AutoCAD机械制图--第12章绘制和编辑三维实体

第12章绘制和编辑三维实体12.1绘制基本三维实体12.2通过二维图形生成实体12.3布尔运算12.4三维操作12.5编辑实体12.6渲染实体12.7视觉样式12.1绘制基本三维实体AutoCAD绘制的基本实体包括：多段体、长方体、楔体、圆锥体、球体、圆柱体、圆环体、棱锥体。这些基本实体的命令可以通过“绘图”|“建模”子菜单下选择，也可以在“建模”工具栏中单击相应的工具按钮，如图12-1所行，或者在命令行中输入相应的命令再进行操作。图12-1“建模”工具栏12.1.1绘制多段体多段体多段体是从2007版后新增的功能，主要用于建筑等三维模型，如墙等。可以通过在命令行中输入POLYSOLID命令，或者在菜单栏选择“绘图”|“建模”|“多段体”命令，也可以单击工具栏的“多段体”按钮。12.1.2绘制长方体长方体在工程中经常用于绘制一些规则的图形，如建筑物、家具、机械零件等。通过在命令行中输入BOX，或选择“绘图”|“建模”|“长方体”命令，或单击工具栏的“长方体”按钮，都可执行长方体命令。(a)两角点和高度创建长方体(b)通过长度创建长方体(c)中心点、角点、长度绘制长方体长方体的创建方法12.1.3绘制楔体楔体的绘制步骤与长方体类似。12.1.4绘制圆柱体(a)圆柱体(b)椭圆体(c)倾斜的圆柱体通过在命令行中输入CYLINDER命令，或者选择“绘图”|“建模”|“圆柱体”命令，或单击工具栏的“圆柱体”按钮，都可以执行圆柱体命令。12.1.5绘制圆锥体圆锥体可以绘制漏斗，输料斗等一些锥形零件，也可以绘制圆台形的零件。绘制圆锥体与绘制圆柱体类似，通过在命令行中输入CONE，或者选择“绘图”|“建模”|“圆锥体”命令，或者单击工具栏的“圆锥体”按钮，都可执行圆锥体命令。(a)圆锥体(b)底面为椭圆的椎体(c)倾斜的圆锥体(d)圆台12.1.6绘制球体球体的绘制广泛用于玩具产品、机械零件、家具等。12.1.7绘制圆环体圆环体主要应用于机械、建筑、家具等，如汽车的转向盘。12.1.7绘制棱锥体(a)8棱锥(b)倾斜的棱台(c)棱台棱锥体AutoCAD默认棱锥体是正棱锥体，通过在命令行中输入PYRAMID，或选择“绘图”|“建模”|“棱锥体”命令，或单击“建模”工具栏中的“棱锥体”按钮，都可以执行棱锥体命令。12.1.8绘制三维螺纹曲线(a)非线性螺纹(b)倾斜螺纹(c)顺时针(d)逆时针螺纹曲线螺纹是绘制三维曲线的命令，可以先绘制螺纹曲线，再通过扫掠命令可以绘制弹簧和螺栓、螺孔等的螺纹。通过在命令行中输入HELIX，或选择“绘图”|“螺纹”命令，或单击“建模”工具栏中的“螺纹”按钮，都可以执行螺纹命令。12.2通过二维图形生成实体12.2.1拉伸拉伸命令可以将闭合的二维图形拉伸成实体，这些闭合的二维图形包括圆、椭圆、圆环、闭合的多线段、矩形、多边形、闭合的样条曲线和面域等。如果不是闭合的二维图形，拉伸的特征是曲面特征。图12-8是拉伸闭合和开放的样条曲线所得的三维效果图。图12-8拉伸闭合与非闭合曲线比较12.2.2旋转图12-9旋转图旋转命令适用于创建具有只包含一定角度的复杂体，可以将一些二维图形绕指定的轴旋转形成三维实体。也可以通过将一个闭合对象围绕当前UCS的X轴或Y轴旋转一定角度来创建实体，如果是不闭合的二维图形，则旋转出来的是曲面。选择轴也可以围绕直线、多段线或两个指定的点。用于旋转生成实体的闭合对象可以是矩形、多边形、闭合多线段、闭合样条曲线、圆、椭圆及面域等。图12-9是将矩形和样条曲线绕直线旋转270°所得到的实体。12.2.3扫掠(a)指定基点扫掠(b)沿路径放大扫掠(c)扭曲扫掠扫掠图扫掠是从2007版开始新增的功能。扫掠功能是通过指定曲线沿着某曲线扫描出三维实体或者曲面，如果轮廓是闭合的，则扫掠的是实体，如果轮廓是开放的，则扫掠的是曲面。扫掠功能类似于拉伸功能里的路径拉伸方式，但用于扫掠的轮廓与路径不受是否在同一平面的限制，而且轮廓将被移到路径曲线的起始端，并与路径曲线垂直，这是扫掠与拉伸的路径拉伸不同之处。12.2.4放样放样图放样命令可以绘制不同截面形状的曲面或者实体，通过对包含两条或两条以上二维曲线进行放样来创建三维实体或曲面。如果截面是全部封闭的，则为实体，如果截面是全部开放的，则为曲面。如果截面有闭合和非闭合的二维曲线，则不能执行放样命令。截面的曲线可以是同类型曲线（如都是圆），也可是不同类型的曲线（如圆和矩形）。12.2.5按住并拖动拖拽流程图“按住并拖动”的操作是将闭合曲面转换成面域，然后将选中的面域沿鼠标移动的方向进行拖拽。拖拽的的面域对象可以是矩形、多边形、圆形、椭圆形、闭合的多线段、闭合的样条曲线等。也可以是立体图上的面，如长方体各面、圆柱体底面、棱锥体底面、圆锥体底面等。拖拽命令类似于二维操作的延伸命令。12.3布尔运算12.3.1并集运算图12-13是并集运算的流程图。图12-13并集并集（UNION）命令是用于将两个或者多个单实体组合成一个复合体，与这些实体的位置无关，可以相接触，也可以不相接触的单个实体，如果是不相接触的实体，此时并集之后变为一体。对于面域的并集运算，必须是处于同一平面的各个面域才能通过并集运算组合成一个复合的面域。通过选择“修改”|“实体编辑”|“并集”命令，或单击“并集”按钮，或在命令行中输入UNION命令，都可以执行并集命令。12.3.2差集运算图12-14是差集运算的效果图。(a)未运算的线框图(b)差集运算后线框图(c)消隐后效果图图12-14差集差集（SUBTRACT）命令是用于从实体1减去与实体2与实体1相交的部分，并将实体2去除，可以删除实体部分或者创建孔等。通过选择“修改”|“实体编辑”|“差集”命令，或单击“差集”按钮，或在命令行中输入SUBTRACT命令，都可以执行差集命令。12.3.3交集运算如图12-15所示的是多段体和长方体的交集效果。图12-15并集交集(INTERSECT)操作是通过两个或者多个实体相交的部分来创建复杂的实体。实体之间必须有相交部分，否则无法执行此操作。选择的对象必须要两个或者两个以上。（注：以前的版本可以选择不相交的实体，执行该交集命令之后，两个实体都将消失，相当于删除命令。）通过选择“修改”|“实体编辑”|“交集”命令，或在工具栏单击“交集”按钮，或在命令行中输入INTERSECT命令，都可以执行交集命令。12.4三维操作12.4.1三维移动三维移动(3DMOVE)命令是在三维视图中显示移动夹点工具，并沿指定方向和距离将对象移动到绘图区相应的位置。通过选择“修改”|“三维操作”|“三维移动”命令，或者在命令行输入3DMOVE命令，或点击工具栏的“三维移动”按钮，都可以执行三维移动命令。图12-16显示的是“三维移动”命令的流程图。(a)未移动的视图(b)选择移动对象并移动(c)移动后效果图12-16三维移动流程12.4.2三维旋转图12-17显示的是三维旋转的流程图。(a)原对象(b)指定基点(c)选择旋转轴(d)旋转后效果图12-17三维旋转流程三维旋转(3DROTATE)用于将实体沿指定的轴旋转。用户可以通过两点指定旋转轴，也可以指定X轴、Y轴或Z轴，在执行命令后弹出的3维圈分别对应于坐标系同一颜色的X、Y、Z轴，用户可以指定坐标轴为旋转轴。选择“修改”|“三维操作”|“三维旋转”命令，或者在命令行中执行3DROTATE命令，或单击工具栏的“三维旋转”按钮，都可以执行三维旋转命令。12.4.3三维对齐三维对齐(3DALIGN)是指通过指定源实体的三个点来定义平面，这三个点所确定的平面与选定的另一个实体的三个点所确定的平面对齐，每个实体最多只能指定三个点。选定的源实体的第一个源点（基点）与目标实体的第一目标点重合。选择“修改”|“三维操作”|“三维对齐”命令，或者在命令行中输入3DALIGN命令，或单击工具栏的“三维对齐”按钮，都可以执行三维对齐命令。(a)指定对齐点(b)对齐效果三维对齐12.4.4三维镜像三维镜像(MIRROR3D)命令使指定对象沿镜像平面镜像实体。通过选择“修改”|“三维操作”|“三维镜像”命令，或者在命令行中输入MIRROR3D命令，都可以执行三维镜像命令。(a)指定对象和平面(b)镜像效果三维镜像12.4.5三维阵列(a)阵列前视图(b)环形阵列(c)矩形阵列三维阵列流程三维阵列和二维阵列类似，有环形阵列和矩形阵列两种形式，通过选择“修改”|“三维操作”|“三维阵列”命令，或者在命令行中输入3DARRAY命令，都可以执行三维阵列命令。12.4.7剖切实体剖切(SLICE)命令用于将一个或多个实体剖切成两部分，可以保留剖切后的两部分，也可以指定保留其中的一部分。剖切后的两个部分各属于不同的对象，可以分开选择。通过选择“修改”|“三维操作”|“剖切”命令，或者在命令行中输入SLICE命令，都可以执行剖切命令。(a)原始形状(b)剖切后效果剖切实体12.4.8加厚实体(a)曲面(b)加厚加厚实体加厚(THICHEN)命令是将曲面转化为实体，在11章介绍的曲面绘制只是表面模型，用户可以通过加厚命令将表面模型转换为具有厚度的实体。通过选择“修改”|“三维操作”|“加厚”命令，或者在命令行中输入THICHEN命令，都可以执行加厚命令。12.4.9三维实体倒角(a)未倒角(b)确认该选项(c)选择倒角边(d)倒角效果边倒角三维实体倒角(CHAMFER)可以对实体平面上的矩形边，也可以对环形边倒角，倒角命令和二维倒角的命令一样，可以通过选择“修改”|“倒角”命令，或者在命令行中输入CHAMFER命令，或者单击工具栏的“倒角”按钮，都可以执行倒角命令。12.4.10三维实体圆角(a)选择圆角对象(b)选择圆角边(d)倒圆角效果圆角三维实体圆角(FILLET)可以对实体平面上的矩形边、环形边倒圆角，倒圆角角命令和二维倒圆角的命令一样，通过选择“修改”|“圆角”命令，或者在命令行中输入FILLET命令，或者单击工具栏的“圆角”按钮，都可以执行圆角命令。12.5编辑实体AutoCAD除了上面介绍的实体编辑之外，还提供了多种编辑实体的方式，如对三维实体的边、面、体等进行修改，可以对当前实体的面进行拉伸、移动、偏移、旋转、删除、倾斜、复制、着色；也可以对边进行复制和着色等，还可以对实体进行压印、分割、抽壳、清除等。这些编辑实体的命令可以通过在菜单栏中选择“修改”|“实体编辑”列表下的命令，或者在如图12-25所示的工具栏中选择各个实体编辑的命令按钮，也可以通过在命令行输入SOLIDEDIT命令，然后再选择各个命令选项。图12-25工具栏12.6渲染实体12.6.1设置光源创建每一个场景，都必须有光的衬托，从而呈现各种真实的效果，通过对光源的设置，可以实现反射、阴影、体光等效果，如室外的自然光，室内的灯光等。系统已经默认了灯光效果，用户可以创建和设置光源。AutoCAD2012提供了3种创建光源的方式：点光源、聚光源、平行光聚光源光束12.6.2材质材质与贴图在渲染操作中是非常重要的，也是一个相当繁琐的工作，但只要用户耐心，仔细第调整各个参数，就会渲染出逼真的实物，使其具有足够的吸引力。选择“视图”|“渲染”|“材质浏览器”命令，或单击“材质编辑器”上的“显示材质浏览器”按钮弹出“材质浏览器”选项板。选择“视图”|“渲染”|“材质编辑器”命令，或在材质浏览器中单击“显示材质编辑器”按钮，弹出“材质编辑器”选项板。12.6.3渲染图12-39高级渲染设置面板在设置了材质、光源之后，用户可以对三维场景进行渲染，通过渲染可以观察作品的最终效果。系统提供多种渲染命令和渲染设置（高级渲染设置）。通过选择“视图”|“渲染”命令可以执行“渲染”命令。执行该命令后，系统就弹出渲染窗口对视图去进行渲染。有时渲染不符合要求，因此用户还需应用上面的方法重新设置，AutoCAD提供的“高级渲染设置”命令，选择“视图”|“渲染”|“高级渲染设置”命令，弹出“高级渲染设置”选项板，可以设置该渲染类型的基本、间接发光、诊断