AutoCAD三维绘图教程.pdf

1、 AutoCAD 2002三维绘图教程 前 言 AutoCAD系列绘图软件是当前世界上应用最为广泛的计算机辅助设计软件，该软件具有极为强大的建模功能，能够精确、便捷地创建各种平面和三维图形。设计人员能够在AutoCAD的三维空间中直接生成与实际物体基本相同的三维模型。通过AutoCAD的三维模型，可形象直观地查看设计结果，并可在此基础上进一步创建具有真实感的模型渲染图像，以更好地表达设计目的。此外，AutoCAD的三维模型数据还可用于有限元计算（FEM）和计算机辅助制造（CAM）等程序，也可用于对三维模型进行仿真计算和加工制造。 随着CAD软件及其应用的深入发展，越来越多的设计部门都开始利用计

2、算机直接进行三维设计，许多图形图像和动画制作的软件也常常借助于AutoCAD进行三维建模。针对这种情况，本书对AutoCAD的三维功能进行了深入全面的讲述。 本书详细地介绍了AutoCAD 2002中文版的三维绘图功能，包括三维绘图的环境、三维对象的创建、修改，三维视图，浏览器的使用，三维模型的渲染以及图形的打印等内容。通过对本书的学习，可以在AutoCAD二维绘图的基础上，进一步掌握AutoCAD的三维绘图功能，提高建模的能力，为更好地应用AutoCAD进行设计打下一个坚实的基础。 本书从三维绘图的基本概念和基本操作开始，深入全面地讲述了AutoCAD三维应用的各个方面。本书内容详实，示例丰

3、富，并在每章的后面附有思考题，以帮助读者更好地理解和掌握书中内容。 全书共有七个章节和二个附录： 第一章讲述AutoCAD的三维环境。主要包括AutoCAD的三维空间、三维坐标系、三维坐标形式、三维视图和三维视口等。 第二章讲述AutoCAD基本的三维对象。主要包括各种对象的类型，以及各种简单三维对象的创建命令和方法。 第三章讲述AutoCAD的三维动态观察器的使用和设置，以及与其相关的一些命令。 第四章讲述AutoCAD中对三维对象的修改命令。 第五章讲述复杂三维对象的创建方法和各种应用。主要包括各种复杂三维曲面对象和复杂三维实体对象的创建命令和方法，以及对实体对象进行剖切、截面、检查干涉、

4、分析计算、创建实体对象的轮廓和剖面图等操作。 第六章讲述图形渲染的基本概念以及在AutoCAD中对三维模型渲染的方法。主要包括对光源、材质、场景、配景以及各种特殊效果的设置，以及对渲染操作的设置和渲染结果的处理等内容。 第七章讲述在AutoCAD的图纸空间中，利用布局和布局视口进行图形打印的方法，以及配置打印机、设置打印样式和打印过程的各种方法。 附录A列出了AutoCAD中与三维操作相关的命令及其主要作用。 附录B是各章思考题的简要答案。 本书可作为广大AutoCAD用户掌握AutoCAD三维功能的学习用书，也可作为大、中专院校相关专业师生及培训班学员的教材或教学参考书。 本书由赵文新和郭启

5、全主编，第1章由陈斌编写，第2章由刘莉编写，第3章由高显华和曾斌编写，第4章由曾明和秦茹编写，第5章由杨立庭编写，第6章由赵文新编写，第7章由刘显编写，附录由杨文广编写。郭启全对全书作了统稿。秦利那、张英、王萍等对书稿的录校和插图也作了部分工作，在此谨向他们表示衷心感谢。由于编者水平有限，书中难免存在不妥之处，恳请广大读者多提宝贵意见。 编 者 2002.10月于清华园 第1章 三维绘图基础 本章主要讲述 AutoCAD 三维绘图的基础知识，首先介绍 AutoCAD 的三维空间、三维坐标系和各种三维坐标形式，并详细讲述如何使用世界坐标系（ WCS）和用户坐标系（ UCS） 。此外，还介绍了如何

6、在 AutoCAD 中设置和管理三维视图与模型视口。 1.1 AutoCAD 的三维空间 AutoCAD 的图形空间是一个三维空间，可以在 AutoCAD 三维空间中的任意位置构建三维模型。使用三维坐标系对 AutoCAD 的三维空间进行度量，用户可使用多种形式的三维坐标形式。 1.1.1 三维坐标系 AutoCAD 的三维坐标系由三个通过同一点且彼此垂直的坐标轴构成， 这三个坐标轴分别称为 X 轴、 Y 轴和 Z 轴，交点为坐标系的原点，也就是各个坐标轴的坐标零点。从原点出发，沿坐标轴正方向上的点用正的坐标值度量，而沿坐标轴负方向上的点用负的坐标值度量。因此，在 AutoCAD 的三维空间中

7、，任意一点的位置可以由三维坐标轴上的坐标（ x， y， z）惟一确定。 AutoCAD 三维坐标系的构成如图 1-1 所示。 图 1-1 AutoCAD 的三维坐标系 在三维坐标系中，三个坐标轴的正方向可以根据右手定则确定，具体方法是将右手背对着屏幕放置，然后伸出拇指、食指和中指。其中，拇指和食指的指向分别表示坐标系的 X 轴和 Y 轴的正方向，此时，中指所指向的方向表示该坐标系 Z 轴的正方向，如图 1-2（ a）所示。 在三维坐标系中，三个坐标轴的旋转方向的正方向也可以根据右手定则确定，具体方法是用右手的拇指指向某一坐标轴的正方向，弯曲其他四个手指，手指的弯曲方向表示该坐标2 AutoCA

8、D 2002三维绘图教程 轴的正旋转方向，如图 1-2（ b）所示。 （ a） （ b） 图 1-2 右手定则 在 AutoCAD 中，坐标轴的旋转方向常常用逆时针方向和顺时针方向表示正负。定义方法为：当某个坐标轴的正方向垂直指向屏幕外侧时，把屏幕作为时钟的表面，时钟指针旋转的方向即为该坐标轴的顺时针方向，反方向即为逆时针方向。 由右手定则可知，坐标轴的逆时针方向为正的旋转方向，而顺时针方向为负的旋转方向。 1.1.2 三维坐标形式 进行三维建模时，常常需要使用精确的坐标值确定三维点。在 AutoCAD 中可使用多种形式的三维坐标，包括直角坐标形式、柱坐标形式、球坐标形式以及这几种坐标类型的相

9、对形式。 直角坐标、柱坐标和球坐标都是对三维坐标系的一种描述，其区别是度量的形式不同。这三种坐标形式之间是相互等效的。也就是说， AutoCAD 三维空间中的任意一点，可以分别使用直角坐标、柱坐标或球坐标描述，其作用完全相同，在实际操作中可以根据具体情况任意选择某种坐标形式。 1直角坐标形式 AutoCAD 三维空间中的任意一点都可以用直角坐标（ x， y， z）的形式表示，其中 x、 y和 z 分别表示该点在三维坐标系中 X 轴、 Y 轴和 Z 轴上的坐标值。例如，点（ 6， 5， 4）表示一个沿 X 轴正方向 6 个单位，沿 Y 轴正方向 5 个单位，沿 Z 轴正方向 4 个单位的点，该点

10、在坐标系中的位置如图 1-3 所示。 图 1-3 直角坐标示意图 2. 柱坐标形式 第1章 三维绘图基础 3 柱坐标用（ L: 指定新的默认厚度 : 使用 ELEV 命令，可以重新设置当前的默认标高和默认厚度。其中厚度的概念详见第 2章。 注意：当坐标系发生变化时，AutoCAD自动将标高设置为零。 AutoCAD 将标高值保存在系统变量 ELEVATION 中，可以直接修改该系统变量，从而改变当前的标高设置。 1.2 世界坐标系和用户坐标系 在 AutoCAD 的三维空间中，可以使用两种类型的三维坐标系。一种是固定不变的世界坐标系，一种是可移动的用户坐标系。可移动的用户坐标系对于输入坐标、建

11、立图形平面和设置视图非常有用。对于用户坐标系，可以进行定义、保存、恢复、删除等操作。 1.2.1 世界坐标系和用户坐标系 1世界坐标系（WCS） 在 AutoCAD 的每个图形文件中，都包含一个惟一的、固定不变的、不可删除的基本三维坐标系，这个坐标系被称为世界坐标系（ WCS， World Coordinate System） 。 WCS 为图形中所有的图形对象提供了一个统一的度量。 当使用其他坐标系时，可以直接使用世界坐标系的坐标，而不必更改当前坐标系。使用方式是在坐标前加“ *”号，表示该坐标为世界坐标。例如，无论在哪个坐标系中，坐标（ *10，10， 10）都表示世界坐标系的点（ 10，

12、 10， 10） 。 2用户坐标系（UCS） 在一个图形文件中，除了 WCS 之外， AutoCAD 还可以定义多个用户坐标系（ UCS， User Coordinate System） 。 顾名思义， 用户坐标系是可以由用户自行定义的一种坐标系。 在 AutoCAD的三维空间中，可以在任意位置和方向指定坐标系的原点、 XOY 平面和 Z 轴，从而得到一个新的用户坐标系。 6 AutoCAD 2002三维绘图教程 1.2.2 创建用户坐标系 在 AutoCAD 中，可以使用多种方法创建 UCS，新建的 UCS 将成为当前 UCS。 新建 UCS 的命令调用方式和执行过程为： z 菜单： “工具

13、”“新建 UCS”“世界” 、 “对象” 、 “面” 、 “视图” 、 “原点” 、 “ Z 轴矢量” 、 “三点” 、 “ X” 、 “ Y” 、 “ Z” 、 “应用” 。 z 工具栏： “ UCS” 。 z 命令行： UCS。 命令 : UCS 当前 UCS 名称 : *没有名称 * 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) : n 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 : UCS 命令包括以下几种命令选项： （ 1

14、）选择“世界（ W） ”命令选项，可以将当前 UCS 设置为 WCS。 （ 2）选择“新建（ N） ”命令选项，可以直接指定新 UCS 的原点， AutoCAD 将根据原来 UCS 的 X、 Y 和 Z 轴方向和新的原点定义新的 UCS，即相当于平移原来的 UCS，如图 1-8所示。 （ 3）选择“新建（ N） ”命令选项，然后选择“ Z 轴（ ZA） ”命令选项，可以指定 Z 轴正半轴，从而定义新 UCS。 首先需要指定新 UCS 的原点，原来的 UCS 将平移到该原点处。然后指定新建 UCSZ 轴正半轴上的点，从而确定新建 UCS 的方向，如图 1-9 所示。 图 1-8 指定原点创建 U

15、CS 图 1-9 指定 Z 轴创建 UCS （ 4）选择“新建（ N） ”命令选项，然后选择“三点（ 3） ”命令选项，可以指定新 UCS的原点及其 X 和 Y 轴的正方向， AutoCAD 将根据右手定则确定 Z 轴。 用户依次指定新 UCS 的原点、 X 轴正方向上一点和 Y 轴正方向上一点， AutoCAD 根据这三点得到 UCS 的 XY 平面，然后由右手定则自动确定 UCS 的 Z 轴，如图 1-10 所示。 第1章 三维绘图基础 7 图 1-10 指定三点创建 UCS （ 5）选择“新建（ N） ”命令选项，然后选择“对象（ OB） ”命令选项， AutoCAD 将根据用户指定的对

16、象定义 UCS。 在图形中选择图形对象时， AutoCAD 根据不同的对象类型选择相应的方法定义 UCS，其中新 UCS 的 Z 轴正方向与选定对象的正法向保持一致，一些典型的定义方法见表 1-1。 表1.1 根据对象定义UCS的方法 对 象 定义方法 点 新建 UCS 的原点将位于该点。 直线 新建 UCS 的原点位于离选择点最近的端点，AutoCAD 选择新的 X 轴使该直线位于新 UCS 的 XZ 平面中，并且使该直线的第二个端点在新 UCS 中Y 坐标为零。 宽线 新建 UCS 的原点位于宽线的起点，X 轴沿宽线的中心线方向。 圆弧 新建 UCS 的原点位于圆弧的圆心， X 轴通过距离

17、选择点最近的圆弧端点。圆 新建 UCS 的原点位于圆的圆心，X 轴通过选择点。 二维多段线 新建 UCS 的原点位于多段线的起点，X 轴沿起点到下一顶点的方向。 二维填充 新建 UCS 的原点位于二维填充的第一点， 新 X 轴沿前两点之间的连线方向。 标注 新建 UCS 的原点位于标注文字的中点，X 轴的方向平行于绘制该标注时生效的 UCS 的 X 轴。 三维面 新建 UCS 的原点位于三维面的第一点，X 轴沿前两点的连线方向，Y 的正方向取自第一点和第四点，Z 轴由右手定则确定。 形、文字、块参照、属性定义 新建 UCS 的原点位于该对象的插入点，X 轴由对象绕其拉伸方向旋转定义，用于建立新

18、 UCS 的对象在新 UCS 中的旋转角度为零。 选择圆对象创建 UCS 的示例如图 1-11 所示。 （ 6）选择“新建（ N） ”命令选项，然后选择“面（ F） ”命令选项，可以选择实体对象中的面定义 UCS。 用户可以选择实体对象上的任意一个面，被选中的面将亮显，如果此时选择命令提示后的“接受”选项，则 AutoCAD 将该面作为 UCS 的 XOY 面， X 轴将与最近的边对齐，从而8 AutoCAD 2002三维绘图教程 定义 UCS。选择长方体上表面创建 UCS 的示例如图 1-12 所示。 图 1-11 根据对象创建 UCS 图 1-12 根据实体的面创建 UCS 也可以选择“

19、X 轴反向（ X） ”或“ Y 轴反向（ Y） ”选项，将 UCS 绕 X 轴或 Y 轴旋转180，或者选择“下一个（ N） ”选项， AutoCAD 将亮显实体其他面来定义 UCS。 （ 7）选择“新建（ N） ”命令选项，然后选择“视图（ V） ”命令选项，可以以平行于屏幕的平面为 XY 平面定义 UCS， UCS 原点保持不变。示例如图 1-13 所示。 （ 8）选择“新建（ N） ”命令选项，然后选择“ X” 、 “ Y”或“ Z” ，可以绕相应的坐标轴旋转 UCS，从而得到新的 UCS。 用户可以指定绕旋转轴旋转的角度，可以输入正或负的角度值， AutoCAD 根据右手定则确定旋转的

20、正方向，绕 X 轴旋转后创建 UCS 的示例如图 1-14 所示。 图 1-13 根据当前视图创建 UCS 图 1-14 绕坐标轴旋转创建 UCS （ 9）选择“应用（ A） ”命令选项，可以在多视口的情况下指定 UCS 的应用范围。 也可以在屏幕上选择应用 UCS 的视口，或选择命令行提示中的“所有（ A） ”命令选项，将当前 UCS 应用到所有活动视口中。 系统变量 UCSVP 系统变量确定 UCS 是否随视口一起保存，取值为 0 时， UCS 反映当前视口的 UCS 状态；取值为 1 时， UCS 将存储在视口中并独立于当前视口的 UCS 状态。 1.2.3 用户坐标系的管理 1命令行方

21、式 除了使用 UCS 命令创建新的 UCS 之外，还可以利用该命令对 UCS 进行管理： 命令 :UCS 第1章 三维绘图基础 9 当前 UCS 名称 : *没有名称 * 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) : （ 1）选择“移动（ M） ”命令选项，可以将当前 UCS 平移。 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) : m 指定新原点或 Z 向深度 (Z) :z 指定 Z 向深度 : 也可以直接指

22、定一个新的原点， 当前 UCS 将平移到新原点处。 也可以选择 “ Z 向深度 （ Z） ”命令选项，指定 UCS 的 Z 轴深度，将当前 UCS 沿 Z 轴的正方向或负方向移动。 还可以选择菜单“工具”“移动 UCS” ，来实现同样的操作。 （ 2）选择“正交（ G） ”命令选项，可以选择使用 AutoCAD 中六个预置的正交 UCS 之一。 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) : g 输入选项 俯视 (T)/仰视 (B)/主视 (F)/后视 (BA)/左视 (L)/右视 (R) : 选择相应的命

23、令选项使用正交 UCS。默认情况下， AutoCAD 根据世界坐标系（ WCS）的原点和方向确定正交 UCS 的方向。也可以指定以其他命名 UCS 作为基准设置正交 UCS。系统变量 UCSBASE 中保存命名 UCS 的名称，默认值为“ WORLD” ，即使用 WCS 进行正交设置。 可以选择菜单“工具”“正交 UCS”子菜单中的各个菜单项，来实现同样的操作。 （ 3）选择“上一个（ P） ”命令选项，可以恢复上一个 UCS。 AutoCAD 分别保存模型空间中创建的最后 10 个 UCS 和图纸空间中创建的最后 10 个UCS，可以依次恢复这些 UCS。 （ 4）选择“恢复（ R） ”命令

24、选项，可以恢复已保存的 UCS。 也可以指定某个命名的 UCS，将其恢复为当前 UCS。选择“？”选项可以列出已命名的UCS 名称。 （ 5）选择“保存（ S） ”命令选项，可以将当前 UCS 命名保存。 也可以指定 UCS 的名称， AutoCAD 将当前 UCS 以此为名保存在图形中。选择“？”选项可以列出已命名的 UCS 名称。 （ 6）选择“删除（ D） ”命令，可以删除指定的命名 UCS。 （ 7）选择“？”命令选项，可以在文本窗口中列表显示用户指定的 UCS。 也可以指定某个命名的 UCS 列表显示， 或选择 “ *” 命令选项显示所有命名 UCS。 AutoCAD将显示每个 UC

25、S 的原点和 X、 Y、 Z 轴方向。 2对话框方式 AutoCAD 还提供了一个对话框形式的 UCS 管理命令， 同样可以对 UCS 执行保存、 恢复、删除、查看等操作，同时，还可以设置 UCS 的图标。 10 AutoCAD 2002三维绘图教程 管理 UCS 的命令调用方式和执行过程为： z 菜单： “工具”“命名 UCS”或“工具”“正交 UCS”“预置” 。 z 工具栏： “ UCS”或“ UCS II” 。 z 命令行： UCSMAN。 该命令将打开“ UCS”对话框，该对话框包含三个选项卡，分别用于对 UCS 的管理和设置。 （ 1） “ UCS”对话框的“命名 UCS”选项卡如

26、图 1-15 所示。 在“当前 UCS”文本中，显示了当前 UCS 的名称，如果当前 UCS 还没有命名，则显示为“未命名” 。 在 UCS 名称列表中，显示了当前图形中所有命名的 UCS。如果当前 UCS 没有命名，则列表中显示“未命名”项表示当前 UCS。 UCS 名称列表中始终包含“世界”列表项，表示 WCS。如果图形中包含多个 AutoCAD自动保存的 UCS，则列表中包含“上一个”列表项，表示自动保存的上一个 UCS。 选择某个列表项，然后单击“置为当前”按钮，可以恢复指定的坐标系。例如，选择“世界”列表项，可以恢复 WCS。选择“上一个”列表项，可以恢复上一个 UCS。利用“上一个

27、”列表项，可以依次恢复 AutoCAD 保存的最近 10 个 UCS。 选择某个列表项，然后单击“详细信息”按钮，在弹出的对话框中可以显示指定坐标系的坐标轴和原点的相关信息，如图 1-16 所示。 图 1-15 “命名 UCS”选项卡 图 1-16 坐标系的详细信息 a在“名称”文本中，显示指定坐标系的名称。 b在“原点”组框中，显示指定坐标系的原点。 c在“ X 轴”组框中，显示指定坐标系 X 轴的方向。 d在“ Y 轴”组框中，显示指定坐标系 Y 轴的方向。 e在“ Z 轴”组框中，显示指定坐标系 Z 轴的方向。 f在“相对于”下拉列表中，可以指定用于计算原点、 X 轴、 Y 轴和 Z 轴

28、的基准坐标系。 选择某个列表项，然后单击右键弹出快捷菜单，选择“重命名”菜单项，可以改变指定坐标系的名称。 “世界”和“上一个”坐标系不能被重命名。可对当前“未命名”的坐标系重命名，并将其命名保存在图形中。 选择某个列表项，然后单击右键弹出快捷菜单，选择“删除”菜单项，可以删除指定第1章 三维绘图基础 11 的坐标系。 “未命名” 、 “世界”和“上一个”坐标系不能被删除。 （ 2） “ UCS”对话框的“正交 UCS”选项卡如图 1-17 所示。 在正交 UCS 表中，列出了六种正交 UCS 的名称和深度。其中深度是指正交 UCS 的XY 平面与通过“相对于”下拉列表中指定的基准坐标系原点的

29、平行平面之间的距离。 “置为当前”和“详细信息”按钮功能，以及“相对于”下拉列表的作用如前所述。 选择某个列表项，然后单击右键弹出快捷菜单，选择“重置”菜单项，可以恢复选定正交 UCS 的原点，原点将恢复到相对于指定基准坐标系的默认位置（ 0,0,0） 。 选择某个列表项，然后单击右键弹出快捷菜单，选择“深度”菜单项，在弹出的对话框中可以设置指定的正交 UCS 的深度，如图 1-18 所示。 图 1-17 “正交 UCS”选项卡 图 1-18 改变正交 UCS 的深度 （ 3） “ UCS”对话框的“设置”选项卡如图 1-19 所示。 图 1-19 “设置”选项卡 在“ UCS 图标设置”组框

30、中，可以对 UCS 的图标显示进行设置。 a选中“开”复选框，在屏幕上将显示 UCS 图标；取消该复选框，则不显示 UCS 图标。 b选中“显示于 UCS 原点” ，将在 UCS 原点处显示 UCS 图标；取消该复选框或在视口中坐标系的原点隐藏， UCS 图标将显示在视口的左下角。 c选中“应用到所有活动视口” ， UCS 图标设置将应用到当前图形中的所有活动视口中；取消该复选框，将只应用到当前活动视口中。 在“ UCS 设置”组框中，可以指定修改 UCS 设置时的更新方式。 12 AutoCAD 2002三维绘图教程 a选中“ UCS 与视口一起保存”复选框，可以将 UCS 设置与视口一起保

31、存；取消该复选框，视口只反映当前视口的 UCS。此选项的设置保存在系统变量 UCSVP 中。 b选择“修改 UCS 时更新平面视图”复选框，可以在修改视口中的坐标系中恢复平面视图；取消该复选框，则 UCS 的改变不对视图产生影响。此选项的设置保存在系统变量UCSFOLLOW 中。 1.2.4 控制 UCS 图标的显示 在 AutoCAD 的图形窗口中， 可以使用 UCS 图标来显示 UCS 的坐标轴方向和原点相对于观察方向的位置。 AutoCAD 提供了多种形式的 UCS 图标，来表示 UCS 的类型、位置，并可以改变 UCS 图标的大小、位置和颜色等。 设置 UCS 图标的命令调用方式和执行

32、过程为： z 菜单： “视图”“显示”“ UCS 图标”“开” 、 “原点” 、 “特性” 。 z 命令行： UCSICON。 命令 : UCSICON 输入选项 开 (ON)/关 (OFF)/全部 (A)/非原点 (N)/原点 (OR)/特性 (P) : . 使用 UCSICON 命令可以对 UCS 图标的显示和特性进行如下设置： （ 1）选择“开（ ON） ”命令选项， UCS 图标将显示在屏幕上。 （ 2）选择“关（ OFF） ”命令选项， UCS 图标将不显示在屏幕上。 （ 3）选择“全部（ A） ”命令选项，可以将对图标的修改应用到所有活动视口。否则，UCSICON 命令只影响当前视

33、口。 （ 4）选择“非原点（ N） ”命令选项，此时不管 UCS 原点位于何处，都始终在视口的左下角处显示 UCS 图标。 （ 5）选择“原点（ OR） ”命令选项， UCS 图标将在当前坐标系的原点处显示。如果原点不在屏幕上， UCS 图标将显示在视口的左下角处。 （ 6）选择“特性（ P） ”命令选项，在弹出的“ UCS 图标”对话框中，可以设置 UCS 图标的样式、大小和颜色等特性，如图 1-20 所示。 图 1-20 设置 UCS 图标 在“ UCS 图标样式”组框中，可以指定二维或三维 UCS 图标的显示及其外观。 a选择“二维”单选按钮，可以将 UCS 图标设置为二维形式，如图 1

34、-21 所示。 第1章 三维绘图基础 13 对于用户定义的 UCS， 其二维 UCS 图标形式如图 1-21（ a） 所示。 如果当前 UCS 与 WCS相同，则其图标在原来的基础上增加一个“ W”符号，如图 1-21（ b）所示。此外，如果当前 UCS 图标位于 UCS 原点上时，在图标的底部将出现一个“ +”符号，如图 1-21（ c）所示。 （ a） （ b） （ c） 图 1-21 二维 UCS 图标 在三维视图中，如果观察方向是俯视 UCS（沿 Z 轴正方向） ，则二维 UCS 图标的底部显示一个方框，如图 1-22（ a）所示。而在仰视 UCS 时， UCS 图标中不显示该方框，如

35、图 1-22（ b）所示。 （ a） （ b） 图 1-22 三维视图中的二维 UCS 图标 二维 UCS 图标还有一种特殊形式，即当沿着一个与当前 UCS 的 XY 平面平行的平面进行观察时，二维 UCS 图标将变成断笔图标，如图 1-23 所示。断笔图标的作用是提示用户不可在当前视图中使用定点设备指定坐标，因为此时构造平面与屏幕垂直，无法显示其上的图形对象。 b选择“三维”单选按钮， UCS 图标将设置为三维形式，如图 1-24 所示。 对于用户定义的 UCS，其三维 UCS 图标如图 1-24（ a）所示。如果当前 UCS 与 WCS 相同，则其图标在原来的基础上增加一个方框，如图 1-

36、24（ b）所示。此外，如果当前 UCS 图标位于 UCS 原点上时，在图标的原点处将显示一个“ +”符号，如图 1-24 中（ b）所示。 . （ a） （ b） 图 1-23 断笔图标 图 1-24 三维 UCS 图标 在三维视图中，如果观察方向是俯视 UCS（沿 Z 轴正方向） ，则三维 UCS 图标中的 Z 轴显示为实线，如图 1-25（ a）所示。而在仰视 UCS 时， UCS 图标中 Z 轴显示为虚线，如图14 AutoCAD 2002三维绘图教程 1-25（ b）所示。 c选中“圆锥体”复选框，则三维 UCS 图标中的 X 轴和 Y 轴显示三维圆锥形箭头，参见图 1-25。取消该

37、复选框，则显示为二维箭头，如图 1-26 所示。 （ a） （ b） 图 1-25 三维视图中的三维 UCS 图标 图 1-26 三维 UCS 的二维箭头形式 d在“线宽”下拉列表中，可以设置三维 UCS 图标的线宽，可以选择 1、 2 或 3 个像素宽度。 e在 AutoCAD 的图纸空间中， UCS 图标显示为三角形，如图 1-27 所示。其中，图（ a）中为二维 UCS 形式，图（ b）中为三维 UCS 形式。 在“ UCS 图标大小”文本框中，可以按视口大小的百分比控制 UCS 图标的大小。默认值为 12，取值范围是 5 95。也可以使用滑动条进行设置。 在“ UCS 图标颜色”组框中

38、，可以分别指定 UCS 图标在模型空间视口和图纸空间的布局选项卡中显示的颜色。 在“预览”组框中，可以预览 UCS 图标在模型空间中的显示效果。 对 UCS 图标的设置结果将保存在系统变量 UCSICON 中， 其具体取值及其含义详见附录A。 注意：在三维空间中，除了使用UCSICON命令所设置的各种三维图标类型之外，在着色视图中还将显示三维着色UCS图标，如图1-28所示。 （ a） （ b） 图 1-27 图纸空间的 UCS 图标 图 1-28 着色的三维 UCS 图标 1.3 三维视图 虽然 AutoCAD 中的模型空间是三维的，但只能在屏幕上看到二维的图像，并且只是三维空间的局部沿一定

39、的方向在平面上的投影。根据一定的方向和一定的范围显示在屏幕上的图像称为三维视图。 第1章 三维绘图基础 15 为了能够在屏幕上从各种角度、各种范围观察图形时，需要不断地变换三维视图。 1.3.1 选择预置三维视图 AutoCAD 为用户预置了六种正交视图和四种等轴测视图， 用户可以根据这些标准视图的名称直接调用，无需自行定义。 选择预置三维视图的命令调用方式和执行过程为： z 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” 、 “东南等轴测” 、 “东北等轴测” 、 “西北等轴测” 。 z 工具栏： “视图” 。

40、z 命令行： -VIEW。 命令 :-VIEW 输入选项 ?/正交 (O)/删除 (D)/恢复 (R)/保存 (S)/UCS(U)/窗口 (W): . 如果用一个立方体代表三维空间中的三维模型，那么各种预置标准视图的观察方向如图1-29 所示。 图 1-29 标准视图的观察方向 用户可以在 -VIEW 命令中调用以下各种命令选项来使用相应的标准视图： （ 1）输入“ top”命令选项，可以生成俯视图。 输入选项 ?/正交 (O)/删除 (D)/恢复 (R)/保存 (S)/UCS(U)/窗口 (W): top 正在重生成模型。 （ 2）输入“ bottom”命令选项，可以生成仰视图。 （ 3）输

41、入“ left”命令选项，可以生成左视图。 （ 4）输入“ right”命令选项，可以生成右视图。 （ 5）输入“ front”命令选项，可以生成主视图。 （ 6）输入“ back”命令选项，可以生成后视图。 （ 7）输入“ swiso”命令选项，可以生成西南等轴测视图。 16 AutoCAD 2002三维绘图教程 （ 8）输入“ seiso”命令选项，可以生成东南等轴测视图。 （ 9）输入“ neiso”命令选项，可以生成东北等轴测视图。 （ 10）输入“ nwiso”命令选项，可以生成西北等轴测视图。 1.3.2 设置平面视图 平面视图是指查看坐标系 XY 平面（构造平面）的视图，相当于俯

42、视图。 AutoCAD 可以随时设置基于当前 UCS、命名 UCS 或 WCS 的平面视图。 设置平面视图的命令调用方式和执行过程为： z 菜单： “视图”“三维视图”“平面视图”“当前 UCS” 、 “世界 UCS” 、 “命名 UCS” 。 z 命令行： PLAN。 命令 :PLAN 输入选项 当前 UCS(C)/UCS(U)/世界 (W) : . 使用 PLAN 命令设置平面视图时，需要指定该平面视图的基准坐标系。 （ 1）选择“当前 UCS（ C） ”命令选项，可以生成基于当前 UCS 的平面视图，并自动进行范围缩放，以便所有图形都显示在当前视口中。 （ 2）选择“ UCS（ U） ”

43、命令选项，可以生成基于以前保存的命名 UCS 的平面视图。 用户可以输入命名 UCS 的名称，或选择“？”命令选项查看命名 UCS。 （ 3）选择“世界（ W） ”命令选项，可以生成基于 WCS 的平面视图，并自动进行范围缩放，以便所有图形都显示在当前视口中。 注意：PLAN命令只影响当前视口中的视图，而且不影响当前的UCS。在图纸空间中不能使用PLAN命令。 1.3.3 使用视点预置 视点可以看作是观察三维模型时观察方向的起点，从视点到观察对象的目标点之间的连线可以看作表示观察方向的视线。 视点预置就是通过设置视线在 UCS 中的角度确定三维视图的观察方向。 视点预置命令的调用方式和执行过程

44、为： z 菜单： “视图”“三维视图”“视点预置” 。 z 命令行： DDVPOINT。 调用该命令将显示如图 1-30 所示对话框。 在指定的 UCS 中，三维视图的观察方向可以用两个角度确定，一个是该方向在 XY 平面上与 X 轴的夹角，另一个是与 XY 平面的交角，如图 1-31 所示。 第1章 三维绘图基础 17 图 1-30 视点预置 图 1-31 视图方向在 UCS 中的定位 在“视点预置”对话框中，可以通过这两个角度的设置来确定三维视图的方向。 （ 1）首先需要指定一个基准坐标系，作为设置观察方向的参照。 选择“绝对于世界坐标系”单选按钮，可以相对于 WCS 设置查看方向，而不受

45、当前UCS 的影响。 选择“相对于用户坐标系”单选按钮，可以相对于当前 UCS 设置查看方向。 用户的设置将保存在系统变量 WORLDVIEW 中。 （ 2）在“与 X 轴的角度”和“与 XY 平面的角度”文本框中，可以分别指定观察方向在基准 UCS 中与 X 轴的角度和与 XY 平面的角度。 用户也可以在其上部的图像控件中单击光标来指定新的角度，此时图像控件中将用一个白色的指针指示新角度，红色指针指示当前角度。 （ 3）单击“设为平面视图”按钮，可以将视图设置为相对于基准坐标系的平面视图，即俯视图。 1.3.4 设置视点 除了使用视点预置之外，还可以直接指定视点的坐标，或动态显示并设置视点。

46、 设置视点的命令调用方式和执行过程为： z 菜单： “视图”“三维视图”“视点” 。 z 命令行： VPOINT。 命令 :VPOINT * 切换至 WCS * 当前视图方向 : VIEWDIR=1.0000,0.0000,0.0000 指定视点或 旋转 (R) : * 返回 UCS * 使用 VPOINT 命令，可以用三种方式设置视点： （ 1）直接指定视点的 X、 Y 和 Z 三维坐标， AutoCAD 将以视点到坐标系原点的方向进行观察，从而确定三维视图。 （ 2）选择“旋转（ R） ”命令选项，可以分别指定观察方向与坐标系 X 轴的夹角和与 XY18 AutoCAD 2002三维绘图教

47、程 平面的夹角。 （ 3）渲染“显示坐标球和三轴架”命令选项，将显示如图 1-32 所示的坐标球和三轴架。 坐标球是一个展开的球体，中心点是北极（ 0,0,n） ，内环是赤道（ n,n,0） ，整个外环是南极（ 0,0,n） 。在坐标球上改变光标的位置时，三轴架根据光标在坐标球上的位置而实时发生变化，动态地显示出当前的观察方向。当找到合适的观察方向后，单击鼠标左键确定。 1.3.5 视图的命名与管理 1命令行形式 前面已经介绍了使用 VIEW 命令设置标准视图，现在进一步讲述如何使用该命令对视图进行命名和管理。 视图命令的调用方式和执行过程为： z 命令行： VIEW 命令 : VIEW 输入

48、选项 ?/正交 (O)/删除 (D)/恢复 (R)/保存 (S)/UCS(U)/窗口 (W): . 可以在 VIEW 命令中对视图进行以下各种操作： （ 1）选择“？”命令选项，可以在文本窗口列表中显示所有命名视图。 （ 2）选择“删除（ D） ”命令选项，可以删除一个或多个指定的命名视图。 （ 3）选择“恢复（ R） ”命令选项，可以将指定的视图恢复到当前视口中。 在恢复命名视图时，如果 UCS 设置已与视图一起保存，它也被恢复。 AutoCAD 还恢复已保存视图的中心点和放大比例。 （ 4）选择“保存（ S） ”命令选项，可以将当前视口中的视图命名保存。 保存视图时，将显示系统变量 UCS

49、VIEW 的当前值，该系统变量控制着当前 UCS 是否随命名视图一起保存。 （ 5）选择“ UCS（ U） ”命令选项，可以决定保存图形时是否保存当前 UCS 和标高设置。 用户的选择将保存在系统变量 UCSVIEW 中。 （ 6）选择“窗口（ W） ”命令选项，可以将当前视图的一部分保存起来。 在屏幕上用光标指定两点确定一个矩形区域， AutoCAD 将该区域中的视图命名保存起来。 2对话框形式 AutoCAD 还提供了对话框形式的视图命令，同样可以对视图进行命名保存、恢复、删除等操作。 命名视图命令的调用方式和执行过程为： z 菜单： “视图”“命名视图” 。 z 工具栏： “视图” 。 图 1-32 坐标球和三轴架 第1章 三维绘图基础 19 z 命令行： VIEW。 调用该命令将显示如图 1-33 所示的对话框。 该对话框包括了两个选项卡，分别对命名视图和预置的标准视图进行操作。 （ 1）在“