1、创建实体模型,第21章 三维建模,21.1 三维绘图基础 21.2 创建实体模型 21.3 课后作业,本章大纲,21.1 三维绘图基础,本节介绍观察三维模型及使用用户坐标系的方法。,21.1.1 知识点讲解,一、三维建模空间创建三维模型时可切换至AutoCAD三维工作空间，在【工作空间】工具栏的下 拉列表中选择【三维建模】选项或选择菜单命令【工具】/【工作空间】/【三维 建模】，就进入三维工作空间。该空间包含三维建模【面板】，其由二维绘制控 制台（三维工作空间中隐藏）、三维制作控制台、三维导航控制台、视觉样式控 制台、材质控制台、光源控制台、渲染控制台及图层控制台等组成，如图21-1所 示。选
2、择菜单命令【工具】/【选项板】/【面板】即可打开或关闭它。,图21-1 三维建模【面板】,二、用标准视点观察模型任何三维模型都可以从任意一个方向观察，【视图】工具栏及三维导航控制台的 视图控制下拉列表提供了10种标准视点，如图21-2所示。通过这些视点就能获得 3D对象的10种视图，如前视图、后视图、左视图及东南轴测图等,图21-2 标准视点,三、三维动态旋转3DFORBIT命令将激活交互式的动态视图，用户按住鼠标左键并拖动鼠标指针 就能改变观察方向。使用此命令时，可以选择观察全部对象或是模型中的一部分 对象，AutoCAD围绕待观察的对象形成一个辅助圆，该圆被4个小圆分成4等份， 如图21-
3、3所示,当观察部分对象时，应先选择这些对象，然后启动3DFORBIT命令。此时，仅所 选对象显示在屏幕上。若其没有处在动态观察器的大圆内，就单击鼠标右键，选取 【范围缩放】选项。,图21-3 三维动态旋转,四、视觉样式视觉样式用于改变模型在视口中的显示外观。AutoCAD提供了以下5种默认视觉 样式，可在三维建模【面板】的三维导航控制台【视觉样式】下拉列表中进行选择， 或通过下拉菜单【视图】/【视觉样式】进行选择。 五、用户坐标系默认情况下，AutoCAD坐标系统是世界坐标系，该坐标系是一个固定坐标系。用 户也可在三维空间中建立自己的坐标系（UCS），该坐标系是一个可变动的坐标系 ，坐标轴正向
4、按右手螺旋法则确定。三维绘图时，UCS坐标系特别有用，因为可以 在任意位置、沿任意方向建立UCS，从而使得三维绘图变得更加容易。,21.1.2 范例解析观察三维模型,【练习21-1】利用标准视点观察如图21-4所示的三维模型。 1.打开素材文件“21-1.dwg”，如图21-4所示。 2.选择三维导航控制台【视图控制】下拉列表的【主视】选项，然后发出消隐命 令HIDE，结果如图21-5所示，此图是三维模型的前视图。,图21-4 利用标准视点观察模型,图21-5 前视图,3.选择【视图控制】下拉列表的【左视】选项，然后发出消隐命令HIDE，结果如 图21-6所示，此图是三维模型的左视图。 4.选
5、择【视图控制】下拉列表中的【东南等轴测】选项，然后发出消隐命令HIDE， 结果如图21-7所示，此图是三维模型的东南轴测视图,图21-6 左视图,图21-7东南轴测视图,21.1.3 范例解析使用用户坐标系,【练习21-2】在三维空间中创建坐标系。 1.打开素材文件“21-2.dwg”。 2.改变坐标原点。输入UCS命令，AutoCAD提示如下。 命令: ucs 指定 UCS 的原点或 面(F)/命名(NA)/对象(OB)/上一个(P)/视图(V)/世界(W)/X/Y/Z/Z 轴(ZA) :/捕捉A点，如图21-8所示 指定 X 轴上的点或 : /按Enter键 结果如图21-8所示。 3.将
6、UCS坐标系绕x轴旋转90。 命令:UCS 指定 UCS 的原点或 面(F)/命名(NA)/对象(OB)/上一个(P)/视图(V)/世界(W)/X/Y/Z/Z 轴(ZA) :x /使用“X”选项 指定绕 X 轴的旋转角度 : 90 /输入旋转角度 结果如图21-9所示。,图21-8改变坐标原点,图21-9 将坐标系绕x轴旋转,图21-10 利用三点定义坐标系,4.利用三点定义新坐标系。 命令:UCS 指定 UCS 的原点或 面(F)/命名(NA)/对象(OB)/上一个(P)/视图(V)/世界(W)/X/Y/Z/Z 轴(ZA): end于 /捕捉B点，如图21-10所示 指定 X 轴上的点或 :
7、 end于 /捕捉C点 指定 XY 平面上的点或 : end于 /捕捉D点 结果如图21-10所示。,21.1.4 课堂练习,【练习21-3】打开素材文件“21-3.dwg”，如图21-11所示。利用标准视点及三维动态旋转方式观察模型,图21-11 观察模型,【练习21-4】打开素材文件“21-4.dwg”，如图21-12所示。分别以A、 B及C面为xy平面创建用户坐标系,图21-12 创建坐标系,21.2 创建实体模型,本节介绍创建三维实体的方法,21.2.1 知识点讲解,一、创建三维基本立体AutoCAD能生成长方体、球体、圆柱体、圆锥体、楔形体及圆环体等基本立体。 【建模】工具栏中包含了
8、创建这些立体的命令按钮。 二、将二维对象拉伸成实体EXTRUDE命令可以拉伸二维对象生成3D实体或曲面，若拉伸闭合对象，则生 成实体，否则生成曲面。操作时，可指定拉伸高度值及拉伸对象的锥角，还可沿 某一直线或曲线路径进行拉伸。 三、旋转二维对象形成实体REVOLVE命令可以旋转二维对象生成3D实体，若二维对象是闭合的，则生成 实体，否则生成曲面。用户通过选择直线、指定两点或x、y轴来确定旋转轴。 四、布尔运算布尔运算包括并集、差集和交集。 并集操作：UNION命令将两个或多个实体合并在一起形成新的单一实体。操作对象既可以是相交的，也可是分离开的。 差集操作：SUBTRACT命令将一个实体从另一
9、实体中减去。 交集操作：INTERSECT命令创建由两个或多个实体重叠部分构成的新实体。,21.2.2 范例解析创建三维基本立体,【练习21-5】创建长方体及圆柱体。 1.进入三维建模工作空间。选择三维导航控制台【视图控制】下拉列表的“东南等轴测”选项，切换到东南等轴测视图。再通过视觉样式控制台【视觉样式】下拉列表设定当前模型显示方式为“二维线框”。 2.单击【建模】工具栏或三维制作控制台上的 按钮，AutoCAD提示如下。 命令: _box 指定第一个角点或 中心(C): /指定长方体角点A，如图21-13所示 指定其他角点或 立方体(C)/长度(L): 100,200,300 /输入另一角
10、点B的相对坐标，如图21-13所示 3.单击【建模】工具栏或三维制作控制台上的 按钮，AutoCAD提示如下。 命令: _cylinder 指定底面的中心点或 三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)/椭圆(E):/指定圆柱体底圆中心，如图21-13所示 指定底面半径或 直径(D) : 80 /输入圆柱体半径 指定高度或 两点(2P)/轴端点(A) : 300 /输入圆柱体高度 结果如图21-13所示。,4.改变实体表面网格线的密度。 命令: isolines 输入 ISOLINES 的新值 : 40 /设置实体表面网格线的数量 5.选择菜单命令【视图】/【重生成】，重新生成模型，实
11、体表面网格线变得更加密集。 6.控制实体消隐后表面网格线的密度。 命令: facetres 输入 FACETRES 的新值 : 5 /设置实体消隐后的网格线密度 启动HIDE命令，结果如图21-13所示。,图21-13 创建长方体及圆柱体,21.2.3 范例解析拉伸或旋转二维对象形成实体,【练习21-6】拉伸二维对象形成实体及曲面。 1.打开素材文件“21-6.dwg”。 2.将图形A创建成面域，再将连续线B编辑成一条多段线，如图21-14所示。 3.用EXTRUDE命令拉伸面域及多段线，形成实体和曲面。单击【建模】工具栏或三维制作控制台的 按钮，启动EXTRUDE命令。 命令: _extru
12、de 选择要拉伸的对象: 找到 1 个 /选择面域 选择要拉伸的对象: /按Enter键 指定拉伸的高度或 方向(D)/路径(P)/倾斜角(T) : 260/输入拉伸高度 命令:EXTRUDE /重复命令 选择要拉伸的对象: 找到 1 个 /选择多段线 选择要拉伸的对象: /按Enter键 指定拉伸的高度或 方向(D)/路径(P)/倾斜角(T) : p/使用“路径(P)”选项 选择拉伸路径或 倾斜角: /选择样条曲线C 结果如图21-14右图所示。,图21-14 拉伸面域及多段线,【练习21-7】旋转二维对象形成实体。打开素材文件“21-7.dwg”，单击【建模】工具栏或三维制作控制台上的 按
13、钮， 启动REVOLVE命令。 命令: _revolve 选择要旋转的对象: 找到 1 个 /选择要旋转的对象，该对象是面域，如图21-15左图所示 选择要旋转的对象: /按Enter键 指定轴起点或根据以下选项之一定义轴 对象(O)/X/Y/Z : /捕捉端点A 指定轴端点: /捕捉端点B,指定旋转角度或 起点角度(ST) : st /使用“起点角度(ST)”选项 指定起点角度 : -30 /输入回转起始角度 指定旋转角度 : 210 /输入回转角度 再启动HIDE命令，结果如图21-15右图所示。,提示：若拾取两点指定旋转轴，则轴的正向是从第一点指向第二点，旋转角的正 方向按右手螺旋法则确
14、定。,图21-15 旋转面域形成实体,21.2.4 范例解析利用布尔运算构建复杂实体模型,【练习21-8】利用布尔运算创建支撑架的实体模型，如图21-16所示。 1.创建一个新图形。 2.选择菜单命令【视图】/【三维视图】/【东南等轴测】选项，切换到东南轴测视图。在xy平面绘制底板的轮廓形状，并将其创建成面域，如图21-17所示。,图21-16 创建实体模型,图21-7 创建面域,3.拉伸面域形成底板的实体模型，如图21-18所示。 4.建立新的用户坐标系，在xy平面内绘制弯板及三角形筋板的二维轮廓，并将其创建成面域，如图21-19所示。 5.拉伸面域A、B，形成弯板及筋板的实体模型，如图21
15、-20所示。,6.用MOVE命令将弯板及筋板移动到正确的位置，如图21-21所示。 7.建立新的用户坐标系，如图21-22左图所示，再绘制两个圆柱体，如图21-22右图 所示。 8.合并底板、弯板、筋板及大圆柱体，使其成为单一实体，然后从该实体中去除小 圆柱体，结果如图21-23所示。,图21-21 移动对象,图21-22 新建坐标系,图21-23 执行并运算,21.2.5 课堂练习,【练习21-9】绘制如图21-24所示的实体模型,图21-24 创建实体模型（1）,【练习21-10】绘制如图21-25所示的实体模型,图21-25 创建实体模型（2）,【练习21-11】绘制如图21-26所示的实体模型,图21-26 创建实体模型（3）,21.3 课后作业,1.绘制如图21-27所示平面的实心体模型,图21-27 创建实体模型（1）,2.绘制如图21-28所示的实心体模型,图21-28 创建实体模型（2）,3.绘制如图21-29所示的实心体模型,图21-29 创建实体模型（3）,
