AUTOCAD电子教案第14课 创建基本三维线框模型

1、第14章 创建基本三维线框模型 学习目标 本章要点上机练习 习 题学习目标 AutoCAD在机械设计领域中不仅能创建零件图、装配图等二维图形，还可以创建机械组件的三维模型。本章将从AutoCAD 2006三维坐标系等基础知识开始，详细讲解三维线框模型的创建。本章要点 三维绘图基础设置视口创建简单的三维线框模型根据标高创建三维模型 三维绘图基础 在AutoCAD中，三维几何模型主要包括线框模型和实体模型。针对这两种图形对象，三维坐标系和三维视点都是绘图的基础。三维用户坐标系视点 利用对话框设置视点 三维动态观察器三维用户坐标系在三维坐标系中工作时，可以使用固定坐标系和可移动坐标系。打开AutoC

2、AD 2006后，系统默认进入世界坐标系WCS，世界坐标系在默认状态下只有X和Y两条坐标轴。X轴方向水平向右，Y轴方向垂直向上。用户在世界坐标系绘图环境中不能改变坐标轴的方向。三维用户坐标系可移动的用户坐标系对于输入坐标、建立绘图平面和设置视图非常有用。而且在用户坐标系中改变UCS并不改变视点，只会改变坐标系的方向和倾斜度。AutoCAD坐标系统 三维用户坐标系创建三维对象时，可以重定位UCS来简化工作。在三维制图过程中，需要随时判断三维坐标的方向。有一种三维坐标判别方法右手定则：在三维坐标系中，如果已知X和Y轴的方向，可以使用右手定则确定Z轴的正方向。将右手手背靠近屏幕放置，大拇指指向X轴的

3、正方向。伸出食指和中指，食指指向Y轴的正方向。中指所指示的方向即Z轴的正方向。通过旋转手，可以看到X、Y和Z轴如何随着UCS的改变而旋转。三维用户坐标系三维用户坐标系新建三维用户坐标系UCS命令有如下两种调用方法：三维用户坐标系执行上面任一命令后，命令行将出现提示信息：“输入选项 新建(N)/移动(M)/正交(G)/上一个(U)/恢复(R)/保存(S)/删除(D)/应用(A)/?/世界(W) ：”，选择提示中的相应选项，可以进行新建、移动、恢复、保存等操作。三维用户坐标系新建 移动 正交 保存 其他选项 新建“新建”命令的各选项含义如下：原点：通过移动当前UCS的原点，保持其X、Y和Z轴方向不

4、变，从而定义新的UCS。Z 轴：用特定的Z轴正半轴定义UCS。三点：指定新UCS原点及其X和Y轴的正方向。Z轴由右手定则确定。 新建对象：根据选定三维对象定义新的坐标系。新建UCS的拉伸方向（Z轴正方向）与选定对象的拉伸方向相同。针对不同的对象类型，新建UCS的方式也不同。面：将UCS与实体对象的选定面对齐。要选择一个面，请在此面的边界内或面的边上单击，被选中的面将亮显，UCS的X轴将与找到的第一个面上的最近的边对齐。新建视图：以垂直于观察方向（平行于屏幕）的平面为XY平面，建立新的坐标系。UCS原点保持不变。不同对象确定UCS的方法 不同对象确定UCS的方法新建【例14-1】 打开（光盘：源

5、文件第14章图14-4.dwg）的三维立方体图形，新建一个坐标原点位于A点，UCS绕Z轴方向旋转180。新建移动 选择“移动选项”可以通过平移当前UCS或改变Z轴深度来重新定义UCS，这种方式移动后将保留当前XY平面方向不变。【例14-2】 将（光盘：源文件第14章图14-6.dwg）的用户坐标的原点从圆锥地面中心点沿Z轴方向上移动至圆锥顶点。移动正交 执行“正交”命令后，命令行将出现提示信息“输入选项俯视（T）/仰视（B）/主视（F）/后视（BA）/左视（L）/右视（R）：”，选择所需的选项即可切换到相应的标准正交坐标系中。这些UCS设置通常用于查看和编辑三维模型。还可以通过单击“视图”工具

6、栏中相应按钮选择正交UCS。该工具栏中等轴测视图按钮可以切换不同的等轴测试图。“视图”工具栏 保存 把当前设定的UCS按指定名称保存。该名称最多可以包含 255 个字符，包括字母、数字、空格等字符。其他选项 上一个：恢复上一个UCS。程序会保留在图纸模型空间中创建的最后10个坐标系，重复“上一个”选项逐步返回一个集或其他集。恢复：恢复已保存的UCS，使它成为当前UCS。恢复已保存的UCS并不重新建立在保存UCS时生效的观察方向。删除：从已保存的用户坐标系列表中删除指定的UCS。其他选项应用：将当前UCS设置应用到指定的视口或所有活动视口。世界：将当前用户坐标系设置为世界坐标系。WCS是所有用户

7、坐标系的基准，不能被重新定义。视点 视点就是指在AutoCAD三维空间中观察三维模型时，观察点所在的位置。而观察方向表示视点和原点之间连线的方向。在AutoCAD中，可以通过输入一个点的坐标值或确定两个旋转角度来观察方向和视点。视点和观察方向示意图 视点在绘图区设置观察视点命令的调用方法有如下几种：选择“视图/三维视图/视点”命令。在命令行中输入VPOINT命令。执行“视点”命令后，命令行将提示：“当前视图方向: VIEWDIR=0.0000,0.0000,1.0000指定视点或 旋转(R) :”。其中各选项的含义如下：视点视点：在绘图区内确定一点作为视点方向。旋转：以指定的角度进行旋转视点方

8、向。显示坐标球和三轴架：根据显示出的罗盘和三轴架确定视点。【例14-3】 将（光盘：源文件第14章图14-12.dwg）所示图形中的A点设置为视点观察图形。视点利用对话框设置视点 为了更方便地观察三维图形，AutoCAD还提供了“视点预置”对话框，通过该对话框可以很方便地控制三维图形中视点的位置和观察方向。 “视点预置”对话框 利用对话框设置视点打开“视点预置”对话框有如下几种调用方法：选择“视图/三维视图/视点预置”命令。在命令行中输入DDVPOINT命令。在打开“视点预置”对话框后，其中各选项含义如下：“绝对于WCS（W）”单选按钮：所设置的观测方向基于世界坐标系。“相对于UCS（U）”单

9、选按钮：所设置的观测方向相对于当前用户坐标系。 利用对话框设置视点左半部方形分度盘：用于设置视点在XY平面投影和X轴的夹角。当在环与矩形间选取时，有8个位置可以选择，角度的增量为45；当在分度盘内环中选取时，可以得到任意角度值。右半部半圆分度盘：用于设置视点与原点连线和XY平面夹角。当在内半圆和外半圆之间选取时，可以得到图中标注的角度值；当在内半圆区域选取时，可以得到任意角度值。利用对话框设置视点三维动态观察器 使用三维动态观察器，可以实时地控制和改变当前视口中创建的三维视图，方便用户进行模型观察。三维动态观察器打开三维动态观测器的方法有如下几种：三维动态观察器 “三维动态观察器”效果 设 置

10、 视 口 二维坐标系中只有两条坐标轴，所以针对视口只有放大和缩小操作。而在三维坐标系中，需要从不同的视点观察同一个图形对象，此时就需要对视口进行设置，如设置4个不同视点的视口，同时观察不同角度，并进行对比。这样，便可观察到图形整体与编辑的局部的位置和尺寸等关系是否正确。新建视口命令主要有如下两种调用方法：设 置 视 口选择“视图/视口/新建视口”命令。在命令行中输入VPORTS命令。【例14-4】 将三维图形创建4个视口，分别包含一个俯视图、一个主视图、一个左视图和一个西南等轴测视图。三维图形 创建简单的三维线框模型 线框模型是AutoCAD三维对象中最简单的对象，如立方体、球体等。可以使用三

11、维多段线绘制三维线框模型。三维多段线命令有如下几种调用方法：选择“绘图/三维多段线”命令。在命令行中输入3DPOLY命令。创建简单的三维线框模型执行3DPOLY命令后即可通过拾取或者输入点坐标的方式创建三维多段线的控制点，与二维多段线不同的是需要指定三维多段线端点的3个坐标值X、Y和Z值。【例14-5】 使用三维多段线命令绘制楔形线框图形。创建简单的三维线框模型根据标高创建三维模型 在AutoCAD中，可以使用ELEV标高命令通过设定二维对象的Z轴坐标创建三维线框模型。通常创建线框模型的二维对象都是闭合图形，例如多段线、多边形、矩形、圆、椭圆、闭合的样条曲线、圆环和面域。但是ELEV命令只控制新对象，而不影响现有对象。 根据标高创建三维模型每次将