第9章 三维绘图基础.doc

第 9 章 三维绘图基础201第 9 章 三维绘图基础前面介绍了 AutoCAD2004 的二维绘图功能，大家基本上可以完成平面图形的绘制但是二维平面图形是一个缺乏空间立体感的图形，多数人需要经过专门训练才能看得懂其中所表示的确切含义相反，三维图形不仅具有较强的真实感效果，而且可以从任意角度对物体对象进行观察，获得各种不同的视觉效果也就是说在三维空间中观察实体，能得到一个较为接近真实形状和构造的感觉，能看到比二维平面图形更多和更丰富的内容此外，还能较为容易地从三维模型中得到想要的二维图形，这将节省许多绘图时间AutoCAD 2004 不仅具有强大的二维绘图功能，还具备同样强大的三维绘图功能在AutoCAD 2004 中可以绘制三维线型、三维平面以及用三维多边形网格表示的曲面，而且不需要 AME 模块就可实现三维实体造型9.1 定制用户坐标系第 2 章第 2.3 节已经讲过坐标系的基本概念和坐标输入方法用户从二维向三维绘图过程转换，或是直接进行三维绘图时，为了实际绘图需要或方便，都需要设定用户坐标系用户坐标系是相对于世界坐标系而言的相对二维坐标而言，三维坐标系中增加了独有的柱面坐标和球面坐标来表示形体的空间位置。

AutoCAD2004 提供的 UCS 命令可以帮助用户定制自己需要的用户坐标系启动 UCS 命令的方法有如下几种： 键盘输入 UCS Tools 菜单 在 Tools 菜单上单击 New UCS 子菜单或 Orthographic UCS 子菜单中的有关选项 Standard 工具栏 在 Standard 工具栏上，单击 UCS 图标 用上述方法中任一种输入 UCS 命令后，AutoCAD 会提示：Current ucs name: *WORLD*Enter an option [New/Move/orthoGraphic/Prev/Restore/Save/Del/Apply/?/World] :该提示行中各选项的含义如下1．New 新建一个用户坐标系执行该选项时，AutoCAD 会提示：Specify origin of new UCS or [ZAxis/3point/OBject/Face/View/X/Y/Z] :该提示行中各选项的含义如下 Specify origin of new UCS 该选项通过指定坐标系的原点来创建新的 UCS新创建的 UCS 以指定点为坐标原点，其 X、Y 、Z 坐标轴的方向与原坐标系的坐标轴方向相同。

用户也可以默认 AutoCAD 提供的 原点坐标值 ZAxis 表示通过选择一个坐标原点和 Z 轴正方向上的一点来确定新的坐标系，新坐标系的 X 轴和 Y 轴方向不变，执行该选项时，AutoCAD 会提示：Specify new origin point : 输入新 UCS 的原点位置 Specify point on positive portion of Z-axis : 输入新 UCS 的 Z 轴正方向的一点用户也可以选择“New UCS”子菜单中的“Z Axis Vector”选项或单击“UCS ”工具第 9 章 三维绘图基础202栏的 按钮来自动选择该选项3point 三点定义新的用户坐标系这三点分别是：新坐标系原点、X 轴正方向上的一点以及坐标轴为正的 XOY 平面上的一点执行该选项时 AutoCAD 会有如下提示：Specify new origin point : 输入新的原点位置 Specify point on positive portion of X-axis : 输入新 UCS 的 X 轴正方向上的一点 Specify point on positive-Y portion of the UCS XY plane : 输入新UCS 的 XOY 平面上的一点  OBject 指定一个实体来定义新的坐标系。

新坐标系的 Z 轴与所选对象的 Z 轴具有相同的正方向，新坐标系的原点及 X 轴的正方向视不同对象而定，如圆弧；圆；二维多段线；尺寸标注；直线；点；属性及属性定义对象、文字、块、外部参照；三维面等新坐标系的 Y 轴方向按右手规则产生，用户执行该选项时，AutoCAD会有如下提示：Select object to align UCS: 选取对象 注意：对于三维实体、三维多段 线、三 维多边形网络、视口、多线、面域、样条曲线、椭圆及椭圆弧、射线、构造线、多行文字 标注、引 线标注等不能执 行此选项  Face 通过拾取三维实体的面来定义一个新 UCS，原点为距拾取点最近线的端点，XOY 面与拾取的实体面重合，X 轴与实体面中最近的边对齐 View 当前视图平面被定义为新 UCS 的 XOY 平面，新 UCS 的原点为原 UCS 的原点 X/Y/Z 确定当前的 UCS 绕 X、Y、Z 轴中某轴旋转一定的角度，从而形成一个新的 UCS下面以绕 X 轴方向旋转为例介绍具体的操作过程：执行 X 选项后，AutoCAD 会有如下提示：Specify rotation angle about X axis : 输入角度值 用户所输入的角度值可正可负。

AutoCAD 按右手规则确定绕 X 轴的正方向，从而形成一个新的 UCS另外，用户也可根据菜单和单击 “UCS”工具栏来实现2．Move 移动坐标系执行该选项时， AutoCAD 会提示：Specify new origin point or [Zdepth]: 输入新的原点 3．orthoGraphic 确定正投影的方向执行该选项时，AutoCAD 将有如下提示：Enter an option [Top/Bottom/Front/BAck/Left/Right]:用户可从中选取任一选项来确定正投影的方向4．Prev 恢复前一个 UCS该选项可以重复使用Enter name to save current UCS or [?]:在该提示行中，用户既可输入有效的 UCS 名，也可用输入“？”来查看已有的 UCS名5．Restore 恢复被存储的 UCS，并使之成为当前的 UCS但恢复的仅仅是 UCS，而原视图的方向不能恢复执行该选项时 AutoCAD 会有如下提示：Enter name of UCS to restore or [?]:用户既可输入一个已存储的有效的 UCS 名；也可输入“？” ，显示已有的 UCS 名。

6． Save 存储当前的 UCS执行该选项时，AutoCAD 会有如下提示：Enter name to save current UCS or [?]:要求用户为新 UCS 输入一个存盘名称，或选“？”列出所有已存储的 UCS 的名字7． Del 删除所选的 UCS执行该选项时，AutoCAD 会提示：第 9 章 三维绘图基础203Enter UCS name(s) to delete :用户输入要删除的 UCS 名如果输入多个 UCS 名，各名称之间要用通配符或逗号隔开8．Apply 应用执行该选项时，AutoCAD 会提示：Pick viewport to apply current UCS or [All]: 点取视窗以应用为当前的用户坐标系9． “?” 显示用户坐标系的信息执行该选项时，AutoCAD 将有如下提示：Enter UCS name(s) to list : 输入 UCS 的名字 AutoCAD 将显示用户所输入的 UCS 的所有信息10． 默认项将世界坐标系统设置为当前坐标系统9.2 选择三维视点在以前的章节中介绍的绘图操作大多数是在 XY 平面中进行的，绘图的视点不需要改变。

但在绘制三维图形时常需要改变视点，以满足用户能从不同的角度观察图形各部位的需要AutoCAD 提供的 Vpoint 命令和 DDVpoint 命令可以让用户灵活地选择视点，从而能从不同的角度观察图形的各个部位9.2.1 利用对话框选择视点用户可以通过 AutoCAD 提供的 DDVpoint 命令选择视点启动 DDVpoint 命令的方法有如下几种： 键盘输入 DDVpoint View 菜单 在 View 菜单上单击 3Dviews子菜单中的 Viewpoint Presets 选项用上述几种方法中任一种命令输入后，AutoCAD 弹出图 12.5 所示的 Viewpoint Presets（预设视窗）对话框利用该对话框用户可对视点进行设置Viewpoint Presets 对话框中各选项的含义如下1．Set Viewing Angles 设置视窗角度在该设置区中用户可以设置如下的选项： Absolute to WCS 单选钮，用户可以通过该按钮确定是否使用绝对世界坐标系图 12.5 Viewpoint Presets 对话框Relative to UCS 单选钮，用户可以通过该按钮确定是否使用用户坐标系。

同时，用户可以利用 Viewpoint Presets 对话框左边类似于钟的图像，确定视点和原点的连线在 XOY 平面上的投影与 X 轴正方向的夹角，利用 Viewpoint Presets 对话框右边的半圆形图像确定连线与投影线之间的夹角2．From X Axis 在 From X Axis 编辑框中，用户可以直接输入新的视点方向在 XY 平面内的投影与 X 轴的正方向的夹角3．XY Plane 在 XY Plane 编辑框中用户可以直接输入新视点与 XY 平面的夹角4．Set to Plan View 按钮 用户如果单击 Set to Plan View 按钮，则 AutoCAD 会返回到初始的视点状态第 9 章 三维绘图基础2049.2.2 利用命令行选择视点用户可以通过 AutoCAD 提供的 Vpoint 命令改变视点启动 Vpoint 命令的方法有如下几种： 键盘输入 VPOINT View 菜单 在“View ”菜单上单击“3D Views”子菜单中的“viewpoint”选项用上述几种方法中任一种命令输入后，AutoCAD 会有如下提示：Command: _ VPOINTCurrent view direction: VIEWDIR=0.0000,0.0000,1.0000Specify a viewpoint or [Rotate] :该提示行中各选项的含义如下。

1．Rotate 将当前视点旋转一个角度之后，形成新的视点执行该选项时，AutoCAD会有如下提示：Enter angle in XY plane from X axis : 输入新视点在 XOY 平面内的投影与 X 轴正方向之间的夹角Enter angle from XY plane : 输入新视点的方向与其在 XOY 平面的夹角执行完以上操作后，AutoCAD 会重新生成模型空间2．Specify a viewpoint 直接输入新视点的 X、Y、Z 方向上三个绝对坐标值AutoCAD 会根据新的 X、Y 和 Z 方向上的坐标值生成新的模型空间9.2.3 利用罗盘确定视点用户如果在执行 Vpoint 命令时，在 “Specify a viewpoint or [Rotate] :”提示下直接回车，或在 View 子菜单 3Dvienpoint 中单击 Vpoint 选项，则AutoCAD 会出现如图 12.6 所示的罗盘图形和三维坐标，利用罗盘图形和三维坐标可以直观地确定新的视点图 12.6 用罗盘确定视点在图 12.6 中，罗盘相当于一个球体的俯视图，十字光标代表视点的位置。

拖动鼠标，使十字光标在罗盘范围内移动，光标位于小圆环内表示视点在 Z 轴正方向，光标位于内外环之间，则表示视点位于 Z 轴的负方。