CAD三维绘图基础重要的.docx

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CAD三维绘图基础重要的

第13章三维绘图基础

本章要点

⏹三维视图

⏹用户坐标系（UCS）

⏹绘制三维实体

⏹编辑三维实体

中望CAD2010有较强的三维绘图功能，可以用多种方法绘制三维实体，方便的进行编辑，并可以用各种角度进行三维观察。

在本章中将介绍简单的三维绘图所使用的功能，利用这些功能，用户可以设计出所需要的三维图纸。

13.1三维视图

要进行三维绘图，首先要掌握观看三维视图的方法，以便在绘图过程中随时掌握绘图信息，并可以调整好视图效果后进行出图。

13.1.1视点

1.命令格式

命令行：

Vpoint

菜单：

[视图]→[三维视图]→[视点（V）]

工具栏：

[视图]

控制观察三维图形时的方向以及视点位置。

工具栏中的点选命令实际是视点命令的10个常用的视角：

俯视、仰视、左视、右视、前视、后视、东南等轴测、西南等轴测、东北等轴测、西北等轴测，用户在变化视角的时候，尽量用这10个设置好的视角，这样可以节省不少时间。

2.操作步骤

图13-1中表示的是一个简单的三维图形，仅仅从平面视图，用户较难判断单位图形的样子。

这时我们可以利用Vpoint命令来调整视图的角度，如图13-1中的右下角的视图，从而能够直观的感受到图形的形状。

图13-1用Vpoint命令观看三维图形

命令:

Vpoint执行Vpoint命令

透视（PE）/平面（PL）/旋转（R）/<视点><0,0,1>:

设置视点，回车结束命令

以上各选项含义和功能说明如下：

视点：

以一个三维点来定义观察视图的方向的矢量。

方向为从指定的点指向原点（0,0,0）。

透视（PE）：

打开或关闭“透视”模式。

平面（P）：

以当前平面为观察方向，查看三维图形。

旋转（R）：

指定观察方向与XY平面中X轴的夹角以及与XY平面的夹角两个角度，确定新的观察方向。

3.注意

此命令不能在“布局”选项卡中使用。

在运行Vpoint命令后，直接按回车键，会出现图13-2的设置对话框，用户可以通过对话框内的内容设置视点的位置。

图13-2设置视点对话框

13.1.2三维动态观察器

1.命令格式

命令行：

Rtrot

菜单：

[视图]→[三维动态观察器（B）]

工具栏：

[三维动态观察器]→[三维动态观察]

进入三维动态观察模式，控制在三维空间交互查看对象。

该命令可使用户同时从X、Y、Z三个方向动态观察对象。

用户在不确定使用何种角度观察的时候，可以用该命令，因为该命令提供了实时观察的功能，用户可以随意用鼠标来改变视点，直到达到需要的视角的时候退出该命令，继续编辑。

2.注意

当RTROT处于活动状态时，显示三维动态观察光标图标，视点的位置将随着光标的移动而发生变化，视图的目标将保持静止，视点围绕目标移动。

如果水平拖动光标，视点将平行于世界坐标系（WCS）的XY平面移动。

如果垂直拖动光标，视点将沿Z轴移动。

也可分别使用RTROTX、RTROTY、RTROTZ命令，分别从X、Y、Z三个方向观察对象。

RTROT命令处于活动状态时，无法编辑对象。

13.1.3视觉样式

1.命令格式

命令行：

Shademode

菜单：

[视图]→[视觉样式]

设置当前视口的视觉样式。

2.操作步骤

针对当前视口，可进行如下操作来改变视觉样式。

命令:

Shademode执行Shademode命令

输入选项[二维线框（2D）/三维线框（3D）/消隐（H）/平面着色（F）/体着色（G）/

带边框平面着色（L）/带边框体着色（O）]<体着色>:

选择视觉样式后回车结束命令

以上各选项含义和功能说明如下：

二维线框（2D）：

显示用直线和曲线表示边界的对象。

光栅和OLE对象、线型和线宽都是可见的。

三维线框（3D）：

显示用直线和曲线表示边界的对象。

消隐（H）：

显示用三维线框表示的对象并隐藏表示后面被遮挡的直线。

平面着色（F）：

在多边形面之间着色对象。

此对象比体着色的对象平淡和粗糙。

体着色（G）：

着色多边形平面间的对象，并使对象的边平滑化。

着色的对象外观较平滑和真实。

带边框平面着色（L）：

结合“平面着色”和“线框”选项。

对象被平面着色，同时显示线框。

带边框体着色（O）：

结合“体着色”和“线框”选项。

对象被体着色，同时显示线框。

图13-3视觉样式示意

13.2用户坐标系（UCS）

用户坐标系在二维绘图的时候也会用到，但没有三维那么重要。

在三维制图的过程中，往往需要确定XY平面，很多情况下，单位实体的建立是在XY平面上产生的。

所以用户坐标系在绘制三维图形的过程中，会根据绘制图形的要求，进行不断的设置和变更，这比绘制二维图形要频繁很多，正确地建立用户坐标系是建立3D模型的关键。

13.2.1UCS命令

1.命令格式

命令行：

UCS

菜单：

[工具]→[新建UCS（W）]

工具栏：

[UCS]→[UCS]

用于坐标输入、操作平面和观察的一种可移动的坐标系统。

2.操作步骤

如图13-4（a）所示，把该图中的原点与C点重合，X轴方向为CA方向，Y轴方向为CB方向，如图13-4（b）所示。

（a）（b）

图13-4用Vpoint命令观看三维图形

命令:

UCS执行UCS命令

指定UCS的原点（O）/面（F）/?

/对象（OB）/上一个（P）/视图（V）/世界（W）/3点（3）/

新建（N）/移动（M）/删除（D）/正交（G）/还原（R）/保存（S）/X/Y/Z/Z轴（ZA）/<世界>:

输入3选择3点确定方式

新原点<0,0,0>:

点选点C指定原点

正X轴上点

<4.23,13.8709,13.4118>:

点选点A指定X轴方向

X-Y面上正Y值的点

<3.23,14.8709,13.4118>:

点选点B指定Y轴方向

以上各选项含义和功能说明如下：

原点（O）：

只改变当前用户坐标系统的原点位置，X、Y轴方向保持不变，创建新的UCS。

图13-5UCS设置原点

面（F）：

指定三维实体的一个面，使UCS与之对齐。

可通过在面的边界内或面所在的边上单击以选择三维实体的一个面，亮显被选中的面。

UCS的X轴将与选择的第一个面上的选择点最近的边对齐。

？

：

列出所有定义的新UCS定义。

 对象（OB）：

可选取弧、圆、标注、线、点、二维多义线、平面或三维面对象来定义新的UCS。

此选项不能用于下列对象：

三维实体、三维多段线、三维网格、视口、多线、面域、样条曲线、椭圆、射线、构造线、引线、多行文字。

图13-6选择对象设置UCS

根据选择对象的不同，UCS坐标系的方向也有所不同，具体如下：

圆弧

新UCS的原点为圆弧的圆心。

X轴通过距离选择点最近的圆弧端点。

圆

新UCS的原点为圆的圆心。

X轴通过选择点。

标注

新UCS的原点为标注文字的中点。

新X轴的方向平行于当绘制该标注时生效的UCS的X轴。

直线

离选择点最近的端点成为新UCS的原点。

系统选择新的X轴使该直线位于新UCS的XZ平面上。

该直线的第二个端点在新坐标系中Y坐标为零。

点

该点成为新UCS的原点。

二维多段线

多段线的起点成为新UCS的原点。

X轴沿从起点到下一顶点的线段延伸。

实体

二维实体的第一点确定新UCS的原点。

新X轴沿前两点之间的连线方向。

宽线

宽线的“起点”成为新UCS的原点，X轴沿宽线的中心线方向。

三维面

取第一点作为新UCS的原点，X轴沿前两点的连线方向，Y的正方向取自第一点和第四点。

Z轴由右手定则确定。

形、块参照、属性定义

该对象的插入点成为新UCS的原点，新X轴由对象绕其拉伸方向旋转定义。

用于建立新UCS的对象在新UCS中的旋转角度为零。

上一个（P）：

取回上一个UCS定义。

视图（V）：

以平行于屏幕的平面为XY平面，建立新的坐标系。

UCS原点保持不变。

图13-7用当前视图方向设置UCS

世界（W）：

设置当前用户坐标系统为世界坐标系。

世界坐标系WCS是所有用户坐标系的基准，不能被修改。

3点（3）：

指定新的原点以及X、Y轴的正方向。

新建（N）：

定义新的坐标系。

移动（M）：

移动当前UCS的原点或修改当前UCS的Z轴深度值，XY平面的方向不发生改变

删除（D）：

删除已储存的坐标系统。

正交（G）：

以系统提供的六个正交UCS之一为当前UCS。

图13-8正交视图方向示意图

还原（R）：

取回已储存的UCS，使之成为当前用户坐标系。

保存（S）：

保存当前UCS设置，并指定名称。

X、Y、Z：

绕著指定的轴旋转当前的UCS，以创建新的UCS。

图13-9坐标系旋转示意

Z轴（ZA）：

以特定的正向Z轴来定义新的UCS。

13.2.2命名UCS

1.命令格式

命令行：

DdUCS

菜单：

[工具]→[命名UCS（U）]

工具栏：

[UCS]→[显示UCS对话框]

命名UCS是UCS命令的辅助，通过命名UCS可以对以下三个方面进行设置。

1）“命名UCS”选项卡，显示当前图形中所设定的所有UCS，并提供详细的信息查询。

可选择其中需要的UCS坐标置为当前使用。

图13-10“命名UCS”显示和设置

2）“正交UCS”选项卡，列出相对于目前UCS的6个正交坐标系，有详细信息供查询，并提供置为当前功能。

图13-11“正交UCS”显示和设置

3）“设置”选项卡，提供UCS的一些基础设定内同，如图13-12。

一般情况下，没有特殊需要，不需要调整该设定。

图13-12UCS的基本设置

13.3绘制三维实体

13.3.1长方体

1.命令格式

命令行：

Box

菜单：

[绘图]→[实体]→[长方体（B）]

工具栏：

[实体]→[长方体]

创建三维长方体对象。

2.操作步骤

创建边长都为10的立方体，如图13-13。

图13-13用Box命令绘制立方体

命令:

Box执行Box命令

指定长方体的角点

或[中心（C）]<0,0,0>:

点取一点指定图形的一个角点

指定角点或[立方体（C）/长度（L）]:

@10,10指定XY平面上矩形大小

长方体高度:

10指定高度，回车结束命令

以上各选项含义和功能说明如下：

长方体的角点：

指定长方体的第一个角点。

中心（C）：

通过指定长方体的中心点绘制长方体。

立方体（C）：

指定长方体的长、宽、高都为相同长度。

长度（L）：

通过指定长方体的长、宽、高来创建三维长方体。

3.注意

若输入的长度值或坐标值是正值，则以当前UCS坐标的X、Y、Z轴的正向创建立图形；若为负值，则以X、Y、Z轴的负向创建立图形。

13.3.2球体

1.命令格式

命令行：

Sphere

菜单：

[绘图]→[实体]→[球体（S）]

工具栏：

[实体]→[球体]

绘制三维球体对象。

默认情况下，球体的中心轴平行于当前用户坐标系（UCS）的Z轴。

纬线与XY平面平行。

2.操作步骤

创建半径为10的球体，如图13-14。

图13-14用Sphere命令创建球体

命令:

Sphere执行Sphere命令

球体中心:

点选一点指定球心位置

指定球体半径或[直径（D）]:

10指定半径值，回车结束命令

以上各选项含义和功能说明如下：

球体半径（R）：

绘制基于球体中心和球体半径的球体对象。

直径（D）：

绘制基于球体中心和球体直径的球体对象。

13.3.3圆柱体

1.命令格式

命令行：

Cylinder

菜单：

[绘图]→[实体]→[圆柱体（C）]

工具栏：

[实体