中文版AutoCAD 2014基础教程 教学课件 ppt 作者 第10章 三维建模基础

第10章 三维建模基础,三维模型是对三维形体的空间描述，可以直观地表达产品的设计小郭。在机械设计中，三维零件由于其立体性和各部分结果的复杂多样性，需要设置不同的视觉样式来显示模型，或从不同的方位来观察模型，进而更详细地了解零件的各部分结构。这就需要使用AutoCAD三维建模空间提供各种视点观察工具、坐标系定位工具以及各种控制视觉样式的工具，全方位辅助零件建模 。,10.1 三维绘图基础,传统的二维绘图设计需要通过投影图来想象其立体形状，这样给实际的交流和生产带来了极大的不便。从平面到三维造型技术，是一个质的飞跃，可以使用户在模拟的三维空间随心所欲地直接创建立体模型，从而更加形象、逼真地传达设计者的设计意图 。,10.1.1 三维模型分类,三维模型是二维投影图立体形状的间接表达。使用计算机绘制的三维图形成为三维集合模型，它比二维模型更加接近真实的对象。在AutoCAD中，要创建三维模型首先必须进入三维建模空间，如图10-1所示，在该空间内用户可以创建线框模型、曲面模型和实体模型等3种类型的三维模型 。,10.1.2 三维建模术语,三维实体模型需要在三维实体坐标系下进行描述，在三维坐标系下，可以使用直角坐标或极坐标方法来定义点。此外，在绘制三维图形时，还可以使用柱坐标和球坐标来定义点。在创建三维实体模型前，应先了解下面的一些基本术语 。,10.2 视图与视口,创建三维模型时，常常需要从不同的方向观察模型。当用户设定某个查看方向后，AutoCAD将显示出对应的3D视图，具有立体感的3D视图将有助于用户正确理解模型的空间结构。另外，在创建复杂的二维图形和三维模型时，为了便于同时观察图形的不同部分或三维模型的不同侧面，可以将绘图区域划分为多个视口 。,10.2.1 三维建模术语,使用PLAN命令可以创建坐标系的XY平面视图，即视点位于坐标系的Z轴上（该命令在三维建模过程中非常有用）。当用户需要在三维空间中的某个面上绘图时，可以先以该平面为XY坐标创建坐标系，然后利用PLAN命令使坐标系的XY平面显示在屏幕上，即可在三维空间的平面上绘图 。,10.2.2 设置正交和等轴测视图,在三维操作环境中，用户可以通过指定正交和轴测视点观测当前模型。其中正交视图是从坐标系统的正交方向观测所得到的视图；而轴测视图则是从坐标系统的轴测方向观测所获得的视图。指定这两类视图的方法主要有以下两种 。,10.2.3 新建视口,视口就是视图所在的窗口。在创建复杂的二维图形和三维模型时，为了便于同时观察图形的不同部分或三维模型的不同侧面，可以将绘图区域划分为多个视口。在AutoCAD中，视口可以分为平铺视口和浮动视口两种 。,10.2.4 调整视口,在模型和布局空间中，视口和一般的图形对象相似，均可以使用一般图形的绘制和编辑方法，分别对各个视口进行相应的调整、合并和旋转灯操作 。,10.3 三维坐标系,在构造三维模型时，经常需要使用指定的坐标系作为参照，以便精确地绘制或定位某个对象，或者通过调整坐标系到不同的访问来完成特定的任务。此外，在AutoCAD中大多数的三维编辑命令都依赖于坐标系统的位置和方向进行操作，因此可以说三维建模离不开三维坐标系 。,10.3.1 三维坐标系基础知识,三维空间内的所有几何物体，无论其形状多么复杂，归根到底，都是许多空间点的集合。有了三维空间的坐标系统，三维造型就成为可能。因此三维坐标系统是确定三维对象位置的基本手段，是研究三维空间的基础 。,10.3.2 定制UCS,AutoCAD的大多数2D命令只能在当前坐标系的XY平面或XY平面平行的平面中执行，因此如果用户要在空间的某一平面内使用2D命令，则应沿该平面位置创建新的UCS。因此在三维建模过程中需要不断地调整当前坐标系 。 在“常用”选项卡的“坐标”选项板中提供了创建UCS坐标系的多种工具，如图10-所示。各类工具按钮的具体使用方法如下,10.3.3 控制UCS,在创建三维模型时，当前坐标系图标的可见性是可以进行设置的，用户可以任意地显示或隐藏坐标系（此外坐标系图标的大小也可以随意进行设置）。,10.4 控制三维视图显示,为了创建和编辑三维图形中各部分的结构特征，需要不断地调整模型的显示方式和视图位置。控制三维视图的显示可以实现视角、视觉样式和三维模型显示平滑度的改变。如此不仅可以改变模型的真实投影效果，而且更有利于精确射击产品的模型 。,10.4.1 设置视觉样式,零件的不同视觉样式呈现出不同的视觉效果。如果要形象地展示模型效果，可以切换为概念样式；如果要表达模型的内部结构，可以切换为线框样式。视觉样式用于控制视口中模型和着色的显示，用户可以在视觉样式管理器中创建和更改视觉样式的设置 。,10.4.2 消隐图形,对图形进行消隐处理可以隐藏被前景对象遮掩的背景对象，将使图形的显示更加简洁，设计更加清晰。但在创建和编辑图形时，系统处理的是对象或面的线框表示，消隐处理仅用于验证这些表面的当前位置，而不能对消隐的对象进行编辑或渲染 。 利用“工具栏”工具调出“渲染”工具栏，然后在该工具栏中单击“隐藏”按钮。此时系统将自动对当前视图中的所有实体进行消隐，并在屏幕上显示消隐藏后的效果，如图10-32所示,10.4.3 改变模型曲面轮廓素线,与实体显示效果有的变量主要有ISOLINES、FACETRES和DISPSILH等3个系统变量。通过这3个变量可以分别控制线框模式下的网络线数量或消隐模式下的表面网格密度，以及网格线的显示或隐藏状态。,10.4.4 改变模型曲面轮廓素线,通过改变实体表面的平滑度来控制、圆、圆弧和椭圆的显示精度。平滑度越高，显示将越平滑，但是系统也需要更长时间来运行重生成、平移或缩放对象的操作 。 AutoCAD的平滑度默认值为1000，在“选项”对话框的“显示”选项卡中可以对该值进行重新设置，该值的有效范围为120000。图10-35所示为平滑度为1000和10的图形显示效果对比。,