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項目十四創(chuàng)建三維實體模型 輸入坐標及使用對象捕捉畫線 任務一 任務一 輸入坐標及使用對象捕捉畫線 任務一 輸入坐標及使用對象捕捉畫線 任務一 學習目標 拉伸二維對象形成三維實體 陣列 鏡像及旋轉三維對象 拉伸 移動及旋轉實體表面 觀察三維模型 使用用戶坐標系 利用布爾運算構建復雜模型 任務一繪制桌子實體模型 練習14 1 利用EXTRUDE 3DMOVE COPY及3DROTATE等命令繪制桌子的實體模型 主要繪圖過程如圖所示 一 切換到東南等軸測視圖 用戶在繪制三維圖形的過程中 常需要從不同方向觀察圖形 三維導航控制臺的視圖控制下拉列表提供了10種標準視點 如圖所示 用戶通過這些視點就能獲得3D對象的10種視圖 如前視圖 后視圖 左視圖和東南等軸測視圖等 二 將二維對象拉伸成3D實體 EXTRUDE命令可以拉伸二維對象生成3D實體或曲面 若拉伸閉合對象 則生成實體 否則生成曲面 操作時 可指定拉伸高度值及拉伸對象的錐角 還可沿某一直線或曲線路徑進行拉伸 創(chuàng)建桌腿 結果如圖所示 EXTRUDE命令各選項的功能如下 指定拉伸的高度 如果輸入正的拉伸高度 則使對象沿z軸正向拉伸 若輸入負值 則AutoCAD沿z軸負向拉伸 當對象不在坐標系xy平面內時 將沿該對象所在平面的法線方向拉伸對象 方向 指定兩點 兩點的連線表明了拉伸方向和距離 路徑 沿指定路徑拉伸對象形成實體或曲面 拉伸時 路徑被移動到輪廓的形心位置 路徑不能與拉伸對象在同一個平面內 也不能具有較大曲率的區(qū)域 否則 有可能在拉伸過程中產生自相交情況 傾斜角 當AutoCAD提示 指定拉伸的傾斜角度 時 輸入正的拉伸傾角表示從基準對象逐漸變細地拉伸 而負角度值則表示從基準對象逐漸變粗地拉伸 用戶要注意拉伸斜角不能太大 若拉伸實體截面在到達拉伸高度前已經變成一個點 那么AutoCAD將提示不能進行拉伸 三 在三維空間移動 復制及旋轉對象 COPY MOVE及ROTATE命令都可以在三維空間中使用 用MOVE命令在三維空間中移動對象 當通過輸入距離來移動對象時 必須輸入沿x y z軸的距離值 使用ROTATE命令僅能使對象在xy平面內旋轉 即旋轉軸只能是z軸 AutoCAD提供了專門用來在三維空間中移動及旋轉對象的命令3DMOVE 3DROTATE及ROTATE3D命令 繼續(xù)前面的練習 繪制桌子的其余部分 結果如圖所示 四 觀察三維實體 三維建模過程中 常需要從不同方向觀察模型 AutoCAD提供了多種觀察模型的方法 以下介紹常用的幾種 用 視圖控制 下拉列表提供的10種標準視點觀察模型 用三維動態(tài)旋轉命令 3DFORBIT 通過單擊并拖動鼠標指針的方法來改變觀察方向 獲得不同方向的3D視圖 利用視覺樣式改變模型在視口中的顯示外觀 AutoCAD提供了5種默認視覺樣式 如圖所示 二維線框 以線框形式顯示對象 光柵圖像 線型及線寬均可見 三維線框 以線框形式顯示對象 同時顯示著色的UCS圖標 光柵圖像 線型及線寬可見 三維隱藏 以線框形式顯示對象并隱藏不可見線條 光柵圖像及線寬可見 線型不可見 概念 對模型表面進行著色 著色時采用從冷色到暖色的過渡而不是從深色到淺色的過渡 效果缺乏真實感 但可以很清晰地顯示模型細節(jié) 真實 對模型表面進行著色 顯示已附著于對象的材質 光柵圖象 線型及線寬均可見 任務二創(chuàng)建支座實體模型 練習14 2 利用EXTRUDE MIRROR3D FILLET CHAMFER及UNION等命令繪制支座實體模型 主要繪圖過程如圖所示 一 3D鏡像 如果鏡像線是當前坐標系xy平面內的直線 則使用常見的MIRROR命令就可對3D對象進行鏡像復制 但若想以某個平面作為鏡像平面來創(chuàng)建3D對象的鏡像復制 就必須使用MIRROR3D命令 創(chuàng)建并鏡像對象 結果如圖所示 MIRROR3D命令有以下選項 利用這些選項就可以在三維空間中定義鏡像平面 對象 以圓 圓弧 橢圓 2D多段線等二維對象所在的平面作為鏡像平面 最近的 該選項指定上一次MIRROR3D命令使用的鏡像平面作為當前鏡像面 Z軸 用戶在三維空間中指定兩個點 鏡像平面將垂直于兩點的連線 并通過第一個選取點 視圖 鏡像平面平行于當前視區(qū) 并通過用戶的拾取點 XY平面 YZ平面 ZX平面 鏡像平面平行于xy yz或zx平面 并通過用戶的拾取點 二 3D陣列 3DARRAY命令是二維ARRAY命令的3D版本 通過這個命令 用戶可以在三維空間中創(chuàng)建對象的矩形或環(huán)形陣列 繼續(xù)前面的練習 陣列對象 結果如圖所示 三 3D倒圓角及斜角 FILLET和CHAMFER命令可以對二維對象倒圓角及斜角 對于三維實體 同樣可用這兩個命令創(chuàng)建圓角和斜角 但此時的操作方式與二維繪圖時略有不同 繼續(xù)前面的練習 繪制圖形其他部分 結果如圖所示 四 布爾運算 布爾運算包括并集 差集和交集 繼續(xù)前面的練習 進行布爾運算 結果如圖所示 項目拓展 3DMOVE命令不僅可移動3D實體 還能移動實體的面 邊及頂點等子對象 按Ctrl鍵可選擇子對象 3DROTATE命令能使對象繞3D空間中任意軸旋轉 ROTATE3D命令還能旋轉實體的表面 按住Ctrl鍵選擇實體表面 一 3D移動及旋轉 練習14 3 練習3DMOVE命令 2 1 練習14 4 練習3DROTATE命令 二 拉伸面 AutoCAD可以根據指定的距離拉伸面或將面沿某條路徑進行拉伸 拉伸時 如果是輸入拉伸距離值 那么還可輸入錐角 這樣將使拉伸所形成的實體錐化 下圖所示是將實體表面按指定的距離 錐角及沿路徑進行拉伸的結果 練習14 5 拉伸面 三 移動面 用戶可以通過移動面來修改實體尺寸或改變某些特征 如孔 槽等 的位置 下圖所示 將實體的表面A向后移動 并把鍵槽C移動到新的地方 用戶可以通過對象捕捉或輸入位移值來精確地調整面的位置 AutoCAD在移動面的過程中將保持面的法線方向不變 練習14 6 移動面 四 偏移面 對于三維實體 可通過偏移面來改變實體及孔 槽等特征的大小 進行偏移操作時 用戶可以直接輸入數值或拾取兩點來指定偏移的距離 隨后AutoCAD根據偏移距離沿表面的法線方向移動面 如圖所示 把頂面A向下偏移 再將孔的表面向外偏移 輸入正的偏移距離 將使表面向其外法線方向移動 否則 被編輯的面將向相反的方向移動 練習14 7 偏移面 五 旋轉面 通過旋轉實體的表面就可改變面的傾斜角度 或將一些結構特征 如孔 槽等 旋轉到新的方位 如圖所示 將A面的傾斜角修改為120 并把槽旋轉90 在旋轉面時 用戶可通過拾取兩點 選擇某條直線或設定旋轉軸平行于坐標軸等方法來指定旋轉軸 另外 應注意確定旋轉軸的正方向 練習14 8 旋轉面 六 錐化面 用戶可以沿指定的矢量方向使實體表面產生錐度 如圖所示 選擇圓柱表面B使其沿軸向方向錐化 結果圓柱面變?yōu)閳A錐面 如果選擇實體的平面A進行錐化操作 則將使該平面傾斜一個角度 如圖所示 進行面的錐化操作時 其傾斜方向由錐角的正負號及定義矢量時的基點決定 若輸入正的錐度值 則將已定義的矢量繞基點向實體內部傾斜 否則 向實體外部傾斜 矢量的傾斜方式表明了被編輯表面的傾斜方式 練習14 9 錐化面 七 抽殼 利用抽殼的方法將一個實心體模型創(chuàng)建成一個空心的薄殼體 在使用抽殼功能時 要先指定殼體的厚度 然后AutoCAD把現有的實體表面偏移指定的厚度值以形成新的表面 這樣 原來的實體就變?yōu)橐粋€薄殼體 如果指定正的厚度值 AutoCAD就在實體內部創(chuàng)建新面 否則 在實體的外部創(chuàng)建新面 練習14 10 抽殼 八 壓印 壓印 Imprint 可以把圓 直線 多段線 樣條曲線 面域及實心體等對象壓印到三維實體上 使其成為實體的一部分 用戶必須使被壓印的幾何對象在實體表面內或與實體表面相交 壓印操作才能成功 壓印時 AutoCAD將創(chuàng)建新的表面 該表面以被壓印的幾何圖形及實體的棱邊作為邊界 用戶可以對生成的新面進行拉伸 復制 錐化等操作 練習14 11 壓印 九 與實體顯示有關的系統(tǒng)變量 與實體顯示有關的系統(tǒng)變量有3個 ISOLINES FACETRES及DISPSILH 分別介紹如下 ISOLINES 此變量用于設定實體表面網格線的數量 如圖所示 FACETRES 用于設置實體消隱或渲染后的表面網格密度 此變量值的范圍為0 01 10 0 值越大表明網格越密 消隱或渲染后表面越光滑 如左下圖所示 DISPSILH 用于控制消隱時是否顯示出實體表面網格線 若此變量值為0 則顯示網格線 為1時 不顯示網格線 如右下圖所示 十 用戶坐標系 默認情況下 AutoCAD坐標系統(tǒng)是世界坐標系 該坐標系是一個固定坐標系 用戶也可在三維空間中建立自己的坐標系 UCS 該坐標系是一個可變動的坐標系 坐標軸正向按右手螺旋法則確定 在AutoCAD中 多數2D命令只能在當前坐標系的xy平面或與xy平面平行的平面內執(zhí)行 若用戶想在3D空間的某一平面內使用2D命令 則應在此平面位置創(chuàng)建新的UCS 練習14 12 在三維空間中創(chuàng)建坐標系 1 改變坐標原點 2 將坐標系繞x軸旋轉 3 利用三點定義坐標系 十一 利用布爾運算構建復雜實體模型 布爾運算包括并集 差集和交集 下圖所示為3種布爾運算結果 練習14 13 繪制下圖所示實體模型 通過這個例子演示用布爾運算構建三維建模的過程 實訓一創(chuàng)建彎板支架實體模型 練習14 14 利用EXTRUDE IMPRINT SOLIDEDIT及UNION等命令繪制如圖所示的圖形 主要作圖步驟如圖所示 實訓二創(chuàng)建底座實體模型 練習14 15 利用REGION EXTRUDE CYLINDER及SUBTRACT等命令繪制如圖所示的實體模型 主要作圖步驟如圖所示 習題 創(chuàng)建如圖所示的實體模型 創(chuàng)建如圖所示的實體模型 創(chuàng)建如圖所示的實體模型 創(chuàng)建如圖所示的實體模型