AutoCAD绘图基础上机操作5.docx
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AutoCAD绘图基础上机操作5
AutoCAD绘图基础上机操作5
5三维坐标系统简介
5.1三维坐标系统
（1）三维笛卡尔坐标笛卡尔坐标又称三维直角坐标，空间中的点用x,y,z的方式表示，例如坐标：
100,120,340表示该点与坐标原点在X轴方向上的距离为100，在Y轴方向上的距离为120，在Z轴方向上的距离为340。
与二维相对直角坐标类似，三维相对坐标也是用符号”@”表示。
如”@100,120,340”表示点在相对原点的各方向距离。
如图5-1（a）所示
（a）三维笛卡尔坐标（b）球坐标（c）三维圆柱坐标
图5-1三种三维坐标系统的表示方法
（2）球坐标与二维极坐标类似，三维球坐标的表达方式为d<α<β，相对坐标在坐标的前面加上符号”@”，d表示点到原点或相对原点的距离，α表示d在XY面的投影与X轴的夹角。
β表示d与XY面的夹角。
如图5-1（b）所示
（3）圆柱坐标它的表示方式类似于球坐标，也有绝对坐标（d<α，h）和相对坐标（@d<α，h）两种表示，h表示点与XY面的距离。
如图5-1（c）所示
5.2三维视图浏览
图5-2三维视图实例图5-3视图预置对话框
浏览三维视图命令：
请打开样例文件autocad2004exmple/3dview.dwg方法1在命令行输入：
ddvpoint空格（或在视图菜单中选择"三维视图-视图预置"）,将弹出图5-2设置对话框，请设置不同的角度浏览该图形方法2在命令行输入：
3dorbit,空格（或在视图菜单中选择"三维动态观察器"或在三维动态观察器工具条上选择
按钮）这时鼠标将变成任意方向旋转图形，通过鼠标可以任意旋转对象的角度进行观看。
5.3三维实体造型
三维实体造型工具栏见图5-
图5-4三维实体工具栏
5.3.1长方体的绘制
下面以绘制30×20×40的长方体为例,说明绘制步骤如下:
方法1:
选择长方体实体工具绘制
（1）选择长方体工具
（2）用鼠标指定长方形的角点
（3）指定长方体的另一角点（确定长方形）:
@30,-20
（4）指定长方体的高度:
40
方法2:
拉伸长方形绘制
（1）选择矩形工具,绘制一个矩形30×20的矩形,
（2）选择实体工具栏中的拉伸工具
（3）选择拉伸对象（长方形）
（4）指定拉伸高度:
40
（5）指定倾斜角度:
0
完成绘制
5.3.2球体的绘制
下面以绘制R=20的球体为例,说明绘制步骤如下:
方法1:
选择球体实体工具绘制
（1）选择球体工具
（2）用鼠标指定球心位置
（3）指定球体的半径:
20
绘制完成
方法2:
旋转半圆的方法
（1）外选择圆形工具,绘制一个半径为20的圆,再用直线工个绘制出圆的直径,用修剪工具剪去半圆弧,再用面域工具将直线和半圆弧组合为一个面域
（2）选择实体工具栏中的旋转工具
（3）选择旋转对象（半圆面域）
（4）指定旋转轴（选择直径的两个端点）
（4）指定旋转角度:
360
完成绘制
5.3.3圆柱体的绘制
下面以绘制底圆半径为20,高度为40的圆柱体为例,说明绘制步骤如下:
方法1:
选择圆柱体实体工具绘制
（1）选择圆柱体工具
（2）用鼠标指定底圆的圆心位置
（3）指定底圆的半径:
20
（4）指定圆柱体的高度:
40
完成绘制
方法2:
拉伸圆形绘制
（6）选择圆形工具,绘制一个矩形半径为20的圆
（7）选择实体工具栏中的拉伸工具
（8）选择拉伸对象（圆）
（9）指定拉伸高度:
40
（10）指定倾斜角度:
0
完成绘制
可以看出，两种方法绘制的圆柱体是相同的。
5.3.4圆锥体的绘制
下面以绘制R=20,高为40的圆锥体为例,说明绘制步骤如下:
方法1:
选择圆锥体实体工具绘制
（1）选择圆锥体工具
（2）用鼠标指定底面圆心位置
（3）指定底面圆的半径:
20
（4）指定圆锥体的高度:
40
绘制完成
方法2:
旋转三角形的方法
（1）多线工具,绘制一个直角边为20和40的直角三角形
（2）选择实体工具栏中的旋转工具
（3）选择旋转对象（三角形）
（4）指定旋转轴（长度为40和边）
（4）指定旋转角度:
360
完成绘制
可以看出，两种方法绘制的圆锥体是相同的。
5.3.5圆环体的绘制
下面以绘制R=50,管径为10的圆环体为例,说明绘制步骤如下:
方法1:
选择圆环体实体工具绘制
（1）选择球环体工具
（2）在视图工具中选择俯视图方向
（2）用鼠标指定底面圆心位置
（3）指定底面圆的半径:
50
（4）指定圆管体的半径:
5
绘制完成
方法2:
旋转圆形的方法绘制圆环
（1）在视图工具中选用正视图工具,绘制一个半径为5的圆。
（2）用直线工具绘制一条通过圆心的垂线，再用偏移工具，指定偏移距离为50，绘制一条距垂线距离为50和平行线做为旋转轴。
（3）选择实体工具栏中的旋转工具
（4）选择旋转对象（圆）
（5）指定旋转轴的两个端点
（6）指定旋转角度:
360
（7）删除辅助线
完成绘制
可以看出，两种方法绘制的圆环体是相同的。
5.3.6楔体的绘制
下面以绘制高度为50,底面为20×10的楔体为例,说明绘制步骤如下:
方法1:
选择楔体实体工具绘制
（1）选择楔环体工具
（2）用鼠标指定楔体的一个角点
（3）在命令行输入楔体的另一角点:
@20,10,0
（4）输入楔体的高度:
50
绘制完成。
方法2:
拉伸三角形方法绘制
（1）在视图工具中选用正视图工具,
（2）用多线工具绘制一个高度为50，底边为20和直角三角形。
（3）选择实体工具栏中的拉伸工具
（4）选择拉伸对象（三角形）
（5）指定拉伸高度:
10
（6）指定倾斜角度:
0
完成绘制
5.4三维实体编辑
三维实体编辑工具栏见图5-5。
图5-5三维编辑工具栏
实体编辑工具主要有体编辑工具：
并集、差集和交集，面编辑工具和边编辑工具，在二维平面绘图时所用到的许多修改工具都可用于三维实体的编辑和修改，下面介绍的是仅用于三维编辑的实验编辑命令：
并集、差集和交集。
5.4.1并集操作
请打开样例文件：
autocad2004exmple/3dun.dwg,如下图所示：
图5-6并集操作示意图
并集命令用于将两个或多个不同的实体合并成一个实体。
操作步骤：
（1）选择“实体编辑”工具栏上的“并集”按钮
（2）选择编辑对象（事先用移动工具将编辑对象并在一起）按空格确认即可完成操作。
5.4.2差集操作
差集命令用于从第一个选择集中的对象减去第二个选择集中的对象，创建一个新的实体或者面域。
请打开样例文件：
autocad2004exmple/3dsb.dwg,差集操作示意图如下：
图5-7差集操作示意图
操作步骤：
（1）选择“实体编辑”工具栏上的“差集”按钮
（2）用鼠标选择要从中减去的对象：
（对象1）然后按空格确认
（3）用鼠标选择要减去的对象：
（对象2）然后按空格确认
完成编辑
下面应用差集操作绘制一个高度为50,外径为30，内径为20的圆筒体。
操作：
（1）在视图工具栏中选用俯视图方向绘制。
（2）用圆形工具绘制半径为15和10的两个同心圆。
（3）在实体工具栏中选择拉伸按钮，然后选择两个圆，将其拉伸高度为50。
（4）在视图工具栏中选用东北等轴测视图方向观看两个重合的圆柱。
（5）在实验编辑工具栏中选择差集工具按钮。
（6）选择大圆柱，按空格确认，再选择小圆柱，按空格确认。
（7）用视图菜单栏中选择“着色-体着色”观看。
（8）再用三维动态观察器旋转任意角度观看立体图形。
5.4.3交集操作
交集命令用于从两个或多个实体（或面域）中提取相交部分创建复合实体（或面域）,。
请打开样例文件：
autocad2004exmple/3dint.dwg,交集操作示意图如图5-8所示。
操作步骤：
（1）选择实体工具栏上的交集按钮
（2）选择交集对象，按空格确认即可完成交集操作。
图5-8交集操作示意图
5.4三维实体显示
三维实体显示工具栏见图5-9。
三维实体显示是对整个屏幕操作的，不存在个别对象操作。
下面介绍消隐，着色和渲染等命令的操作。
5.4.1消隐
图5-9着色工具栏
消隐命令用于在屏幕上重新生成三维图形，但是不显示隐藏线。
如图10所示
图5-10消隐显示
操作方法:
单击着色工具栏（或渲染工具栏）上的消隐按钮（或在命令行输入”hide”命令。
即可完成消隐操作
5.4.2着色
着色命令用于在屏幕上对实体进行着色处理，使实体对象具有一定的真实感。
如图5-11所示。
图5-11着色显示
着色方式有平面着色，体着色，带边框的平面着色和带边框的体着色几种方式。
操作方法与消隐类似。
请大家分别单击着色工具栏上的各按钮进行操作观看。
比较它们的区别。
5.4.3渲染
渲染命令用于在屏幕上重新生成具有照片级真实感的三维图形，请打开样例文件“autocad2004exmple/3dview.dwg”，然后进行渲染操作观看显示效果，如图5-12所示
图5-11渲染显示
操作：
（1）单击“渲染”工具栏上的“渲染”按钮
（或通过视图菜单选择渲染或输入“render”命令），将弹出渲染设置对话框，如图5-12所示。
图5-12渲染设置对话框
（2）在对渲染进行项设置后特别是对于材质、背景等进行适当设置后，单击“渲染”按钮，就可以以屏幕上得到具有真实感的图形了。
综合练习：
阅读下列三维图形，并绘制它的俯视图，正视图和左视图。
请打开样例文件：
“autocad2004exmple/exercise4-2.dwg.dwg”和“autocad2004exmple/exercise4-2-1.dwg.dwg”观看
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