CAD三维制图(初级入门)

1、绘制和编辑3D表面模型，课前在教室讲解实战练习，课前指导，提高基础知识和关键知识，基础知识，各种常用表面模型的绘制方法，3D物体的着色和消隐。关键知识，编辑3D对象的常见操作，包括3D阵列、3D镜像、3D旋转以及在3D空间中对齐两个3D对象的方法。提高知识和创建特殊的三维表面，包括绘制多边形网格，旋转表面，平移表面，直纹表面和边界表面。课堂讲解，创建基本3D表面，创建特殊3D表面着色和消隐，编辑3D对象，创建基本3D表面，创建长方体表面，创建棱锥体表面，创建楔形表面，创建球体、上半球和下半球表面，创建圆环表面和绘制3D网格。3D表面由多个3D表面组成，这与3D实体有本质的不同。通过创建曲面来构

2、建三维模型比使用三维多段线要简单得多。创建3D曲面命令有几种调用方法：选择绘制曲面3D曲面菜单命令。单击“曲面”工具栏中的按钮。从命令行执行3DFACE命令。3DFACE命令可以在3D空间的任何位置创建3面或4面曲面，并且可以将这些曲面拼接在一起形成多边形曲面。如果在西南等轴测图中使用3DFACE命令绘制一个如图17-1所示的3D曲面，命令行操作如下：图1，执行命令过程中的“不可见”选项用于控制3D曲面各边的可见性，从而建立带孔对象的正确模型。绘制三维面时，每个平面最多只能有四条边(即四个顶点)。当四个顶点具有不同的Z轴坐标值时，AutoCAD将创建非平面的三维面。为了方便用户，AutoCAD

3、提供了一种常用的三维曲面绘制方法。用户可以通过执行相应的命令并根据命令行中的提示进行操作来快速绘制相应的3D表面。绘制常用3D曲面命令的菜单命令调用方法比较复杂，需要选择绘制曲面3D曲面菜单命令，打开如图2所示的“3D对象”对话框，然后在左侧列表框中选择相应的选项或点击右侧相应的图标，最后点击按钮。在解释各种常用的三维曲面绘制方法的过程中，将不再提及这种调用方法。图2。创建长方体曲面的命令有几种调用方法：单击曲面工具栏中的按钮。在命令行上执行AI_BOX命令。要创建一个长方体表面，如图3所示，如果使用AI_BOX命令创建一个长方体表面，如图3所示，命令行操作如下：执行命令过程中的选项有如下含义

4、：Cube:输入第一个长度，选择此选项创建一个长、宽、高相等的立方体。参照：将框的表面与图形中的其他对象对齐，或以指定的角度旋转。创建棱锥曲面的命令可以如下调用：单击曲面工具栏中的按钮。从命令行执行人工智能金字塔命令。在使用人工智能金字塔命令的过程中，您可以选择不同的选项来创建一个以其顶面作为点、边或面的金字塔。例如，要创建一个以其顶面为边的棱锥，如图4所示，其命令行操作如下：图4，执行命令过程中每个选项的含义如下：四面体：选择该选项后，棱锥底面的第四个角将自动与第一个角重合，并出现一条提示信息，“指定顶点或如果在提示信息中选择了“顶面”选项，则需要指定3个点来定义三棱锥的顶面。边：将金字塔的

5、顶面定义为边，如图4所示。选择此选项后，您需要指定边的两个端点，并注意指定的顺序以避免自相交线框。顶面：将金字塔的顶面定义为平面。选择此选项后，您需要指定顶面的四个角，并注意指定时的顺序，否则，将创建一个自相交多边形网格。创建楔形曲面的命令可以如下调用：单击曲面工具栏中的按钮。从命令行执行AI _ WEDGE命令。创建类似于长方体的楔形面。如果使用AI _ WEDGE命令创建如图17-5所示的楔形曲面，其命令行操作如下：图5，创建球面、上半球面和下半球面的方法完全相同，必须指定曲面的中心点、球面半径和经纬线数。有几种方法可以调用命令来创建球面：单击“曲面”工具栏中的按钮。从命令行执行AI_SP

6、HERE命令。有几种方法可以调用命令来创建上半球曲面：单击曲面工具栏中的按钮。从命令行执行人工智能命令。有几种方法可以调用该命令来创建下半球曲面：单击曲面工具栏中的按钮。从命令行执行人工智能命令。创建一个球体、一个上半球和一个下半球表面。例如，使用AI_SPHERE命令创建一个直径为50的球体，其效果如图6所示，其命令行操作如下：图6，球体表面上经度和纬度线的默认数量为16，用户可以重新指定，但必须是大于1的正整数。设置的经度和纬度线的数量越多，着色后的表面就越平滑，但再生、平移或缩放所需的时间就越长。如果经线和纬线的数量设置为48，则绘制具有相同直径的球表面，效果如图7所示。图7，当创建上半

7、球面和下半球面时，默认的经线数量是16，默认的纬线数量是8。如果创建一个直径为50的上半球面和下半球面，效果分别如图8和图9所示。图8，图9，创建圆锥表面的命令可以如下调用：单击表面工具栏中的按钮。在命令行上执行AI_CONE命令。例如，要创建一个圆锥表面，使用AI_CONE命令创建一个圆锥表面，如图10所示。命令行操作如下：图10。指定圆锥表面的顶面半径时，如果输入正数，将创建一个圆锥平截头体。例如，当顶面半径设置为8时的效果如图11所示。在图11中，创建圆环曲面的命令可以如下调用：单击曲面工具栏中的按钮。从命令行执行AI _ TORUS命令。人工智能环面命令可以创建一个平行于当前坐标系的X

8、Y平面的环形多边形网格。如果您创建一个如图12所示的圆环面，它的命令行操作如下：图12，通过对话框指定观察点。DDVPOINT和VPOINT命令都只能在模型空间中使用。DDVPOINT命令可以使用对话框来控制视点，而VPOINT以平行投影模式显示。如果你想动态观察一个三维模型，你可以通过三维动态观察来实现。有几种方法可以使用3D动态查看器：选择查看3D动态查看器菜单命令。单击3D动态查看器工具栏中的按钮。从命令行执行3D轨道(3DO)命令。使用3D动态观察器，您可以使用定点设备来操纵模型视图，并且您可以从模型周围的任何视点直观地观察整个模型或模型中的任何对象。在命令行中，指定的圆环半径是指圆环

9、中心到最外侧的距离，而不是到圆管中心的距离，而圆管半径是指圆管中心到最外侧的距离，如图13所示。因此，圆管的半径值必须小于圆环半径值的50%，否则无法创建圆环曲面。如图13所示，通过选择工具选项菜单命令，打开“选项”对话框，单击“显示”选项卡，在“显示精度”列的“每条折线曲线的线段数”文本框中输入所需值，然后单击按钮关闭对话框，可以设置球面、锥面和圆环面等曲面上的默认经线和纬线数。创建3D网格的命令可以如下调用：单击“曲面”工具栏中的按钮。从命令行执行3DMESH命令。3DMESH命令可以根据4个点创建一个平面网格，在创建过程中需要指定m和n方向的网格数，这与XY平面的x轴方向和y轴方向相似。

10、在绘制三维网格时，在m方向和n方向上设置的网格数量决定了在这两个方向上生成的直线的数量，并且指定的顶点数量是在这两个方向上设置的数值的乘积。例如，要创建如图14所示的3D网格，其命令行操作如下：图14，创建一个特殊的3D曲面，一个旋转曲面平移曲面直纹面边界曲面。除了基本的三维曲面，AutoCAD还提供了一些创建特殊三维曲面的方法，可以将两个或多个满足一定条件的2D对象转换成三维曲面，如旋转曲面、平移曲面、直纹面、边界曲面等。在m和n方向上生成的线的密度可以由系统变量SURFTAB1和SURFTAB2控制。SURFTAB1和SURFTAB2的默认值都是6。这里，它们被设置为20，然后执行以下操作

11、。命令行操作如下：旋转曲面。旋转表面可以围绕指定的轴与主体部分的外轮廓线旋转一定的角度，从而生成网格表面。旋转曲面命令有几种调用方法：选择绘图曲面旋转曲面菜单命令。单击“曲面”工具栏中的按钮。从命令行执行REVSURF命令。图15，当通过REVSURF命令创建曲面时，所选旋转轴和要旋转的对象必须在同一平面上，否则该命令无法执行。如果使用旋转曲面的功能，围绕图15所示的左直线旋转右多段线，创建一个如图16所示的空心轴，其命令行操作如下：图16，当命令执行时，如果角度值为正，它将逆时针旋转，如果角度值为负，它将顺时针旋转。执行REVSURF命令后，一次只能选择一个要旋转的对象和一个作为旋转轴的对象

12、。要旋转的对象可以是二维对象，如圆、弧、线和多段线，但只有直线和未闭合的多段线可以用作旋转轴。如果选定的旋转轴是具有旋转顶点的多段线，系统会自动将多段线两端之间的连接线作为旋转轴。平移该表面，并旋转平移的表面以沿着指定的矢量方向拉伸对象，从而获得3D表面模型。有几种方法可以转换曲面命令：选择绘图曲面转换曲面菜单命令。单击“曲面”工具栏中的按钮。从命令行执行TABSURF命令。平移曲面时，要拉伸的轮廓曲线可以是直线、圆弧、圆和多段线，但指定拉伸方向的线型必须是直线和未闭合的多段线。如果拉伸矢量线选择多段线，拉伸方向是两个端点之间的连接线，拉伸长度是所选直线或多段线的两个端点之间的长度。然而，应当

13、注意，拉伸矢量线和拉伸对象不能位于同一平面上，否则不能执行拉伸。如图17所示，如果使用TABSURF命令在XY平面内沿z方向平移多段直线的直线，则得到如图18所示的3D模型，其命令行操作如下：图17，在执行该命令的过程中，拉伸方向与选择作为矢量方向的物体的拾取点有关，如果拾取点靠近直线的右端，则作为轮廓曲线的物体将拉伸到左端。图18，直纹面，直纹面命令主要有以下调用方法：选择绘制直纹面菜单命令。单击“曲面”工具栏中的按钮。从命令行执行RULESURF命令。直纹面可以在两条指定的曲线、曲线和直线、直线和直线之间生成网格空间曲面。如果使用RULESURF命令，如图19所示的直线和圆弧将进行直纹面操

14、作，得到如图20所示的3D曲面。命令行操作如下：图19和图20。用于定义曲面边界的线性形状可以是点、直线、平滑曲线、圆、弧、多段线等。如果边界是圆，则规则曲面将从圆的起点创建一个曲面。例如，选择一个圆和一个正六边形来操作直纹面，其效果如图21所示。如果边界是多段线，则规则曲面将从多段线的最后一个端点创建曲面；如果边界是其他线性类型，当选择对象时，规则曲面的创建将与拾取的位置相关，例如直线和圆弧，如图19所示。选择对象时，会拾取直线或圆弧的上端或下端，获得的效果如图22所示。图21，图22，当执行RULESURF命令时，需要选择两条曲线或直线。如果选定的第一个对象是闭合的，则另一个对象也必须选择

15、一个闭合的对象或点；如果第一个选定对象是非闭合对象，则另一个选定对象也不能是闭合对象。边界表面可以由由三维空间中的四条直线、圆弧或多段线形成的闭环来界定，以生成复杂的三维网格表面。有几种调用边界曲面命令的方法：选择绘制曲面边界曲面菜单命令。单击“曲面”工具栏中的按钮。从命令行执行EDGESURF命令。边界曲面，图23，边界曲面的四条边界线必须首尾相连，否则操作无法完成。例如，使用图中首尾相连的四条直线和圆弧作为边界来操作边界曲面，得到了如图24所示的三维模型，其命令行操作如下：图24，着色和消隐，第18课将解释的曲面模型和实体模型，系统都用多条轮廓素线来表示它们的曲面。如果模型的结构比较复杂，

16、这两个三维模型可以根据需要以不同的形式进行着色或消隐，从而实现它们。有几种方法可以调用着色命令：在视图着色菜单命令下选择相应的子菜单命令。单击“底纹”工具栏中的相应按钮。从命令行执行SHADEMODE命令。有许多着色方式，消隐也是着色方式之一。AutoCAD中的着色模式主要包括2D线框、三维线框、消隐、平面着色、体着色、带边框的平面着色和带边框的体着色。着色针对当前视图，因此在选择相应的着色模式后，当前视图中的所有曲面模型和实体模型都将被更改。命令行操作如下：图25。在执行命令的过程中，各种选项的含义如下：2D线框：用直线和曲线表示的边界显示对象。在这种模式下，光栅和OLE对象、线条类型和线条

17、宽度都是可见的，如图25所示。该选项对应于底纹工具栏中的按钮。图26，3D线框：当显示对象时，使用直线和曲线来表示边界。在这种模式下，一个彩色的三维UCS坐标系图标将显示在绘图区域中，并且诸如光栅和OLE对象、线条类型和线条宽度等属性是不可见的，如图26所示。该选项对应于底纹工具栏中的按钮。图27，隐藏：显示由3D线框表示的对象，隐藏从当前视点不能直接看到的3D模型内部和后面的线，如图17-27所示。该选项对应于底纹工具栏中的按钮。图28，平面着色：给多边形面之间的对象着色，但是着色效果很粗糙，如图28所示。该选项对应于底纹工具栏中的按钮。图29，体着色：给多边形平面之间的对象着色，平滑对象的边缘，使着色对象的外观更加平滑和逼真，如图29所示。该选项对应于底纹工具栏中的按钮。图30，带边框的平面着色：平面着色和线框着色两种模式相结合，带有平面着色的对象总是带边框显示，如图30所示。该选项对应于底纹工具栏中的按钮。图31，带边框的主体着色：结合主体着色和线框着色两种模式，主体着色的对象将始终显示为线框，如图31所示。该选项对应于底纹工具栏中的按钮。编辑3D对象，3D阵列3D镜像3D旋转对齐位置，大多数用于编辑2D对象的命令也可用于编辑3D对象，如移动、复制、镜像、阵列