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1、 創(chuàng)建實體模型創(chuàng)建實體模型 本章學習目標本章學習目標 第第21章章 三維建模三維建模 21.1 三維繪圖基礎三維繪圖基礎21.2 創(chuàng)建實體模型創(chuàng)建實體模型21.3 課后作業(yè)課后作業(yè) 本章大綱本章大綱21.1三維繪圖基礎三維繪圖基礎本節(jié)介紹觀察三維模型及使用用戶坐標系的方法。本節(jié)介紹觀察三維模型及使用用戶坐標系的方法。21.1.1 知識點講解知識點講解 一、三維建模空間一、三維建模空間 創(chuàng)建三維模型時可切換至AutoCAD三維工作空間，在【工作空間】工具欄的下拉列表中選擇【三維建?！窟x項或選擇菜單命令【工具】/【工作空間】/【三維建?！?，就進入三維工作空間。該空間包含三維建?！久姘濉?，其由二維繪
2、制控制臺（三維工作空間中隱藏）、三維制作控制臺、三維導航控制臺、視覺樣式控制臺、材質控制臺、光源控制臺、渲染控制臺及圖層控制臺等組成，如圖21-1所示。選擇菜單命令【工具】/【選項板】/【面板】即可打開或關閉它。圖21-1 三維建?！久姘濉慷?、用標準視點觀察模型二、用標準視點觀察模型 任何三維模型都可以從任意一個方向觀察，【視圖】工具欄及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21-2所示。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、左視圖及東南軸測圖等 圖21-2 標準視點 三、三維動態(tài)旋轉三、三維動態(tài)旋轉 3DFORBIT命令將激活交互式的動態(tài)視圖，用戶按
3、住鼠標左鍵并拖動鼠標指針就能改變觀察方向。使用此命令時，可以選擇觀察全部對象或是模型中的一部分對象，AutoCAD圍繞待觀察的對象形成一個輔助圓，該圓被4個小圓分成4等份，如圖21-3所示 當觀察部分對象時，應先選擇這些對象，然后啟動3DFORBIT命令。此時，僅所選對象顯示在屏幕上。若其沒有處在動態(tài)觀察器的大圓內，就單擊鼠標右鍵，選取【范圍縮放】選項。圖21-3 三維動態(tài)旋轉四、視覺樣式四、視覺樣式 視覺樣式用于改變模型在視口中的顯示外觀。AutoCAD提供了以下5種默認視覺樣式，可在三維建模【面板】的三維導航控制臺【視覺樣式】下拉列表中進行選擇，或通過下拉菜單【視圖】/【視覺樣式】進行選擇
4、。五、用戶坐標系五、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。三維繪圖時，UCS坐標系特別有用，因為可以在任意位置、沿任意方向建立UCS，從而使得三維繪圖變得更加容易。21.1.2范例解析范例解析觀察三維模型觀察三維模型【練習練習21-1】利用標準視點觀察如圖利用標準視點觀察如圖21-4所示的三維模型。所示的三維模型。1.打開素材文件“21-1.dwg”，如圖21-4所示。2.選擇三維導航控制臺【視圖控制】下拉列表的【主視】選項，然后發(fā)出消隱命
5、令HIDE，結果如圖21-5所示，此圖是三維模型的前視圖。圖21-4 利用標準視點觀察模型 圖21-5 前視圖 3.選擇【視圖控制】下拉列表的【左視】選項，然后發(fā)出消隱命令HIDE，結果如圖21-6所示，此圖是三維模型的左視圖。4.選擇【視圖控制】下拉列表中的【東南等軸測】選項，然后發(fā)出消隱命令HIDE，結果如圖21-7所示，此圖是三維模型的東南軸測視圖 圖21-6 左視圖 圖21-7東南軸測視圖 21.1.3范例解析范例解析使用用戶坐標系使用用戶坐標系【練習練習21-2】在三維空間中創(chuàng)建坐標系。在三維空間中創(chuàng)建坐標系。1.打開素材文件“21-2.dwg”。2.改變坐標原點。輸入UCS命令，A
6、utoCAD提示如下。命令:ucs指定 UCS 的原點或 面(F)/命名(NA)/對象(OB)/上一個(P)/視圖(V)/世界(W)/X/Y/Z/Z 軸(ZA):/捕捉A點，如圖21-8所示指定 X 軸上的點或:/按Enter鍵結果如圖21-8所示。3.將UCS坐標系繞x軸旋轉90。命令:UCS指定 UCS 的原點或 面(F)/命名(NA)/對象(OB)/上一個(P)/視圖(V)/世界(W)/X/Y/Z/Z 軸(ZA):x/使用“X”選項指定繞 X 軸的旋轉角度:90/輸入旋轉角度結果如圖21-9所示。圖21-8改變坐標原點 圖21-9 將坐標系繞x軸旋轉 圖21-10 利用三點定義坐標系 4
7、.利用三點定義新坐標系。命令:UCS指定 UCS 的原點或 面(F)/命名(NA)/對象(OB)/上一個(P)/視圖(V)/世界(W)/X/Y/Z/Z 軸(ZA):end于/捕捉B點，如圖21-10所示指定 X 軸上的點或:end于/捕捉C點指定 XY 平面上的點或:end于/捕捉D點結果如圖21-10所示。21.1.4 課堂練習課堂練習 【練習練習21-3】打開素材文件打開素材文件“21-3.dwg”，如圖，如圖21-11所示。利用標準視所示。利用標準視 點及三維動態(tài)旋轉方式觀察模型點及三維動態(tài)旋轉方式觀察模型 圖21-11 觀察模型【練習練習21-4】打開素材文件打開素材文件“21-4.d
8、wg”，如圖，如圖21-12所示。分別以所示。分別以A、B及及C面為面為xy平面創(chuàng)建用戶坐標系平面創(chuàng)建用戶坐標系 圖21-12 創(chuàng)建坐標系21.2創(chuàng)建實體模型創(chuàng)建實體模型本節(jié)介紹創(chuàng)建三維實體的方法本節(jié)介紹創(chuàng)建三維實體的方法 21.2.1知識點講解知識點講解一、創(chuàng)建三維基本立體一、創(chuàng)建三維基本立體 AutoCAD能生成長方體、球體、圓柱體、圓錐體、楔形體及圓環(huán)體等基本立體?！窘！抗ぞ邫谥邪藙?chuàng)建這些立體的命令按鈕。二、將二維對象拉伸成實體二、將二維對象拉伸成實體 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
9、的錐角，還可沿某一直線或曲線路徑進行拉伸。三、旋轉二維對象形成實體三、旋轉二維對象形成實體 REVOLVE命令可以旋轉二維對象生成3D實體，若二維對象是閉合的，則生成實體，否則生成曲面。用戶通過選擇直線、指定兩點或x、y軸來確定旋轉軸。四、布爾運算四、布爾運算 布爾運算包括并集、差集和交集。并集操作：UNION命令將兩個或多個實體合并在一起形成新的單一實體。操作對象既可以是相交的 ，也可是分離開的。差集操作：SUBTRACT命令將一個實體從另一實體中減去。交集操作：INTERSECT命令創(chuàng)建由兩個或多個實體重疊部分構成的新實體。21.2.2范例解析范例解析創(chuàng)建三維基本立體創(chuàng)建三維基本立體【練習
10、練習21-5】創(chuàng)建長方體及圓柱體。創(chuàng)建長方體及圓柱體。1.進入三維建模工作空間。選擇三維導航控制臺【視圖控制】下拉列表的“東南等 軸測”選項，切換到東南等軸測視圖。再通過視覺樣式控制臺【視覺樣式】下拉 列表設定當前模型顯示方式為“二維線框”。2.單擊【建模】工具欄或三維制作控制臺上的 按鈕，AutoCAD提示如下。命令:_box指定第一個角點或 中心(C):/指定長方體角點A，如圖21-13所示指定其他角點或 立方體(C)/長度(L):100,200,300/輸入另一角點B的相對坐標，如圖21-13所示3.單擊【建?！抗ぞ邫诨蛉S制作控制臺上的 按鈕，AutoCAD提示如下。命令:_cylin
11、der指定底面的中心點或 三點(3P)/兩點(2P)/相切、相切、半徑(T)/橢圓(E):/指定圓柱體底圓中心，如圖21-13所示指定底面半徑或 直徑(D):80/輸入圓柱體半徑指定高度或 兩點(2P)/軸端點(A):300/輸入圓柱體高度結果如圖21-13所示。4.改變實體表面網格線的密度。命令:isolines輸入 ISOLINES 的新值:40/設置實體表面網格線的數量5.選擇菜單命令【視圖】/【重生成】，重新生成模型，實體表面網格線變得更 加密集。6.控制實體消隱后表面網格線的密度。命令:facetres輸入 FACETRES 的新值:5/設置實體消隱后的網格線密度啟動HIDE命令，結
12、果如圖21-13所示。圖21-13 創(chuàng)建長方體及圓柱體21.2.3 范例解析范例解析拉伸或旋轉二維對象形成實體拉伸或旋轉二維對象形成實體【練習練習21-6】拉伸二維對象形成實體及曲面。拉伸二維對象形成實體及曲面。1.打開素材文件“21-6.dwg”。2.將圖形A創(chuàng)建成面域，再將連續(xù)線B編輯成一條多段線，如圖21-14所示。3.用EXTRUDE命令拉伸面域及多段線，形成實體和曲面。單擊【建模】工具 欄或三維制作控制臺的 按鈕，啟動EXTRUDE命令。命令:_extrude選擇要拉伸的對象:找到 1 個 /選擇面域選擇要拉伸的對象:/按Enter鍵指定拉伸的高度或 方向(D)/路徑(P)/傾斜角(
13、T):260/輸入拉伸高度命令:EXTRUDE/重復命令選擇要拉伸的對象:找到 1 個 /選擇多段線選擇要拉伸的對象:/按Enter鍵指定拉伸的高度或 方向(D)/路徑(P)/傾斜角(T):p/使用“路徑(P)”選項選擇拉伸路徑或 傾斜角:/選擇樣條曲線C結果如圖21-14右圖所示。圖21-14 拉伸面域及多段線【練習練習21-7】旋轉二維對象形成實體。旋轉二維對象形成實體。打開素材文件“21-7.dwg”，單擊【建?！抗ぞ邫诨蛉S制作控制臺上的 按鈕，啟動REVOLVE命令。命令:_revolve選擇要旋轉的對象:找到 1 個/選擇要旋轉的對象，該對象是面域，如圖21-15左圖所示選擇要旋轉
14、的對象:/按Enter鍵指定軸起點或根據以下選項之一定義軸 對象(O)/X/Y/Z:/捕捉端點A指定軸端點:/捕捉端點B指定旋轉角度或 起點角度(ST):st/使用“起點角度(ST)”選項指定起點角度:-30/輸入回轉起始角度指定旋轉角度:210/輸入回轉角度再啟動HIDE命令，結果如圖21-15右圖所示。提示：若拾取兩點指定旋轉軸，則軸的正向是從第一點指向第二點，旋轉角的正方向按右手螺旋法則確定。圖21-15 旋轉面域形成實體 21.2.4 范例解析范例解析利用布爾運算構建復雜實體模型利用布爾運算構建復雜實體模型【練習練習21-8】利用布爾運算創(chuàng)建支撐架的實體模型，如圖利用布爾運算創(chuàng)建支撐架
15、的實體模型，如圖21-16所示。所示。1.創(chuàng)建一個新圖形。2.選擇菜單命令【視圖】/【三維視圖】/【東南等軸測】選項，切換到東南軸測視 圖。在xy平面繪制底板的輪廓形狀，并將其創(chuàng)建成面域，如圖21-17所示。圖21-16 創(chuàng)建實體模型 圖21-7 創(chuàng)建面域 3.拉伸面域形成底板的實體模型，如圖21-18所示。4.建立新的用戶坐標系，在xy平面內繪制彎板及三角形筋板的二維輪廓，并將其 創(chuàng)建成面域，如圖21-19所示。5.拉伸面域A、B，形成彎板及筋板的實體模型，如圖21-20所示。6.用MOVE命令將彎板及筋板移動到正確的位置，如圖21-21所示。7.建立新的用戶坐標系，如圖21-22左圖所示，
16、再繪制兩個圓柱體，如圖21-22右圖所示。8.合并底板、彎板、筋板及大圓柱體，使其成為單一實體，然后從該實體中去除小圓柱體，結果如圖21-23所示。圖21-21 移動對象 圖21-22 新建坐標系 圖21-23 執(zhí)行并運算 21.2.5課堂練習課堂練習【練習練習21-9】繪制如圖繪制如圖21-24所示的實體模型所示的實體模型 圖21-24 創(chuàng)建實體模型（1）【練習練習21-10】繪制如圖繪制如圖21-25所示的實體模型所示的實體模型 圖21-25 創(chuàng)建實體模型（2）【練習練習21-11】繪制如圖繪制如圖21-26所示的實體模型所示的實體模型 圖21-26 創(chuàng)建實體模型（3）21.3課后作業(yè)課后作業(yè)1.繪制如圖繪制如圖21-27所示平面的實心體模型所示平面的實心體模型 圖21-27 創(chuàng)建實體模型（1）2.繪制如圖繪制如圖21-28所示的實心體模型所示的實心體模型 圖21-28 創(chuàng)建實體模型（2）3.繪制如圖繪制如圖21-29所示的實心體模型所示的實心體模型 圖21-29 創(chuàng)建實體模型（3）
第21講 三維建模
