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第9课


第9课 绘制三维图形 9.1 课前指导 9.2 课堂教学
9.2.1 三维坐标系 9.2.2 设置三维视点

9.2.5 绘制三维实体模型 9.2.6 绘制三维实体模型 9.3 上机练习 9.3.1 绘制三维实体模型 9.3.2 用布尔运算,对三
维实体模型进行编辑

9.2.3 绘制三维线框模型
9.2.4 绘制三维线框模型 9.2.5 绘制三维实体模型 9.2.6 绘制三维实体模型

9.4 课后作业

9.1 课前指导
9.2 课堂教学
9.2.1 三维坐标系模型空间 1. 三维世界坐标 (1) 直角坐标 (2) 柱面坐标 (3) 球面坐标 2. 建立三维用户坐标系 (1) 功能 定义用户自己的坐标系。 (2) 调用 菜 单:工具(T)→命名UCS(U)

命令行:UCS

(3) 格式 格式一:从“工具(T)”菜单中选择“命名UCS(U)”子菜单, 拉出下一级子菜单。如图9-2所示。再在该菜单中任选一项子菜单,以 此方式来建立UCS。

格式二:命令:(输入命令)
当前UCS名称:*世界* 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)]<世界>: 在此提示下输入“N”,继续显示: 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>:(输入新UCS坐标系的原点坐标值)

3. 命名UCS

(1) 保存和恢复用户坐标系
① 保存UCS ② 恢复UCS

(2) 正交用户坐标系
(3) 设置UCS图标和视口

4. 三维视图

9.2.2 设置三维视点 1. 设置视点

(1) 功能

(2) 调用 菜 单:视图(V)→三维视图(3)→视点(V) 命令行:VPOINT (3) 格式 命令:(输入命令) 当前视图方向:VIEWDIR=0.0000,0.0000,1.0000(当前视图方向的当 前值) 指定视点或[旋转(R)]<显示坐标球和三轴架>:(指定视点或旋转) 输入新的观察点坐标确定观察方向。 2. 设置动态视点 (1) 功能 用于设置三维空间的观察视点。 (2) 调用 菜 单:视图(V)→三维视图(3)→视点预置(I) 命令行:DDVPOINT

(3) 格式 命令:(输入命令) 9.2.3 绘制三维线框模型 1. 利用二维对象创建线框模型 方法有以下几种: ① 输入三维点的坐标值“X,Y,Z”, 来创建对象。

② 定义一个UCS来设置默认的构造 平面(XY平面),用户可以在 其上绘制图形。
③ 在二维空间创建对象后,将其移 动到三维空间中的合适位置上。 2. 利用直线与样条曲线创建线框模型

3. 利用三维多段线创建线框模型

(1) 功能
创建三维多段线。 (2) 调用 菜 单:绘图(D)→三维多段线(3) 命令行:3DPOLY (3) 格式 命令:(输入命令) 指定多线段的起点:(指定起始点) 指定直线的端点或[放弃(U)]:(指定终点或输入选择) 指定直线的端点或[放弃(U)]:(指定终点或输入选择)

指定直线的端点或[闭合(C)/放弃(U)]:(指定终点或输入选择)

10.2.4 绘制三维表面模型

② 在屏幕上画一个矩形或圆等封闭线框,单击“将对象转换为视口”按 钮,选择圆或矩形等封闭线框,按〈Enter〉键后完成转换。 (3) 格式

1. 创建三维曲面

(1) 功能
创建系统提供的基本表面对象。 (2) 调用

菜 单:绘图(D)→曲面(F)→三维曲面(3)
命令行:3D

(3) 格式 格式一:从“绘图(D)”菜单中选择“曲面(F)”,拉出下一级 子菜单,然后选择“三维曲面(3)”,将显示“三维对象”对话框, 如图9-12所示。该对话框中提供了AutoCAD预定义的一系列三维曲 面对象,从中选择任意一种三维曲面,然后单击“确定”即可创建。

格式二:命令:(输入命令)
输入选择项[长方体表面(B)/圆锥面(C)/下半球面(DI)/上半球面(DO)/ 网格(M)/棱锥面(P)/球面(S)/圆环面(T)/楔体表面(W)]:(输入选择)

2. 创建三维网格
(1) 功能 创建三维多边形网格。 (2) 调用 菜 单:绘图(D)→曲面(F)→三维网格(M) 命令行:3DMESH

(3) 格式 命令:(输入命令) 输入M方向上的网格数量:(输入多边形网格顶点的行数) 输入M方向上的网格数量:(输入多边形网格顶点的列数) 指定顶点(0,0)的位置:(指定第I,J个顶点的坐标) 3. 创建三维面 (1) 功能

创建三维面。
(2) 调用 菜 单:绘图(D)→曲面(F)→三维面(F)

命令行:3DFACE
(3) 格式 命令:(输入命令)

指定第一点或[不可见(I)]:(输入第一个点或选择I) 指定第三点或[不可见(I)]<退出>:(输入第三个点或选择I)<默认退出> 指定第四点或[不可见(I)]<创建三侧面>:(输入第四个点或选择I)<默认 建立三维面>

4. 创建旋转曲面
(1) 功能 将对象绕轴旋转来创建旋转曲面。

(2) 调用
菜 单:绘图(D)→曲面(F)→旋转曲面(S) 命令行:REVSURF

工具栏:
(3) 格式

命令:(输入命令)

当 前 线 框 密 度 : SURFTAB1=30 SURFTAB2=30 ( 当 前 线 框 密度)
5. 创建平移曲面 (1) 功能 将路径曲线沿方向矢量平移后创 建平移曲面。

(2) 调用
菜 单:绘图(D)→曲面(F)→平移 曲面(T)

命令行:TABSURF
工具栏:

(3) 格式

命令:(输入命令)
选择用作轮廓曲线的对象:(选择路径曲线对象) 选择用作方向矢量的对象:(选择方向矢量对象)

6. 创建直纹曲面
(1) 功能 在两个对象之间创建直纹曲面。

路径曲线
方向矢量 (2) 调用

菜 单:绘图(D)→曲面(F)
→直纹曲面(R) 命令行:RULESURF

工具栏:

(3) 格式

命令:(输入命令)
当前线框密度:SURFTAB1=30 选择第一条定义曲线:(选择第一条定义曲线) 7. 创建边界曲面 (1) 功能 通过四条相连的边进行插值获 得双立方体曲面,即边界 曲面。 (2) 调用 菜 单:绘图(D)→曲面(F)→边 界曲面(D) 命令行:EDGESURF 工具栏:

(3) 格式

命令:(输入命令)
当前线框密度:SURFTAB1=30 SURFTAB2=30 选择用作曲面边界的对象1:(选择曲面的第一条边)

选择用作曲面边界的对象2:(选择曲面的第二条边)
选择用作曲面边界的对象3:(选择曲面的第三条边) 选择用作曲面边界的对象4:(选择曲面的第四条边)

8. 设置厚度创建三维模型
(1) 功能 设置对象厚度创建三维模型。

(2) 调用

菜 单:格式(O)→厚度(T)
命令行:THICKNESS (3) 格式

命令:(输入命令)
输入THICKNESS的新值<0.000>:(输入新的厚度值,按〈Enter〉键 结束命令)

9.2.5 绘制三维实体模型 1. 创建长方体 (1) 功能 用于创建长方体或立方体 (2) 调用 菜 单:绘图(D)→实体(I)→长方体(B) 命令行:BOX 工具栏: (3) 格式 命令:(输入命令) 指定长方体的角点或[中心点(CE)]<0,0,0>:(指定长方体角点或中心点)

指定角点或[长方体(C)/长度(L)]:(指定长方体另一角点或正方体或边长)

指定高度:(指定长方体的高度)
2. 创建球体 (1) 功能

用于创建球体。
(2) 调用 菜 单:绘图(D)→实体(I)→球体(S) 命令行:SPHERE 工具栏: (3) 格式 命令:(输入命令) 当前线框密度:ISOLINES=4(当前线框密度为4)

指定球体球心<0,0,0>:(指定球体中心点) 指定球体半径或[直径(D)]:(指定球体半径或直径) 输入球体半径值之后,即可建立球体。如图9-22所示 3. 创建圆柱体 (1) 功能 用于创建圆柱体。 (2) 调用

菜 单:绘图(D)→实体(I)→圆柱体(C)
命令行:CYLINDER 工具栏:

(3) 格式
命令:(输入命令)

当前线框密度:ISOLINES=20(当前线框密度为20) 指定圆柱体底面的中心点或[椭圆(E)]<0,0,0>:(指定圆柱 体中心点或椭圆) 指定圆柱体底面的半径或[直径(D)]:(指定圆柱体半径或 直径) 指定圆柱体高度或[另一个圆心(C)]:(指定圆柱体高度值 或顶面的中心点) 输入圆柱体高度值之后,即可建立圆柱体。如图9-23所示。 4. 创建圆锥体 (1) 功能 用于创建圆锥体。 (2) 调用 菜 单:绘图(D)→实体(I)→圆锥体(O) 命令行:CONE 工具栏:

(3) 格式 命令:(输入命令) 当前线框密度:ISOLINES=4(当前线框密度为4) 指定圆锥体底面的中心点或[椭圆(E)]<0,0,0>:(指定圆锥体中心 点或椭圆) 指定圆锥体底面的半径或[直径(D)]:(指定圆锥体半径或直径) 指定圆锥体高度或[顶点(A)]:(指定圆锥体高度值或顶点) 输入圆锥体高度值之后,即可建立圆锥体。如图9-24所示。 5. 创建楔体 (1) 功能 用于创建楔体。 (2) 调用 菜 单:绘图(D)→实体(I)→楔体(W) 命令行:WEDGE 工具栏:

(3) 格式 命令:(输入命令) 指定楔体的第一个角点或[中心点(CE)]<0,0,0>:(指定该底面矩 形的第一个角点或中心) 指定角点或[立方体(C)/长度(L)]:(指定楔体底面矩形的另一个 角点或立方体或边长) 指定高度:(指定楔体高度值) 输入楔体高度值之后,即可建立楔体。如图9-25所示。

6. 创建圆环体
(1) 功能 用于创建圆环体。

(2) 调用
菜 单:绘图(D)→实体(I)→圆环体(T) 命令行:TORUS

工具栏:

(3) 格式

命令:(输入命令)
当前线框密度:ISOLINES=20(当前线框密度为20) 指定圆环体中心<0,0,0>:(指定圆环体圆心点)

指定圆环体半径或[直径(D)]:(指定圆环体半径或直径)
指定圆管半径或[直径(D)]:(指定圆管半径或直径) 输入“tube”(圆管体)半径值之后,即可建立圆环体。如图9-26所示。 7. 创建拉伸实体 (1) 功能 用于创建拉伸实体。

(2) 调用
菜 单:绘图(D)→实体(I)→拉伸(X)

命令行:EXTRUDE

工具栏:
(3) 格式 命令:(输入命令)

当前线框密度:ISOLINES=20(当前线框密度为20)
选择对象:(选择要拉伸的二维闭合对象,按〈Enter〉键确认) 指定拉伸高度或[路径(P)]:(指定拉伸高度或路径)

指定拉伸的倾斜角度<0>:(指定拉伸锥度)
输入拉伸锥度值之后,即可创建拉伸实体。如图9-28所

8. 创建旋转实体

(1) 功能
用于创建旋转实体。 (2) 调用

菜 单:绘图(D)→实体(I)→旋转(R)
命令行:REVOLVE 工具栏:

(3) 格式
命令:(输入命令) 当前线框密度:ISOLINES=20(当前线框密度为20

选择对象:找到1个(选择要旋转的二维闭合对象,按〈Enter〉键确认)
指定旋转实体旋转轴的起点或[对象(O)/X轴(X)/Y轴(Y)]:(指定旋转实体旋转 轴的起点或对象/X/Y)

指定旋转轴的端点:(指定旋转轴的终点)

指定旋转角度<360>:(指定旋转角度)
9. 创建剖切实体 (1) 功能

用平面剖切实体。
(2) 调用 菜 单:绘图(D)→实体(I)→剖切(L) 命令行:SLICE 工具栏: (3) 格式 命令:(输入命令) 选择对象:(选择被剖切的实体) 选择对象:(继续选择对象或按〈Enter〉键结束选择)

指 定 切 面 上 的 第 一 个 点 , 依 照 [ 对 象 (O)/Z 轴 (Z)/ 视 图 (V)/XY 平 面 (XY)/YZ平面(YZ)/ZX平面(ZX)/三点(3)]<三点>:(选项确定剖切 面) 指定平面上的第二个点: 指定平面上的第三个点: 在要保留的一侧指定点或[保留两侧(B)]:

9.2.6 三维图形的显示 1. 观察平面视图 (1) 功能 用于将当前视区设置为平面视图。

(2) 调用
菜 单:视图(V)→三维视图(3)→平面视 图(P)

命令行:PLAN
(3) 格式 命令:(输入命令)

输 入 选 项 [ 当 前 UCS(C)/UCS(U)/ 世 界 (W)]<当前UCS>:(选择当前UCS 或UCS或WCS之后将重新生成模型)

2. 三维动态观察器

3. 三维动态观察
(1) 功能 用于生成平行投影图或透视图。

(2) 调用
命令行:DVIEW (3) 格式

命令:(输入命令)
选择对象或[使用DVIEWBLOCK]:(选择对象或不选对象而按〈Enter〉 键)(按〈Enter〉键结束选择)

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)]:CA(选择选项)
指定相机位置,输入与XY平面的角度,或[切换角度单位(T)]<90.00>:

指 定 相 机 位 置 , 输 入 在 XY 平 面 上 与 X 轴 的 角 度 , 或 [ 切 换 角 度 起 点 (T)]<90.00> 4. 设置预置视图 (1) 用三维动态观察器工具栏设置

(2) 用快捷菜单设置
5. 三维动态旋转 (1) 功能

将当前视区的三维对象进行动态交互式地操作视图。
(2) 调用 菜 单:视图(V)→三维动态观察器(B)(如图9-40所示)

命令行:3DORBIT
工具栏:如图9-41所示的标准工具栏中的“三维动态观察器

(3) 格式

命令:(输入命令)
按〈Esc〉或〈Enter〉键退出, 或者单击鼠标右键显示 快捷菜单 6. 三维平移和缩放视图 7. 设置剪裁平面 (1) 功能 用于设置当前视区的剪裁平 面。 (2) 调用

8. 消隐

(1) 功能
用于将当前视区中的三维对象的不可见轮廓线进行隐藏。 (2) 调用

菜 单:视图(V)→消隐(H)
命令行:HIDE (3) 格式 命令:(输入命令按〈Enter〉键) 9. 着色处理 (1) 功能 用于将当前视区中的三维对象生成一个有阴影的图形画面。 (2) 调用 菜 单:视图(V)→着色(S)→拉出“着色”子菜单(如图9-49所示) 命令行:SHADE

9.3 上机练习
9.3.1 绘制三维实体模型
1. 要求 图9-34所示,绘制三维实体模型

2. 操作步骤
① 在 俯 视 图 上 用 绘 制 实 体 圆 锥 命 令 绘 制 一 个 半 径 200mm 、 高 300mm的圆锥。 ② 绘制一个与圆锥同心的圆柱,半径200mm,高60mm。 ③ 绘制一个长方体,长240mm、宽120mm、高500mm。 ④ 再绘制一个长方体,长180mm、宽80mm、高500mm。 ⑤ 将视图变成主视图。 ⑥ 将圆柱体移动到圆锥体的下方,其上表面与圆锥底面同心。

9.3. 2 用布尔运算,对三维实体模型进行编辑 ① 将圆柱体与圆锥体进行并运算。 ② 将大长方体与圆柱体、圆锥体进行并运算。 ③ 将大长方体与小长方体进行差运算,从而得到图 9-34所示三维实体模型。

9.4 课后作业
9.1 绘制图9-54所示图形。

9.2 绘制图9-55所示的花瓶式栏杆。
9.3 绘制图9-56所示的带烟囱的房屋。

9.4 绘制图9-57所示的四坡屋面房屋

9.5 图9-58所示,绘制管道轴测图。
9.6 绘制图9-59所示挡土墙的轴测图。 9.7 绘制图9-60所示基础的轴测图。

9.8 绘制图9-61所示化粪池剖开前后的轴测图。
9.9 绘制图9-62所示零件的轴测图。 9.10 绘制图9-63所示零件剖开前后的轴测图。


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