Transcript 第11章三维绘图

第11章 三维绘图
第11章 三维绘图
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11.1
11.2
11.3
11.4
11.5
观察三维图形
创建三维曲面
创建基本三维实体
通过二维对象生成实体
习题与上机操作
教学目标
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本章主要讲解三维绘图的方法和技巧。
通过本章的学习，读者应了解三维动态观察
器的用法，能够使用AutoCAD绘制基本的三
维曲面及三维实体模型，同时使用旋转曲面、
平移曲面、直纹曲面、边界曲面，以及拉伸
和旋转命令绘制较为复杂的三维图形。
教学重点与难点
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三维动态观察器的使用
消隐、着色、视点及视口
创建基本的三维曲面及三维实体
使用旋转曲面、平移曲面、直纹曲面和边
界曲面创建复杂三维图形
使用拉伸和旋转命令创建三维实体
11.1 观察三维图形
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三维动态观察器
三维动态观察器，就是以一种动态的操作方
式对整个图形进行观察。
单击【三维动态观察器】工具栏中的【三维
动态观察器】按钮
。
执行【视图】|【三维动态观察器】命令。
11.1 观察三维图形
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设置特殊视点
选择【视图】|【三维视图】菜单下的子命令，
可以快速设置特殊视点。
11.1 观察三维图形
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设置特殊视点
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还可以使用视图工具栏完成相同的设置
俯视图 右视图 后视图 东南等轴测视图 西北等轴测视图
仰视图 左视图 主视图
西南等轴测视图 东北等轴测视图
11.1 观察三维图形
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消隐图
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消隐是指消除曲面或实体中的隐蔵线，从而
得到更加真实的立体效果。
选择【视图】|【消隐】命令。
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在命令行输入HIDE。
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11.1 观察三维图形
消隐前的效果
消隐后的效果
11.1 观察三维图形
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着色
在AutoCAD中，不仅可以用线框图来表示模
型，方便观察和编辑，还可以给模型着色，
真实、直观地表现模型的外观及特征。
11.1 观察三维图形
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选择【视图】菜单中的【着色】命令。
11.1 观察三维图形
线框图
平面着色图
11.1 观察三维图形
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视口
在绘制三维图形时，常需要在各种角度的视
图之间切换，如果要同时查看多个视图，可
以使用视口命令来实现。它将图形区域拆分
为多个称作视口的单独视图区域，可以实现
多窗口、多角度地观察视图。
11.1 观察三维图形

执行【视图】|【视口】|【新建视口】命令，
弹出】|【视口】对话框。
11.1 观察三维图形
单一视点的“模型空间”
11.1 观察三维图形
多视点的“模型空间”
11.1 观察三维图形
再次划分视图区
11.2 创建三维曲面
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创建基本的三维曲面
执行【绘图】|【曲面】|【三维曲面】命令，
可以打开【三维对象】对话框。
11.2 创建三维曲面
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也可以使用【曲面】工具栏上对应的按钮，
进行曲面的绘制。
11.2 创建三维曲面
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1．绘制长方体表面
在【三维对象】对话框左侧的列表中双击
“长方体”选项，或者双击右侧的长方体图
标，即可绘制长方体表面。
11.2 创建三维曲面
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提示：要求输入长方体表面的长、宽、高分
别沿当前UCS的X、Y、Z轴的正方向，且不能
为负值。绕Z轴旋转的角度可正可负，其转向
符合右手规则。
11.2 创建三维曲面
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2．绘制棱锥面
在【三维对象】对话框左侧的列表中双击
“Pyramid”选项，或者双击右侧的长方体图
标，即可绘制长方体表面。
11.2 创建三维曲面
绘制的各种棱锥面
11.2 创建三维曲面
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3．绘制楔体表面
在【三维对象】对话框左侧的列表中双击
“楔体”选项，或者双击右侧的楔体表面
图标，即可绘制楔体表面。
11.2 创建三维曲面
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提示：楔体的长、宽、高分别沿着当前UCS的X、Y、
Z轴的正方向，且不能为负值。绕Z轴的转角可正可
负，其转向符合右手规则。
11.2 创建三维曲面
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4．绘制上、下半球面
在【三维对象】对话框左侧的列表中双击
“上半球面”选项，或者双击右侧的上半
球面图标，即可绘制上半球面。
11.2 创建三维曲面
上半球
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下半球
提示：经线方向的经线数、纬线方向的纬线数决定
半球面中多边形网格面的数量，值越大，网格面越
多，曲面越光滑。
11.2 创建三维曲面
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5．绘制球面
在【三维对象】对话框左侧的列表中双击
“Sphere”选项，或者双击右侧的球面图
标，即可绘制球面。
11.2 创建三维曲面
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6．绘制圆锥面
在【三维对象】对话框左侧的列表中双击
“Cone”选项，或者双击右侧的圆锥面图标，
即可绘制圆锥面或圆台面。
11.2 创建三维曲面
圆锥面
圆台面
提示：曲面的线段数目越大，曲面越光滑。
11.2 创建三维曲面
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7．绘制圆环面
在【三维对象】对话框左侧的列表中双击
“Torus”选项，或者双击右侧的圆锥面图标，
即可绘制圆环面。
11.2 创建三维曲面
圆环面
11.2 创建三维曲面
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8．绘制网格
在【三维对象】对话框左侧的列表中双击
“网格”选项，或者双击右侧的网格图标，
即可绘制网格。
11.2 创建三维曲面
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提示：第一角点与第四角点的连线方向作
为M方向，第一角点与第二角点的连线方向
作为N方向。
11.2 创建三维曲面
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绘制旋转曲面
旋转曲面是指将曲线绕旋转轴旋转一定角
度而形成的曲面。
执行【绘图】｜【曲面】｜【旋转曲面】
命令。
在命令行中输入REVSURF命令。
11.2 创建三维曲面
旋转曲面
11.2 创建三维曲面
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绘制旋转曲面时，需要注意以下几点：
旋转对象可以是直线、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、二维多段线及三维多段线等。
指定旋转轴时，在旋转轴对象上的拾取点
位置影响对象的旋转方向，该方向遵循右
手定则。
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。
11.2 创建三维曲面
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绘制平移曲面
平移曲面是指将曲线沿方向矢量平移后得
到的曲面。
执行【绘图】｜【曲面】｜【平移曲面】
命令。
在命令行中输入TABSURF命令。
11.2 创建三维曲面
平移曲面
11.2 创建三维曲面
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绘制平移曲面时需要注意以下几点：
轮廓曲线对象可以是直线、圆弧、圆、样
条曲线、二维多段线及三维多段线等；方
向矢量可以是直线、非封闭的二维多段线
和三维多段线等。
系统将沿方向矢量对象上远离拾取点的端
点方向创建平移曲面。
平移曲面的分段数由系统变量SURFTAB1确
定。
11.2 创建三维曲面
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绘制直纹曲面
直纹曲面是指在两条曲线之间构成的曲面。
执行【绘图】｜【曲面】｜【直纹曲面】
命令。
命令行中输入TABSURF命令。
11.2 创建三维曲面
直纹曲面
11.2 创建三维曲面
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绘制直纹曲面时，需要注意以下几点：
创建直纹曲面的曲线可以是直线段、点、
圆弧、圆、样条曲线及二维多段线等对象。
如果一条曲线是封闭的，另一条曲线也必
须是封闭的或是一个点。
如果曲线非闭合，直纹曲面总是从曲线上
离拾取点最近的一端开始绘制。
直纹曲面的分段数由系统变量SURFTAB1确
定。
11.2 创建三维曲面
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绘制边界曲面
边界曲面是由4条首尾连接的边所绘制的三
维曲面模型。
执行【绘图】｜【曲面】｜【边界曲面】
命令。
在命令行中输入EDGESURF命令。
11.2 创建三维曲面
作为曲面边界的4条边
完成的边界曲面效果
11.2 创建三维曲面
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绘制边界曲面时，需要注意以下几点：
创建边界曲面的对象可以是直线、圆弧、
样条曲线、二维多段线、三维多段线等。
用户选择的第一个对象的方向为曲面的M方
向，它的邻边方向为曲面的N方向，系统变
量SURFTAB1和SURFTAB2分别控制M方向
和N方向的网格分段数。
11.3 创建基本三维实体
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绘制长方体
单击【实体】工具栏中的【长方体】按钮。
在命令行中输入BOX命令。
11.3 创建基本三维实体
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提示：使用BOX命令根据长度、宽度和高度
绘制长方体时，其中长、宽、高的方向分
别与当前UCS的X、Y、Z轴的方向平行。
11.3 创建基本三维实体
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绘制球体
单击【实体】工具栏中的【球体】按钮。
在命令行中输入SPHERE命令，可以绘制球
体。
11.3 创建基本三维实体
ISOLINES=4
ISOLINES=32
不同的ISOLINES值绘制的球体效果
11.3 创建基本三维实体
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绘制圆柱体
单击【实体】工具栏中的【圆柱体】按钮。
在命令行中输入CYLINDER命令。
11.3 创建基本三维实体
默认的线框密度
线框密度加大
消隐后的圆柱体
11.3 创建基本三维实体
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绘制圆锥体
单击【实体】工具栏中的【圆锥体】按钮。
在命令行中输入CONE命令。
11.3 创建基本三维实体
圆锥体线框图
消隐后圆锥体
11.3 创建基本三维实体
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绘制楔形体
单击【实体】工具栏中的【楔体】按钮。
在命令行中输入WEDGE命令。
11.3 创建基本三维实体
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绘制圆环体
单击【实体】工具栏中的【圆环体】按钮。
在命令行中输入TORUS命令。
11.4 通过二维对象生成实体
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拉伸命令
在AutoCAD中，用户可以将二维封闭图形按
照指定的高度或路径进行拉伸，从而生成
三维实体。其中拉伸的对象可以是任何二
维封闭多段线、圆、椭圆、封闭的样条曲
线和面域。
11.4 通过二维对象生成实体
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方法如下：
单击【实体】工具栏中的【拉伸】按钮
在命令行中输入EXTRUDE命令。
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11.4 通过二维对象生成实体
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1．沿指定高度拉伸二维对象
拉伸
11.4 通过二维对象生成实体
拉伸倾斜角为0
拉伸倾斜角度为30°
拉伸倾斜角度为-30°
不同角度的拉伸效果
11.4 通过二维对象生成实体
提示：拉伸对象时，如果倾斜角度或拉伸高
度较大，将导致拉伸对象或拉伸对象的一部
分在汇集到一点，此时将无法进行拉伸对象。
11.4 通过二维对象生成实体
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2．沿指定路径拉伸二维对象
在沿指定路径拉伸对象时，需要注意以下
几点：
拉伸路径可以是直线、圆、圆弧、椭圆、
椭圆弧、多段线或者样条曲线，但是路径
不能与被拉伸的对象共面。
11.4 通过二维对象生成实体
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如果路径中包含曲线，则该曲线不能具有
高曲率的区域。
拉伸实体始于剖面所在的平面，止于在路
径端点处与路径垂直的平面。 路径的一个
端点应在剖面平面上，如果不在，路径将
移动到剖面的中心。
11.4 通过二维对象生成实体
拉伸的路径
将圆沿此路径拉伸
11.4 通过二维对象生成实体
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旋转命令
通过绕旋转轴旋转二维对象也可以创建三维
实体。
使用此命令时，用于旋转的二维对象可以是
封闭多段线、多边形、圆、椭圆、封闭样条
曲线、圆环及封闭区域。但是，三维对象、
包含在块中的对象、有交叉或自相交的多段
线不能被旋转。
11.4 通过二维对象生成实体
截面图
旋转
旋转轴
11.5 习题与上机操作
11.5 习题与上机操作
11.5 习题与上机操作