中科大AutoCAD2006教程课件10三维立体造型和渲染

第10章三维立体造型和渲染

●三维图形的基本编辑方法●三维图形表面、边、实体的编辑●三维图形的渲染●操作上机实例本章学习知识点开始上一张上一张返回10.1基本三维实体的绘制

本章内容目录10.2特殊三维实体的绘制

10.3三维实体的布尔运算

10.4编辑实体表面

10.5编辑三维实体

10.6消隐和着色

10.7三维渲染

10.9总结提高

10.10本章习题

10.1基本三维实体的绘制10.1.1绘制长方体AutoCAD提供了【长方体】命令用于绘制长方体。在命令行的【命令：】提示下输入box命令并按Enter键，命令行提示如下：命令:_box指定长方体的角点或[中心点(CE)]<0,0,0>:指定长方体的中心点<0,0,0>:指定角点或[立方体(C)/长度(L)]:10.1.2绘制球体启动【球体】命令的方法有：单击【实体】工具栏上的【球体】按钮或者在命令行的【命令：】提示下输入sphere命令后按Enter键。选择【绘图】|【实体】|【球体】命令，或者单击【实体】工具栏中的【球体】按钮，或者直接在命令行输入sphere命令后按Enter键，首先要设置当前线框密度，设置ISOLINES=16，指定球体球心坐标，指定球体半径。10.1.3绘制圆柱体启动【圆柱体】命令的方法：单击【实体】工具栏上的【圆柱体】按钮，或在命令行的【命令：】提示下输入cylinder命令后按Enter键。命令:_cylinder当前线框密度:ISOLINES=16指定圆柱体底面的中心点或[椭圆(E)]<0,0,0>:指定圆柱体底面的半径或[直径(D)]://输入底面半径。指定圆柱体高度或[另一个圆心(C)]://输入圆柱高度。10.1.4绘制圆锥体启动绘制【圆锥体】命令的方法是：单击【实体】工具栏上的【圆锥体】按钮，或在命令行的【命令：】提示下输入cone命令后按Enter键。然后按照系统提示输入参数即可。10.1.5绘制楔体启动【楔体】命令的方法有：单击【实体】工具栏上的【楔体】按钮，或在命令行的【命令：】提示下输入wedge命令后按Enter键。具体操作同上命令:_wedge指定楔体的第一个角点或[中心点(CE)]<0,0,0>:指定角点或[立方体(C)/长度(L)]:l指定长度:指定宽度:指定高度:10.1.6绘制圆环AutoCAD提供了【圆环】命令用于绘制圆环体。启动【圆环】命令的方法有：单击【实体】工具栏上的【圆环】按钮或在命令行的【命令：】提示下输入torus命令后按Enter键。10.2特殊三维实体的绘制10.2.1【旋转】命令的使用可以旋转的对象有：圆、椭圆、圆环、正多边形、用画矩形命令画的矩形、封闭的多义线。封闭的平面图形要先生成面域，然后调用【旋转】命令生成回转体。启动【旋转】命令的方法如下：单击【实体】工具栏上的【旋转】按钮，或在命令行的【命令：】提示下输入revolve命令后按Enter键。命令:_revolve当前线框密度:ISOLINES=16选择对象:找到1个//选择绘制的轮廓线为旋转对象。选择对象:指定旋转轴的起点或定义轴依照[对象(O)/X轴(X)/Y轴(Y)]:o//输入o。选择对象://选择中轴线为旋转轴。指定旋转角度<360>://指定旋转角度。10.2.2绘制拉伸实体AutoCAD可以拉伸的对象有：圆、椭圆、正多边形、用画矩形命令画的矩形、封闭的样条曲线、封闭的多义线、面域等命令:extrude当前线框密度://ISOLINES=30选择对象:选择对象:指定拉伸高度或[路径(P)]:指定拉伸的倾斜角度<0>:10.3三维实体的布尔运算10.3.1对实体进行合并

『并集』命令的作用是将指定的两个或两个以上实体进行合并，使其成为一个整体。打开【并集】命令的方法是：单击【实体编辑】工具栏上的【并集】按钮，或在命令行的【命令：】提示下输入union命令后按Enter键。命令:_union选择对象:找到1个//选择外部矩形旋转而成的实体。选择对象:找到2个，总计3个//选择圆环体。选择对象://直接按Enter键退出，完成【并集】命令。10.3.2从一些实体中去掉另外一些实体【差集】命令是从一些实体中去掉另外一些实体得到一个新的实体。命令:_subtract选择要从中减去的实体或面域...选择对象:找到1个//选择轴承架。选择要减去的实体或面域..选择对象:找到1个//依次选择长方体和圆柱体。选择对象:找到1个，总计2个选择对象://直接按Enter键退出。10.3.3对两个或两个以上的三维实体进行求交运算

打开【交集】命令的方法是：单击【实体编辑】工具栏上的【交集】按钮，或在命令行的【命令：】提示下分别输入intersect命令后按Enter键。命令:_intersect选择对象:找到1个//选择圆锥。选择对象:找到1个，总计2个//选择六面体棱柱。选择对象://直接按Enter键退出。10.4编辑实体表面10.4.1绘制拉伸面用【拉伸面】命令，可对选定的实体表面进行多方向的拉伸，拉伸表面的操作方法与创建拉伸实体的方法类似。单击【实体编辑】工具栏上的【拉伸面】按钮即可启动【拉伸面】命令10.4.2绘制移动面单击【实体编辑】工具栏上的【移动面】按钮，命令行提示：选择面或[放弃(U)/删除(R)]:找到一个面。//拾取正面的各表面。选择面或[放弃(U)/删除(R)/全部(ALL)]://直接按Enter键。指定基点或位移://指定任意端点为基点。指定位移的第二点:@0,-10,0选择面或[放弃(U)/删除(R)]:找到一个面。//拾取左边的圆。选择面或[放弃(U)/删除(R)/全部(ALL)]://直接按Enter键。指定基点或位移://指定上表面圆心为基点。指定位移的第二点:@-80,0,0已开始实体校验。确认之后，即可得到移动面后的实体图形10.4.3绘制偏移面利用【偏移面】命令，可以对三维实体表面进行偏移。单击【实体编辑】工具栏上的【偏移面】按钮即可启动【偏移面】命令。单击【实体编辑】工具栏上的【偏移面】按钮，命令行提示：选择面或[放弃(U)/删除(R)]:找到一个面。//拾取上表面。选择面或[放弃(U)/删除(R)/全部(ALL)]://直接按Enter键。指定偏移距离:10//指定偏移距离。继续利用【偏移面】命令将4个圆柱面向内偏移，偏移距离设置为5。确认之后，即可得到移动面后的实体图形。10.4.4绘制旋转面单击【实体编辑】工具栏上的【旋转面】按钮，命令行提示：选择面或[放弃(U)/删除(R)]:找到一个面。//选择前表面。选择面或[放弃(U)/删除(R)/全部(ALL)]://直接按Enter键。指定轴点或[经过对象的轴(A)/视图(V)/X轴(X)/Y轴(Y)/Z轴(Z)]<两点>://直接按Enter键选择2points选项。在旋转轴上指定第一个点://指定前表面的左下角点。在旋转轴上指定第二个点://指定前表面的右下角点。指定旋转角度或[参照(R)]:5//指定旋转角度。10.4.5绘制倾斜面利用【倾斜面】命令倾斜实体表面。单击【实体编辑】工具栏上的【倾斜面】按钮，命令行提示如下。选择面或[放弃(U)/删除(R)]:找到一个面。//选择上部分实体的右侧表面。选择面或[放弃(U)/删除(R)/全部(ALL)]://直接按Enter键。指定基点://指定右侧表面的左下角点。指定沿倾斜轴的另一个点://指定右侧表面的左上角点。指定倾斜角度:20//指定倾斜角度。已开始实体校验。已完成实体校验。输入面编辑选项[拉伸(E)/移动(M)/旋转(R)/偏移(O)/倾斜(T)/删除(D)/复制(C)/着色(L)/放弃(U)/退出(X)]<退出>:t//输入t。选择面或[放弃(U)/删除(R)]:找到一个面。//选择实体的前表面。选择面或[放弃(U)/删除(R)/全部(ALL)]://直接按Enter键。指定基点://指定前表面的左下角点。指定沿倾斜轴的另一个点://指定前表面的左上角点。指定倾斜角度:30//指定倾斜角度。已开始实体校验。已完成实体校验。10.4.6绘制复制面

利用【复制面】命令，可以对实体表面进行复制，复制之后生成一个曲面和面域。单击【实体编辑】工具栏上的【复制面】按钮，启动【复制面】命令。命令的执行过程如下。选择面或[放弃(U)/删除(R)]://选择表面。选择面或[放弃(U)/删除(R)/全部(ALL)]:指定基点或位移://确定复制基点。指定位移的第二点://指定第二点。10.4.7【删除面】命令的使用单击【实体编辑】工具栏上的【删除面】按钮，命令行提示如下。选择面或[放弃(U)/删除(R)]:找到一个面。//依次选择实体内部表面。选择面或[放弃(U)/删除(R)/全部(ALL)]:找到一个面。选择面或[放弃(U)/删除(R)/全部(ALL)]:找到一个面。选择面或[放弃(U)/删除(R)/全部(ALL)]:找到一个面。选择面或[放弃(U)/删除(R)/全部(ALL)]:找到一个面。选择面或[放弃(U)/删除(R)/全部(ALL)]://直接按Enter键即可完成【删除面】命令。10.4.8【着色面】命令的使用单击【实体编辑】工具栏上的【着色面】按钮，命令行提示如下。选择面或[放弃(U)/删除(R)]:找到一个面。//选择实体任意表面。选择面或[放弃(U)/删除(R)/全部(ALL)]:all//输入all。找到9个面。选择面或[放弃(U)/删除(R)/全部(ALL)]://直接按Enter键，弹出【选择颜色】对话框，如图10-57所示，从中选择适当的颜色，单击【确定】按钮，即可将所选择的颜色附着到实体表面10.5编辑三维实体10.5.1在三维实体上做印记

利用【压印】命令进行压印。单击【实体编辑】工具栏上的【压印】按钮，命令行提示如下：选择三维实体://选择三维实体。选择要压印的对象://选择多段线。是否删除源对象[是(Y)/否(N)]<N>:y选择要压印的对象://按Enter键退出。10.5.2清除掉实体表面的多余边界线条用【清除】命令可清除掉实体表面的多余边界线条。启动【清除】命令方法如下：单击【实体编辑】工具栏上的【清除】按钮，或在命令行【命令：】提示下输入clean命令后按Enter键。输入此命令后，选择需要清除的实体即可，AutoCAD将自动完成清除操作。10.5.3将实体分离利用【分割】命令，可以将实体分离。单击【实体编辑】工具栏上的【分割】按钮，或在命令行【命令：】提示下输入separate命令，来启动【分割】命令。输入此命令后，选择需要分割的实体即可，AutoCAD将自动完成操作。10.5.4将实体内部变成空心用【抽壳】命令可将实体内部变成空心，从而形成壳体。单击【实体编辑】工具栏上的【抽壳】按钮，或在命令行【命令：】提示下输入shell命令，启动【抽壳】命令。输入此命令后，将分别提示用户选择三维实体和表面。10.6消隐和着色10.6.1消隐对三维图形进行消隐，可以消除屏幕上存在而实际上应该被遮挡住的轮廓线条或其他线条，消隐后的实体更加符合现实中的视觉感受。【消隐】命令的输入方法是：选择【视图】|【消隐】命令，或在命令行的【命令：】提示下输入hide命令后按Enter键。10.6.2着色（1）打开【视图】菜单，从【着色】子菜单中选择适当的选项。（2）在命令行的【命令：】提示下输入shade命令并确认。（3）启动【着色】命令后，AutoCAD将重新生成图形并提示用户完成与否，用户不需要进行其他操作。着色完成后，屏幕上将显示着色后的图形。（4）可以用shademode命令来设置着色参数。在命令行的【命令：】提示下输入shademode命令并确认，命令行提示：输入选项[二维线框(2D)/三维线框(3D)/消隐(H)/平面着色(F)/体着色(G)/带边框平面着色(L)/带边框体着色(O)]<带边框平面着色>10.7三维渲染在屏幕上绘制好实体模型后，可以对三维实体模型进行渲染，包括填加材料、控制光源、添加场景、背景等，还可以控制实体的反射性和透明性等属性，从而生成具有真实感的实体。10.7.1快速渲染【快速渲染】命令使用系统默认的参数（包括系统默认的背景、材质、光源、明暗效果等）来渲染当前视图中的图形，【快速渲染】命令的操作方法如下。（1）单击【渲染】工具栏中的【渲染】按钮。（2）启动【快速渲染】命令后，弹出【渲染】对话框，如图10-64所示。如果用户对快速渲染得到的效果不满意，可以通过【渲染】对话框或通过其他渲染选项（如光源渲染、添加材质和添加背景等）修改渲染的各项参数，然后再执行【渲染】命令就可以得到更高要求的渲染效果。图10-6410.7.2设置光源

（1）单击【渲染】工具栏中的【光源】按钮。（2）启动【设置光源】命令后，弹出【光源】对话框，如图10-66所示。（3）可以根据实际需要对【光源】对话框的参数进行设置。图10-6610.7.3添加材质

（1）单击【渲染】工具栏中的【材质】按钮。（2）启动【材质】命令后，弹出【材质】对话框，如图10-67所示。（3）从图10-67可以看出，【材质】对话框主要由以下几部分组成：【材质】列表框：位于对话框的左上角，其中列出了当前图形文件中已经设置的材质名称。【材质库】按钮：单击该按钮，将弹出【材质库】对话框，如图10-68所示。从中可选择适当材质。【选择】按钮：用来选择将材质用于哪个实体。

图10-67【材质】对话框图10-68【材质库】对话框利用AutoCAD的渲染功能还可以对实体模型进行背景设置、雾化处理、贴图、配景等处理，以达到用户希望的效果。注：上机实训请参考课本10.9总结提高

【拉伸曲面】命令（tabsurf）生成的是空心柱面，【拉伸】命令（extrude）生成的是实心柱体。3Darray命令也可以用于对二维实体的编辑；同时，array命令同样能用于编辑三维实体；在创建环形阵列时，如旋转角度为负值，则表示沿顺时针方向阵列；输入正值，则表示沿逆时针方向阵列。图块中的二维实体不能进行旋转；用【直线】命令绘制出来的直线不能直接进行旋转，必须利用pedit命令将其修改为封闭的多段线，才能利用【旋转】命令进行旋转操作。拉伸角度必须介于0~90°之间，使用【拉伸面】命令得到的实体将与原实体组合成一个整体，从而形成一个新