09AutoCAD第九章

第九章 绘制三维图形

教学内容：学习绘制三维图形的的基本知识与操作，了解三维视点、三维坐标等知识内容。掌握创建三维基本实体和转换二维图到三维实体的方法。

教学难点 ：创建三维实体与转换二维实体

教学过程：

三维图形的种类有哪些？

用户可以创建的三维图形包括线框图形、曲面图形、三维实体图形等。

9.1三维视点

9.1.1动态观察

3DORBIT命令可以激活当前视口交互的三维动态观察器

9.1.2使用对话框设置视点

DDVPOINT命令可以打开“视点预置”对话框

“视点预置”对话框选项含义：

绝对于WCS：所设置的坐标基于WCS

相对于UCS：所设置的坐标相对于当前的UCS

设置为平面视图：可以设置对应平面视图的标准值

9.1.3使用VPOINT命令设置视点

VPOINT命令可以直接通过键盘输入视点空间矢量，也可以通过罗盘来设置视点。

9.1.4使用DVIEW命令查看视图

通过DVIEW命令使用选定对象，或者使用DVIEWBLOCK命令可以显示预览图像。

9.1.5使用菜单设置视点

设置方法：

1、“视图”——“三维视图”

2、在视口中快速设置一些特殊视点，如“俯视”“仰视”“左视”“西南等轴测等”

9.2三维坐标

三维设计需要在三维坐标系中进行，三维坐标系包括三维笛卡尔坐标系、圆柱坐标系、和球面坐标系3种。

9.2.1柱坐标系

柱坐标系的格式

绝对坐标：XY平面距离<XY平面角度，Z坐标

相对坐标：@XY平面距离<XY平面角度，Z坐标

9.2.2球坐标系

球坐标系的格式

绝对坐标：与原点的距离<XY平面角度<与XY平面的夹角

相对坐标：@与原点的距离<XY平面角度<与XY平面的夹角

9.3创建三维曲面

9.3.1创建基本三维曲面

三维曲面的形成原理是什么？

三维曲面图形主要有长方体曲面、球体曲面、圆柱曲面、楔体曲面、圆环曲面等，使用M*N阵列网格近似表示的图形，M、N值越大，越接近于真实表面，但是同时会导致计算量大，处理费时。

对三维曲面可以执行的操作有哪些？

用户可以对三维曲面进行消隐、着色和渲染等处理。

创建三维曲面的步骤：

1、“文件”——“新建”，新建一个空白图形文件。

2、“绘图”——“曲面”——“三维曲面”

3、弹出“三维对象”对话框

4、在该对话框左侧的选项区中选择“下半球面”选项，单击“确定”按钮

5、指定中心点，输入（0，0）；指定下半球面的半径，输入50

6、输入曲面的经线数目为10，输入曲面的纬线数目为18

7、“视图”——“三维视图”——“西北等轴测”，完成创建三维曲面的操作

9.3.2创建三维面

三维面的属性

三维面是三维空间的表面，没有厚度，也没有质量属性。使用“绘图”——“曲面”——“三维面”命令，可以进行创建三维面的操作。

9.3.3创建旋转曲面

什么是旋转曲面？

通过将路径曲线或轮廓绕指定的轴旋转，创建一个近似于旋转曲面的多边形网格。 操作步骤：

1、“文件”——“打开”，打开“旋转曲面”素材图形文件，“绘图”——“曲面”——“旋转曲面”命令

2、选择左侧的多段线为旋转对象、右侧的直线为旋转轴，输入起点角度70°、包含角度360°，“视图”——“三维视图”——“西北等轴测”，并单击“视图”——“消隐”，完成创建旋转曲面的操作。

注意：

绘制旋转曲面规则：

1、 选择对象：用户应先选择旋转对象和旋转轴，其中旋转对象可以是直线段、圆

弧、圆、样条曲线，二维多段线及三维多段线等；旋转轴可以是直线段、二维多段线及三维多段线等对象。

2、 右手定则：当命令行显示“选择定义旋转轴对象”提示信息时，在旋转轴对象

上的选取点位置会影响对象的旋转方向，该方向由右手定则确定

（CAD中的右手定则——四指握住旋转轴，拇指指向旋转轴正方向，沿四指指尖方向（弯曲方向）旋转为正方向，反之为负方向。）

3、系统变量：旋转方向的分段数由系统变量SURFTAB1确定，旋转轴方向

的分段数由系统变量SURFTAB2确定，变量值越大，旋转曲面越光滑。

9.3.4创建平移曲面

什么是平移曲面？

平移曲面即多边形网格，该网格表示通过指定方向和距离，拉伸直线或曲线定义常规的平移曲面。

操作步骤：

1、“文件”——“打开”，打开“创建平移曲面”素材图形文件，单击“绘图”——“曲面”——“平移曲面”命令

2、选择圆作为轮廓曲线的对象，选择直线用作方向矢量，即可创建平移曲面

9.3.5创建直纹曲面

1、“文件”——“打开”，打开“创建直纹曲面”素材图形文件

2、“绘图”——“曲面”——“直纹曲面”命令

3、选择上侧外圆为第一条定义曲线

4、选择下侧外圆为第二条定义曲线，即可看到创建的直纹曲面

5、与上述方法相同，创建另一个直纹曲面

9.3.6创建边界曲面

1、“文件”——“打开”，打开“创建边界曲面”素材图形文件

2、“绘图”——“曲面”——“边界曲面”

3、根据命令行提示信息，分别选择素材图形的4条边，即可创建边界曲面

9.3.7创建三维网格

“绘图”——“曲面”——“三维网格”

9.4创建三维实体

9.4.1创建长方形

一、指定角点（在绘图窗口中指定一个角点后，命令行会提示立方体c、长度l信息，含义如下）

1、指定角点：用于根据另一个角点位置来绘制长方体。

2、立方体：选择该选项，可以绘制立方体，此时需要在“指定长度”提示下 输入立方体的边长

3、长度：选择该选项，可以根据长、宽、高来绘制长方体

二、中心点

1、“文件”——“新建”，新建一个空白图形文件。

2、“视图”——“三维视图”——“东南等轴测命令”，“绘图”——“实体”——“长方体”

3、根据命令行提示信息，直接按回车键，并依次输入L、100、60和90即可在绘图窗口创建长方体

9.4.2创建球体

1、“文件”——“新建”，新建一个空白图形文件。

2、“视图”——“三维视图”——“东南等轴测”，“绘图”——“实体”——“球体”

3、根据命令行提示信息，直接按回车，并输入50

4、“视图”——“消隐”，完成创建球体的操作

9.4.3创建圆柱体

1、“文件”——“新建”，新建一个空白图形文件。

2、“视图”——“三维视图”——“东南等轴测”，“绘图”——“实体 ”——“圆柱体”

3、根据命令行提示信息，直接按回车，并依次输入30和90

4、“视图”——“消隐”

9.4.4创建圆锥体

1、“文件”——“新建”，新建一个空白图形文件。

2、“视图”——“三维视图”——“东南等轴测”，“绘图”——“实体”——“圆锥体”

3、根据命令行提示信息，直接按回车键，并分别输入30和50

4、“视图”——“消隐”

9.4.5创建楔体

1、“文件”——“新建”，新建一个空白的图形文件

2、“视图”——“三维视图”——“东南等轴测”，“绘图”——“实体”——“楔体”

3、根据命令行提示信息，直接按回车，并依次输入L、100、80、60

4、“视图”——“消隐”，完成创建楔体的操作

9.4.6创建圆环体

1、“文件”——“新建”，新建一个空白的图形文件

2、“视图”——“三维视图”——“东南等轴测”，“绘图”——“实体”——“圆环体”

3、按回车键，分别输入60和5

4、“视图”——“消隐”

9.5转换二维图形到三维图形

9.5.1创建拉伸实体

1、“文件”——“打开”，打开“拉伸实体对象”素材图形文件，在命令行中输入EXTRUDE，并按回车键确认

2、选择素材图形，并输入拉伸高度为150，角度为0，“视图”——“消隐”，完成创建拉伸实体的操作

一、沿Z轴方向拉伸

拉伸高度：可以是正值也可以是负值

倾斜角度：0°<α<90°

二、通过指定路径拉伸

1、拉伸路径：拉伸路径可以是封闭的，也可以是开放的，路径不能与拉伸对象共面，路径中包含曲线不应带尖角。

2、封闭路径：若路径是封闭的，则轨迹应该位于斜接面上使起始界面和终止截面相互贴合。

3、开放路径：若路径是开放的，则路径的起点应与断面在同一个平面内，否则拉伸时会将路径移到拉伸对象所在平面的中心处。

4、样条曲线：若路径是一条样条曲线，则样条曲线上的一个端点应与拉伸对象所在的平面垂直 ，否则样条曲线会被移到断面中心处，且断面会旋转到与样条曲线在起点处垂直的位置。

5、包含的段：若路径中包含相连但不相切的段，则在连接处拉伸对象会沿着段的角平分面斜连此连接点。

6、拉伸多个对象：若沿着路径拉伸多个对象，则拉伸命令会确定最后终止于的同一平面

9.5.2创建旋转实体

1、“文件”——“打开”，打开“创建旋转实体”素材图形文件

2、“绘图”——“实体”——“旋转”

3、选择素材图形，并输入X，输入旋转角度为360°