1、AutoCAD三维建模第 10章 AutoCAD三维建模 10.1 三维绘图辅助 10.2 创建三维表面模型 10.3 创建三维实体模型 10.4 编辑三位实体模型AutoCAD三维建模10.1 三维绘图辅助10.1.1 三维模型与 UCS在构造三维立体模型时，为了便于画图，经常需要调整坐标系统到不同的方位来完成特定的任务。用户坐标系（ UCS） 为坐标输入、操作平面和观察提供一种可变动的坐标系。大多数 AutoCAD几何编辑命令依赖于 UCS的位置和方向。定义用户坐标后，对象将绘制在当前 UCS的 XY平面上。如图 10-1所示三维实体模型在 UCS中的位置。 图 10-1 三维实体在UCS
2、坐标系中 AutoCAD三维建模一、创建用户坐标1. 功能创建，移动，调整操作一个用户坐标系。2. 调用命 令： UCS按 钮：3. 格式命 令： UCS输入选项 新建 (N)/移动 (M)/正交 (G)/上一个 (P)/恢复 (R)/保存 (S)/删除 (D)/应用 (A)/?/世界 (W) AutoCAD三维建模4. 参数说明：新建 (N)： 创建新的用户坐标系统。输入 “ N” 后， AutoCAD提示：指定新 UCS 的原点或 Z 轴 (ZA)/三点 (3)/对象 (OB)/面(F)/视图 (V)/X/Y/Z :创建新的用户坐标 AutoCAD有 8种方法：Z 轴 (ZA)： 指定 Z
3、轴的起始点和方向而建立坐标系，输入“ ZA” 后 AutoCAD提示：指定新原点 :输入新的原点的位置，默认值为（ 0， 0， 0）。在正 Z 轴范围上指定点 :指定 Z轴正方向上的一点来确定 Z轴正方向。指定了新的原点的位置和 Z轴方向的点后，系统创建一个新的用户坐标系。 AutoCAD三维建模b.三点 (3) 通过三个点定义坐标系。指定新 UCS原点及其 X和 Y轴的正方向。 Z轴由右手定则确定。第一点指定新 UCS的原点，第二点定义 X轴的正方向，第三点定义 Y轴的正方向。输入 “3” 后 AutoCAD提示：指定新的原点 :输入新的原点的位置，默认值为（ 0， 0， 0）。在正 X轴上
4、指定一点 ：输入新的坐标中 X轴正方向的任意的一点。在 UCS XY 平面的正 Y 轴范围上指定点 ：输入新的坐标中 XY平面中任意非 X轴上的一点。 AutoCAD三维建模c.对象 (OB) 通过指定的实体定义新的坐标。根据选定三维对象定义新的坐标系。新 UC的拉伸方向（ Z轴正方向）与选定对象的一样。可以选择的对象凶手圆弧、圆、标注、直线、点、二维多段线、二维填充、宽线、三维面、形、文字、块参照和属性定义等。输入 “ OB” 后 AutoCAD提示：选择对齐 UCS 的对象 :如选取点， CAD系统以该点为新的原点， X轴方向可选取指定。如选取直线， CAD系统以该直线的近端点为新的原点，
5、 X轴方向以直线的方向一致。如选取是圆或圆弧， CAD系统以该圆或圆弧的圆点为新的原点， X轴方向可选取指定。如选取二维多义线， CAD系统以该多义线的起点为新的原点， X轴方向与多义线的第一条线段一致。AutoCAD三维建模d.面 (F) 通过三维实体的表面来建立新的坐标系。输入 “ F” 后 AutoCAD提示：选择实体对象的面 :选取一个三维实体的表面。如图 10-2所示 图 10-2 通过面建立 UCS 图 10-3 通过面建立 UCS， X轴反向AutoCAD三维建模输入选项 下一个 (N)/X 轴反向 (X)/Y 轴反向(Y) :调整 X轴和 Y轴的方向。下一个 (N) 可将新坐标
6、将 UCS定位于临近的面或上一个选定的面。输入 “ N” 即可 。X 轴反向 (X) 是调整 X轴的方向，输入 “ X” 即可把新坐标绕 X旋转 180 ，图 10-1就变成如图 10-3所示。e.视图 (V) 该选项把新的坐标系的 XY平面与当前视图（平行于屏幕）设为平行， X轴指向视图的水平方向，原点为当前视图的原点。f.X/Y/Z： 绕 指定 轴 旋 转 当前 UCS。 如 输 入 “ X”， AutoCAD提示：指定 绕 X轴 旋 转 的角度。 AutoCAD三维建模移动 (M) 移动坐标原点，输入 “ M” 后该项提示 :指定新原点或 Z 向深度 (Z) :从图上选取一点做为选取目标
7、，即可创建新的坐标，该坐标系 XY平面平行于原坐标系 XY平面。如果输入 “ Z” ， 即指定沿 Z轴移动一段距离。正交 (G) 系统提供的 6种正交坐标的方式分别是俯视 (T)/仰视 (B)/主视 (F)/后视 (BA)/左视 (L)/右视 (R)。上一个 (P) 输入 “ P” ， 将退回前一种坐标系统。恢复 (R) 选用已经存储的坐标系。保存 (S) 存储自定义的坐标系。删除 (D) 删除已经命名的坐标系。应用 (A) 将指定坐标系统应用于当前视窗。列出当前图形文件中所有已命名的用户坐标系统。世界 (W) 使用世界坐标系统。AutoCAD三维建模二、 UCS管理器执行该命令后， Auto
8、CAD依次提示：为了方便管理用户自定义坐标， AutoCAD提供了 UCS管理器。通过UCS管理器，可以对自定义坐标进行存储、删除、应用等操作。1. 功能以对自定义坐标进行存储、删除、应用等操作。 2. 调用菜 单：工具 命名 UCS命 令： UCSman按 钮： AutoCAD三维建模3. 格式执行命令后， AutoCAD弹出如图 10-4所示的对话框。 图 10-4 UCS对话框AutoCAD三维建模下面对话框中有 3个选项参数进行介绍：命令 UCS选项如图 10-5所示，该选项用来设置当前坐标系。 “ 置为当前” 选项是把所选的坐标设为当前坐标系，包括用户自定义坐标系和世界坐标系。 “
9、详细信息 ” 所选坐标系的原点坐标和 X、 Y、 Z轴的方向，如图 10-6所示， ZYZ的方向用坐标值来表示的。 图 10-5 命名 UCS 图 10-6 UCS详细信息AutoCAD三维建模设置选项在如图 10-4对话框中单击 “ 设置 ” 即可打开，如图 10-8所示。 图 10-8 UCS设置 图 10-7 正交 UCS AutoCAD三维建模a.在 “ UCS图标设置 ” 有 3个复选框，用来设置UCS图标的显示特征。勾选 “ 开 ” 复选框选项，在绘图区的左下角显示 UCS图标；勾选 “ 显示于 UCS原点 ” 复选框选项使 UCS图标始终位于当前坐标的原点处；勾选 “ 应用到所有
10、活动窗口 ” 复选框选项使 UCS 图标设置应用到当前图形中的所有活动视口。b.在 “ UCS设置 ” 有 2个复选框，用来设置 UCS于视窗的关系。 “ UCS 与视口一起保存 ” ： 用来设置坐标系是否随当前视图一起存储； “ 修改 UCS 时更新平面视图 ” ： 只要 UCS设置被改变，当前视图也将变为平面视图。 AutoCAD三维建模10.1.2 三维视点建立三维视图，离不开观察视点的调整。通过不同的视点，可以观察立体模型的不同侧面和效果。有时对三维编辑也必须通过 UCS， 视点的改变选择合适的点、线、面，以及体来进行。一、用 DDVPOINT设置视点1. 功能设置视点观察位置在 XY
11、平面上的角度以及与 XY平面之间的夹角。2. 调用菜单：视图 三维视图 视点设置命令： DDVPOINT AutoCAD三维建模3格式执行该命令后，弹出图 10-9所示的 “ 视点预置 ” 对话框。 图 10-9 视点预置AutoCAD三维建模该对话框中设置参数如下： 绝对于 WCS： 指视点的设置为相对于世界坐标系统的方位。 相对于 UCS： 指视点的设置为相对于用户坐标系统方位。 观察角度设置区：通过鼠标直接在对话框中设置 XY平面上的角度以及相对于 XY平面的角度。 与 X轴的角度：显示中间左侧设置的角度。直接键入时，相应在上方通过指针显示设定结果。 与 XY平面的角度：显示中间右侧设置
12、的角度。直接键入时，相应在上方通过指针显示设定结果。 设为平面视图：单击该按钮，可以返回到 AutoCAD初始视点，极为俯视图状态。 AutoCAD三维建模二、用 VPOINT设置视点1. 功能可以通过 VPOINT命令来设置视点。 VPOINT命令执行时可以直接通过键盘输入视点空间矢量，此时视图被定义为观察者从空间向原点（ 0,0,0）方向观察。也可以通过罗盘来动态设置视点。2. 调用菜单：视图 三维视图 视点命令： VPOINT 3 格式执行该命令后， AutoCAD提示：指定视点或 旋转 (R) :选取一点即可设为视点。 AutoCAD三维建模旋转（ R）： 使用两个角度指定新的方向。输
13、入 XY平面中与 X轴的夹角当前值：指定一个在 XY平面中与 X轴的夹角。输入与 XY平面的夹角当前值：指定一个与 XY平面的夹角，位于 XY平面的上方或下方。显示坐标球和三轴架：如果在开始提示后回车或执行，将在屏幕上出现图 10-10所示的。 图 10-10 坐标球和三轴架AutoCAD三维建模在屏幕右上角的坐标球是一个球体的二维显示。中心点是北极（ 0,0,n）， 其内环是赤道（ n,n,0），整个的外环是南极（ 0,0,-n）。 坐标球上出现一个小十字光标，可以使用定点设备将十字光标移动到球体的任意位置上。当移动光标时，三轴架根据坐标球指示的观察方向旋转。如果选择一个观察方向，将光标移动
14、到球体的合适位置上然后单击即可。AutoCAD三维建模三、用三维动态观察器设置视点 3DORBIT1. 功能通过它可以使用鼠标来动态查看视图。2. 调用菜单：视图 三维动态观察器命令： 3DORBIT 按钮： AutoCAD三维建模3格式 执行该命令后，绘图区出现如图 10-11所示的图形。如果 UCS打开则在屏幕上会显示一个彩色的坐标轴图标。 图 10-11三维动态观察器 AutoCAD三维建模四、三维连续观察 3DCORBIT1. 功能可以通过三维连续观察来连续不断地使三维对象按指定的方向和速度旋转。2. 调用菜 单：视图 三维动态观察器，绘图区域单击鼠标 右键，选择 “ 其他 ”“ 连续
15、观察 ”命 令： 3DORBIT 按 钮： AutoCAD三维建模3格式三维连续观察（ 3DCORBIT） 将光标的形状改为两条实线环绕的球形。在绘图区域中按住鼠标左键并沿任何方向拖动鼠标，使对象沿拖动方向开始移动。松开鼠标，对象即在指定的方向上继续它们的轨迹运动。光移动的速度决定了对象的旋转速度。再次按住鼠标左键并拖动即可修改连续观察的方向和速度。在绘图区域中右击并从快捷菜单中选择 “选项 ” ，也可以修改连续观察的显示。 AutoCAD三维建模五、用 DVIEW命令观察视图1. 功能DVIEW命令使用选定对象或一个名为 DVIEWBLOCK的特殊块来显示一个预览图像。预览图像能显示出在视图
16、中所做的改变。结束此命令时， AutoCAD根据设置的视图重生成图形。2. 调用命令： dview3 格式执行命令后， AutoCAD提示：选择对象或 :输入选项 相机 (CA)/目标 (TA)/距离 (D)/点 (PO)/平移 (PA)/缩放(Z)/扭曲 (TW)/剪裁 (CL)/隐藏 (H)/关 (O)/放弃 (U): AutoCAD三维建模六、标准视图通过视图中的正交选项，可以恰进入标准视图。标准视图包括了 6个方向的正视图及 4个方向的轴测图。菜单： “ 视图 ”“ 三维视图 ” “ 俯视 ” 、仰视、左视、右视、主视、后视、西南等轴测、西北等轴测、东南等轴测、东北等轴测。命令： Vi
17、ewAutoCAD三维建模在菜单中点击即可实现，也可如图 10-12所示的对话框中，选中所需设置的视图，设为当前值。 图 10-12 视图对话框AutoCAD三维建模七、平面视图 PLAN1. 功能用户还可以通过 PLAN命令从平面视图查看图形。选择的平面视图可以是基于当前用户坐标系、以前保存的用户坐标系或世界坐标系。 PLAN命令修改查看方向并关闭透视和剪裁，但它不修改当前用户坐标系。在 PLAN命令之后输入或显示的坐标都是相对于当前用户坐标系的。2. 调用菜 单：视图 三维视图 平面视图命 令： PLAN3 格式执行命令之后， AutoCAD提示：输入选项 当前 UCS(C)/UCS(U)
18、/世界 (W) : AutoCAD三维建模10.1.3 显示三维模型一、消隐 HIDE为了直观显示立体的效果， AutoCAD可以通过 HIDE命令将被其他对象遮挡的图线隐藏，即通过不透明的表面将其后的对角隐藏。不透明的表面包括圆、二维填充、宽线、面域、宽多段线、三维面、多边形网格和非零厚度对象的拉伸边。如果对圆、二维填充、宽线和宽多段线进行了拉伸操作，则它们被当作是具有顶面和底面的实体对象。如果图层被冻结或关闭， HIDE将不予考虑。1. 功能把被其他对象遮挡的图线隐藏。 AutoCAD三维建模2. 调用菜 单：视图 消隐命 令： Hide按 钮：图 10-13a和图 10-13b显示了消隐前的图像和消隐后的图像。 图 10-13a 三维线框 图 10-13b 消隐后
