AutoCAD基础教程第12章.ppt
普通高等学校计算机教育“十二五”规划教材立体化精品系列第第12章章 三维绘图基础三维绘图基础学习目标学习目标v学习要点学习要点 三维坐标系三维坐标系 三维视图的控制三维视图的控制 模型的视觉效果模型的视觉效果 绘制三维模型绘制三维模型v学习目标学习目标 认识三维坐标系，并认识三维坐标系，并 掌握三维视图的控制操作掌握三维视图的控制操作 掌握设置模型视觉样式效果的方法掌握设置模型视觉样式效果的方法 掌握绘制基本体、网格对象以及通过二维图形创建三维模型的操作掌握绘制基本体、网格对象以及通过二维图形创建三维模型的操作主要内容主要内容三维坐标系1三维视图的控制2模型的视觉效果3绘制三维模型4三维坐标系三维坐标系自定义用户坐标系自定义用户坐标系认识三维坐标系认识三维坐标系认识三维坐标系认识三维坐标系v笛卡尔笛卡尔坐标坐标笛卡尔坐标又称为直角坐标，它通过使用笛卡尔坐标又称为直角坐标，它通过使用3个坐标值（个坐标值（x,y,z）来指）来指定点的位置。其中定点的位置。其中x、y和和z分别表示该点在三维坐标系中分别表示该点在三维坐标系中x轴、轴、y轴和轴和z轴上轴上的坐标的坐标值。值。认识三维坐标系认识三维坐标系v柱柱坐标坐标柱坐标主要用在模型贴图中，定位贴纸在模型中的位置。柱坐标是通过指柱坐标主要用在模型贴图中，定位贴纸在模型中的位置。柱坐标是通过指定沿定沿UCS的的X轴夹角轴夹角方向的距离以及垂直于方向的距离以及垂直于XY平面的平面的Z轴方向值确定点的。轴方向值确定点的。柱坐标使用柱坐标使用XY平面的夹角和沿平面的夹角和沿Z轴的距离来表示。柱坐标的表示格式：轴的距离来表示。柱坐标的表示格式：“点在点在XY平面平面投影投影距离距离点在点在XY平面投影与平面投影与X轴的夹角，轴的夹角，Z轴方向上的距离轴方向上的距离”。认识三维坐标系认识三维坐标系v球球坐标坐标球坐标与柱坐标的功能和用途一样，都是用于对模型进行定位贴图。球坐球坐标与柱坐标的功能和用途一样，都是用于对模型进行定位贴图。球坐标通过指定标通过指定三维点三维点距当前距当前UCS原点的距离、在原点的距离、在XY平面中与平面中与X轴所成的角度及其与轴所成的角度及其与XY平面所成的角度来指定平面所成的角度来指定该点该点的位置。的位置。球坐标的表示格式：球坐标的表示格式：“三维点距原点的距离在三维点距原点的距离在XY平面上的投影点与原点平面上的投影点与原点连连线和线和X轴轴的夹角的夹角该点与原点连线和该点与原点连线和XY平面的夹角平面的夹角”。自定义用户坐标系自定义用户坐标系v新建用户坐标新建用户坐标系系 创建创建用户坐标系是绘制图形的必要操作。创建用户坐标系的命令有以下几用户坐标系是绘制图形的必要操作。创建用户坐标系的命令有以下几种调用种调用方法。方法。选择选择【工具工具】【新建新建UCS】菜单命令，在弹出的子菜单中选择需要的命令。菜单命令，在弹出的子菜单中选择需要的命令。在命令行中执行在命令行中执行UCS命令。命令。自定义用户坐标系自定义用户坐标系v改变改变UCS坐标坐标原点原点 系统系统默认以（默认以（0,0,0）为用户坐标系的原点，若需要以其他点作为原点绘制）为用户坐标系的原点，若需要以其他点作为原点绘制图形，可将图形，可将需要的需要的坐标点设置为原点。选择坐标点设置为原点。选择【工具工具】【新建新建UCS】【原点原点】菜单命令，系统将提示菜单命令，系统将提示“指定新指定新原点或原点或 对象对象(O):”，此时在绘图区中单击，此时在绘图区中单击或输入点的坐标即可确定新用户坐标系或输入点的坐标即可确定新用户坐标系的原点。的原点。自定义用户坐标系自定义用户坐标系v指定新指定新UCS坐标坐标 在在命令行中执行命令行中执行UCS命令，可以指定新的命令，可以指定新的UCS坐标，包括指定新原点（坐标，包括指定新原点（1个个点）、新点）、新X轴（轴（2个点）或新个点）或新XY平面（平面（3个点个点）。）。三维视图的控制三维视图的控制选择三维视图选择三维视图预设三维视点预设三维视点设置视点设置视点动态观察视图动态观察视图预设三维视点预设三维视点 预置视点就是通过设置视线预置视点就是通过设置视线在在UCS中的角度来确定三维视图的中的角度来确定三维视图的观察方向。观察方向。预置三维视点的命令主要有以下预置三维视点的命令主要有以下几种调用方法。几种调用方法。选择选择【视图视图】【三维视图三维视图】【视点预设视点预设】菜单命令。菜单命令。在命令行中执行在命令行中执行ddvpoint命令命令。执行执行“视点预设视点预设”命令后，将打命令后，将打开开“视点预设视点预设”对话框对话框，如如右图右图所所示，通过该对话框即可进行设示，通过该对话框即可进行设置置。选择三维视图选择三维视图选择三维选择三维视图的视图的方法有以下方法有以下几种。几种。选择选择【视图视图】【三维视图三维视图】菜单命令菜单命令，在打开的子菜单中根据，在打开的子菜单中根据需要选择需要选择相应的命令。相应的命令。在命令行中执行在命令行中执行view命令，将命令，将打开打开“视图管理器视图管理器”对话框，在对话框，在对话框左侧对话框左侧的的“预设视图预设视图”列表中可以列表中可以选择选择需要的视图，然后需要的视图，然后单击单击“确定确定”按钮按钮即可，即可，如右图所如右图所示。示。设置视点设置视点 选择选择【视图视图】【三维视图三维视图】【视点视点】菜单命令。菜单命令。在在命令行中执行命令行中执行vpoint命令。命令。选择选择【视图视图】【三维视图三维视图】【视点视点】菜单命令后，绘图区中会显示一个菜单命令后，绘图区中会显示一个指南针和指南针和三轴架三轴架，用户用户只需移动指南针中的十字标记即可随意地设置视图只需移动指南针中的十字标记即可随意地设置视图的方向，如下图所示。的方向，如下图所示。动态观察视图动态观察视图选择选择【视图视图】【动态观察动态观察】【受约束的动态观察受约束的动态观察】菜单命令。菜单命令。在在命令行中执行命令行中执行3dorbit命令命令。执行执行上述任意一种命令后，绘图区中将上述任意一种命令后，绘图区中将出现出现“动态观察动态观察”图标图标，这时用户拖动鼠标，即，这时用户拖动鼠标，即可动态地可动态地观察对象观察对象，观察完毕后，按，观察完毕后，按【Esc】键或键或【Enter】键即可键即可退出。退出。v受约束的动态观察受约束的动态观察动态观察视图动态观察视图 选择选择【视图视图】【动态观察动态观察】【自由动态观察自由动态观察】菜单命令。菜单命令。在在命令行中执行命令行中执行3dforbit命令命令。执行执行上述任意一种命令后，绘图区中将显示一个导航球，它被小圆分成上述任意一种命令后，绘图区中将显示一个导航球，它被小圆分成4个区域，用户个区域，用户拖拖动动这个导航球可以旋转视图。观察完毕后，按这个导航球可以旋转视图。观察完毕后，按【Esc】键或键或【Enter】键即可键即可退出。退出。v自由动态观察自由动态观察动态观察视图动态观察视图 选择选择【视图视图】【动态观察动态观察】【连续动态观察连续动态观察】菜单命令。菜单命令。在命令行中执行在命令行中执行3dcorbit命令。命令。执行执行上述任意一种命令后，绘图区中将上述任意一种命令后，绘图区中将出现出现“动态观察动态观察”图标图标，用户在连续动态观察，用户在连续动态观察移动的移动的方向上方向上单击并拖动，使对象沿正在拖动的方向开始移动，然后释放鼠标，对象在指定单击并拖动，使对象沿正在拖动的方向开始移动，然后释放鼠标，对象在指定的方向上的方向上继续继续沿它们的轨迹沿它们的轨迹运动。运动。v连续动态观察连续动态观察模型的视觉效果模型的视觉效果应用视觉样式应用视觉样式设置模型线框密度设置模型线框密度设置模型线框密度设置模型线框密度Isolines命令用于控制实体的线框密度，线框密度越大，实体就越精命令用于控制实体的线框密度，线框密度越大，实体就越精细。设置线框密度时，其命令行提示及操作如下图所示。细。设置线框密度时，其命令行提示及操作如下图所示。应用视觉样式应用视觉样式 更改更改视觉样式主要有以下几种调用视觉样式主要有以下几种调用方法。方法。选择选择【视图视图】【视觉样式视觉样式】菜单命令，在打开的菜单中选择相应的视觉样式选项。菜单命令，在打开的菜单中选择相应的视觉样式选项。选择选择【工具工具】【选项板选项板】【视觉样式视觉样式】菜单命令，在打开的菜单命令，在打开的“视觉样式管理器视觉样式管理器”面面板中选择相应的视觉样式。板中选择相应的视觉样式。在在【视图视图】【视觉样式视觉样式】组中单击相应的视觉样式按钮，即可更改视觉组中单击相应的视觉样式按钮，即可更改视觉样式。样式。绘制三维模型绘制三维模型由图形创建模型由图形创建模型绘制三维基本体绘制三维基本体课堂案例课堂案例1绘制齿轮模型绘制齿轮模型创建网格对象创建网格对象课堂案例课堂案例2绘制底座模型绘制底座模型绘制三维基本体绘制三维基本体 长方体长方体是最基本的实体对象，使用是最基本的实体对象，使用“长方体长方体”命令可以创建三维长方体或立命令可以创建三维长方体或立方体。方体。执行执行“长方体长方体”命令有以下几种调用方法。命令有以下几种调用方法。选择选择【绘图绘图】【建模建模】【长方体长方体】菜单菜单命令。命令。在在“创建创建”组中单击组中单击“长方体长方体”按钮。按钮。在命令行中执行在命令行中执行box命令。命令。v绘制长方体绘制长方体绘制三维基本体绘制三维基本体 使用使用楔体命令可以创建倾斜面在楔体命令可以创建倾斜面在X轴方向的三维实体，轴方向的三维实体，效果右图所效果右图所示。示。执行楔体执行楔体命令命令有如下几种调用有如下几种调用方法。方法。选择选择【绘图绘图】【建模建模】【楔楔体体】菜单命令菜单命令。在在“创建创建”组中组中单击单击“长方体长方体”下下拉按钮，在拉按钮，在打开打开的下拉列表中的下拉列表中选择选择“楔体楔体”选项。选项。在命令行中执行在命令行中执行wedge命令。命令。v绘制楔体绘制楔体绘制三维基本体绘制三维基本体 使用使用“球体球体”命令可创建三维实心命令可创建三维实心球体，效果如右图所示，该实体是通球体，效果如右图所示，该实体是通过半径或直径及球心来定义的。执行过半径或直径及球心来定义的。执行“球体球体”命令有如下几种调用命令有如下几种调用方法。方法。选择选择【绘图绘图】【建模建模】【球球体体】菜单菜单命令命令。在在“创建创建”组中单击下拉按钮，组中单击下拉按钮，在打开在打开的下的下拉列表中选择拉列表中选择“球体球体”选项。选项。在在命令行中执行命令行中执行sphere命令。命令。v绘制球体绘制球体绘制三维基本体绘制三维基本体使用使用“圆柱体圆柱体”命令可以生成圆柱体或椭圆柱体，分别如下图所示。执行命令可以生成圆柱体或椭圆柱体，分别如下图所示。执行“圆柱体圆柱体”命令有如命令有如下几种调用下几种调用方法。方法。选择选择【绘图绘图】【建模建模】【球体球体】菜单菜单命令命令。在在“创建创建”组中单击下拉按钮，在打开组中单击下拉按钮，在打开的下的下拉列表中选择拉列表中选择“球体球体”选项。选项。在在命令行中执行命令行中执行sphere命令。命令。v绘制圆柱体绘制圆柱体绘制三维基本体绘制三维基本体使用使用“圆锥体圆锥体”命令可以创建实心圆锥体或圆台体的三维实体，分别如下图所示。执行命令可以创建实心圆锥体或圆台体的三维实体，分别如下图所示。执行“圆锥圆锥体体”命令有如下几种调用方法。命令有如下几种调用方法。选择选择【绘图绘图】【建模建模】【圆锥体圆锥体】菜单命令。菜单命令。在在“创建创建”组中组中单击单击“长方体长方体”下下拉按钮，在打开的下拉列表中选择拉按钮，在打开的下拉列表中选择“圆锥体圆锥体”选项。选项。在命令行中执行在命令行中执行cone命令。命令。v绘制圆锥体绘制圆锥体绘制三维基本体绘制三维基本体“圆环体圆环体”命令用于创建圆环体对象，也可以创建自交圆环体和两极尖锐突出的球体，分别如命令用于创建圆环体对象，也可以创建自交圆环体和两极尖锐突出的球体，分别如下图所示。执行下图所示。执行“圆环体圆环体”命令有如下几种调用方法。命令有如下几种调用方法。选择选择【绘图绘图】【建模建模】【圆环体圆环体】菜单命令。菜单命令。在在“创建创建”组中单击下拉按钮，在打开的下拉列表中选择组中单击下拉按钮，在打开的下拉列表中选择“圆环体圆环体”选项。选项。在命令行中执行在命令行中执行torus命令。命令。v绘制圆环体绘制圆环体绘制三维基本体绘制三维基本体使用使用“棱锥体棱锥体”命令可以创建倾斜至一个点的棱锥体，也可以创建从底面倾斜至平面的棱台体，命令可以创建倾斜至一个点的棱锥体，也可以创建从底面倾斜至平面的棱台体，如下图所示。执行如下图所示。执行“棱锥体棱锥体”命令有如下几种调用方法。命令有如下几种调用方法。选择选择【绘图绘图】【建模建模】【棱锥体棱锥体】菜单命令。菜单命令。在在“创建创建”组中组中单击单击“长方体长方体”下下拉按钮，在打开的下拉列表中选择拉按钮，在打开的下拉列表中选择“棱锥体棱锥体”选项。选项。在命令行中执行在命令行中执行pyramid命令。命令。v绘制棱锥体绘制棱锥体绘制三维基本体绘制三维基本体使用使用“多段体多段体”命令可以快速绘制三维墙体。用户可以使用创建多段线方法来创建多段体命令可以快速绘制三维墙体。用户可以使用创建多段线方法来创建多段体对象。执行对象。执行“多段体多段体”命令有如下几种调用方法。执行命令有如下几种调用方法。执行“多段体多段体”命令有如下几种调用方法。命令有如下几种调用方法。选择选择【绘图绘图】【建模建模】【多段体多段体】菜单命令。菜单命令。在在“创建创建”组中单击下拉按钮，在打开的下拉列表中选择组中单击下拉按钮，在打开的下拉列表中选择“多段体多段体”选项。选项。在在命令行中执行命令行中执行Polysolid命令。命令。v绘制多段体绘制多段体由图形创建模型由图形创建模型 选择选择【绘图绘图】【建模建模】【拉伸拉伸】菜单命令。菜单命令。在在“创建创建”组中单击组中单击“拉伸拉伸”按钮。按钮。在命令行中执行在命令行中执行extrude（EXT）命令。）命令。使用使用“拉伸拉伸”命令命令对二对二维图形进行拉伸，维图形进行拉伸，得到下图所得到下图所示的三维示的三维实体。实体。v拉伸模型拉伸模型由图形创建模型由图形创建模型 选择选择【绘图绘图】【建模建模】【旋转旋转】菜单命令。菜单命令。在在“创建创建”组中单击组中单击“旋转旋转”按钮。按钮。在命令行中执行在命令行中执行revolve命令命令。使用使用“旋转旋转”命令对命令对如下图所如下图所示的二维图形进行旋转，可以得到示的二维图形进行旋转，可以得到如下图所如下图所示的示的三维三维实体。实体。v旋转模型旋转模型由图形创建模型由图形创建模型 选择选择【绘图绘图】【建模建模】【扫掠扫掠】菜单命令。菜单命令。在在“创建创建”组中单击组中单击“扫掠扫掠”按钮。按钮。在在命令行中执行命令行中执行sweep命令命令。在在俯视图中使用俯视图中使用“样条曲线样条曲线”命令绘制命令绘制如下图所如下图所示的图形，然后切换到左视图，示的图形，然后切换到左视图，绘制绘制一一个个矩形矩形作为扫掠参照对象作为扫掠参照对象。v扫掠模型扫掠模型由图形创建模型由图形创建模型 选择选择【绘图绘图】【建模建模】【放样放样】菜单命令。菜单命令。在在“创建创建”组中单击组中单击“放样放样”按钮。按钮。在命令行中执行在命令行中执行loft命令。命令。使用使用“放样放样”命令命令对下图示对下图示的二维图形进行放样，可以创建的二维图形进行放样，可以创建出的三维实体。出的三维实体。v放样模型放样模型创建网格对象创建网格对象在创建网格对象之前，可以分别用系统变量在创建网格对象之前，可以分别用系统变量SURFTAB1和和SURFTAB2控制旋转网格在控制旋转网格在M、N方向的网格密度，其中旋转轴定义为方向的网格密度，其中旋转轴定义为M方向，旋转轨迹定义为方向，旋转轨迹定义为N方向。方向。“网格密度网格密度”命令命令SURFTAB1和和SURFTAB2的预设值为的预设值为6，网格密度值越大，生成的面越，网格密度值越大，生成的面越光滑。光滑。v设置网格密度设置网格密度创建网格对象创建网格对象 选择选择【绘图绘图】【建模建模】【网格网格】【旋转网格旋转网格】菜单命令。菜单命令。在在命令行中执行命令行中执行revsurf（REV）命令）命令。执行执行“旋转网格旋转网格”命令后，选择的旋转对象可以是直线、圆弧、圆或二维、三维多段线，命令后，选择的旋转对象可以是直线、圆弧、圆或二维、三维多段线，选择的旋转轴可以选择的旋转轴可以是直线是直线或开放的二维、三维多段线，然后指定旋转的起点角度和包含角度或开放的二维、三维多段线，然后指定旋转的起点角度和包含角度。如下图所示。如下图所示。v创建旋转网格创建旋转网格创建网格对象创建网格对象选择选择【绘图绘图】【建模建模】【网格网格】【平移网格平移网格】菜单命令。菜单命令。单击单击“创建创建”组中的组中的“平移曲面平移曲面”按钮。按钮。在命令行中执行在命令行中执行tabsurfF命令。命令。在在“西南等轴测西南等轴测”视图中绘制一个六边形和一条线段作为平移网格参考视图中绘制一个六边形和一条线段作为平移网格参考图形，图形，使用使用“平移网格平移网格”命令可以命令可以创建平移创建平移网格对象，如下图所示。网格对象，如下图所示。v创建平移网格创建平移网格创建网格对象创建网格对象 选择选择【绘图绘图】【建模建模】【网格网格】【直纹网格直纹网格】菜单命令。菜单命令。单击单击“创建创建”组中的组中的“直纹曲面直纹曲面”按钮。按钮。在命令行中执行在命令行中执行rulesurf命令。命令。绘制一条线段和圆弧作为直纹网格参考图形绘制一条线段和圆弧作为直纹网格参考图形，使用，使用“直纹网格直纹网格”命令命令可以可以创建创建出直出直纹网格对象，纹网格对象，如下图所示。如下图所示。v创建直纹网格创建直纹网格创建网格对象创建网格对象 选择选择【绘图绘图】【建模建模】【网格网格】【边界网格边界网格】菜单命令。菜单命令。单击单击“创建创建”组中的组中的“边界曲面边界曲面”按钮。按钮。在在命令行中执行命令行中执行edgesurf命令命令。使用使用edgesurf命令创建网格时，选择定义的网格片必须是四条邻接边。邻接边可以是直命令创建网格时，选择定义的网格片必须是四条邻接边。邻接边可以是直线、圆弧、样条曲线或开放的二维或三维多段线。如下图所线、圆弧、样条曲线或开放的二维或三维多段线。如下图所示为创建后的效果。示为创建后的效果。v创建边界网格创建边界网格课堂案例课堂案例1绘制齿轮模型绘制齿轮模型本案例将绘制如下图所示的齿轮模型图。绘制该模型时，首先要将平面图创建为边界图形，然后将图形拉伸为三维模型，再对实体模型进行差集运算。课堂案例课堂案例2绘制底座模型绘制底座模型本案例将通过绘制底座模型的操作，讲解的三维基本体和网格对象的具体使用，本案例的效果如下图所示。课堂练习课堂练习绘制椅子模型绘制椅子模型绘制螺钉模型绘制螺钉模型绘制螺钉模型绘制螺钉模型v练习目标练习目标v本练习要求绘制本练习要求绘制如下图所示如下图所示的螺钉模型，通过本例的绘制，可以进的螺钉模型，通过本例的绘制，可以进一步掌握三维一步掌握三维基本图形基本图形的绘制方法的绘制方法。绘制螺钉模型绘制螺钉模型v操作思路操作思路绘制椅子模型绘制椅子模型v练习目标练习目标v 本本练习要求绘制练习要求绘制如下图所如下图所示的椅子模型，通过本例的绘制，可以示的椅子模型，通过本例的绘制，可以进一步掌握切换进一步掌握切换视图和视图和创建拉伸模型等创建拉伸模型等操作。操作。绘制椅子模型绘制椅子模型v操作思路操作思路课后习题课后习题 （1）使用）使用“长方体长方体”命令和命令和“楔体楔体”命令绘制如图下图所示的工命令绘制如图下图所示的工件模型。件模型。课后习题课后习题 （2）打开）打开“端盖零件图端盖零件图.dwg”图形文件，参照该零件图的尺寸绘图形文件，参照该零件图的尺寸绘制端盖模型，完成后的参考效果如下图所示。制端盖模型，完成后的参考效果如下图所示。谢谢观赏
