AutoCAD2004基础教程 第十六课时 绘制三维图形

第十六课时 绘制三维图形

重点与难点：本节重点讲解了三维坐标表示及三维图形观察方法；使用直线、样条曲线、三维多段线和各种曲面绘制命令绘制三维图形；使用基本命令绘制三维实体以及通过对二维图形进行拉伸、旋转等操作创建各种各样的复杂实体。

在工程设计和绘图过程中，三维图形应用越来越广泛。AutoCAD可以利用3种方式来创建三维图形，即线架模型方式、曲面模型方式和实体模型方式。线架模型方式为一种轮廓模型，它由三维的直线和曲线组成，没有面和体的特征。曲面模型用面描述三维对象，它不仅定义了三维对象的边界，而且还定义了表面即具有面的特征。实体模型不仅具有线和面的特征，而且还具有体的特征，各实体对象间可以进行各种布尔运算操作，从而创建复杂的三维实体图形。

如何将单个视口变成四个视口方法

视口工具栏中点击显示“视口”对话框，选四个相等视图，改为三维，在左上角为俯视图，右上角为主视图（前视图），左下角为左视图，右下角为–—等轴测。

观察三维图形

在AutoCAD中，使用“视图”菜单下的“缩放”、“视图”菜单下的“平移”子菜单中的命令可以缩放或平移三维图形，以观察图形的整体或局部。其方法与观察平面图形的方法相同。此外，在观测三维图形时，还可以通过旋转、消隐及着色等方法来观察三维图形。

u 消隐图形

在绘制三维曲面及实体时，为了更好地观察效果，可选择“视图”菜单下的“消隐”命令(HIDE)，暂时隐藏位于实体背后而被遮挡的部分。

u 着色图形

在AutoCAD中，使用“视图”菜单下的“着色”子菜单中的命令，可生成“二维线框”、“三维线框”、“消隐”、“平面渲染”、“体渲染”、“带边框平面渲染”和“带边框体渲染”多种视图。例如，选择“视图”—-“着色”—“平面着色”命令，以图形的线框颜色着色图形。

着色工具栏：可在立体表面涂上单一颜色，还可根椐立体面所处方位的不同而表现出对光线折射的差别。

1、 二维线框：显示用直线和曲线表示边界的对象

2、 三维线框：显示用直线和曲线表示边界的对象，这是UCS为一个着色的三维图标。

3、 消隐：显示用三维线框表示的对象，同时消隐表示后向面的线。

4、 平面着色：用于在多边形面之间着色对象，但平面着色的对象不加体着色的对象那样细致、光滑。

5、 体着色：用于对多边形平面之间的对象进行着色，并使其边缘平滑，给对象一个光滑，具有真实感的外观。

6、 带边框平面着色：合并平面着色和线框选项。

7、 带边框体着色：合并体着色和线框选项。

下面我们讲一个“三维动态观察器”和“三维连续观察器”命令。

1、选择“视图”菜单下“三维动态观察器”命令(BDORBIT)或单击中的三维动态观察按纽，可通过单击和拖动的方式，在三维空间动态观察对象。移动光标时，其形状也将随之改变，以指示视图的旋转方向。

2、单击中的三维连续观察按纽，是鼠标拖动的方向就是旋转的方向，鼠标拖动的快与慢就是模型旋转速度的快与慢。

绘制三维点和线

选择“绘图”—“点”命令，或在“绘图”工具栏中单击“点”按钮，然后在命令行中直接输入三维坐标即可绘制三维点。由于三维图形对象上的一些特殊点，如交点、中点等不能通过输入坐标的方法来实现，可以采用三维坐标下的目标捕捉法来拾取点。在三维空间中指定两个点后，如点(0,0,0)和点(1,1,1)，这两个点之间的连线即是一条3D直线。

同样，在三维坐标系下，使用“样条曲线”命令，可以绘制复杂3D样条曲线，这时定义样条曲线的点不是共面点。

在二维坐标系下，使用“绘图”—“多段线”命令绘制多段线，尽管各线条可以设置宽度和厚度，但它们必须共面。三维多线段的绘制过程和二维多线段基本相同，但其使用的命令不同，另外在三维多线段中只有直线段，没有圆弧段。选择“绘图”—-“三维多段线”命令(3DPOLY)，此时命令行提示依次输入不同的三维空间点，以得到一个三维多段线。

绘制三维曲面

在AutoCAD中，不仅可以绘制球面、圆锥面、圆柱面等基本三维曲面，还可以绘制旋转曲面、平移曲面、直纹曲面和边界曲面。使用“绘图”—“曲面”子菜单中的命令或“曲面”工具栏可以绘制这些曲面

选择“绘图”—“曲面”—“三维曲面”命令，利用打开的“三维对象”对话框，可以绘制大部分三维曲面，如长方体表面、棱锥面、楔体表面及球面等。

选择“绘图”—“曲面”—“三维面”命令(3DFACE)，可以绘制三维面。三维面是三维空间的表面，它没有厚度，也没有质量属性。由“三维面”命令创建的每个面的各顶点可以有不同的Z坐标，但构成各个面的顶点最多不能超过4个。

选择“绘图”—“曲面”—“三维网格”命令(3DMESH)，可以根据指定的M行N列个顶点和每一顶点的位置生成三维空间多边形网格。M和N的最小值为2，表明定义多边形网格至少要4个点，其最大值为256。

选择“绘图”—-“曲面”—“旋转曲面”命令(REVSURF)，可以将曲线绕旋转轴旋转一定的角度，形成旋转曲面。

选择“绘图”—-“曲面”—-平移曲面”命令(RULESURF)，可以将路径曲线沿方向矢量进行平移后构成平移曲面。

选择“绘图”|“曲面”|“直纹曲面”命令(RULESURF)，可以在两条曲线之间用直线连接从而形成直纹曲面。

选择“绘图”—“曲面”—“边界曲面”命令(EDGESURF)，可以使用4条首尾连接的边创建三维多边形网格。

绘制基本实体

在AutoCAD中，使用“绘图”–“实体”子菜单中的命令，或使用“实体”工具栏，可以绘制长方体、球体、圆柱体、圆锥体、楔体及圆环体等基本实体模型。

A、选择“绘图”—“实体”—-“长方体”命令(BOX)，或在“实体”工具栏中单击“长方体”按钮，都可以绘制长方体，此时命令行显示如下提示。

指定长方体的角点或 [中心点(CE)] <0,0,0>:

在创建长方体时，其底面应与当前坐标系的XY平面平行，方法主要有指定长方体角点和中心两种。

B、选择“绘图”—“实体”—-“楔体”命令(WEDGE)，或在“实体”工具栏中单击“楔体”按钮，都可以绘制楔体。由于楔体是长方体沿对角线切成两半后的结果，因此可以使用与绘制长方体同样的方法来绘制楔体。

C、选择“绘图”—-“实体”—“圆柱体”命令(CYLINDER)，或在“实体”工具栏中单击“圆柱体”按钮，可以绘制圆柱体或椭圆柱体。

D、选择“绘图”—-“实体”—“圆锥体”命令(CONE)，或在“实体”工具栏中单击“圆锥体”按钮，即可绘制圆锥体或椭圆形锥体。

E、选择“绘图”—“实体”—“球体”命令(SPHERE)，或在“实体”工具栏中单击“球体”按钮，都可以绘制球体。

F、选择“绘图”—“实体”—“圆环体”命令(TORUS)，或在“实体”工具栏中单击“圆环体”按钮，都可以绘制圆环实体，此时需要指定圆环的中心位置、圆环的半径或直径，以及圆管的半径或直径。

通过二维图形创建实体

在AutoCAD中，选择“绘图”–“实体”—“拉伸”命令(EXTRUDE)，可以将2D对象沿Z轴或某个方向拉伸成实体。拉伸对象被称为断面，可以是任何2D封闭多段线、圆、椭圆、封闭样条曲线和面域，多段线对象的顶点数不能超过500个且不小于3个。

对二维线进行拉伸方法

1． 在命令栏中输入快捷键为EXT

2． 指定位伸的高度

3． 指定拉伸的倾斜角度

4． 确定

使用“绘图”|“实体”|“旋转”命令，将二维对象绕某一轴旋转生成实体。用于旋转的二维对象可以是封闭多段线、多边形、圆、椭圆、封闭样条曲线、圆环及封闭区域。三维对象、包含在块中的对象、有交叉或自干涉的多段线不能被旋转，而且每次只能旋转一个对象。

课后练习：利用本节所学内容完成二层楼梯和电脑桌的制作。