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第10章绘制三维图形学习目标系统学习如何在AutoCAD2007的三维建模空间观看三维模型，以及如何创建简单三维图形、基本表面模型和基本实体模型。学习要求掌握：三维建模工作界面、视觉样式、用户坐标系、视点、简单三维图形的绘制以及基本表面模型和实体模型的创建。了解：利用放样创建实体模型。10.1三维建模工作界面AutoCAD2007新增了三维建模工作界面。坐标系图标光标三维制作控制台三维导航控制台光源控制台视觉样式控制台材质控制台渲染控制台下面主要介绍与经典界面的不同之处。(1)坐标系图标坐标系图标显示成三维图标，默认显示在当前坐标系的坐标原点位置。(2)光标光标上显示出Z轴，即三维光标。(3)栅格如果启用了栅格显示功能，屏幕背景用位于当前坐标系的XY面上的栅格线代替栅格点。(4)控制台控制台用于执行AutoCAD2007的常用三维操作。与二维绘图一样，用户可以通过工具栏或菜单执行AutoCAD2007的三维命令，但利用控制台，也能够执行AutoCAD2007的大部分三维操作。控制台上有三维制作、三维导航、视觉样式、光源、材质及渲染6个控制台。各控制台上有用于启动相应操作的按钮或下拉列表。10.2显示模式用户可以控制三维模型的显示模式，即视觉样式。(1)二维线框二维线框是指将三维模型通过表示模型边界的直线和曲线，以二维形式显示。(2)三维线框三维线框是指将三维模型以三维线框模式显示。二维模型三维模型(3)三维隐藏三维隐藏又称为消隐，是指将三维模型以三维线框模式显示，但不显示隐藏线。(4)真实真实视觉样式是指将模型实现体着色，并显示出三维线框。三维隐藏真实(5)概念概念视觉样式是指将三维模型以概念形式显示。概念视觉样式10.3用户坐标系AutoCAD本身提供了一个坐标系，即世界坐标系(WorldCoordinateSystem，WCS)。世界坐标系又叫通用坐标系或绝对坐标系，其原点以及各坐标轴的方向固定不变。在二维图形中，WCS已能够满足绘图的要求。为便于绘制三维图形，AutoCAD2007还允许用户定义自己的坐标系，即用户坐标系(UserCoordinateSystem，UCS)。下面介绍定义UCS时的几种常用方法。(1)根据3点创建UCS根据3点创建UCS是指根据UCS的新原点和UCS的X轴和Y轴的正方向来创建新UCS。利用菜单“工具”|“新建UCS”|“三点”或UCS工具栏上的(三点)按钮可实现此操作。(2)通过改变原坐标系的原点位置创建新UCS可以通过将原坐标系随其原点平移到某一位置的方式来创建新UCS。由此方法得到的新UCS的各坐标轴方向与原UCS的坐标轴方向一致。利用菜单“工具”|“新建UCS”|“原点”或UCS工具栏上的(原点)按钮可实现此操作。(3)将原坐标系绕某一坐标轴旋转指定的角度创建新UCS可以将原坐标系绕其某一坐标轴旋转一定的角度来创建新UCS。利用菜单“工具”|“新建UCS”|X(或Y、Z)或UCS工具栏上的(X)按钮(或(Y)按钮、(Z)按钮)，可以将原UCS绕对应的坐标轴的旋转指定的角度。(4)返回到前一个UCS设置利用菜单“工具”|“新建UCS”|“上一个”或UCS工具栏上的(上一个UCS)按钮，可以将UCS返回到前面使用的UCS设置。(5)创建XY面与计算机屏幕平行的UCS利用菜单“工具”|“新建UCS”|“视图”或UCS工具栏上的(视图)按钮，可以创建XY面与计算机屏幕平行的UCS。三维绘图时，当需要在当前视图进行标注文字等操作时，一般应先创建这样的UCS。(6)恢复到WCS利用菜单“工具”|“新建UCS”|“世界”或UCS工具栏上的(世界)按钮，可以将当前坐标系恢复到WCS。10.4视点AutoCAD通过视点来确定观察三维图形的方向。下面的图是从不同视点观察的同一模型。10.4.1设置视点命令：VPOINT，菜单：“视图”|“三维视图”|“视点”执行VPOINT命令，AutoCAD提示：指定视点或[旋转(R)]显示坐标球和三轴架:(1)指定视点指定一点为视点方向。(2)旋转(R)根据角度确定视点方向。(3)显示坐标球和三轴架根据坐标球和三轴架确定视点。10.4.2设置UCS平面视图UCS的平面视图是指用视点(0,0,1)观察图形时得到的视图效果，也就是使对应UCS的XY面与计算机屏幕平行。平面视图在三维绘图中非常有用，因为三维绘图一般是在当前UCS的XY面或与XY面平行的平面上进行的。除可以通过执行VPOINT命令，用【0,0,1】响应来设置平面视图外，还可以用专门的命令PLAN设置平面视图。执行PLAN命令，AutoCAD提示：输入选项[当前UCS(C)/UCS(U)/世界(W)]当前UCS:其中，“当前UCS”选项表示生成相对于当前UCS的平面视图；“世界”选项则生成相对于WCS的平面视图。此外，也可以用与“视图”|“三维视图”|“平面视图”菜单对应的子菜单设置平面视图。10.4.3利用对话框设置视点执行DDVPOINT命令，AutoCAD弹出“视点预置”对话框。用户可利用其形象直观地设置视点。10.4.4快速设置特殊视点利用菜单“视图”|“三维视图”中的某些项，可以快速地确定一些特殊视点。10.5绘制简单三维对象10.5.1确定三维点绘制三维图形时，经常需要确定位于三维空间位置的点。当确定这样的点时，除可以用对象捕捉的方式捕捉已有特殊点外，还可以利用直角坐标、球坐标和柱坐标来指定三维点。10.5.2绘制、编辑三维多段线1.绘制三维多段线命令：3DPOLY，菜单：“绘图”|“三维多段线”执行3DPOLY命令，AutoCAD提示：指定多段线的起点://指定起始点位置指定直线的端点或[放弃(U)]://指定多段线的下一端点位置指定直线的端点或[放弃(U)]://指定多段线的下一端点位置指定直线的端点或[闭合(C)/放弃(U)]:用户可以继续确定多段线的端点位置，也可以通过“闭合”选项封闭三维多段线；通过“放弃(U)”选项放弃上次操作。如果按Enter键，结束3DPOLY命令的执行。2.编辑三维多段线命令PEDIT。执行PEDIT命令，AutoCAD提示：选择多段线[多条(M)]://选择三维多段线输入选项[闭合(C)/编辑顶点(E)/样条曲线(S)/非曲线化(D)/放弃(U)]:提示中各选项的含义与对二维多段线用PEDIT命令编辑时给出的同名选项的含义相同。10.5.3绘制、编辑三维样条曲线绘制三维样条曲线与绘制二维样条曲线的命令一样，即SPLINE。执行SPLINE命令，AutoCAD提示：指定第一个点或[对象(O)]:此时可以执行“对象(O)”选项，将由PEDIT命令得到的拟合样条曲线转换成等价的样条曲线；也可以直接输入三维空间的点来绘制样条曲线。编辑三维样条曲线的命令与编辑二维样条曲线的命令相同，即SPLINEDIT，其操作也与编辑二维样条曲线的操作相似，不再介绍。10.5.4绘制螺旋线命令：HELIX，菜单：“绘图”|“螺旋”，工具栏：“建模”|(螺旋)按钮，或三维制作控制台(螺旋)按钮执行HELIX命令，AutoCAD提示：圈数=3.0000扭曲=CCW//表示螺旋线的当前设置：螺旋线圈数和旋转方向指定底面的中心点://指定螺旋线底面的中心点指定底面半径或[直径(D)]://确定螺旋线的底面半径或通过“直径(D)”选项确定直径指定顶面半径或[直径(D)]://确定螺旋线的顶面半径或通过“直径(D)”选项确定直径指定螺旋高度或[轴端点(A)/圈数(T)/圈高(H)/扭曲(W)]:(1)指定螺旋高度指定螺旋线的高度。执行该选项，即输入高度值后按Enter键，即可绘制出对应的螺旋线。(2)轴端点(A)确定螺旋线轴的另一端点位置。(3)圈数(T)设置螺旋线的圈数。(4)圈高(H)指定螺旋线的一圈高度(即圈间距)(5)扭曲(W)确定螺旋线的旋转方向(即旋向)。10.5.5绘其他图形1.在三维空间绘点、线段、射线、构造线用户可以在三维空间绘制点、线段、射线、构造线等图形对象。绘制它们的命令与绘制二维图形的命令相同，分别是POINT、LINE、RAY和XLINE，但当执行对应的命令后，一般应根据提示输入(或捕捉)三维空间的点。2.在三维空间绘制二维图形当绘制三维图形时，经常需要在三维空间绘制二维图形，如绘制圆、圆弧等。在三维空间绘制二维图形常用方法是：建立新UCS，使该UCS的XY面与绘制二维图形的绘图面重合，然后就可以执行对应的二维绘图命令绘制二维图形。为方便绘图，还可以建立对应的平面视图，使当前UCS的XY面与计算机屏幕重合。10.6创建曲面模型10.6.1创建平面曲面命令：PLANESURF，菜单：“绘图”|“建模”|“平面曲面”，工具栏“建模”|(平面曲面)按钮执行PLANESURF命令，AutoCAD提示：指定第一个角点或[对象(O)]对象:指定其他角点:下面介绍两个选项的含义。(1)指定第一个角点通过指定的对角点创建矩形平面对象。执行该选项，即指定矩形的第一角点，AutoCAD提示：指定其他角点://指定另一角点，即可创建出矩形平面对象(2)对象(O)将指定的平面封闭曲线转换成平面对象。执行该选项，AutoCAD提示：选择对象://选择平面封闭曲线选择对象:↙//也可以继续选择对象10.6.2创建三维面命令：3DFACE，菜单：“绘图”|“建模”|“网格”|“三维面”执行3DFACE命令，AutoCAD提示：指定第一点或[不可见(I)]://指定三维面上的第一点，【不可见(I)】选项控制是否显示面上的对应边指定第二点或[不可见(I)]://指定三维面上的第二点指定第三点或[不可见(I)]退出://指定三维面上的第三点指定第四点或[不可见(I)]创建三侧面://指定三维面上的第四点创建由四条边构成的面，或按Enter键创建由三条边构成的面指定第三点或[不可见(I)]退出://指定新三维面上的第三点，或按Enter键结束命令的执行指定第四点或[不可见(I)]创建三侧面:指定三维面上的第四点创建由四条边构成的面，或按Enter键创建由三条边构成的面……执行结果：AutoCAD创建出三维面。10.6.3创建旋转曲面命令：REVSURF，菜单：“绘图”|“建模”|“网格”|“旋转网格”执行REVSURF命令，AutoCAD提示：选择要旋转的对象://选择曲线选择定义旋转轴的对象://选择直线指定起点角度0:↙指定包含角(+=逆时针，-=顺时针)360：↙10.6.4创建平移曲面命令：TABSURF，菜单：“绘图”|“建模”|“网格”|“平移网格”执行TABSURF命令，AutoCAD提示：选择用作轮廓曲线的对象://选择轮廓曲线选择用作方向矢量的对象://选择方向矢量10.6.5创建直纹曲面命令：RULESURF，菜单：“绘图”|“建模”|“网格”|“直纹网格”执行RULESURF命令，AutoCAD提示：选择第一条定义曲线://选择一条曲线选择第二条定义曲线://选择另一条曲线10.6.6创建边界曲面命令：EDGESURF，菜单：“绘图”|“建模”|“网格”|“边界网格”执行EDGESURF命令，AutoCAD依次提示：选择用作曲面边界的对象1:选择用作曲面边界的对象2:选择用作曲面边界的对象3:选择用作曲面边界的对象4:10.7创建基本实体模型10.7.1创建多段体命令：POLYSOLID，菜单：“绘图”|“建模”|“多段体”，工具栏：“建模”|(多段体)，三维制作控制台(多段体)按钮执行POLYSOLID命令，AutoCAD提示：指定起点或[对象(O)/高度(H)/宽度(W)/对正(J)]对象:(1)指定起点指定多段体的起点。指定起点后，AutoCAD提示：指定下一个点或[圆弧(A)/放弃(U)]:①指定下一个点继续指定多段体的端点②圆弧(A)切换到绘圆弧段模式。③放弃(U)放弃前一次的操作(2)对象(O)将指定的二维对象转换为多段体。执行该选项，AutoCAD提示：选择对象:在此提示下选择对应的对象后，AutoCAD按当前的宽