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AutoCAD三维建模第10章AutoCAD三维建模•10.1三维绘图辅助•10.2创建三维表面模型•10.3创建三维实体模型•10.4编辑三位实体模型AutoCAD三维建模10.1三维绘图辅助10.1.1三维模型与UCS在构造三维立体模型时，为了便于画图，经常需要调整坐标系统到不同的方位来完成特定的任务。用户坐标系（UCS）为坐标输入、操作平面和观察提供一种可变动的坐标系。大多数AutoCAD几何编辑命令依赖于UCS的位置和方向。定义用户坐标后，对象将绘制在当前UCS的XY平面上。如图10-1所示三维实体模型在UCS中的位置。图10-1三维实体在UCS坐标系中AutoCAD三维建模一、创建用户坐标1.功能创建，移动，调整操作一个用户坐标系。2.调用命令：UCS按钮：3.格式命令：UCS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)]AutoCAD三维建模4.参数说明：新建(N)：创建新的用户坐标系统。输入“N”后，AutoCAD提示：指定新UCS的原点或[Z轴(ZA)/三点(3)/对象(OB)/面(F)/视图(V)/X/Y/Z]0,0,0:创建新的用户坐标AutoCAD有8种方法：Z轴(ZA)：指定Z轴的起始点和方向而建立坐标系，输入“ZA”后AutoCAD提示：指定新原点0,0,0:输入新的原点的位置，默认值为（0，0，0）。在正Z轴范围上指定点默认值:指定Z轴正方向上的一点来确定Z轴正方向。指定了新的原点的位置和Z轴方向的点后，系统创建一个新的用户坐标系。AutoCAD三维建模b.三点(3)通过三个点定义坐标系。指定新UCS原点及其X和Y轴的正方向。Z轴由右手定则确定。第一点指定新UCS的原点，第二点定义X轴的正方向，第三点定义Y轴的正方向。输入“3”后AutoCAD提示：指定新的原点0,0,0:输入新的原点的位置，默认值为（0，0，0）。在正X轴上指定一点默认值：输入新的坐标中X轴正方向的任意的一点。在UCSXY平面的正Y轴范围上指定点默认值：输入新的坐标中XY平面中任意非X轴上的一点。AutoCAD三维建模c.对象(OB)通过指定的实体定义新的坐标。根据选定三维对象定义新的坐标系。新UC的拉伸方向（Z轴正方向）与选定对象的一样。可以选择的对象凶手圆弧、圆、标注、直线、点、二维多段线、二维填充、宽线、三维面、形、文字、块参照和属性定义等。输入“OB”后AutoCAD提示：选择对齐UCS的对象:如选取点，CAD系统以该点为新的原点，X轴方向可选取指定。如选取直线，CAD系统以该直线的近端点为新的原点，X轴方向以直线的方向一致。如选取是圆或圆弧，CAD系统以该圆或圆弧的圆点为新的原点，X轴方向可选取指定。如选取二维多义线，CAD系统以该多义线的起点为新的原点，X轴方向与多义线的第一条线段一致。AutoCAD三维建模d.面(F)通过三维实体的表面来建立新的坐标系。输入“F”后AutoCAD提示：选择实体对象的面:选取一个三维实体的表面。如图10-2所示图10-2通过面建立UCS图10-3通过面建立UCS，X轴反向AutoCAD三维建模输入选项[下一个(N)/X轴反向(X)/Y轴反向(Y)]接受:调整X轴和Y轴的方向。下一个(N)可将新坐标将UCS定位于临近的面或上一个选定的面。输入“N”即可。X轴反向(X)是调整X轴的方向，输入“X”即可把新坐标绕X旋转180°，图10-1就变成如图10-3所示。e.视图(V)该选项把新的坐标系的XY平面与当前视图（平行于屏幕）设为平行，X轴指向视图的水平方向，原点为当前视图的原点。f.X/Y/Z：绕指定轴旋转当前UCS。如输入“X”，AutoCAD提示：指定绕X轴旋转的角度。AutoCAD三维建模移动(M)移动坐标原点，输入“M”后该项提示:指定新原点或[Z向深度(Z)]0,0,0:从图上选取一点做为选取目标，即可创建新的坐标，该坐标系XY平面平行于原坐标系XY平面。如果输入“Z”，即指定沿Z轴移动一段距离。正交(G)系统提供的6种正交坐标的方式分别是俯视(T)/仰视(B)/主视(F)/后视(BA)/左视(L)/右视(R)。上一个(P)输入“P”，将退回前一种坐标系统。恢复(R)选用已经存储的坐标系。保存(S)存储自定义的坐标系。删除(D)删除已经命名的坐标系。应用(A)将指定坐标系统应用于当前视窗。列出当前图形文件中所有已命名的用户坐标系统。世界(W)使用世界坐标系统。AutoCAD三维建模二、UCS管理器执行该命令后，AutoCAD依次提示：为了方便管理用户自定义坐标，AutoCAD提供了UCS管理器。通过UCS管理器，可以对自定义坐标进行存储、删除、应用等操作。1.功能以对自定义坐标进行存储、删除、应用等操作。2.调用菜单：工具→命名UCS命令：UCSman按钮：AutoCAD三维建模3.格式执行命令后，AutoCAD弹出如图10-4所示的对话框。图10-4UCS对话框AutoCAD三维建模下面对话框中有3个选项参数进行介绍：命令UCS选项如图10-5所示，该选项用来设置当前坐标系。“置为当前”选项是把所选的坐标设为当前坐标系，包括用户自定义坐标系和世界坐标系。“详细信息”所选坐标系的原点坐标和X、Y、Z轴的方向，如图10-6所示，ZYZ的方向用坐标值来表示的。图10-5命名UCS图10-6UCS详细信息AutoCAD三维建模设置选项在如图10-4对话框中单击“设置”即可打开，如图10-8所示。图10-8UCS设置图10-7正交UCSAutoCAD三维建模a.在“UCS图标设置”有3个复选框，用来设置UCS图标的显示特征。勾选“开”复选框选项，在绘图区的左下角显示UCS图标；勾选“显示于UCS原点”复选框选项使UCS图标始终位于当前坐标的原点处；勾选“应用到所有活动窗口”复选框选项使UCS图标设置应用到当前图形中的所有活动视口。b.在“UCS设置”有2个复选框，用来设置UCS于视窗的关系。“UCS与视口一起保存”：用来设置坐标系是否随当前视图一起存储；“修改UCS时更新平面视图”：只要UCS设置被改变，当前视图也将变为平面视图。AutoCAD三维建模10.1.2三维视点建立三维视图，离不开观察视点的调整。通过不同的视点，可以观察立体模型的不同侧面和效果。有时对三维编辑也必须通过UCS，视点的改变选择合适的点、线、面，以及体来进行。一、用DDVPOINT设置视点1.功能设置视点观察位置在XY平面上的角度以及与XY平面之间的夹角。2.调用菜单：视图→三维视图→视点设置命令：DDVPOINTAutoCAD三维建模3．格式执行该命令后，弹出图10-9所示的“视点预置”对话框。图10-9视点预置AutoCAD三维建模该对话框中设置参数如下：•绝对于WCS：指视点的设置为相对于世界坐标系统的方位。•相对于UCS：指视点的设置为相对于用户坐标系统方位。•观察角度设置区：通过鼠标直接在对话框中设置XY平面上的角度以及相对于XY平面的角度。•与X轴的角度：显示中间左侧设置的角度。直接键入时，相应在上方通过指针显示设定结果。•与XY平面的角度：显示中间右侧设置的角度。直接键入时，相应在上方通过指针显示设定结果。•设为平面视图：单击该按钮，可以返回到AutoCAD初始视点，极为俯视图状态。AutoCAD三维建模二、用VPOINT设置视点1.功能可以通过VPOINT命令来设置视点。VPOINT命令执行时可以直接通过键盘输入视点空间矢量，此时视图被定义为观察者从空间向原点（0,0,0）方向观察。也可以通过罗盘来动态设置视点。2.调用菜单：视图→三维视图→视点命令：VPOINT3．格式执行该命令后，AutoCAD提示：指定视点或[旋转(R)]显示坐标球和三轴架:选取一点即可设为视点。AutoCAD三维建模旋转（R）：使用两个角度指定新的方向。输入XY平面中与X轴的夹角＜当前值＞：指定一个在XY平面中与X轴的夹角。输入与XY平面的夹角＜当前值＞：指定一个与XY平面的夹角，位于XY平面的上方或下方。显示坐标球和三轴架：如果在开始提示后回车或执行，将在屏幕上出现图10-10所示的。图10-10坐标球和三轴架AutoCAD三维建模在屏幕右上角的坐标球是一个球体的二维显示。中心点是北极（0,0,n），其内环是赤道（n,n,0），整个的外环是南极（0,0,-n）。坐标球上出现一个小十字光标，可以使用定点设备将十字光标移动到球体的任意位置上。当移动光标时，三轴架根据坐标球指示的观察方向旋转。如果选择一个观察方向，将光标移动到球体的合适位置上然后单击即可。AutoCAD三维建模三、用三维动态观察器设置视点3DORBIT1.功能通过它可以使用鼠标来动态查看视图。2.调用菜单：视图→三维动态观察器命令：3DORBIT按钮：AutoCAD三维建模3．格式执行该命令后，绘图区出现如图10-11所示的图形。如果UCS打开则在屏幕上会显示一个彩色的坐标轴图标。图10-11三维动态观察器AutoCAD三维建模四、三维连续观察3DCORBIT1.功能可以通过三维连续观察来连续不断地使三维对象按指定的方向和速度旋转。2.调用菜单：视图→三维动态观察器，绘图区域单击鼠标右键，选择“其他”→“连续观察”命令：3DORBIT按钮：AutoCAD三维建模3．格式三维连续观察（3DCORBIT）将光标的形状改为两条实线环绕的球形。在绘图区域中按住鼠标左键并沿任何方向拖动鼠标，使对象沿拖动方向开始移动。松开鼠标，对象即在指定的方向上继续它们的轨迹运动。光移动的速度决定了对象的旋转速度。再次按住鼠标左键并拖动即可修改连续观察的方向和速度。在绘图区域中右击并从快捷菜单中选择“选项”，也可以修改连续观察的显示。AutoCAD三维建模五、用DVIEW命令观察视图1.功能DVIEW命令使用选定对象或一个名为DVIEWBLOCK的特殊块来显示一个预览图像。预览图像能显示出在视图中所做的改变。结束此命令时，AutoCAD根据设置的视图重生成图形。2.调用命令：dview3．格式执行命令后，AutoCAD提示：选择对象或使用DVIEWBLOCK:输入选项[相机(CA)/目标(TA)/距离(D)/点(PO)/平移(PA)/缩放(Z)/扭曲(TW)/剪裁(CL)/隐藏(H)/关(O)/放弃(U)]:AutoCAD三维建模六、标准视图通过视图中的正交选项，可以恰进入标准视图。标准视图包括了6个方向的正视图及4个方向的轴测图。菜单：“视图”→“三维视图”→“俯视”、仰视、左视、右视、主视、后视、西南等轴测、西北等轴测、东南等轴测、东北等轴测。命令：ViewAutoCAD三维建模在菜单中点击即可实现，也可如图10-12所示的对话框中，选中所需设置的视图，设为当前值。图10-12视图对话框AutoCAD三维建模七、平面视图PLAN1.功能用户还可以通过PLAN命令从平面视图查看图形。选择的平面视图可以是基于当前用户坐标系、以前保存的用户坐标系或世界坐标系。PLAN命令修改查看方向并关闭透视和剪裁，但它不修改当前用户坐标系。在PLAN命令之后输入或显示的坐标都是相对于当前用户坐标系的。2.调用菜单：视图→三维视图→平面视图命令：PLAN3．格式执行命令之后，AutoCAD提示：输入选项[当前UCS(C)/UCS(U)/世界(W)]当前UCS:AutoCAD三维建模10.1.3显示三维模型一、消隐HIDE为了直观显示立体的效果，AutoCAD可以通过HIDE命令将被其他对象遮挡的图线隐藏，即通过不透明的表面将其后的对角隐藏。不透明的表面包括圆、二维填充、宽线、面域、宽多段线、三维面、多边形网格和非零厚度对象的拉伸边。如果对圆、二维填充、宽线和宽多段线进行了拉伸操作，则它们被当作是具有顶面和底面的实体对象。如果图层被冻结或关闭，HIDE将不予考虑。1.功能把被其他对象遮挡的图线隐藏。AutoCAD三维建模2.调用菜单：视图→消隐命令：Hide按钮：图10