Auto CAD机械制图基础教程-第7章 三维绘图基础知识

AutoCAD机械制图基础教程--第7章三维绘图基础知识第章三维绘图基础知识第章三维绘图基础知识AutoCAD2004在工程制图的应用中有一项重要的功能,即绘图零件的三维实体模型。AutoCAD2004提供直接绘制三维实体的功能,并支持多种三维绘制方法。本章主要向用户介绍三维绘图的基础知识,讲解基本的三维图形绘制和编辑命令,使用户对AutoCAD2004三维造型的特点、使用方法及使用技巧有基本的了解,掌握一定三维图形的看图和绘图能力。7.1基本概念7.2基本绘图操作7.3绘制三维表面模型7.4基本编辑操作7.5观察和渲染三维图形7.6三维典型零件绘制实例7.1基本概念7.1基本概念三维造型的分类三维造型的分类用计算机绘制三维图形的技术称为三维几何造型。AutoCAD2004可绘制的三维图形有线框模型、表面模型和实体模型3种类型。?1.线框模型?1.线框模型线框模型是三维形体的框架,是一种较直观和简单的三维表达方式,由描述对象的线段和曲线组成,如图7-1所示。图7-1线框模型示例?2.表面模型?2.表面模型表面模型用面描述三维对象,它不仅定义了三维对象的边界,而且还定义了表面,即其具有面的特征。图7-2给出了表面模型的示例。图7-2表面模型示例?3.实体模型?3.实体模型实体模型不仅具有线、面的特征,而且还具有体的特征。图7-3给出了实体模型的几个示例。图7-3实体模型示例对于实体模型,我们可以直接了解它的体特性,如体积、重心、转动惯量和惯性矩等;可以对它进行消隐、剖切和装配干涉检查等操作,还可以对具有基本形状的实体进行并、交、差等布尔运算,以创建复杂的组合体。此外,由于着色、渲染等技术的运用可以使实体表面表现出很好的可视性,因而实体模型还广泛用于三维动画、广告设计等领域。?7.1.2用户坐标系的基本概念?7.1.2用户坐标系的基本概念用户坐标系(UCS)是用来指明当前可以实施绘图操作的默认的坐标系,在任何情况下都有且仅有一个当前用户坐标系。用户坐标系统由用户来指定,它可以在任意平面上定义XY平面,并根据这个平面,垂直拉伸出Z轴,组成坐标系统。它大大方便了三维物体绘制时坐标的定位。AutoCAD的大多数几何编辑命令取决于UCS的位置和方向,图形将绘制在当前UCS的XY平面上。UCS命令设置用户坐标系在三维空间中的方向,它定义二维对象的方向和THICKNESS系统变量的拉伸方向,它也提供rotate(旋转)命令的旋转轴,并为指定点提供默认的投影平面。图7-4所示为移动前后的UCS,图7-5给出了UCS下拉菜单及UCS工具栏。图7-4移动前、后的UCS图7-5UCS下拉菜单及UCS工具栏7.2基本绘图操作7.2基本绘图操作AutoCAD2004提供有多种绘制三维图形的方法,本节主要介绍三维实体造型。实体模型不仅可以使设计思想可视化,而且经常用来作为虚拟的原型进行分析,如体积、重心位置、转动惯性和应力等。下面分别介绍基本几何实体的造型。基本几何实体包括长方体、球体、圆柱体、圆锥体、楔体和圆环。“实体”工具栏如图7-7所示。图7-7“实体”工具栏用命令绘制长用命令绘制长方体方体?1.功能?1.功能BOX命令按指定方式绘制长方体和立方体(如图7-8所示)。创建长方体之后,不能对其进行拉伸或改变其尺寸。但可以用SOLIDEDIT拉伸长方体的面。?-图绘制长方体?2.输入命令?2.输入命令①从“实体”工具栏中单击“长方体”按钮。②选择“绘图”→“实体”→“长方体”命令。③从键盘输入命令:box?3.命令操作?3.命令操作(1)指定两对角点和高度(缺省项)命令:box?指定长方体的角点或[中心点CE]0,0,0:(指定长方体的一个角点)?指定角点或[立方体C/长度L]:(指定长方体的另一个角点)?指定高度:(输入正值将沿当前UCS的Z轴正方向绘制高度。如果输入的是负值,则沿Z轴的负方向绘制高度。)?命令:?(2)立方体(2)立方体命令:box?指定长方体的角点或[中心点CE]0,0,0:(指定立方体的一个角点)?指定角点或[立方体C/长度L]:C?指定长度:(输入立方体的长度)?命令:?7.2.2用命令绘制球体?7.2.2用命令绘制球体?1.功能?1.功能SPHERE命令用于按指定方式绘制球体(如图7-9所示)。7-9图绘制球体?2.输入命令?2.输入命令①从“实体”工具栏中单击“球体”按钮。②选择“绘图”→“实体”→“球体”命令。③从键盘输入命令:sphere?3.命令操作?3.命令操作命令:sphere?当前线框密度:ISOLINES4(信息提示)指定球体球心0,0,0:(指定球体的中心点)?指定球体半径或[直径D]:(输入球体的半径)?命令:?7.2.3用?命令绘制圆?7.2.3用?命令绘制圆柱体柱体?1.功能?1.功能CYLINDER命令用于建立圆柱体(如图7-10所示),圆柱底面既可以是圆,也可以是椭圆。图-0?绘制圆柱体?2.输入命令?2.输入命令①从“实体”工具栏中单击“圆柱体”按钮。②选择“绘图”→“实体”→“圆柱体”命令。③从键盘输入命令:cylinder?3.命令操作?3.命令操作(1)圆柱体(缺省项)(1)圆柱体(缺省项)命令:cylinder?当前线框密度:ISOLINES4(信息提示)指定圆柱体底面的中心点或[椭圆E]0,0,0:(指定圆柱体的底面中心点)?指定圆柱体底面的半径或[直径D]:(输入圆柱体底面的半径)?指定圆柱体高度或[另一个圆心C]:(输入圆柱体高度)?命令:?(2)椭圆底面圆柱体(2)椭圆底面圆柱体命令:cylinder?当前线框密度:ISOLINES4(信息提示)指定圆柱体底面的中心点或[椭圆E]0,0,0:E?指定圆柱体底面椭圆的轴端点或[中心点C]:(指定圆柱体底面椭圆的一个轴端点)?指定圆柱体底面椭圆的第二个轴端点:(指定圆柱体底面椭圆的另一个轴端点)?指定圆柱体底面的另一个轴的长度:(输入圆柱体底面椭圆的另一根轴长度)?指定圆柱体高度或[另一个圆心C]:(输入椭圆底面圆柱体的高度)?命令:?7.2.4?用命令绘制圆锥?7.2.4?用命令绘制圆锥体体?1.功能1.功能CONE命令用于创建圆锥体或椭圆锥体(如图7-11所示)。图7-11绘制圆锥体?2.输入命令?2.输入命令①从“实体”工具栏中单击“圆锥体”按钮。②选择“绘图”→“实体”→“圆锥体”命令。③从键盘输入命令:cone?3.命令操作?3.命令操作(1)圆锥体(缺省项)(1)圆锥体(缺省项)命令:cone?当前线框密度:ISOLINES4(信息提示)指定圆锥体底面的中心点或[椭圆E]0,0,0:(指定圆锥体的底面中心点)?指定圆锥体底面的半径或[直径D]:(输入圆锥体底面的半径)?指定圆锥体高度或[顶点A]:(输入圆锥体高度)?命令:?(2)椭圆锥体(2)椭圆锥体命令:cone?当前线框密度:ISOLINES4(信息提示)指定圆锥体底面的中心点或[椭圆E]0,0,0:E?指定圆锥体底面椭圆的轴端点或[中心点C]:(指定圆锥体底面椭圆的一个轴端点)?指定圆锥体底面椭圆的第二个轴端点:(指定圆锥体底面椭圆的另