1、中国矿业大学CAD中心姚新港,第七节三维实体,一、三维建模基础知识 二、创建基本三维实体 三、由二维创建三维实体 四、布尔运算 五、三维实体编辑 六、显示控制 七、输出其他格式数据,中国矿业大学CAD中心姚新港,一、三维建模基础知识,用户坐标 视口 设置视点 绘制三维元素,中国矿业大学CAD中心姚新港,1、坐标系,（1） 世界坐标系（简称WCS） （2） 用户坐标系（简称UCS）由用户使用UCS命令设立的坐标系，既可在WCS中作图，又可在UCS中作图。图形一般绘制在当前坐标系的XOY平面上。,中国矿业大学CAD中心姚新港,用户坐标系（UCS命令）,用于维护和管理用户坐标系。 访问方法 工具栏：
2、 标准工具条UCS 命令行: UCS,中国矿业大学CAD中心姚新港,New 选项：创建新的UCS。,3point三点设置UCS第一步：指定坐标原点；第二步：指定X轴上一点；第三步：空回车指定默认Y轴，Y轴只能与X轴垂直。,UCS常用选项,中国矿业大学CAD中心姚新港,选项,命令: ucs 当前 UCS 名称: *世界* 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) :,中国矿业大学CAD中心姚新港,New 选项：创建新的UCS。,X/Y/Z选项旋转坐标面，使得坐标原点分别绕X、Y、Z旋转一定角度。三维实体绘图中常常旋
3、转90二维图形一般绘制在UCS中XY坐标面上，三维实体的基准平面也是UCS的XY坐标面。,中国矿业大学CAD中心姚新港,UCS常用选项,移动（M）移动坐标原点，保持原来X、Y坐标方向； 前一个（P）前一个，自动记录20个； 恢复（R）恢复用存储（S）选项存储的一个用户坐标； 存储（S）储存一个用户坐标；世界（W）返回世界坐标。,中国矿业大学CAD中心姚新港,2、创建与编辑视口（VPORTS）,在模型空间建立平铺视口和在图纸空间的布局中建立浮动视口。 访问方法： 命令：VPORTSAUTOCAD出现视口对话框。,中国矿业大学CAD中心姚新港,多视窗配置,中国矿业大学CAD中心姚新港,新建视口显示
4、标准视口配置列表，可用于设置视口。,命名视口显示图形中命名保存的视口配置。,中国矿业大学CAD中心姚新港,激活视窗,Circle,中国矿业大学CAD中心姚新港,3、设置视点（VPOINT）,（1）功用设置观察三维实体的观察点。 （2）访问方法 命令：VPOINT,中国矿业大学CAD中心姚新港,（3）选项,命令: vpoint 当前视图方向: VIEWDIR=0.0000,0.0000,1.0000 指定视点或 旋转(R) :在当前视口上指定用户所需要的任一点为视点。,中国矿业大学CAD中心姚新港,三维视点,1，1，1,-1，0，0,0，0，1,0，-1，0,中国矿业大学CAD中心姚新港,3、三
5、维点的输入：,常用直角坐标 绝对坐标方式： X，Y，Z 相对坐标方式： X，Y，Z在二维绘图命令中Z坐标为“0”。,中国矿业大学CAD中心姚新港,在三维中绘制平面图形,设置图层 使用Vpoint 命令，视点为1，1，1 使用Line、Circle命令绘制三维线,(100,100),(200,100),中国矿业大学CAD中心姚新港,变换坐标系绘制圆形,使用UCS命令变换坐标系 移动 绕X轴旋转 绘制圆,中国矿业大学CAD中心姚新港,在三维中编辑图形,绘制小圆、阵列 修剪：同一坐标面对象在当前UCS中的XY坐标面上才能被修剪。,中国矿业大学CAD中心姚新港,二、三维实体,创建基本实体 用拉伸方法创
6、建实体 用旋转方法创建实体 实体的集合运算 实体对象的编辑 消隐和边界线可见性控制,中国矿业大学CAD中心姚新港,1、创建基本实体（实体模型）,长方体（BOX命令） 圆柱（CYLINDER命令） 圆锥（CONE命令）圆球（SPHERE命令） 圆环（TOURS命令）,中国矿业大学CAD中心姚新港,（1）长方体绘制（BOX命令）,访问方法 下拉菜单：绘图实体长方体（B） 工具栏：实体长方体（B）图标 命令：BOX,中国矿业大学CAD中心姚新港,操作说明:,通过指定长方体底面矩形的两个对角顶点及高确定长方体。在（100，100）处创建边长分别为30，50，80的长方体。长方体底面在xy坐标面上，长方
7、体高度为正沿Z轴正向，否则为反向。,中国矿业大学CAD中心姚新港,（2）圆柱体绘制（CYLINDER）,功能 绘制圆柱实体或椭圆柱实体。 访问方法 下拉菜单：绘图实体圆柱体（ C） 工具栏：实体圆柱体（ C） 命令：CYLINDER,中国矿业大学CAD中心姚新港,操作方法,命令: cylinder 当前线框密度: ISOLINES=4 指定圆柱体底面的中心点或 椭圆(E) : 指定圆柱体底面的半径或 直径(D): 指定圆柱体高度或 另一个圆心(C):,中国矿业大学CAD中心姚新港,操作说明：,指定圆柱体顶(底)面中心点，基面圆的半径(或直径), 圆柱高确定圆柱。圆柱体基面圆在xy坐标面上，高度
8、为正沿Z轴正向，否则为反向。还可用于创建椭圆柱体。,中国矿业大学CAD中心姚新港,在（100，100）处绘制底圆半径35、高为120的圆柱体,半高处绘制圆柱体 移动用户坐标 旋转X轴 绘制圆柱体,中国矿业大学CAD中心姚新港,圆心坐标（0，0，0）绘制半径55、高度为40的圆柱体； 圆心坐标（0，0，40）绘制半径35、高度为50的圆柱体。,中国矿业大学CAD中心姚新港,（3）圆锥体的绘制（CONE）,功能创建圆锥体或椭圆锥体体。 访问方法 下拉菜单：绘图实体 圆锥体（O） 工具栏：实体 圆锥体（O） 命令：CONE,中国矿业大学CAD中心姚新港,圆锥体的绘制（CONE）：,命令: cone
9、当前线框密度: ISOLINES=4 指定圆锥体底面的中心点或 椭圆(E) : 指定圆锥体底面的半径或 直径(D): 指定圆锥体高度或 顶点(A): 操作说明：,中国矿业大学CAD中心姚新港,选项说明,指定圆锥体底面圆中心，基面圆的半径或直径，圆锥体高度。基面圆在XY面上，高度为正将沿Z轴正向绘制，否则沿反向。,中国矿业大学CAD中心姚新港,（4）球体绘制（SPHERE）,功能 用于创建圆球实体。 访问方法 下拉菜单：绘图实体球体（S） 工具栏：实体球体（S） 命令：SPHERE,中国矿业大学CAD中心姚新港,操作说明,先指定球心，然后指定半径或直径。,中国矿业大学CAD中心姚新港,2、用拉伸
10、方法创建实体,将二维对象通过拉伸（增加新的一维）生成三维的实体。可以使二维对象截面沿拉伸方向改变面积。还可以沿着指定的路径拉伸对象。而路径可以是封闭的，也可以是不封闭的。,中国矿业大学CAD中心姚新港,三、由二维创建三维实体,1、拉伸创建对象 2、旋转创建对象,中国矿业大学CAD中心姚新港,1、用拉伸方法创建实体,可以拉伸的二维对象圆、椭圆封闭的多义线、多边形、样条曲线面域（REGION）拉伸的路径可以是二维的，也可以是三维的。,中国矿业大学CAD中心姚新港,创建面域（REGION命令）,功能 面域是由选择的一组实体对象围成的二维封闭区域。使用Pedit命令也可以将首尾相接的对象合并为整体。这
11、两种方法是拉伸、旋转创建三维实体的基础。,中国矿业大学CAD中心姚新港,访问方法,下拉菜单：绘图面域（N） 工具栏：绘图面域（N） 命令：REGION,中国矿业大学CAD中心姚新港,操作说明,命令: region 选择对象: （选择对象） 选择对象: （选择对象）找到 1 个，总计 2 个 选择对象:ENTER 已提取 1 个 环。选择结束，若对象是封闭的且内部没有交叉，则构成二维封闭区域。,中国矿业大学CAD中心姚新港,拉伸创建实体（EXTRUDE命令）,功能拉伸现有的二维对象（如圆、封闭的多边形、面域）创建三维实体。 访问方法 下拉菜单：绘图实体拉伸（X） 工具栏：实体拉伸（X） 命令：E
12、XTRUDE,中国矿业大学CAD中心姚新港,操作说明,命令: extrude 当前线框密度: ISOLINES=4 选择对象:选择截面 选择对象:Enter 指定拉伸高度或 路径(P): (指定拉伸高度(沿Z轴) 或选择沿路径(P)拉伸） 指定拉伸的倾斜角度 : (指定一个在-90度和90度之间的半锥角),中国矿业大学CAD中心姚新港,2、旋转法创建实体（REVOLVE）,功能REVOLVE命令用旋转的方法来建造三维的回转体。可以作为二维旋转对象的实体包括：封闭的多义线、多边形圆、椭圆、面域,中国矿业大学CAD中心姚新港,访问方法,选择下拉菜单：绘图 实体 旋转（R） 单击工具栏：实体 旋转（
13、R） 命令：REVOLVE,中国矿业大学CAD中心姚新港,操作说明,命令: revolve 当前线框密度: ISOLINES=4 选择对象: （选择面域） 选择对象:Enter 指定旋转轴的起点或 定义轴依照 对象(O)/X 轴 (X)/Y 轴(Y): x 指定旋转角度 : Enter,中国矿业大学CAD中心姚新港,其中各子项的含义如下:,1)默认项 指定旋转轴的起点： （指定旋转轴的起点，此为默认项。） 指定轴端点: （指定轴的另一端点） 指定旋转角度 : （输入旋转角度,缺省值为360度）,中国矿业大学CAD中心姚新港,其中各子项的含义如下:,2)选择对象此选项为绕指定对象旋转。 选择对象
14、: （选择一个对象） 指定旋转角度 :（指定旋转角）可选的对象为用LINE命令绘制的直线或用PLINE命令绘制的多义线。选择多义线时，如果拾取的是线段，对象将绕该线段旋转；如果选择的是圆弧段，则以该圆弧两端点的连线作为旋转轴旋转。,中国矿业大学CAD中心姚新港,其中各子项的含义如下:,3) X轴(X)/Y轴(Y)此选项为分别绕X、Y轴旋转成实体，选定X、Y中的任一个。 命令:revolve 选择对象: （选择对象） 选择对象:Enter 指定旋转轴的起点或 定义轴依照 对象(O)/X 轴 (X)/Y 轴(Y): X （绕X轴） 指定旋转角度 : Enter,中国矿业大学CAD中心姚新港,三、实
15、体的集合运算,在AutoCAD中,用户可以通过实体的集合运算即布尔运算将两个或多个实体或面域结合在一起形成组合体。 三种基本的布尔运算操作： Union（并） Subtraction（差） Intersection（交）,中国矿业大学CAD中心姚新港,原始对象,并运算,差运算,交运算,中国矿业大学CAD中心姚新港,1、并集（Union命令）,功能UNION命令将两个或两个以上的实体对象或面域并合成一个新的组合对象。并操作采用无重合的方法连接实体对象或面域。 访问方法 菜单：编辑 实体编辑 并（U） 工具栏：实体编辑 并（U）图标 命令：UNION,中国矿业大学CAD中心姚新港,操作说明,发出U
16、NION命令后，AutoCAD提示：选择对象：（选择实体对象I）选择对象：（选择实体对象II）选择对象：Enter可以选择多个对象进行合并。各对象可以互相重叠，邻接或不邻接。,中国矿业大学CAD中心姚新港,2、差集（SUBTRACT命令）,功能SUBTRACT命令执行求差运算，它从第一组实体对象（或面域）中减去与第二组实体对象（或面域）共有的部分，生成新的组合实体对象（或组合面域）,中国矿业大学CAD中心姚新港,访问方法,菜单：编辑实体编辑差集（S） 工具栏：实体编辑差集（S） 命令：SUBTRACT,中国矿业大学CAD中心姚新港,操作说明,发出SUBTRACT命令后，AutoCAD提示：选择
17、对象:选择被减的一组对象，按Enter键结束选取；（用户可以选择一个或多个对象作为源对象，如果选择不止一个对象，AutoCAD将自动对它们进行合并。）选择对象: (按Enter键结束选取),中国矿业大学CAD中心姚新港,操作说明,选择完成以后，AutoCAD提示用户选择要减去的一组对象。选择对象:选择要减去的一组对象，按Enter键结束选取。用户可以选择一个或多个要减去的对象。如果选择不止一个对象，在作减操作之前，AutoCAD会将这些选中的对象自动合并。,中国矿业大学CAD中心姚新港,3、交集 (INTERSECT命令),功能INTERSECTION命令执行求交操作，将两个或两个以上的源对象
18、实体（含面域）的共有部分生成一个新的组合对象实体（含面域）。,中国矿业大学CAD中心姚新港,访问方法,选择下拉菜单：编辑实体编辑 交集（I）单击工具栏：实体编辑 交集（I）命令 ：INTERSECT,中国矿业大学CAD中心姚新港,操作说明,发出INTERSECT命令后，AutoCAD提示：选择对象：（选择求交的对象）选择对象：（按ENTER键或空格键结束选择）,中国矿业大学CAD中心姚新港,五、三维实体编辑,1、三维实体剖切Slice命令 2、三维实体截面Section命令 3、三维实体倒圆角Fillet命令 4、三维实体倒直角Chamfer命令 5、三维实体基本变换 6、三维实体编辑Soli
19、dedit命令,中国矿业大学CAD中心姚新港,1、三维实体剖切（SLICE命令）,功能SLICE命令用一个假想的平面在任一部位对三维实体进行剖切，生成新的实体对象。切开后的两个部分可只保留一半，也可以两个部分都保留。被切开的实体保持原实体的颜色和图层。,中国矿业大学CAD中心姚新港,访问方法,选择下拉菜单： 绘图 实体 剖切（L） 单击工具栏： 实体 剖切图标 命令 ：SLICE,中国矿业大学CAD中心姚新港,操作说明,发出SLICE命令后，AutoCAD提示： 选择对象：（选择被剖切对象 ） 选择对象: Enter 指定切面上的第一个点或依照 对象(O)/Z 轴(Z)/视图(V)/XY 平面
20、(XY)/ YZ 平面(YZ)/ZX 平面(ZX)/三点(3) : （此提示要求用户建立剖切平面 ）,中国矿业大学CAD中心姚新港,各选项的含义如下：,1）三点（3）选项 此选项为默认选项，要求用户输入3个点。 AutoCAD提示： 指定平面上的第一个点: 指定平面上的第二个点: 指定平面上的第三个点: 在要保留的一侧指定点或 保留两侧(B): B （三点确定平面即剖切面）,中国矿业大学CAD中心姚新港,各选项的含义如下：,2) XY平面/YZ平面/ZX平面选项此选项将使剖切面与当前UCS的XY平面（或YZ平面、或ZX平面）平行。 提示要求指定一个点确定剖切面位置。,中国矿业大学CAD中心姚新
21、港,各选项的含义如下：,在用上述方法定义了剖切平面以后，AutoCAD将提示: 在要保留的一侧指定点或 保留两侧(B): 在剖切平面的一侧，指定一点，将保留该侧； 选择保留两侧(B)选项，将两侧都保留。,中国矿业大学CAD中心姚新港,截面实体（SECTION命令）,功能SECTION命令用剖切面剖切三维实体对象。得到的剖切面与三维实体相接触的图形称为截面。截面是一个面域，位于剖切面位置。,中国矿业大学CAD中心姚新港,访问方法,选择下拉菜单： 绘图 实体 截面（E） 单击工具栏： 实体 截面图标 命令 ：SECTION,中国矿业大学CAD中心姚新港,操作说明,发出命令后，AutoCAD提示：
22、选择对象: （选取对象） 选择对象:Enter 指定剖切平面上的第一个点或依照对象(O)/Z 轴(Z)/视图(V)/XY平面(XY)/ YZ 平面(YZ)/ZX 平面(ZX)/三点(3),中国矿业大学CAD中心姚新港,操作说明,剖切面的确定和选项的含义与SLICE命令中的情况完全相同。SECTION命令生成截面为面域，用EXPLODE命令打散后才为单独的图元。生成截面后可以用BHATCH命令绘制剖面线，此时UCS的XOY坐标面必须定义在打散后的截面上，否则无法绘制剖面线。,中国矿业大学CAD中心姚新港,3、三维实体倒圆角Fillet,功能F I L L E T命令用于给两个对象添加指定半径的圆
23、弧，在三维实体绘图中给两个面倒圆角面。 访问方法 命令行：F I L L E T 菜单：修改圆角 工具栏：修改圆角,中国矿业大学CAD中心姚新港,3、三维实体倒圆角Fillet,功能F I L L E T命令用于给两个对象添加指定半径的圆弧，在三维实体绘图中给两个面倒圆角面。 访问方法 命令行：F I L L E T 菜单：修改圆角 工具栏：修改圆角,中国矿业大学CAD中心姚新港,操作方法,选择要进行圆角的实体的边 。 指定圆角半径。 选择其他边或按 ENTER 键进行圆角。,中国矿业大学CAD中心姚新港,4、三维实体倒直角Chamfer,功能CHAMFER命令给实体的相邻面加倒角。 访问方法
24、命令：Chamfer,中国矿业大学CAD中心姚新港,操作方法,选择要倒角的基面边（） 。 AutoCAD 亮显选定的边的两相邻曲面之一。 要选择另一个曲面，输入 n（下一个）；或按 ENTER 键使用当前曲面。 指定基面距离。基面距离是指从所选择的边到基面上一点的距离，其他曲面距离是指从所选择的边到相邻曲面上一点的距离。 指定相邻曲面距离。 “环”将选择基面的所有边，“选择边”将选择单独的边。 指定要倒角的边 ()。,中国矿业大学CAD中心姚新港,5、三维基本变换,（1）二维基本变换Move、Rotate、Copy、Array、Mirror等二维基本变换命令都可以应用到三维空间中，但基准面为XOY面 （3）三维基本变换Rotate3D 三维旋转Mirror3D 三维镜像3DArray 三维阵列,中国矿业大学CAD中心姚新港,6、三维实体编辑Solidedit,中国矿业大学CAD中心姚新港,六、实体显示控制,1、系统变量 FACETRES显示小三角形面数，默认值0.5。调整着色对象和渲染对象的平滑度，对象的隐藏线被删除。其有效值为 0.01 到 10.0。 ISOLINES显示线数，默认值4。指定对象上每曲面轮廓素线的数目，有效的取值范围为 0 到 2047。,中国矿业大学CAD中心姚新港,2、选项对话框,FACETRES,ISOLINES,
