z值时,可以使用绝对坐标表示。柱坐标和球坐标可以依次类推。1.4.2 1.4.2 相对坐标相对坐标 相对坐标值是基于上一输入点的。如果知道某点与前一输入点的位置关系,可以使用相对坐标。要指定相对坐标,需在坐标前面添加一个 符号。1.5 1.5 世界坐标系(世界坐标系(WCSWCS)与用户坐标系()与用户坐标系(UCSUCS) 在AutoCAD中,有两种坐标系:一个是被称为世界坐标系(WCS)的固定坐标系,另一个是被称为用户坐

8、标系(UCS)的可移动坐标系。1.5.1 1.5.1 世界坐标系(世界坐标系(WCSWCS) 世界坐标系是固定不动的, AutoCAD的图形的每个点由x,y,z唯一确定。缺省情况下,屏幕的左下角会出现一个表示坐标系相关信息的图标,图标有两种样式:二维和三维。(转下页)洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心 图标中的字母“X”和“Y”分别代表当前坐标系的x 轴和y轴正方向,z轴由右手螺旋法则确定。坐标系的图标含有丰富的信息,主要有3种符号,分别介绍如下:W:表示坐标系为WCS,否则为UCS,仅出现在二维样式中。 +:表示图标位于坐标原点。:表示当前坐标系为世军坐标系,否则为用户坐标系,

9、仅出现在三维样式中。 选择坐标系图标样式:视图视图显示显示UCS图标图标特性特性命令,系统弹出UCS图标图标对话框,如下图所示:UCS图标图标对话框洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心1.5.2 1.5.2 用户坐标系(用户坐标系(UCSUCS) 在三维绘图中,用户常常要在三维空间的某一平面上绘图或者标注,然而许多操作只能在当前坐标系的xy平面内进行。用户可以根据WCS定义UCS,实际上所有的坐标输入都使用当前UCS。变换UCS可以使处理图形的特定部分变得更加容易,变换后“捕捉”、“栅格”和“正交” 模式都将随之变化以适应新的UCS。 建立用户坐标系有三种方法: 1、命令行输入:U

10、CS。 2、选择下拉菜单:工具工具新建新建UCSUCS。 3、使用UCSUCS工具栏。练习:打开练习:打开“AutoCAD2004AutoCAD2004三维造型基础部分三维造型基础部分”DWGDWG文件夹中的文件夹中的2-1.dwg2-1.dwg文件,使用文件,使用UCSUCS命令方式建立用户坐标系,并说明各参数含义。命令方式建立用户坐标系,并说明各参数含义。 如果用户认为通过调用UCS命令的这些选项来创建坐标系比较麻烦,AuotCAD提供了UCS工具栏这种高速快捷的方法,具体如下:UCS显示UCS对话框上一个世界对象面视图指定原点Z轴三点XYZ应用洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训

11、中心1.5.3 UCS1.5.3 UCS的管理的管理单击上图中的显示显示UCSUCS对话框对话框(等效于命令ucsman),弹出如下画面: UCSUCS对话框对话框正交正交UCSUCS设置设置洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心1.6 1.6 视图和视口视图和视口1.6.1 1.6.1 视图视图 无论是在机械制图还是在建筑制图中,视图都是一个十分重要的概念。在现实生活中,我们见到的物体基本都是三维立体的,然而图纸或计算机屏幕是二维平面的,加上三维绘图的复杂性,人们常采用二维图来阐述物体的特征,所以设计人员仍采用二维图纸来表达他们的设计思想。 用二维图纸表达三维对象,就要采用投影的方

12、法,工程界广泛采用6个方向的投影得到6个标准二维视图:主视图、后视图、俯视图、仰视图、左视图和右视图,AutoCAD 也采用了这6个标准视图。另外,工程上也采用三维视图,即我们所熟悉的轴测图,AutoCAD提供了4个标准的轴测图:西南轴测视图、东南轴测视图、东北轴测视图和西北轴测视图。可从视图视图工具栏中选用不同的视图,如下所示:命名视图俯视图仰视图左视图右视图主视图后视图西南轴测视图东南轴测视图东北轴测视图西北轴测视图相机洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心6个标准的正交视图在基准坐标系的投影方向如下图所示:主视主视仰视仰视俯视俯视后视后视右视右视左视左视提示提示:在三维绘图中,

13、用户可以选择:在三维绘图中,用户可以选择AutoCADAutoCAD的的6 6个标准投影视图,但个标准投影视图,但是并不意味着用户得到的是真正的没有厚度的二维投影图,用户得到是并不意味着用户得到的是真正的没有厚度的二维投影图,用户得到的只是视觉上与该投影方向上二维投影一致的图形。换句话说,用户的只是视觉上与该投影方向上二维投影一致的图形。换句话说,用户变换视图只是改变了一下观察方向而已。变换视图只是改变了一下观察方向而已。轴测图的观察方向如下图所示:西北西北西南西南东南东南东北东北上表面上表面上表面上表面东南等轴测东南等轴测洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心1.6.2 1.6.2

14、 视口视口 当用户打开AutoCAD时,系统默认的绘图区域是一个单一的窗口,同一时刻只能看到三维图形的一个视图,要想同时观察三维图形的几个视图,必须把绘图区域划分为几个小窗口,每个小窗口采用不同的视图,AutoCAD把这种小窗口称为视口。视口创建后,单击其中某一视口可以将它激活,同一时刻只能有一个激活窗口,激活的窗口边框被加粗。创建视口的方法有三种: 、菜单:【视图】/【视口】/【新建视口】。 、工具:【视口】/工具栏中的 按钮。 、在命令行中输入VPORTSVPORTS。使用以上任何一种方法,AutoCAD将会弹出【视口】对话框,见下图:洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心 【视

15、口】对话框包括【新建视口】和【命名视口】两个选项卡,下面将分别进行介绍:(1 1)、【新建视口】选项卡。)、【新建视口】选项卡。【新名称】:如果用户输入新视口的名称,AutoCAD就会将新视口的设置保存起来。【标准视口】:此列表框中列出AutoCAD提供的标准视口配置。【预览】:显示视口布置的预览图。【应用于】:默认是灰色不可选的,只有在【标准视口】的列表框中选择除了“活动模型配置”的其他配置后,才变成可选的。它包含“显示”和“当前视口”两个选项,如果选择“显示”选项,视口设置将对整个图形窗口进行划分;如果选择“当前视口”,视口设置将对当前激活窗口进行划分,系统默认选项为“显示”。【设置】:下

16、拉列表中有“二维”和“三维”两个选项,如果选择“二维”,则所有新视口的视图将与当前视口相同;如果选择“三维”,则各窗口将被设置为不同的标准视图,用户可以逐一查看各标准视口默认的视图设置。系统默认的选项为“二维”。【修改视图】:仅在用户选择【设置】下拉列表中“三维”选项时有效,此时下拉列表提供所有标准视图供用户选择,选择“预览”区域某一视口后,可以通过【修改视图】对默认的视图设置进行更改。(2 2)、【命名视口】选项卡。)、【命名视口】选项卡。【当前名称】:显示当前视口设置的名称。【命名视口】:列出所有已经命名的视口设置。【预览】:在【命名视口】列表框中选择某一视口设置,则【预览】区域将显示视口

17、布置的预览图。洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心1.7 1.7 绘制线框模型绘制线框模型 现在用户已经有了三维模型的概念、坐标系、相对坐标与绝对坐标、视图和视口等相关基础知识,再加上一些二维绘图知识就可以绘制三维线框模型了。(配合上机练习上机练习5.dwg5.dwg)1.8 1.8 小结小结 本讲主要介绍三维绘图的基础知识,为进一步学习三维绘图打好基础。 AutoCAD支持3种类型的建模:线框模型、表面模型和实体模型。线框模型只能描绘模型的框架,构成线框模型的每一个对象都要单独绘制,因此线框建模非常复杂和耗时,线框模型还容易产生歧义。表面模型具有面以及三维立体边界信息,实体模型具

18、有表面和体的信息,所以可以被渲染和消隐,具有质量、重心、体积和惯性矩等物理特性。 AutoCAD支持3种坐标输入:笛卡儿坐标、柱坐标和球坐标。对于每一种坐标又有绝对坐标和相对坐标之分,相对坐标的使用通常可以为绘图带来很大方便。 AuotCAD默认的坐标系为世界坐标系(WCS),有时候需要在某些平面上(不在WCS的xy平面上)进行操作,需要变换坐标系,通常称变换后的坐标系为用户坐标系(UCS)。UCS的灵活使用,可以带来事半功倍的效果。 不论是作图的需要还是为了观察,用户需要得到三维图形在某一方向上的投影即视图,AutoCAD提供了10个标准的视图:主视图、后视图、俯视图、仰视图、左视图、右视图

19、及四个等轴测视图。 AutoCAD可以把绘图区域划分为一定数量和形状分布的小窗口,AutoCAD称这些小窗口为视口,每个视口可以设置成不同的视图。洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心1.9 1.9 课后练习课后练习 (1)、采用线框建模技术,绘制一个长50,宽40,高45的长方体。 (2)、为什么通常不采用线框建模技术?表面建模和实体建模各适用于什么场合?(3)、绘制如下图所示的直三棱柱模型,综合应用笛卡儿坐标系、极坐标系、相对坐标绘制它,体会灵活使用坐标带来的方便。(4)、什么是WCS?什么是UCS?如何建立和管理UCS?(5)、什么是视图?标准视图的变换与UCS有什么关系?(6

20、)、什么是激活视口?AutoCAD同时能有几个激活视口?洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心第二讲第二讲 创建三维实体创建三维实体 通过上一讲的学习,我们了解到可以使用线框模型、表面模型或者实体模型来表达三维立体的形状。在这三类模型中,实体对象的信息最为完整,歧义最少,复杂实体比线框和表面更容易构造和编辑,同时复杂实体又是通过基本实体进行编辑修改和布尔运算而形成的。因此基本实体的创建是创建复杂实体模型的基础。 通过本讲的学习,主要应掌握以下内容:(1)、基本实体包括长方体、球体、圆柱体、圆锥体、楔形体和圆环体的创建。(2)、通过拉伸来创建柱体。(3)、通过旋转来创建旋转体。主要用到

21、的工具如下图所示:2.1 2.1 绘制基本实体绘制基本实体2.1.1 2.1.1 长方体的创建长方体的创建 长方体是AutoCAD中最基本的实体,AutoCAD以命令选项的方式提供了多种创建长方体的方法。【实例【实例2-12-1】 创建长创建长150150、宽、宽100100、高、高8080的长方体。的长方体。 使用【实体】工具栏中的 按钮。按命令提示操作即可,方法有多种。洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心2.1.2 2.1.2 球体的创建球体的创建【实例【实例2-22-2】 创建半径为创建半径为5050的球体。的球体。 球体也是最基本的实体之一,其创建时只需输入球体的中心和半径

22、(直径)值即可。默认球体的轮廓线由四条曲线组成,显得很粗糙,所显示的曲面轮廓的素线数目由系统变量“ISOLINESISOLINES”所控制,修改“ISOLINESISOLINES”值的方法有两种。一种是在命令行中输入ISOLINESISOLINES,按提示输入新值即可;另一种是执行【工具】/【选项】,显示【选项】对话框,单击【显示】选项卡,在【显示精度】区域的【曲面轮廓素线】文本框中键入新值(如30)。系统变量“ISOLINESISOLINES”的值越大,曲面轮廓素线的数目就越多,图形显示就越精确,但是占用的系统资源就越多,对计算机运行速度的影响就越大。应进行适当的设置。否则可能严重影响Aut

23、oCAD的运行。2.1.3 2.1.3 圆柱体(椭圆柱体)的创建圆柱体(椭圆柱体)的创建 【实例【实例2-32-3】 创建半径为创建半径为5050,高为,高为100100的圆柱体及底面长轴长为的圆柱体及底面长轴长为100100,短轴,短轴长为长为6060的椭圆,高度为的椭圆,高度为100100的椭圆柱体。的椭圆柱体。2.1.4 2.1.4 圆锥体的创建圆锥体的创建【实例【实例2-42-4】 创建底面半径为创建底面半径为6060,高度为,高度为100100的圆锥体及底面椭圆长轴为的圆锥体及底面椭圆长轴为100100,短轴长为,短轴长为6060,高度为,高度为100100的椭圆锥体。的椭圆锥体。2

24、.1.5 2.1.5 楔形体的创建楔形体的创建【实例【实例2-52-5】 创建长创建长150150、宽、宽100100、高为、高为8080的楔形体。的楔形体。【实例【实例2-62-6】 创建底面边长为创建底面边长为100100的正方形,高度为的正方形,高度为100100的楔形。的楔形。 此图很容易引起歧义,且不容易理解。在这种情况下,我们可以切换到另外的等轴测视图模式下来观察,比如可切换到【东南等轴测视图】模式,或者单击【三维动态观察器】工具栏中的 按钮,用鼠标直接调整观察点的位置。洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心2.1.6 2.1.6 圆环的创建圆环的创建 圆环体由两个半径值

25、定义,一个是圆管的半径,另一个是从圆环中心到圆管中心的距离,即圆环半径。【实例【实例2-72-7】 创建圆环半径为创建圆环半径为100100,圆管半径为,圆管半径为3030的圆环体。的圆环体。2.2 2.2 通过拉伸来创建实体通过拉伸来创建实体 除了上述基本实体的绘制命令之外,还可以使用EXTRUDE命令,通过拉伸(即添加厚度)选定的对象来创建实体。可以拉伸闭合的对象包括多段线、多边形、矩形、圆、椭圆、闭合的样条曲线、圆环和面域。 可以沿路径拉伸对象,拉伸路径可以是直线、圆、圆弧、椭圆、椭圆弧、多段线或样条曲线,路径既不能与轮廓共面,也不能具有高曲率的区域。也可以通过指定高度值和斜角来创建台体

26、。但是不能拉伸三维对象、包含在块中的对象,有交叉或横断部分的多段线和非闭合多段线。【实例【实例2-82-8】 创建如下图所示的等边角钢。创建如下图所示的等边角钢。1 1、绘制角钢端面形状;、绘制角钢端面形状;2 2、创建面域;、创建面域;3 3、通过拉伸创建实体;、通过拉伸创建实体;4 4、标注,应注意创建、标注,应注意创建UCSUCS。步骤:步骤:洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心 在创建拉伸实体时,如果拉伸高度输入正值则沿对象所在坐标系的Z轴正向拉伸对象;如果输入负值,则沿Z轴负方向拉伸对象。 输入拉伸的倾斜角度,将创建台体。正角度表示从基准对象逐渐变细地拉伸,而负角度则表示

27、从基准对象逐渐变粗地拉伸。默认角度0表示在与二维对象所在平面垂直的方向上进行拉伸。AutoCAD将选择集中的所有对象和环按相同的值倾斜。只有顶部连续的环才可以进行锥形拉伸,例如对由样条所组成的面域就不能进行锥形拉伸。 若指定一个较大的斜角或较长的拉伸高度,将导致对象或对象的一部分在达到拉伸高度之前就已经汇聚到一点。 【实例【实例2-92-9】 对上例等边角钢中的面域进行锥形拉伸。对上例等边角钢中的面域进行锥形拉伸。 AutoCAD还可以沿着选定路径拉伸选定对象的轮廓创建实体。拉伸路径可以是直线、圆、圆弧、椭圆、椭圆弧、多段线或样条曲线等。【实例【实例2-102-10】 创建沿曲线路径拉伸的实体

28、。如下图所示:创建沿曲线路径拉伸的实体。如下图所示: 拉伸路径(需用拉伸路径(需用PEDIT命令转变命令转变为多段线)为多段线)拉伸端面轮廓(需拉伸端面轮廓(需转变为面域对象)转变为面域对象)洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心 拉伸实体始于轮廓所在的平面,终于路径端点处与路径垂直的平面。路径的一个端点应该在轮廓平面上,否则,AutoCAD将移动路径到轮廓的中心。 如果路径是一条样条曲线,那么它在路径的一个端点应该与轮廓所在的平面垂直。否则,AutoCAD将旋转此轮廓以使其与样条曲线路径垂直。如果样条曲线的一个端点在轮廓平面上,那么AutoCAD绕该点旋转剖面,否则AutoCAD移

29、动样条曲线路径到轮廓的中心然后绕中心旋转轮廓。2.3 2.3 通过旋转来创建实体通过旋转来创建实体 使用REVOLVE命令,可以通过将一个闭合对象围绕当前UCS的x轴或y轴旋转一定的角度来创建实体。也可以围绕直线、多段线或两个指定的点旋转对象。 与拉伸实体(EXTRUDE)命令类似,如果对象包含圆角或其他使用普通轮廓很难制作的细部图,那么可以使用旋转(REVOLV)命令。如果使用与多段线相交的直线或圆弧创建轮廓,可以使用多段线修改(PEDIT)命令的“合并”选项将它们转换为单个多段线对象,或者使用创建面域(REGION)命令将其转换为面域,然后使用REVOLVE命令。 可以对闭合对象(如多段线

30、、多边形、矩形、圆、椭圆和面域)使用REVOLVE命令。不能对下列对象使用REVOLVE命令:三维对象、包含在块中的对象、有交叉或横断部分的多段线和非闭合多段线。【实例【实例2-112-11】 创建沿直线旋转的实体。创建沿直线旋转的实体。洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心 从上例可以看出,相同的截面对象绕着不同的轴线旋转所生成的实体是不一样的。对于有倒角或圆角的实体,我们可以直接在旋转生成之前对有关部位进行倒角或圆角,然后再执行旋转操作,这样就避免了对实体的编辑。2.4 2.4 实体的属性实体的属性 实体的属性包括实体的质量、体积、边界框、惯性矩、惯性积等物理参数,当一个实体被创

31、建之后,我们就可以使用查询命令来得到与实体相关的物理参数。【实例【实例2-12】 查询上例所创建实体的物理参数。查询上例所创建实体的物理参数。 执行菜单命令【工具】/【查询】/【面域/质量特性】,同样也可以对面域对象进行查询,得到相关面域的面积、周长、边界框、质心、惯性矩和惯性积等物理参数。【实例【实例2-13】 查询上例所创建面域的物理参数。查询上例所创建面域的物理参数。2.5 2.5 小结小结 通过本讲的学习,我们掌握了三维实体的创建方法,了解了如何使用AutoCAD提供的查询命令来得到实体、面域对象的物理参数。 本讲中,重点要求掌握拉伸实体和旋转实体的方法,并详细了解在创建过程中注意的事

32、项。为后面创建复杂实体打下坚实基础。洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心2.6 2.6 习题习题(1)、拉伸实体命令可以对哪些图形对象进行拉伸,哪些图形对象不能进行拉伸操作?(2)、拉伸实体命令在拉伸路径可以是什么图形元素?(3)、创建如下图所示实体:详见【实例详见【实例2-14】 (4)、创建如下图所示实体:详见【实例详见【实例2-15】 【实例【实例2-15】【实例【实例2-14】洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心第三讲第三讲 三维图形的编辑三维图形的编辑 跟二维平面绘图一样,编辑操作在三维绘图中占有十分重要的地位。三维模型的编辑与二维模型的编辑有相同之处,也有一

33、些区别。二维编辑命令都可以在三维绘图中使用,但有的二维编辑命令可以用于所有三维模型,有的编辑命令只能编辑某种三维模型,有的只能在当前UCS的特定平面内操作,有的可以在任意空间操作。另外,还有一些专门用于三维模型的编辑命令。丰富的三维编辑命令可以使用户提高绘图效率和绘制出复杂的三维模型。 通过对本讲的学习,主要应掌握以下内容:(1)、二维编辑操作在三维中的扩展。(2)、剖切实体与截面的应用。(3)、实体边和面的编辑方法。(4)、压印、分割等体编辑方法。3.1 3.1 二维编辑操作在三维中的扩展二维编辑操作在三维中的扩展 二维编辑命令在三维中可以直接使用,但是有所区别。另外,对于某些二维编辑命令必

34、须加以扩展,扩展后形成相对应的三维编辑命令。本节将详细讲述这些区别和扩展后的三维编辑命令。3.1.1 3.1.1 二维编辑命令在三维中的应用二维编辑命令在三维中的应用 洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心 在二维中常用的命令有MOVE、COPY、SCALE、EXTEND、TRIM、FILLET、CHAMFER、STRETCH、ARRAY、MIRROR、ROTATE、OFFSET和LENGTH等。在三维中使用这些命令时,不同的命令各有其特点,具体说明如下:(1)、下列命令可以在任意空间中操作,没有操作平面的限制。MOVEMOVE、COPYCOPY:移动、复制三维对象,适用于线框、表面

35、及实体模型。在用坐标指定位移时,与二维相比,需要增加一个维度。SCALESCALE:放大或缩小三维对象,适用于线框、表面及实体模型,跟在二维中一样,需要指定基点和比例。EXTENDEXTEND、TRIMTRIM:只能编辑线框模型,不能用于表面和实体编辑。FILLETFILLET、CHAMFERCHAMFER:可以编辑任意平面中的直线或曲线,还能将实心体模型倒圆角或倒斜角,但不能编辑表面模型。BREAKBREAK、LENGTHLENGTH:可以编辑三维直线或者曲线,不能编辑表面或者实体模型。STRETCHSTRETCH:可以编辑三维线条和表面,不能编辑实体模型。夹点编辑方式:当用户选定某一对象时

36、,对象上某些点会出现一些蓝色的小方框,这些蓝色的小方框称为夹点或热点。对于实体模型,单击选中夹点,再单击另外一点,则实体模型从第一点平移到第二点,相当于MOVE命令,(转下一页)洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心 对于线框模型和表面模型,单击选中夹点,然后单击另外一点,仅仅夹点从第一点平移到第二点,其余部分保持不动,相当于STRETCH命令。(2)、下列命令有操作空间的限制,只能在当前UCS的特定平面内操作。ARRAYARRAY:产生矩形或者环形阵列,只能在当前UCS的xy平面内或者平行于xy的平面内形成阵列。如果用户要在其他平面内使用该命令,必须变换UCS,使该平面成为当前UC

37、S的xy平面或者平行于当前UCS的xy平面。ROTATEROTATE:产生选转操作,对象只能绕z轴或平行于z轴的直线旋转。MIRRORMIRROR:可以在三维中形成镜像,但是对称轴只能在当前UCS的xy平面内,不接受其他平面内的镜像直线。如果用户捕捉不在xy平面内的直线的端点,只能捕捉到该点在xy平面内的垂足,即AutoCAD将取其在xy平面内的投影作为镜像直线。OFFSETOFFSET:可以用于偏移二维曲线或者三维直线。偏移直线时,如果直线与当前UCS的xy平面平行,则偏移将在该直线与xy平面平行的平面内进行,如果直线与xy平面不平行,则偏移将在过该直线并与其投影面垂直的平面内进行,偏移二维

38、曲线时,偏移在该二维曲线所决定的平面内进行,详见详见【实例【实例2-162-16】,如下图所示:】,如下图所示: 洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心【实例【实例2-172-17】 练习在三维中使用练习在三维中使用ARRAYARRAY命令。命令。【实例【实例2-182-18】 练习在三维中使用练习在三维中使用MIRRORMIRROR命令。命令。3.1.2 3.1.2 三维阵列(三维阵列(3DARRAY3DARRAY) 三维阵列是二维阵列在三维中的扩展,可以使用3DARRAY命令生成xyz三维阵列,也可以直接生成xz、yz平面内的二维阵列。 启动三维阵列的方法有两种:(1)、下拉菜单

39、:【修改】/【三维操作】/【三维阵列】(2)、命令行中输入:3DARRAY。【实例【实例2-19-12-19-1】、【实例】、【实例2-19-22-19-2】练习使用】练习使用3DARRAY3DARRAY命令。命令。提示:使用提示:使用3DARRAY3DARRAY命令时,要在平行于命令时,要在平行于xzxz或者或者yzyz平面内建立阵列,需要平面内建立阵列,需要变换变换UCSUCS。使用。使用3DARRAY3DARRAY命令时,要在平行于命令时,要在平行于xzxz或者或者yzyz平面内建立阵列,对平面内建立阵列,对于矩形阵列,只要使阵列行数为于矩形阵列,只要使阵列行数为1 1或者阵列列数为或者

40、阵列列数为1 1即可。对于环形阵列,即可。对于环形阵列,选取阵列中心轴分别平行于选取阵列中心轴分别平行于y y轴、轴、x x轴即可。轴即可。3.1.3 3.1.3 三维镜像(三维镜像(MIRROR3DMIRROR3D) 三维镜像是二维镜像在三维镜像的扩展,可以用MIRROR3D命令建立三维镜像。MIRROR3D是以某个平面作为镜像平面来创建对象的镜像拷贝,不再使用二维中的镜像直线的概念。洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心启动三维镜像命令有两种方法:(1)、下拉菜单:【修改】/【三维操作】/【三维镜像】(2)、命令行中输入:MIRROR3D。【实例【实例2-202-20】 练习使用

41、练习使用MIRROR3DMIRROR3D命令。命令。镜像平面的选择包含丰富的选项,下面分别加以说明:【对象(O)】:以圆、圆弧、椭圆和2D多段线等二维对象所在平面作为镜像平面。【最近的(L)】:使用上一次MIRROR3D命令使用的镜像平面作为当前的镜像平面。【Z轴(Z)】:用户在三维空间中指定两个点,镜像平面将垂直于两点的连线并通过第一个选取点。【视图(V)】:镜像平面平行于当前视图,并通过用户的拾取点。【XY平面(XY)】:镜像平面平行于xy平面并通过用户的拾取点。【YZ平面(YZ)】:镜像平面平行于yz平面并通过用户的拾取点。【ZX平面(ZX)】:镜像平面平行于zx平面并通过用户的拾取点。

42、【三点(3)】:用三点指定一个平面作为镜像平面,该选项为缺省选项。洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心3.1.4 3.1.4 三维旋转(三维旋转(ROTATE3DROTATE3D) 三维旋转是二维旋转在三维中的扩展,可以用ROTATE3D命令旋转三维对象,旋转轴不受限制,可以是空间中任意直线。启动三维旋转命令有两种方法:(1)、下拉菜单:【修改】/【三维操作】/【三维旋转】。(2)、命令行中输入:ROTATE3D。【实例【实例2-212-21】 练习使用练习使用ROTATE3DROTATE3D命令。命令。旋转轴的选择有很多选项,下面分别介绍如下:旋转轴的选择有很多选项,下面分别介绍

43、如下:【对象(【对象(O O)】:)】:AutoCADAutoCAD根据用户选择的对象来确定旋转轴,如果用户根据用户选择的对象来确定旋转轴,如果用户选择直线,则以该直线作为旋转轴,旋转的正方向是从选择点开始沿着选择直线,则以该直线作为旋转轴,旋转的正方向是从选择点开始沿着直线指向另一端。如果用户选择圆或者圆弧,则以通过圆心并垂直于圆直线指向另一端。如果用户选择圆或者圆弧,则以通过圆心并垂直于圆或者圆弧所在平面的直线作为旋转轴。或者圆弧所在平面的直线作为旋转轴。【最近的(【最近的(L L)】:使用上一次)】:使用上一次ROTATE3DROTATE3D命令使用的旋转轴作为当前的命令使用的旋转轴作为

44、当前的旋转轴。旋转轴。【视图(【视图(V V)】:旋转轴垂直于当前视图并通过指定的点。)】:旋转轴垂直于当前视图并通过指定的点。【X X轴(轴(X X)】:旋转轴平行于)】:旋转轴平行于X X轴并通过用户的拾取点。轴并通过用户的拾取点。【Y Y轴(轴(Y Y)】:旋转轴平行于)】:旋转轴平行于Y Y轴并通过用户的拾取点。轴并通过用户的拾取点。洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心【Z Z轴(轴(Z Z)】:旋转轴平行于)】:旋转轴平行于Z Z轴,并通过用户的拾取点。轴,并通过用户的拾取点。【两点(【两点(2 2)】:通过指定两个点来设置旋转轴,正方向为第一点指向第)】:通过指定两个点

45、来设置旋转轴,正方向为第一点指向第二点。二点。提示:对象的旋转方向由旋转轴和右手定则来确定,这就涉及到旋转轴提示:对象的旋转方向由旋转轴和右手定则来确定,这就涉及到旋转轴正方向的问题,当旋转轴平行于坐标轴时,坐标轴正向就是旋转轴正向,正方向的问题,当旋转轴平行于坐标轴时,坐标轴正向就是旋转轴正向,如果用户通过指定两点来确定坐标轴,则旋转轴正方向从第一拾取点指如果用户通过指定两点来确定坐标轴,则旋转轴正方向从第一拾取点指向第二拾取点。向第二拾取点。3.1.5 3.1.5 三维对齐(三维对齐(ALIGNALIGN) 三维对齐是三维中专用的命令,二维中没有与之相对应的命令。ALIGN命令在三维建模中

46、非常有用,通过指定对齐点,可以把两个对象的某一平面按照一定的规则对齐。启动三维对齐命令有两种方法:(1)、下拉菜单:【修改】/【三维操作】/【对齐】。(2)、命令行中输入:ALIGN。【实例【实例2-222-22】 练习使用练习使用ALIGNALIGN命令。命令。 用户每指定一对对齐点,AutoCAD将画出一条连接两点的临时辅助线,但是,用户不必指定所有的三对对齐点,因为ALIGN命令有一对、两对和三对3种对齐方式,分别介绍如下:洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心(1)、如果用户只指定一对对齐点,则ALIGN对齐命令相当于MOVE命令,AutoCAD将把源对象由源点平移到目标点。

47、(2)、如果用户指定两对对齐点,命令行提示:指定第三对齐点或:此时按回车键,接受默认,命令提示行提示:是否基于对齐点缩放对象?是(Y)/否(N):如果接受缺省选项,则AutoCAD移动源对象使第一源点与第一目标点重合,并且让两个源点的连线和两个目标点的连线重合。如果选择 “是”选项,AutoCAD除完成上述操作外,还将缩放源对象,此时,第一目标点作为缩放基点,第一源点与目标点的距离是初始参考长度,第二源点与目标点的距离是新的参考长度,AutoCAD将根据这两个参考长度来缩放对象。(3)、如果用户指定三对对齐点,3个源点确定的平面将与3个目标点确定的平面重合在一起,并且第一源点与第一目标点重合,

48、第一源点和第二源点的连线与第一目标点与第二目标点的连线重合。3.1.6 3.1.6 三维圆角(三维圆角(FILLETFILLET) 【实例【实例2-232-23】 练习使用练习使用FILLETFILLET命令。命令。 三维圆角命令形式与二维圆角相同,但是在使用中有所区别。FILLET命令只能给实体的楞边倒圆角,不能给线框模型和表面模型的楞边倒圆角。线框模型使用FILLET命令与在二维中一样。启动FILLET命令有三种方法:(1)、下拉菜单:【修改】/【圆角】。(2)、工具栏:【修改】工具栏中的圆角按钮。(3)、命令行中输入:FILLET。洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心3.1.

49、7 3.1.7 三维倒角(三维倒角(CHAMFERCHAMFER) 跟三维圆角一样,三维倒角命令形式和二维倒角相同,但是在使用中有所区别。CHAMFER命令也只能给实体模型的棱边倒角,不能给表面模型倒角。线框模型的倒角实际上就是二维倒角的过程。启动CHAMFER命令有3种方法。(1)、下拉菜单:【修改】/【倒角】。(2)、工具栏:修改工具栏中的倒角按钮。(3)、在命令行中输入:CHAMFER。【实例【实例2-242-24】 练习使用练习使用CHAMFERCHAMFER命令。命令。 实体的棱边是两个面的交线,当第一次选择棱边时,AutoCAD将高亮显示其中一个面,这个面代表倒角基面,只能选择倒角

50、基面的棱边进行倒角操作,用户可以通过“下一个(N)”选项使另一个表面成为倒角基面。【选择边】:在倒角基面内选择要倒角的棱边。【环(L)】:该选项可以使用户一次选中倒角基面内的所有棱边,如上例中图里所示,在使用该选项后,只需要选择倒角基面内A、B、C、D任一棱边,倒角基面内所有棱边都将被选中。3.2 3.2 剖切实体与截面剖切实体与截面 AutoCAD把剖切实体和截面放在绘图菜单里,但剖切实体更像编辑命令,并且二者在使用方法上有相同之处,所以放在这里一起介绍。3.2.1 3.2.1 剖切实体(剖切实体(SLICESLICE)【实例)【实例2-252-25】 练习使用练习使用SLICESLICE命

51、令。命令。 剖切实体命令用于切开实体模型,把源对象切成两半,可以保留其中一半或者两半都保留,保留的部分将保持原实体的图层和颜色特性。SLICE命令使用平面剖切实体模型。 洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心启动SLICE命令有3种方法。(1)、下拉菜单:【绘图】/【实休】/【剖切】。(2)、工具栏:【实体】工具栏中的剖切按钮。(3)、命令行:SLICE。选择剖切平面跟选择镜像平面类似,有很多种方式,分别介绍如下:对象(对象(O O):用圆、圆弧和二维多段线等对象所确定的平面作为剖切平面。Z Z轴(轴(Z Z):用户在三维空间中指定两个点,剖切平面将垂直于两点的连线,并通过第一个选取

52、点。视图(视图(V V):剖切平面与当前视图平行,并通过用户的拾取点。XYXY平面(平面(XYXY):剖切平面平行于xy平面,并通过用户的拾取点。YZYZ平面(平面(YZYZ):剖切平面平行于yz平面,并通过用户的拾取点。ZXZX平面(平面(ZXZX):剖切平面平行于zx平面,并通过用户的拾取点。三点(三点(3 3):通过指定不在同一线段上的3点确定剖切平面。3.2.2 3.2.2 截面(截面(SECTIONSECTION) 顾名思义,截面命令用于获取实体模型的截面。截面命令不改变源实体对象,操作结果得到一个剖面图,该剖面力是一个面域对象。跟SLICE命令一样,SECTION命令也使用平面切割

53、实体对象得到截面图。启动SECTION命令有3种方法。(1)、下拉菜单:【绘图】/【实体】/【截面】。(2)、工具栏:【实体】工具栏中的截面按钮。(3)、命令行:SECTION。 【实例【实例2-262-26】 练习使用练习使用SECTIONSECTION命令。命令。 洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心3.3 3.3 编辑实体的面编辑实体的面 AutoCAD提供了丰富的实体编辑命令,大致可以分为以下4类。1、布尔操作:包括交、差、交3种运算。2、编辑实体的面:包括拉伸面、移动面、旋转面、倾斜面、复制面和改变表面颜色等。3、编辑实体的边:包括改变棱边颜色和复制棱边两种操作。4、体编

54、辑命令:包括压印、清理实体、拆分实体、抽壳和检查实体等。图列出了实体编辑工具栏各按钮的功能。3.3.1 3.3.1 拉伸面拉伸面 拉伸面命令用于拉伸实体的表面。共有两种拉伸方法,一种沿着表面的法线拉伸指定的距离,这种方法还可以指定拉伸的倾斜角度;另一种沿着某一指定的拉伸路径进行拉伸,拉伸路径可以是直线、圆弧、多段线和样条曲线等。启动拉伸面命令常用两种方法。(1)、下拉菜单:【修改】/【实体编辑】/【拉伸面】。(2)、工具栏:【实体编辑】工具栏中的拉伸面按钮 。【实例【实例2-272-27】 练习使用拉伸面命令。练习使用拉伸面命令。【实体编辑】工具栏【实体编辑】工具栏洛玻集团公司教育培训中心洛玻

55、集团公司教育培训中心 选择要拉伸的面后,拉伸方式有两个选项,说明如下:(1)、拉伸高度:输入拉伸距离和锥度角来拉伸面。对于每个面规定其外法线方向为拉伸方向,输入的拉伸距离为正时,面沿外法线方向移动;否则,沿内法线方向移动。锥度角向实体内部为正,反之为负,要根据拉伸面适当选择拉伸高度和锥度角;否则,可能在拉伸面到达拉伸高度之前就已经收缩成一点从面导致拉伸失败。(2)、路径(P):沿指定的路径拉伸实体表面。拉伸路径可以是直线、圆、圆弧、椭圆、椭圆弧、多段线或样条曲线。拉伸路径不能与面处于同一平面,也不能具有高曲率的部分。被拉伸的面从初始位置开始被拉伸,然后在路径端点结束,在终点位置拉伸面与拉伸路径

56、垂直。拉伸路径的一个端点应在被拉伸平面上,如果不在,AutoCAD将把路径移动到剖面的中心。 提示:表面沿路径拉伸时,情况比较复杂,特别是当拉伸路径为曲线提示:表面沿路径拉伸时,情况比较复杂,特别是当拉伸路径为曲线时,如果曲率太大,常常导致拉伸失败。另外,不同性质的拉伸路径使面时,如果曲率太大,常常导致拉伸失败。另外,不同性质的拉伸路径使面的拉伸有不同的特点。的拉伸有不同的特点。3.3.2 3.3.2 移动面移动面 移动面命令用于修改实体的尺寸或者改变某些特征,如孔、槽的位置等,也可以部分实现拉伸面的功能。启动移动面命令常用两种方法。(1)、下拉菜单:【修改】/【实体编辑】/【移动面】。(2)

57、、工具栏:【实体编辑】工具栏中的移动面按钮。【实例【实例2-282-28】 练习使用移动面命令。练习使用移动面命令。洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心3.3.3 3.3.3 偏移面偏移面 偏移面命令可以改变实体以及孔、槽等特征的大小。进行偏移操作时,选择要偏移的面后,AutoCAD将提示指定偏移距离。用户可以通过常的拾取两点一指定偏移距离,AutoCAD将沿表面的法线正方向移动面;用户也可以直接输入距离值,正值将沿表面正方向偏移,负值将沿反方向偏移。启动偏移面命令常用两种方法。(1)、下拉菜单:【修改】/【实体编辑】/【偏移面】。(2)、工具栏:【实体编辑】工具栏中的偏移面按钮。

58、【实例【实例2-292-29】 练习使用偏移面命令。练习使用偏移面命令。3.3.4 3.3.4 删除面删除面 见名知义,删除面命令用于删除实体的表面,但是并不是实体的任意表面都可以删除,该命令常用于删除倒角、圆角和实体内部的面,倒角面、圆角面和内表面都可以删除。启动删除面命令常用两种方法。(1)、下拉菜单:【修改】/【实体编辑】/【删除面】。(2)、工具栏:【实体编辑】工具栏中的删除按钮。【实例【实例2-302-30】 练习使用删除面命令。练习使用删除面命令。3.3.5 3.3.5 旋转面旋转面 【实例【实例2-312-31】 练习使用旋转面命令。练习使用旋转面命令。 旋转面命令用于改变表面的

59、倾斜角度或者将一些结构特征,如孔、槽等旋转到新的方位。启动旋转面命令常用两种方法。(1)、下位菜单:【修改】/【实体编辑】/【旋转面】。(2)、工具栏:【实体编辑】工具栏中的旋转面按钮。洛玻集团公司教育培训中心洛玻集团公司教育培训中心在选择要旋转的面后,旋转轴的选择有几个选项,分别介绍如下。(1 1)、经过对象的轴()、经过对象的轴(A A):AutoCAD根据用户选择的对象来确定旋转轴。如果用户选择直线,则以该直线作为旋转轴,旋转的正方向是从选择点开始沿着直线指向另一端。如果用户选择圆或者圆弧,则可以通过圆心并垂直于圆或者圆弧所在平面的直线作为旋转轴。(2 2)、视图()、视图(V V):旋

60、转轴垂直于当前视图,并通过用户的拾取点。(3 3)、)、X X轴(轴(X X):旋转轴平行于x轴,并通过用户的拾取点。(4 4)、)、Y Y轴(轴(Y Y):旋转轴平行于y轴,并通过用户的拾取点。(5 5)、)、Z Z轴(轴(Z Z):旋转轴平行于z轴,并通过用户的拾取点。3.3.6 3.3.6 倾斜面倾斜面 倾斜面命令用于使实体的表面产生锥度,如果选择实体的某一平面进行倾斜操作,则将使该平面沿指定的矢量方向倾斜指定的角度。如果用户选择圆柱面进行倾斜操作,则圆柱面将变为圆锥面。 进行倾斜操作时,倾斜方向由倾斜角度的正负与指定矢量的基点共同决定。如果输入正的角度值,则已定义的矢量绕基点向实体内部

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