AutoCAD機械制圖基礎教程--第7章三維繪圖基礎知識第章三維繪圖基礎知識第章三維繪圖基礎知識AutoCAD2004在工程制圖的應用中有一項重要的功能,即繪圖零件的三維實體模型。AutoCAD2004提供直接繪制三維實體的功能,并支持多種三維繪制方法。本章主要向用戶介紹三維繪圖的基礎知識,講解基本的三維圖形繪制和編輯命令,使用戶對AutoCAD2004三維造型的特點、使用方法及使用技巧有基本的了解,掌握一定三維圖形的看圖和繪圖能力。7.1基本概念7.2基本繪圖操作7.3繪制三維表面模型7.4基本編輯操作7.5觀察和渲染三維圖形7.6三維典型零件繪制實例7.1基本概念7.1基本概念三維造型的分類三維造型的分類用計算機繪制三維圖形的技術稱為三維幾何造型。AutoCAD2004可繪制的三維圖形有線框模型、表面模型和實體模型3種類型。?1.線框模型?1.線框模型線框模型是三維形體的框架,是一種較直觀和簡單的三維表達方式,由描述對象的線段和曲線組成,如圖7-1所示。圖7-1線框模型示例?2.表面模型?2.表面模型表面模型用面描述三維對象,它不僅定義了三維對象的邊界,而且還定義了表面,即其具有面的特征。圖7-2給出了表面模型的示例。圖7-2表面模型示例?3.實體模型?3.實體模型實體模型不僅具有線、面的特征,而且還具有體的特征。圖7-3給出了實體模型的幾個示例。圖7-3實體模型示例對于實體模型,我們可以直接了解它的體特性,如體積、重心、轉動慣量和慣性矩等;可以對它進行消隱、剖切和裝配干涉檢查等操作,還可以對具有基本形狀的實體進行并、交、差等布爾運算,以創建復雜的組合體。此外,由于著色、渲染等技術的運用可以使實體表面表現出很好的可視性,因而實體模型還廣泛用于三維動畫、廣告設計等領域。?7.1.2用戶坐標系的基本概念?7.1.2用戶坐標系的基本概念用戶坐標系(UCS)是用來指明當前可以實施繪圖操作的默認的坐標系,在任何情況下都有且僅有一個當前用戶坐標系。用戶坐標系統由用戶來指定,它可以在任意平面上定義XY平面,并根據這個平面,垂直拉伸出Z軸,組成坐標系統。它大大方便了三維物體繪制時坐標的定位。AutoCAD的大多數幾何編輯命令取決于UCS的位置和方向,圖形將繪制在當前UCS的XY平面上。UCS命令設置用戶坐標系在三維空間中的方向,它定義二維對象的方向和THICKNESS系統變量的拉伸方向,它也提供rotate(旋轉)命令的旋轉軸,并為指定點提供默認的投影平面。圖7-4所示為移動前后的UCS,圖7-5給出了UCS下拉菜單及UCS工具欄。圖7-4移動前、后的UCS圖7-5UCS下拉菜單及UCS工具欄7.2基本繪圖操作7.2基本繪圖操作AutoCAD2004提供有多種繪制三維圖形的方法,本節主要介紹三維實體造型。實體模型不僅可以使設計思想可視化,而且經常用來作為虛擬的原型進行分析,如體積、重心位置、轉動慣性和應力等。下面分別介紹基本幾何實體的造型。基本幾何實體包括長方體、球體、圓柱體、圓錐體、楔體和圓環。“實體”工具欄如圖7-7所示。圖7-7“實體”工具欄用命令繪制長用命令繪制長方體方體?1.功能?1.功能BOX命令按指定方式繪制長方體和立方體(如圖7-8所示)。創建長方體之后,不能對其進行拉伸或改變其尺寸。但可以用SOLIDEDIT拉伸長方體的面。?-圖繪制長方體?2.輸入命令?2.輸入命令①從“實體”工具欄中單擊“長方體”按鈕。②選擇“繪圖”→“實體”→“長方體”命令。③從鍵盤輸入命令:box?3.命令操作?3.命令操作(1)指定兩對角點和高度(缺省項)命令:box?指定長方體的角點或[中心點CE]0,0,0:(指定長方體的一個角點)?指定角點或[立方體C/長度L]:(指定長方體的另一個角點)?指定高度:(輸入正值將沿當前UCS的Z軸正方向繪制高度。如果輸入的是負值,則沿Z軸的負方向繪制高度。)?命令:?(2)立方體(2)立方體命令:box?指定長方體的角點或[中心點CE]0,0,0:(指定立方體的一個角點)?指定角點或[立方體C/長度L]:C?指定長度:(輸入立方體的長度)?命令:?7.2.2用命令繪制球體?7.2.2用命令繪制球體?1.功能?1.功能SPHERE命令用于按指定方式繪制球體(如圖7-9所示)。7-9圖繪制球體?2.輸入命令?2.輸入命令①從“實體”工具欄中單擊“球體”按鈕。②選擇“繪圖”→“實體”→“球體”命令。③從鍵盤輸入命令:sphere?3.命令操作?3.命令操作命令:sphere?當前線框密度:ISOLINES4(信息提示)指定球體球心0,0,0:(指定球體的中心點)?指定球體半徑或[直徑D]:(輸入球體的半徑)?命令:?7.2.3用?命令繪制圓?7.2.3用?命令繪制圓柱體柱體?1.功能?1.功能CYLINDER命令用于建立圓柱體(如圖7-10所示),圓柱底面既可以是圓,也可以是橢圓。圖-0?繪制圓柱體?2.輸入命令?2.輸入命令①從“實體”工具欄中單擊“圓柱體”按鈕。②選擇“繪圖”→“實體”→“圓柱體”命令。③從鍵盤輸入命令:cylinder?3.命令操作?3.命令操作(1)圓柱體(缺省項)(1)圓柱體(缺省項)命令:cylinder?當前線框密度:ISOLINES4(信息提示)指定圓柱體底面的中心點或[橢圓E]0,0,0:(指定圓柱體的底面中心點)?指定圓柱體底面的半徑或[直徑D]:(輸入圓柱體底面的半徑)?指定圓柱體高度或[另一個圓心C]:(輸入圓柱體高度)?命令:?(2)橢圓底面圓柱體(2)橢圓底面圓柱體命令:cylinder?當前線框密度:ISOLINES4(信息提示)指定圓柱體底面的中心點或[橢圓E]0,0,0:E?指定圓柱體底面橢圓的軸端點或[中心點C]:(指定圓柱體底面橢圓的一個軸端點)?指定圓柱體底面橢圓的第二個軸端點:(指定圓柱體底面橢圓的另一個軸端點)?指定圓柱體底面的另一個軸的長度:(輸入圓柱體底面橢圓的另一根軸長度)?指定圓柱體高度或[另一個圓心C]:(輸入橢圓底面圓柱體的高度)?命令:?7.2.4?用命令繪制圓錐?7.2.4?用命令繪制圓錐體體?1.功能1.功能CONE命令用于創建圓錐體或橢圓錐體(如圖7-11所示)。圖7-11繪制圓錐體?2.輸入命令?2.輸入命令①從“實體”工具欄中單擊“圓錐體”按鈕。②選擇“繪圖”→“實體”→“圓錐體”命令。③從鍵盤輸入命令:cone?3.命令操作?3.命令操作(1)圓錐體(缺省項)(1)圓錐體(缺省項)命令:cone?當前線框密度:ISOLINES4(信息提示)指定圓錐體底面的中心點或[橢圓E]0,0,0:(指定圓錐體的底面中心點)?指定圓錐體底面的半徑或[直徑D]:(輸入圓錐體底面的半徑)?指定圓錐體高度或[頂點A]:(輸入圓錐體高度)?命令:?(2)橢圓錐體(2)橢圓錐體命令:cone?當前線框密度:ISOLINES4(信息提示)指定圓錐體底面的中心點或[橢圓E]0,0,0:E?指定圓錐體底面橢圓的軸端點或[中心點C]:(指定圓錐體底面橢圓的一個軸端點)?指定圓錐體底面橢圓的第二個軸端點:(指定圓錐體底面橢圓的另