CAD绘图教程(包括天正建筑)第十三章 三维建模

第十三章AutoCADR2004——三维图形绘制制作人：魏旭三维图形三维设计展现了建筑模型在三维空间中的真实形状，表达了设计思想，验证了布局的合理性、建筑体量关系和建筑空间的尺度感。三维图形绘制主要分三部分：三维模型的创建、三维模型的观察和三维模型的效果表达二、三维模型的创建(1)1、如何指定三维坐标–X、Y、Z三维坐标–右手法则确定三维Z轴正方向–如何输入X/Y/Z坐标输入(.)和字母确定未知点（点过滤器）相对坐标@x,y,z柱面坐标@距离角度，距离(后一个距离是沿Z轴的变化量）球面坐标@距离角度角度(后一个角度是XY平面的角度）(2)2、三维建模中的视图查看方向–六个标准视图：俯视（Top)、仰视（Bottom)、右视（Right)、左视（Left)、主视(Front)、后视（Back)–创建视口：视图视口命名视口；新建视口–等轴测视图(3)3、引入UCS简化三维图形绘制定义用户坐标系UCS重新指定坐标原点（0，0，0）的位置以及XY平面和Z轴的方向使用UCS命令中“三点”选项在三维空间定义UCS配合多视口使用正交UCS(4)4、表面建模（曲面）——构造三维模型的外表面特点：简单易用，占用资源最小，构造复杂洞口困难，使用到3dsVIZ中，某些命令会导致正反面颠倒，须调整。使用Properties（对象特性）、Change(修改）、和Chprop(修改对象特性）命令中的厚度和高度即可将二维线变为三维面。3DFace命令表面建模的基础命令(5)矩形网格命令3DMESH直纹曲面RULSURF平移曲面TABSURF旋转曲面REVSURF边定曲面EDGESURF予定义曲面:长方体、圆锥体、上半球面、下半球面、网格、棱锥面、球体、园环和楔体SURFTAB1和SURFTAB2控制曲面圆滑度(6)Pline线设置宽度和厚度，生成方体表面常用在建筑墙体、窗框、柱等；Circle设置厚度生成圆柱体，方便修改；Pline线宽为0，闭合生成的空心表面体，可在3dsVIZ软件中自动封面；insertdwg(7)5、实体建模（曲面）——表示整个对象的体积特点：信息最完整，复杂的实体形较网格对象容易构造。灵活方便但占用资源多，建筑建模能采用Pline就不用实体。实体建模分三种方法：构造基本实体形、组合基本实体成复杂实体、对实体作圆角、倒角和其他编辑处理。ISOLINES变量控制模型光滑程度，FACETRES变量控制着色和消隐对象光滑程度。5.1、构造基本实体–使用标准体素:长方体、球体、园柱体、圆锥体、园环体和楔体；–Extrude沿Z轴方向或路径拉伸Pline绘制2维闭合图形成实体；被拉伸的图形必须是封闭的图形，图形没有自交叉。–Revolve沿指定2D对象或指定轴，按指定的角度旋塑Pline绘制的2维闭合图形成实体；–Slice按指定的“三点”平面、2D对象、轴或平面将实体剖切成新实体。–Section按指定的“三点”平面、2D对象、轴或平面创建实体的相交截面。截面为面域，可填充或消隐。5.2、组合基本实体成复杂实体-使用布尔运算将现有实体实行并、交、差运算成复杂实体；-Union并集合并两个或多个实体（或面域），构成一个复合实体；-Subtract差集删除两实体间的公共部分；-Intersect交集将两个实体以上的重叠部分创建成新的实体。5.3、编辑复合实体-使用Fillet、Chamfer对实体实行圆角和倒角；-运用Solidedit实体编辑命令中“删除面”去掉圆角和倒角；-Solidedit编辑实体常用选项：-拉伸(E)/移动(M)/偏移(O)/删除(D)/复制(C)三、三维图形观察透视的基本基本概念一点、二点和三点透视透视角度的选择一点和三点透视的运用优秀的透视能力被赋予在AutoCAD环境中-Dview命令模拟单镜头反光照相机获得真实的透视效果；-Dview命令使用套路：“Po”设置相机点和相机目标点（过滤器）；“D”打开透视选项；“Z”调整相机镜头焦距；“D”再调整相机与相机目标点距离。-关键：“Po”决定是否一点、二点还是三点透视效果。Vpoint使用轴三角架和罗盘选择三维视点-DDVpoint予置视点-Vpoint特殊视点：1,0,0东立面；-1,0,0西立面0,1,0北立面；0,-1,0南立面0,0,1平面3Dorbit三维动态观察器Plan平面命令View视图存盘命令Hide消隐-隐藏被前景对象遮掩的背景对象消隐图形不能编辑Shade着色消隐四、三维图形图纸表达模型空间和图纸空间-模型空间:创建和编辑图形的工作空间，是三维空间；-图纸空间：模拟图纸的页面，是二维空间。一、三维命令介绍1、CHANGE命令①、功能改变选定对象的性质，包括厚度、标高、图层、颜色、线型等②、操作CHANGE回车选择图形输入P回车表示改变选定对象的性质输入T回车改变选定对象的厚度（Z高度）输入高度值在计算机提示后输入E回车表示改变标高输入标高值。输入LA可以改变图层，输入LT改变线型等2、VPOINT①、功能按照用户指定的视点生成轴测图。②、操作VPOINT回车确定视点，用三种方式确定视点A、直接输入视点的三维坐标1，0，0东立面-1，0，0西立面0，1，0北立面0，-1，0南立面0，0，1平面1，1，1东北等轴测图-1，1，1西北等轴测图1，-1，1东南等轴测图-1，-1，1西南等轴测图B、输入R回车使用两个角度指定新的观察方向。输入XY平面中与X轴的夹角当前值:指定一个角度第一个角度指定为在XY平面中与X轴的夹角。输入XY平面中与X轴的夹角当前值:指定一个角度第二个角度指定为与XY平面的夹角，位于XY平面的上方或下方。C、回车使用罗盘方式3、UCS命令〖功能〗定义及管理用户坐标系统。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。〖命令〗ucs定义新坐标系方式可用不同的方法定义UCS：指定新原点、新XY平面或新Z轴使新UCS与现有的对象对齐使新UCS与当前视图方向对齐绕任意一个轴旋转当前的UCS为现有的UCS提供新的Z深度选择一个面以应用UCS缺省：X、Y、Z轴方向不变，改变当前UCS的原点定义新的UCS；ZA：由原点及Z轴正向的一点定义新的UCS；3：由原点、X轴正向一点、Y轴正向一点定义新的UCS；OB：基于被选择的对象定义新的UCS，新的UCS与被选择的对象的正Z轴方向相同；F：将UCS与选定实体对象的面对正。要选择一个面，在此面的边界内或面的边上单击即可，被选中的面将高亮显示。UCS的X轴将与找到的第一个面上的最近的边对正。V：新的UCS原点不变，XY平面与视图方向垂直（与屏幕平行）X：相对于X轴旋转当前UCS形成新的UCS；Y：相对于Y轴旋转当前UCS形成新的UCS；Z：相对于Z轴旋转当前UCS形成新的UCS；P：恢复前一UCS，AutoCAD分别存储了在图纸空间和模型空间中最近建立的10个UCS。R：恢复存储的UCS为当前UCS；S：将当前UCS命名存储。D：从存储的UCS列表中删除指定的UCS；A：其他视口保存有不同的UCS时将当前UCS设置应用到指定的视口或所有活动视口。？：列出定义的UCS名、相对于当前UCS的原点坐标和X、Y、Z轴方向。定义用户坐标常用方法：3点定义用户坐标UCS3确定X轴的方向确定Y轴的方向4、PLAN〖功能〗PLAN命令提供了一种从平面视图查看图形的便捷方式。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。〖命令〗PLAN操作PLAN回车输入选项[当前ucs(C)/Ucs(U)/世界(W)]当前值:A、直接回车切换到当前UCS平面B、输入U切换到指定的UCS平面C、输入W切换到世界坐标平面5、3DFACE〖功能〗3DFACE在三维空间中的任意位置创建一个三边或四边曲面。〖命令〗3DFACE操作3DFACE回车指定第一点或[不可见(I)]:指定第二点或[不可见(I)]:指定第三点或[不可见(I)]退出:指定第四点或[不可见(I)]创建三侧面:指定第三点或[不可见(I)]退出:6、region面域〖功能〗面域是用闭合的形状或环创建的二维面片。闭合的图形必须用PL命令绘制，或者是矩形、椭圆。〖命令〗REGION操作REGION回车选择对象回车8、立方体BOX功能：使用BOX创建实体长方体。长方体的底面总与当前UCS的XY平面平行。操作：“实体”→工具栏：“绘图”菜单:实体→长方体命令行：box生成立方体有几种方式，下面依次介绍：（1）确定对角点的方式该方式先确定立方体底面的对角点坐标，然后确定立方体的高度来建立立方体BOX回车确定两个对角点输入高度（2）生成正立方体方式该方式先输入CE，表示确定立方体底面的中心点，输入C表示要建立正立方体，输入正立方体的一条边的长度，具体操作如下：BOXCEC输入立方体的边长（3）通过输入立方体的长、宽、高建立立方体该方法输入CE后确定立方体的底面中心，然后输入L，再输入立方体的长、宽、高。BOX回车CE回车分别输入立方体的长、宽、高的值9、球体SPHERE功能：建立球体操作：SPHERE回车当前线框密度:ISOLINES=4指定球体球心0,0,0:指定球体半径或[直径(D)]:10、圆柱体CYLINDER功能：该命令既可以建立圆柱体也可以建立椭圆柱体。操作：（1）圆柱体CYLINDER指定圆柱体底面的中心点或[椭圆(E)]0,0,0:指定圆柱体底面的半径或[直径(D)]:指定圆柱体高度或[另一个圆心(C)]:（2）椭圆柱体指定圆柱体底面的中心点或[椭圆(E)]0,0,0:e指定圆柱体底面椭圆的轴端点或[中心点(C)]:指定圆柱体底面椭圆的第二个轴端点:指定圆柱体底面的另一个轴的长度:指定圆柱体高度或[另一个圆心(C)]:11、圆锥体CONE功能：建立圆锥体，也可以建立椭圆锥体。操作：与建立圆柱体相同12、楔形wedge功能：创建一个象木楔形状的三维实体操作：与建立立方体一样下面给大家介绍三个很有用的三维实体编辑命令。13、实体拉伸EXTRUDE功能：Extrude沿Z轴方向或路径拉伸Pline绘制2维闭合图形成实体；被拉伸的图形必须是封闭的图形，图形没有自交叉。该命令是三维实心体建模的核心命令。操作：（1）沿Z轴拉伸EXTRUDE回车选择对象:指定拉伸高度或[路径(P)]:（2）沿路径放样选择对象:指定拉伸高度或[路径(P)]:p选择拉伸路径:路径已移动到轮廓中心。轮廓垂直于路径。14、实体旋塑revolve功能：Revolve沿指定2D对象或指定轴，按指定的角度旋塑Pline绘制的2维闭合图形成实体；操作：revolve选择对象确定旋转轴输入旋转角度15、实体剖切SLICE功能：可以切开现有实体，并移去指定部分，从而创建新的实体。可以保留剖切实体的一半或全部。剖切实体保留原实体的图层和颜色特性。剖切实体的默认方法是：先指定三点定义剪切平面，然后选择要保留的部分。也可以通过其他对象、当前视图、Z轴或XY、YZ或ZX平面来定义剪切平面。操作：SLICE回车选择对象确定剖切面在要保留的一侧指定点或[保留两侧(B)]:下面介绍组合基本实体为复杂实体的命令，既布尔运算的命令16、并运算UNION功能：合并两个对象并把两对象的公共部分取掉。操作：UNION回车选择要合并的对象回车17、差运算SUBTRACT功能：两个对象相交，把一个对象减去另一对象相交的部分，相当挖掉一块。操作：SUBTRACT回车选择求差一个对象回车选择求差另一个对象回车18、交运算INTERSECT功能：求交运算保留两个相交对象的公共部分。操作：INTERSECT回车选择对象19、ROTATE3D三维旋转命令[功能]：按照指定的面在三维空间中旋转图形。[操作]:(1)ROTATE3D回车(2)选择要旋转的对象(3)计算机出现如下提示(4)选择旋转轴（5）确定基点（6）输入旋转角度20、MIRR