CAD三维高级培训课件.ppt
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1、AutoCAD 高级培训田辉学习纲要AutoCAD三维实体设计中,首先要保证作图环境为模型空间而不是图纸空间,否则无法生成三维模型。在AutoCAD中规定了最基本的元素(体素),通过这些不同尺寸实体元素的布尔运算,相加(Union)、相减(Subtract)、相交(Intersect)等运算可以得到我们所需要的实体模型。对于形状较为复杂的实体虽然也可以通过各种运算由体素形成,却较为繁琐。一般使用拉伸(Extrude)和旋转(Revolve)命令,再用相加、相减、相交等命令得到所需要的实体。必须注意的是拉伸和旋转命令作用的对象一定要是在同一平面内的封闭多义线,还可以用编辑多义线(Pedit)命令
2、将由单线条组成的图形编辑成多义线。三维造型中最重要的一句话:当用鼠标在绘图区直接绘图时,总是绘制在XY平面上。三维造型中最重要的技巧:不停旋转UCS坐标。学习内容v三维坐标系的设置v三维图形的观察v三维线框与表面模型的建模与编辑v三维实体模型的建模与编辑坐标系的基本概念vv坐标系符合右手定则vv坐标系分为世界坐标系统和用户坐标系vv世界坐标系统(WCS)世界坐标系统(世界坐标系统(世界坐标系统(世界坐标系统(WCSWCS)是是是是AutoCADAutoCAD的基本的基本的基本的基本坐标系统。它由三个相互垂直的坐标轴组成。坐标系统。它由三个相互垂直的坐标轴组成。坐标系统。它由三个相互垂直的坐标轴
3、组成。坐标系统。它由三个相互垂直的坐标轴组成。在绘图和编辑图形的过程中,它的坐标原点在绘图和编辑图形的过程中,它的坐标原点在绘图和编辑图形的过程中,它的坐标原点在绘图和编辑图形的过程中,它的坐标原点和坐标轴的方向是不变的。和坐标轴的方向是不变的。和坐标轴的方向是不变的。和坐标轴的方向是不变的。vv用户坐标系统(UCS)用户根据自己的需要建立的自己专用坐标用户根据自己的需要建立的自己专用坐标用户根据自己的需要建立的自己专用坐标用户根据自己的需要建立的自己专用坐标系。系。系。系。坐标的输入n n直角坐标:直角坐标:x,y,zx,y,z或或 x,y,zx,y,z或点过滤或点过滤.x,.y,.zx,.
4、y,.zn n柱面坐标:柱面坐标:D A,ZD A,ZuuD D为该点在为该点在为该点在为该点在X YX Y平面上的投影到原点的距离;平面上的投影到原点的距离;平面上的投影到原点的距离;平面上的投影到原点的距离;uuA A为该点在为该点在为该点在为该点在X YX Y平面上与平面上与平面上与平面上与X X轴的角度;轴的角度;轴的角度;轴的角度;uuZ Z为该点到为该点到为该点到为该点到X YX Y平面的距离。平面的距离。平面的距离。平面的距离。n n球面坐标:球面坐标:球面坐标用一个距离和两个角度球面坐标用一个距离和两个角度球面坐标用一个距离和两个角度球面坐标用一个距离和两个角度来指定点的位置。
5、其格式为:来指定点的位置。其格式为:来指定点的位置。其格式为:来指定点的位置。其格式为:D H A VAD H A VAD H A VAD H A VAuuD D D D为该点到原点的距离为该点到原点的距离为该点到原点的距离为该点到原点的距离;uuH AH AH AH A为该点在为该点在为该点在为该点在X YX YX YX Y平面的投影同坐标系原点连线与平面的投影同坐标系原点连线与平面的投影同坐标系原点连线与平面的投影同坐标系原点连线与X X X X轴正方向的夹角轴正方向的夹角轴正方向的夹角轴正方向的夹角;uuVAVAVAVA为该点与为该点与为该点与为该点与X YX YX YX Y平面的垂直角
6、度。平面的垂直角度。平面的垂直角度。平面的垂直角度。在三维中使用世界坐标系和用户坐标系 n nAutoCAD 提供了两个坐标系:一个称为世界坐标系(WCS)的固定坐标系和一个称为用户坐标系(UCS)的可移动坐标系。UCS 对于输入坐标、定义图形平面和设置视图非常有用。改变 UCS 并不改变视点。只改变坐标系的方向和倾斜度。n n创建三维对象时,可以重定位 UCS 来简化工作。应用右手定则应用右手定则 n n在三维坐标系中,如果已知在三维坐标系中,如果已知 X X 和和 Y Y 轴的方向,轴的方向,可以使用右手定则确定可以使用右手定则确定 Z Z 轴的正方向。将右轴的正方向。将右手手背靠近屏幕放
7、置,大拇指指向手手背靠近屏幕放置,大拇指指向 X X 轴的正轴的正方向。如图所示,伸出食指和中指,食指指方向。如图所示,伸出食指和中指,食指指向向 Y Y 轴的正方向。中指所指示的方向即轴的正方向。中指所指示的方向即 Z Z 轴轴的正方向。通过旋转手,可以看到的正方向。通过旋转手,可以看到 X X、Y Y 和和 Z Z 轴如何随着轴如何随着 UCS UCS 的改变而旋转。的改变而旋转。n n还可以使用右手定则确定三维空间中绕坐标还可以使用右手定则确定三维空间中绕坐标轴旋转的正方向。将右手拇指指向轴的正方轴旋转的正方向。将右手拇指指向轴的正方向,卷曲其余四指。右手四指所指示的方向向,卷曲其余四指
8、。右手四指所指示的方向即轴的正旋转方向。即轴的正旋转方向。右手定则右手定则n n 右手定则右手定则三维坐标系的建立n n用户通过UCS命令建立用户坐标系。n n建立坐标系的方式主要有:uu指定新的原点、新的XY平面:通过移动当前 UCS 的原点,保持其 X、Y 和 Z 轴方向不变,从而定义新的 UCS。uu通过给定新的Z轴方向来给定新的坐标:用特定的 Z 轴正半轴定义 UCS。uu通过旋转UCS坐标形成新的坐标三维坐标系的建立2uu将新建的UCS与当前的视线方向对齐:以以垂直于观察方向(平行于屏幕)的平面为垂直于观察方向(平行于屏幕)的平面为 XY XY 平面,建立新的坐标系。平面,建立新的坐
9、标系。UCS UCS 原点保持不变原点保持不变uu通过选择一个平面来应用UCS坐标系:将将 UCS UCS 与实体对象的选定面对齐。要选择一个面,与实体对象的选定面对齐。要选择一个面,请在此面的边界内或面的边上单击,被选中的请在此面的边界内或面的边上单击,被选中的面将亮显,面将亮显,UCS UCS 的的 X X 轴将与找到的第一个面上轴将与找到的第一个面上的最近的边对齐的最近的边对齐三维坐标系的建立3 对象对齐n n将新建的UCS坐标与图形中的已有的对象对齐.根据选定三维对象定义新的坐标系。新 UCS 的拉伸方向(Z 轴正方向)与选定对象的一样。n n通过选择对象来定义 UCS n n如下表所
10、示定义新 UCS对象对象确定坐标原点和确定坐标原点和X轴正向的方法轴正向的方法点(点(Point)该点为新的坐标原点,该点为新的坐标原点,X轴任意确定轴任意确定直线(直线(Line)离拾取点最近的端点为坐标原点,离拾取点最近的端点为坐标原点,X轴方向与直线方向相同轴方向与直线方向相同圆(圆(Circle)圆心为新原点,圆心为新原点,X轴通过拾取点轴通过拾取点圆弧(圆弧(Arc)圆弧的圆心为新的坐标原点,圆弧的圆心为新的坐标原点,X轴通过离拾取点最近的端点轴通过离拾取点最近的端点二维多段线二维多段线(Polyline)多段线的起点为坐标原点,多段线的起点为坐标原点,X轴的方向与多段线第一段线条的
11、轴的方向与多段线第一段线条的方向一致方向一致区域填充(区域填充(Solid)区域填充的第一点为新区域填充的第一点为新UCS的原点,的原点,X轴位于初始两个点的连轴位于初始两个点的连线上线上尺寸标注尺寸标注(Dimension)尺寸文本的中点为新尺寸文本的中点为新UCS的坐标原点,尺寸标注的坐标原点,尺寸标注UCS的的X轴的轴的方向为新方向为新UCS的的X轴方向轴方向三维面(三维面(3D Face)创建三维面时确定的第一点为新创建三维面时确定的第一点为新UCS的坐标原点,第一点至的坐标原点,第一点至第二点的方向为新第二点的方向为新UCS中中X轴的方向,第一点至第四点的方向轴的方向,第一点至第四点
12、的方向为新为新UCS中中Y轴的方向轴的方向UCS坐标的显示n n视图视图|显示显示|UCSUCS坐标坐标n nUCSIconUCSIcon三维图形的观察视点n n对于一个对象,站在不同的角度观察,因为角度不同,观察的结果也不同。也就是说观察图形的方向不同,观察的结果就不同。n n视点:就是指用户的观察方向。注意:只有方向没有距离限制。n n系统定义了常用的视点得到平面视图和正等测视图视图视图菜单选项菜单选项视点视点与与X轴夹角轴夹角与与XY平面夹角平面夹角俯视图俯视图Top(0,0,1)27090仰视图仰视图Bottom(0,0,-1)27090左视图左视图Left(-1,0,0)1800右视
13、图右视图Right(1,0,0)00主视图主视图Front(0,-1,0)2700后视图后视图Back(0,1,0)900西南轴测视图西南轴测视图SW Isometric(-1,-1,-1)22545东南轴测视图东南轴测视图SE Isometric(1,-1,1)31545东北轴测视图东北轴测视图NE Isometric(1,1,1)4545西北轴测视图西北轴测视图NW Isometric(-1,1,1)13545三维图形的观察n n在三维图形中,用户可以通过视点预置命令设置视点(Ddvpoint|视图|三维视图|视点预置),或用罗盘(Vpoint|视图|三维视图|视点)确定视点,或直接选择系
14、统设定的标准视图。n n可以用动态观察:Dviewn n最常用:三维动态观察器 3 3DOrbit DOrbit 三维动态观察器n n三维动态观察时可以进行平移、缩放、窗口缩放、范围缩放和调整相机距离等操作。n n三维动态显示时可以进行消隐和着色。着色形式n n有线框图(用线或曲线显示图形对象的三维边有线框图(用线或曲线显示图形对象的三维边界)界)n n消隐(用线或曲线显示图形对象的三维边界,消隐(用线或曲线显示图形对象的三维边界,且隐去后面不可见的面)且隐去后面不可见的面)n n平面着色(给图形对象按照多边形的面方式着平面着色(给图形对象按照多边形的面方式着色,产生不够光滑的外观)色,产生不
15、够光滑的外观)n n体着色(给图形对象着色并且平滑多边形的边,体着色(给图形对象着色并且平滑多边形的边,产生较为光滑和真实的外观)产生较为光滑和真实的外观)n n带边框平面着色(平面着色线框图)带边框平面着色(平面着色线框图)n n带边框体着色(线框图体着色)带边框体着色(线框图体着色)设置UCS平面视图n n可以通过平面视图的方式来观察图形。n n命令:plan模型概述n nAutoCAD 支持三种类型的三维建模:线框模型、曲面模型和实体模型。n n线框模型:以物体的轮廓线架来表示立体的。没有体和面的信息,不能进行消隐、着色等。n n曲面模型:是计算机图学中一种重要的三维描述形式,如工业造型
16、、服装款式、飞机轮廓设计等三维造型中用处广泛。可以进行消隐、着色等。单没有实体的信息。模型概述n n线线框框模模型型描描绘绘的的是是三三维维对对象象的的骨骨架架,在在线线框框模模型型中中没有平面,只是描绘了对象边界的点、直线和曲线。没有平面,只是描绘了对象边界的点、直线和曲线。n n表表面面模模型型比比线线框框建建模模更更为为复复杂杂。不不仅仅定定义义了了三三维维对对象象的的边边,还还定定义义了了三三维维对对象象的的面面。使使用用多多边边形形网网格格定定义义镶镶嵌嵌面面。假假如如不不需需要要表表示示实实体体有有关关的的物物理理性性质质(重重量量、表表面面积积、重重心心等等),但但又又需需要要线
17、线框框所所不不能能的的消消隐隐、着着色色和和渲渲染染能能力力,就就使使用用表表面面网网格格模模型型。比如,山峰的三维地形模型。比如,山峰的三维地形模型。n n实实体体对对象象表表示示整整个个对对象象的的体体积积,在在三三维维模模型型的的类类型型中中,实实体体的的对对象象信信息息最最为为完完整整,可可以以得得到到实实体体的的重重量量、表表面面积积等等各各种种信信息息。CADCAD提提供供了了三三种种创创建建实实体体的的方方法法:使使用用基基本本体体创创建建实实体体,沿沿路路径径拉拉伸伸二二维维对对象,绕轴旋转二维对象。象,绕轴旋转二维对象。线框和表面模型vv3 3DPLOYDPLOY(三维多段线
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