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CAD2004教程之三维图形的绘制（精）

发布时间：2018-09-14 23:31:49 来源：文档文库

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在工程设计和绘图过程中，三维图形应用越来越广泛。AutoCAD 可以利用3种方式来创建三维图形，即线架模型方式、曲面模型方式和实体模型方式。线架模型方式为一种轮廓模型，它由三维的直线和曲线组成，没有面和体的特征。表面模型用面描述三维对象，它不仅定义了三维对象的边界，而且还定义了表面即具有面的特征。实体模型不仅具有线和面的特征，而且还具有体的特征，各实体对象间可以进行各种布尔运算操作，从而创建复杂的三维实体图形。

如何将单个视口变成四个视口方法

视口工具栏中点击显示“视口”对话框，选四个相等视图，改为三维，在左上角为俯视图，右上角为主视图（前视图），左下角为左视图，右下角为--—等轴测。

观察三维图形

在AutoCAD 中，使用“视图”菜单下的“缩放”、“视图”菜单下的“平移”子菜单中的命令可以缩放或平移三维图形，以观察图形的整体或局部。其方法与观察平面图形的方法相同。此外，在观测三维图形时，还可以通过旋转、消隐及着色等方法来观察三维图形。

◆ 消隐图形

在绘制三维曲面及实体时，为了更好地观察效果，可选择“视图”菜单下的“消隐”命令(HIDE，暂时隐藏位于实体背后而被遮挡的部分。

◆ 着色图形在AutoCAD 中，使用“视图”菜单下的“着色”子菜单中的命令，可生成“二维线框”、“三维线框”、“消隐”、“平面渲染”、“体渲染”、“带边框平面渲染”和“带边框体渲染”多种视图。例如，选择“视图”----“着色”---“平面着色”命令，以图形的线框颜色着色图形。

着色工具栏：可在立体表面涂上单一颜色，还可根椐立体面所处方位的不同而表现出对光线折射的差别。

1、二维线框：显示用直线和曲线表示边界的对象

2、

三维线框：显示用直线和曲线表示边界的对象，这是UCS 为一个着色的三维图标。 3、

消隐：显示用三维线框表示的对象，同时消隐表示后向面的线。 4、平面着色：用于在多边形面之间着色对象，但平面着色的对象不加体着色的对象

那样细致、光滑。

5、体着色：用于对多边形平面之间的对象进行着色，并使其边缘平滑，给对象一个

光滑，具有真实感的外观。

6、带边框平面着色：合并平面着色和线框选项。

7、带边框体着色：合并体着色和线框选项。

下面我们讲一个“三维动态观察器”和“三维连续观察器”命令。

1、选择“视图”菜单下“三维动态观察器”命令(BDORBIT或单击

中的三维动态观察按纽，可通过

单击和拖动的方式，在三维空间动态观察对象。移动光标时，其形状也将随之改变，以指示视图的旋转方向。

2、单击中的三维连续观察按纽，是鼠标拖动的方向就是旋转的方向，鼠标拖动的快与慢就是模型旋转速度的快与慢。绘制三维点和线

选择“绘图”---“点”命令，或在“绘图”工具栏中单击“点”按钮，然后在命令行中直接输入三维坐标即可绘制三维点。由于三维图形对象上的一些特殊点，如交点、

中点等不能通过输入坐标的方法来实现，可以采用三维坐标下的目标捕捉法来拾取点。

在三维空间中指定两个点后，如点(0,0,0和点(1,1,1，这两个点之间的连线即是一条3D 直线。

同样，在三维坐标系下，使用“样条曲线”命令，可以绘制复杂3D 样条曲线，这时定义样条曲线的点不是共面点。

在二维坐标系下，使用“绘图”---“多段线”命令绘制多段线，尽管各线条可以设置宽度和厚度，但它们必须共面。三维多线段的绘制过程和二维多线段基本相同，但其使用的命令不同，另外在三维多线段中只有直线段，没有圆弧段。选择“绘图”----“三维多段线”命令(3DPOLY，此时命令行提示依次输入不同的三维空间点，以得到一个三维多段线。

绘制三维曲面

在AutoCAD 中，不仅可以绘制球面、圆锥面、圆柱面等基本三维曲面，还可以绘制旋转曲面、平移曲面、直纹曲面和边界曲面。使用“绘图”---“曲面”子菜单中的命令或“曲面”工具栏可以绘制这些曲面

选择“绘图”---“曲面”---“三维曲面”命令，利用打开的“三维对象”对话框，可以绘制大部分三维曲面，如长方体表面、棱锥面、楔体表面及球面等。

选择“绘图”---“曲面”---“三维面”命令(3DFACE，可以绘制三维面。三维面是三维空间的表面，它没有厚度，也没有质量属性。由“三维面”命令创建的每个面的各顶点可以有不同的Z 坐标，但构成各个面的顶点最多不能超过4个。

选择“绘图”---“曲面”---“三维网格”命令(3DMESH，可以根据指定的M 行N 列个顶点和每一顶点的位置生成三维空间多边形网格。M 和N 的最小值为2，表明定义多边形网格至少要4个点，其最大值为256。

选择“绘图”----“曲面”---“旋转曲面”命令(REVSURF，可以将曲线绕旋转轴旋转一定的角度，形成旋转曲面。

1 2

3 4 5

6

7

8 12 11 10

9 13 14 15 16

选择“绘图”----“曲面”----平移曲面”命令(RULESURF，可以将路径曲线沿方向矢量进行平移后构成平移曲面。

选择“绘图”|“曲面”|“直纹曲面”命令(RULESURF，可以在两条曲线之间用直线连接从而形成直纹曲面。

选择“绘图”---“曲面”---“边界曲面”命令(EDGESURF，可以使用4条首尾连接的边创建三维多边形网格。

绘制基本实体

在AutoCAD 中，使用“绘图”--“实体”子菜单中的命令，或使用“实体”工具栏，可以绘制长方体、球体、圆柱体、圆锥体、楔体及圆环体等基本实体模型。

A 、选择“绘图”---“实体”----“长方体”命令(BOX，或在“实体”工具栏中单击“长方体”按钮，都可以绘制长方体，此时命令行显示如下提示。

指定长方体的角点或 [中心点(CE] <0,0,0>:

在创建长方体时，其底面应与当前坐标系的XY 平面平行，方法主要有指定长方体角点和中心两种。

B 、选择“绘图”---“实体”----“楔体”命令(WEDGE，或在“实体”工具栏中单击“楔体”按钮，都可以绘制楔体。由于楔体是长方体沿对角线切成两半后的结果，因此可以使用与绘制长方体同样的方法来绘制楔体。

C 、选择“绘图”----“实体”---“圆柱体”命令(CYLINDER，或在“实体”工具栏中单击“圆柱体”按钮，可以绘制圆柱体或椭圆柱体。

D 、选择“绘图”----“实体”---“圆锥体”命令(CONE，或在“实体”工具栏中单击“圆锥体”按钮，即可绘制圆锥体或椭圆形锥体。

E 、选择“绘图”---“实体”---“球体”命令(SPHERE，或在“实体”工具栏中单击“球体”按钮，都可以绘制球体。

F 、选择“绘图”---“实体”---“圆环体”命令(TORUS，或在“实体”工具栏中单击“圆环体”按钮，都可以绘制圆环实体，此时需要指定圆环的中心位置、圆环的半径或直径，以及圆管的半径或直径。

通过二维图形创建实体

在AutoCAD 中，选择“绘图”--“实体”---“拉伸”命令(EXTRUDE，可以将2D 对象沿Z 轴或某个方向拉伸成实体。拉伸对象被称为断面，可以是任何2D 封闭多段线、圆、椭圆、封闭样条曲线和面域，多段线对象的顶点数不能超过500个且不小于3个。

拉伸倾斜角为0° 拉伸倾斜角为15° 拉伸倾斜角度为–10°

对二维线进行拉伸方法

1．

在命令栏中输入快捷键为EXT 2．

指定位伸的高度 3．

指定拉伸的倾斜角度 4．确定

使用“绘图”|“实体”|“旋转”命令，将二维对象绕某一轴旋转生成实体。用于旋转的二维对象可以是封闭多段线、多边形、圆、椭圆、封闭样条曲线、圆环及封闭区域。三维对象、包含在块中的对象、有交叉或自干涉的多段线不能被旋转，而且每次只能旋转一个对象。

课后练习：利用本节所学内容完成二层楼梯和电脑桌的制作。

三维实体的布尔运算在AutoCAD 中，可以对三维实体进行并集、差集、交集布尔运算来创建复杂实体。

并集运算：并集是指将两个实体所占的全部空间作新为物体

差集运算：指A 物体在B 物体上所占空间部分清除，形式的新物体（A-B 或 B-A）

交集运算：指两个实体的公共部公做为新物体。

A 、选择“修改”---“实体编辑”---“并集”命令(UNION，或在“实体编辑”工具栏中单击“并集”按钮，可以实现并集运算。

使用并集的步骤：

1. 从“修改”菜单中选择“实体编辑”或单击

中的

按纽。

2. 为并集选择一个面域。

3. 选择另一个面域。

4. 可以按任何顺序选择要合并的面域。继续选择面域，或按 ENTER 键结束命令。

B 、选择“修改”---“实体编辑”---“差集”命令(SUBTRACT，或在“实体编辑”工具栏中单击“差集”按钮，可以实现差集运算

使用差集的步骤：

1. 从“修改”菜单中选择“实体编辑”或单击

中的

按纽。

2. 选择一个或多个要从其中减去的面域，然后按 ENTER 键。

3. 选择要减去的面域，然后按 ENTER 键。

即：已从第一个面域的面积中减去了所选定的第二个面域的面积。 C ：选择“修改”---“实体编辑”---“交集”命令(INTERSECT，或在“实体编辑”工具栏中单击“交集”按钮，可以实现交集运算。

使用交集的步骤

1. 从“修改”菜单中选择“实体编辑”或单击

中的

按纽。

2. 选择一个相交面域。

3. 选择另一个相交面域。 4. 可以按任何顺序选择面域来查找它们的交点继续选择面域，或按 ENTER 键结束命令

编辑三维对象

在AutoCAD 中，选择“修改”---“三维操作”子菜单中的命令，可以对三维空间中的对象进行阵列、镜像、旋转及对齐操作。

A 、选择“修改”---“三维操作”---“三维阵列”命令(3DARRAY，可以在三维空间中使用环形阵列或矩形阵列方式复制对象。

B 、选择“修改”---“三维操作”---“三维镜像”命令(MIRROR3D，可以在三维空间中将指定对象相对于某一平面镜像。执行该命令并选择需要进行镜像的对象，然后指定镜像面。镜像面可以通过3点确定，也可以是对象、最近定义的面、Z 轴、视图、XY 平面、YZ 平面和ZX 平面。

C 、选择“修改”---“三维操作”---“三维旋转”命令(ROTATE3D，可以使对象绕三维空间中任意轴(X轴Y 轴或Z 轴、视图、对象或两点旋转，其方法与三维镜像图形的方法相似。

D 、选择“修改”---“三维操作”---“对齐”命令(ALIGN，可以对齐对象。对齐对象时需要确定3对点，每对点都包括一个源点和一个目的点。第1对点定义对象的移动，第2对点定义二维或三维变换和对象的旋转，第3对点定义对象不明确的三维变换。

此工具栏中其它工具的含义：

拉伸面：将选定的三维实体对象的面拉伸到指定的高度或沿一路径拉伸。一次可以选择

多个面。

移动面：沿指定的高度或距离移动选定的三维实体对象的面。一次可以选择多个面。偏移面：按指定的距离或通过指定的点，将面均匀地偏移。正值增大实体尺寸或体积，

负值减小实体尺寸或体积。

删除面：从选择集中删除先前选择的边。

旋转面：绕指定的轴旋转一个面、多个面或实体的某些部分。

旋转角度：从当前位置起，使对象绕选定的轴旋转指定的角度。

倾斜面：按一个角度将面进行倾斜。

倾斜角度的旋转方向由选择基点和第二点（沿选定失量）的顺序决定。复制面：从三维实体上复制指定的面。

着色面：从三维实体上给指定的面着上指定颜色。

复制边和着色边同上方法一样。

压印：文字不能压印，与物体底面平行，被压印的对象必须与选定对象的一个或多个面

相交。压印操作仅限于下列对象：圆弧、圆、直线、二维和三维多段线、椭圆、样条曲线、面域、体及三维实体。

清除：清除的是压印的物体。

分割：用于布尔运算后的物体。

抽壳：选择三维物体右击确定，然后输入抽壳的数值，用差集布尔运算相减就能看出抽壳效果。

课后练习：掌握本节所学内容，并完成下图模型的制作。

1、选择“视图”菜单下的“渲染”命令中的“渲染”命令或单击

中的

按纽，打开“渲染”对话框，可以从中对场

景或指定对象进行渲染。

渲染模型的步骤

1. 显示模型的三维视图。

2. 选择“视图”菜单下的“渲染”命令中的“渲染”命令或单击

中的按纽。

3. 在“渲染”对话框中设置选项或接受默认设置。

∙ 在“渲染选项”下选择“平滑着色”来平滑多边形面之间的边。

与“平滑着色”相关的还有“平滑角度”，它设置 AutoCAD 区别边的角度值。默认的角度设置为 45 度。小于 45 度的角将平滑处理，大于 45 度的角被看作是边。

∙ 在“渲染选项”下选择“其他选项”。然后，在“照片级真实感渲染选项”对话框中选择所需的选项。

4. 要将图像渲染到屏幕上，请确认“目标”设置为“渲染窗口”或“视口”。在渲染图形时，如果在“渲染”对话框的“目标”选项组的下拉列表框中选择“渲染窗口”选项，可以直接在渲染窗口中显示渲染效果。

如果将“目标”设置为“文件”，则图像直接输出到文件，不显示在屏幕上。

5. 选择一个已命名的场景或当前视图。

6. 选择“渲染”。

经过一段时间（长短由图形大小决定），AutoCAD 会显示模型的渲染图像。

注:在“目标”设置为“文件”是，存的格式为（.bmp ）

渲染选定对象的步骤

1. 显示模型的三维视图。

2. 选择“视图”菜单下的“渲染”命令中的“渲染”命令或单击

中的按纽。

3. 在“渲染”对话框中选择“查询选择集”，然后选择“渲染”。

4. 在图形中选择一个或多个对象。

5. 按 ENTER 键完成选择。这时，AutoCAD 只渲染所选的对象

设置渲染材质

在渲染对象时，使用材质可以增强模型的真实感。

在AutoCAD 中，系统预定义了多种材质，可以将它们应用于三维实体模型中。要打开材质库，可在“材质”对话框中单击“材质库”按钮。

输入或输出材质的步骤

1. 从“视图”菜单中选择“渲染”中“材质库”或单击

中的按纽。

2. 在输入或输出材质之前，请选择“预览”以从样本图像中的小球体或立方体上查看材质的渲染情况。

3. 要向图形中的材质列表中添加材质，请在“当前库”下从材质库列表中选择一种材质，然后选择“输入”。

选择的材质将出现在“当前图形”下的列表中。输入材质可将该材质及其参数复制到图形的材质列表中，材质并不会从库中删除。

4. 要从图形中向材质库输出材质，请在“当前图形”下的列表中选择一种材质，然后选择“输出”。

材质将出现在“当前库”下的列表中。

5. 要将当前图形中的材质保存到一个已命名的材质库 (MLI 文件中，以便和其他图形一起使用这些材质，请在“当前库”下选择“保存”。

6. 选择“确定”。

调节应用于三维对象的材质的贴图坐标的步骤

1. 从“视图”菜单中选择“渲染”中的“贴图”或单击

中的按纽。

2. 选择在其中应用材质的对象并按 ENTER 键。

3. 在“贴图”对话框的“投影”下，选择与选定对象形状最匹配的投影类型： ∙

平面 ∙ 柱面

∙ 球面

∙ 实体

4. 选择“调整坐标”。

5. 在“调整坐标”对话框中，选择所需选项。

6. 选择“确定”。

为对象指定材质

附着材质的步骤

1. 从“视图”菜单中选择“渲染”中的“材质”或单击

中的按纽。

2. 在“材质”对话框中，从列表中选择一种材质，或者选择“选择”以在图形中选择一种已附着到对象上的材质。

3. 将材质直接应用到对象、具有特定 ACI 编号的所有对象或特定图层上的所有对象。 ∙ 要将材质直接附着到一个或多个对象上，请选择“附着”。然后选择图形中的对象。

∙ 要将材质附着到图形中具有特定 ACI 编号的所有对象上，请选择“根据 ACI”。在“根据 AutoCAD 颜色索引附着”对话框中，选择一个 ACI 编号。

∙

要将材质附着到特定图层上的所有对象上，请选择“根据图层”。在“根据图层附着”对话框中选择一个图层。 4. 选择“确定”。

再次渲染模型以查看效果。

设置背景

选择“视图”---“渲染”---“背景”命令或单击

中的按

纽，打开“背景”对话框，设置背景色为纯色、渐变色、图像及合并色。

课后练习：掌握本节所讲内容，并将自己所做模型渲染出图。

创建完图形之后，通常要打印到图纸上，也可以生成一份电子图纸，以便从互联网上进行访问。打印的图形可以包含图形的单一视图，或者更为复杂的视图排列。根据不同的需要，可以打印一个或多个视口，或设置选项以决定打印的内容和图像在图纸上的布置。

◆ 打印预览

◆ 输出图形

在打印输出图形之前可以预览输出结果，以检查设置是否正确。例如，图形是否都在有效输出区域内等。选择“文件”---“打印预览”命令(PREVIEW，或在“标准”工具栏中单击“打印预览”按钮，可以预览输出结果。

在 AutoCAD 中，可以使用“打印”对话框打印图形。当在绘图窗口中选择一个布局选项卡后，选择“文件”---“打印”命令打开“打印”对话框课后练习：掌握本节内容，能够将图打印出来。理论部分施工图：以单色黑线构成的无透视，有粗细的三维线形式的空间图纸施工图分类 1、平面布置图 2、断面图 3、立面图 4、剖面图 5、节点大样 6、轴侧图出图类型，1、普通纸 2、硫酸纸 3、蓝图纸张的大小：A0：840×1189mm A1:841×594mm A2:594×420mm A3:420×297mm

A4:297×210mm 图框的格式： a 的距离在所有图纸上规定为 25mm b 的距离在 A0 到 A2 上尺寸为 10mm，A3 到 A4 的尺寸为 5mm 楼梯分为 A 按形式为 1、普通楼梯 2、异形楼梯 3、外挂楼梯 B 按跑分 1、单跑 2、双跑 3、三跑 C 按空间分 1、室内 2、室外建筑上规律都是“3”的倍数，建筑上指建筑面积也就是轴线尺寸间面积扶手：一般为 900mm 踏步板：高度为 150mm，宽度 300mm 护栏一般高 900mm 护栏材料为木，金属，玻璃门分为单开门，平开门，推拉门，旋转门，平面布置图内容 A 户型，B 布局，C 尺寸，D 指北针，E 材料的标注，F 标高立面图 A 单墙面的立面造型，B 尺寸，C 材料标注，D 立面所设计的吊顶图剖面图 A 剖面造型，B 尺寸，C 材料标注，节点图和大样图 A 造型，B 尺寸，C 材料标注招标书 A 施工图（方案图）效果图，C 预算，D 资质，E 投标书，F 甲方，已方，担保人。B 一些常见施工图符号