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1、一.三维模型基础 1.三维模型概述 1）线性模型：是对三维对象的轮廓描述。线性模型没有表面，由描述轮廓的点、线、面组成，如图9-1所示。2）表面模型：是用面来描述三维对象。3)实体模型：实体模型不仅具有线和面的特征，而且还具有实体,单元九 三维绘图,的，实体模型示例如图9-2所示。,图9-1线框模型 图9-2实体模型,2.三维坐标系统 1）世界坐标系。每种三维图形系统都有一个基准坐标系，称为“世界坐标系”简称Wcs。Wcs是一个固定不变的笛卡坐标系即直角坐标系。2）用户坐标系。在进行三维空间图形的绘制时，为了方便创建三维模型，系统允许根据自己的需要设定坐标系，即用户坐标系简称Ucs。,图9-3
2、世界坐标,图9-4用户坐标系,3.在三维空间中精确定位 1）直接输入点的坐标。在三维空间中，对点进行选择和定位的第一个方法就是在命令中直接输入点的坐标，具体的坐标值又可采用相对坐标和绝对坐标，用这种方式可得到准确的图形。2）使用对象捕捉。打开菜单：【工具】【草图设置】【对象捕捉】来设置这些位置点，使用鼠标捕捉即可。,4.建立Ucs坐标系（1）指定 Ucs 的原点 创建坐标系：【原点】：选择该菜单项，可以设置坐标原点。新坐标系将平行于原Ucs，坐标轴的方向不变，接受原XY平面。坐标原点如图9-5所示。,图9-5原点坐标系,图9-6指定面创建坐标,（2）【面】：根据实体面调整Ucs 指定三维实体的
3、一个面，使 Ucs 与之对齐。可通过在面的边界内或面所在的边上单击以选择三维实体的一个面，亮显被选中的面。Ucs 的 X 轴将与选择的第一个面上的选择点最近的边对齐。如图9-6所示。（3）使用【视图】创建坐标系【视图】：选择该菜单项，可以设置当前的Ucs平行于当前视图，原点不变（4）【世界】：选择该菜单项，可以从当前的用户坐标系恢复到世界坐标系。（5）使用旋转【X】/【Y】/【Z】轴创建坐标系:选择这个菜单项，可以将当前Ucs坐标系按指定的角度绕X、Y、Z轴旋转，以便建立新的Ucs坐标系,二.三维视图观察,1.平面视图与三维视图,在二维平面中绘制球体，此时Z轴垂直于屏幕，指向我们。视点位于屏幕
4、正前方，此时看到球体在XY平面上的投影，即平面视图，如图9-13所示。如果选择【视图】【三维视图】【西南等轴测】菜单，这时将看到一个三维球体，即三维视图，如图9-14所示。,图9-13平面视图,图9-14三维视图,在AutoCAD中用十个视点去观察即得到十个标准的视图，这十个视图分两大类，即平面视图和三维视图，如图9-15和9-16所示。选择【视图】【三维视图】菜单即有：正投影视图的6种平面视图，四种等轴测图图标,图9-15 6种平面视图,图9-16 4种等轴测视图,2.动态观察器查看三维视图 1）执行“三维动态观察器”命令方法 工具栏：【三维动态观察器】工具栏【三维动态观察】按钮 菜 单：选
5、择【视图】【三维动态观察器（B）】命令 命令行：在命令行输入3Dorbit后按回车键 2）操作步骤工具栏：【三维动态观察器】【三维动态观察】进入三维动态观察模式，控制在三维空间交互查看对象，自由动态观察：不参照平面，在任意方向上进行动态观察。,3.改变视觉样式显示三维实体,为了能够看到三维模型的边和着色的显示效果，系统提供了叫做视觉样式的5种设置，可根据需要自己选择，如图9-20所示。,图9-20 三维视觉样式,选择任意一种视觉样式名称，即可改变当前视图的模型显示效果，三维概念、三维线框、三维隐藏、真实地显示效果分别如图9-21所示。,图9-21轴承三维视觉样式效,三.三维实体建模,任何一个实
6、体都是由多个基本体组成的，AutoCAD工具栏提供了几种常见几何体的创建命令。常用实体工具栏如图9-22所示。选择【绘图】【建模】在弹出的子菜单中包含长方体，球体，圆柱体，圆锥体，楔体和圆环体等命令，如图9-23所示。,图9-22常用实体工具栏,图9-23基本实体菜单命令栏,1)执行“绘制多段体”命令方法工具栏：【建模】工具栏多段体按钮。菜单：选择【绘图】【建模】【多段体（P）】命令命令行：在命令行输入PolySolid后按回车键,9-24建模基本实体工具栏,选择菜单命令【工具】【工具行】AutoCAD子菜单提供了所有工具栏，建模基本实体工具栏，如图9-24所示,使用多段体命令绘制直角和曲线墙
7、壁,如图925所示。,图925,命令:Polysolid 高度=80.0000,宽度=5.0000,对正=居中指定起点或 对象(O)/高度(H)/宽度(W)/对正(J):点取一点指定下一个点或 圆弧(A)/闭合(C)/放弃(U):（绘制水平线）指定下一个点或 圆弧(A)/闭合(C)/放弃(U):（绘制向上倾斜线）指定下一个点或 圆弧(A)/闭合(C)/放弃(U):（绘制向下倾斜线）指定下一个点圆弧(A)/闭合（C）/放弃（U）:输入a，按回车键，（绘制圆弧型线段）指定圆弧的端点或 闭合(C)/方向(D)/直线(L)/第二个点(S)/放弃(U):点击一点，（指定圆弧的端点绘制圆弧型线段）指定圆弧
8、的端点或 闭合(C)/方向(D)/直线(L)/第二个点(S)/放弃(U):L，（绘制直线段，回车）,1.拉伸执行“绘制棱锥体”命令方法工具栏：【建模】工具栏【拉伸】按钮菜 单：选择【绘图】【建模】【拉伸（X）】命令命令行：在命令行输入Extrude后按回车键功能：通过拉伸命令将二维图形创建为有厚度的三维外观的模型。,四.通过二维图形创建三维实体,对图9-38a中的图形进行拉伸，拉伸高度为50，倾斜角为20度，结果如图9-38b所示。,图9-38a矩形图形,图9-38b拉伸矩形,命令:extrude当前线框密度:ISOLINES=4选择要拉伸的对象:找到 1 个（在西南等轴测中选定二维矩形）选择
9、要拉伸的对象（选定对象呈虚线后回车）指定拉伸的高度或 方向(D)/路径(P)/倾斜角(T)输入t：（输入倾斜角命令T）指定拉伸的倾斜角度：20（输入倾斜角20度）指定拉伸的高度或 方向(D)/路径(P)/倾斜角(T)50.0000:（输入拉伸高度50回车）,2.旋转对象执行“绘制旋转体”命令方法工具栏：【建模】工具栏【旋转】按钮菜 单：选择【绘图】【建模】【旋转（R）】命令命令行：在命令行输入Revolve后按回车键功能；将选取的二维对象按指定的旋转轴旋转，最后形成实体。在二维空间画出要旋转的对象和旋转轴,如图9-39a、b、c所示。,图9-39a平面图形,命令:Revolv 当前线框密度:I
10、SOLINES=4选择要旋转的对象:找到 1 个（点击曲线为旋转对象后回车）选择要旋转的对象:指定轴起点或根据以下选项之一定义轴 对象(O)/X/Y/Z：（选直线）指定轴端点:（在直线选两个端点）指定旋转角度或 起点角度(ST):（若旋转360度回车）,图9-39b旋转图形,图9-39c在三维图旋转图形,1.通过布尔运算创建复杂实体。1）对象并集（1）执行“并集”命令方法工具栏：【实体编辑】工具栏【并集】按钮菜 单：选择【修改】【实体编辑】【并集(U)】命令命令行：在命令行输入UNION后按回车键功能：将两个实体组合为一体。,五.编辑实体,对图9-44A中的两个圆柱体组合求并集，结果如图9-4
11、4B。,图9-44A两个圆柱体组合,图9-44B除去两个圆柱体公共部分,命令：union选择对象:找到 1 个选择对象:总计 2 个（点击大圆柱，点击小圆柱回车，命令将两个物体生成一体）,2）对象差集（1）执行“差集”命令方法 工具栏：【实体编辑】工具栏【差集】按钮 菜 单：选择【修改】【实体编辑】【差集(S)】命令 命令行：在命令行输入Subtract后按回车键 功能：从一个实体中减去另一个实体,对图9-45A中相交的大的圆柱体和小的圆柱体，利用差集命令，将大圆柱体减去小圆柱体，达到在大圆柱体上打孔的效果，结果如图9-45B,图9-45A两个圆柱体组合,图9-45B对两个圆柱体相减,1.三维
12、阵列 1）矩形阵列：按行、列、层复制对象。（1）执行“三维阵列”命令方法 工具栏：【修改】工具栏【三维阵列】按钮 菜 单：选择【修改】【三维操作(3)】【三维阵列(3)】命令 命令行：在命令行输入3Darray后按回车键 功能：快速复制实体对象,六.实体三维操作,将图9-47中的实体a按3行3列3层进行矩形阵列,图9-47三维矩形阵列命,输入行数(-):3（Y轴方向行数三行）输入列数(|):3（X轴方向列数三列）输入层数(.):3（Z轴方向层数三层）指定行间距(-):20（行间距 20）指定列间距(|):20（列间距 20）指定层间距(.):20（层间距:20回车）,将图9-48中的实体a按阵列数8个进行环形阵列,图9-48三维环形阵列命令,命令:darray选择对象:找到 1 个（选择长方体A）选择对象:输入阵列类型 矩形(R)/环形(P):P（选择环形(P)）输入阵列中的项目数目:8（阵列数8个）指定要填充的角度(+=逆时针,-=顺时针):（360度填充，回车）旋转阵列对象？是(Y)/否(N):（实体A自身旋转，回车）指定阵列的中心点:（在圆盘底面上面中心点击一点）指定旋转轴上的第二点:（沿Z轴正方向点击一点，回车）,
