NO11三维建模的方法和应用-《AutoCAD建筑制图实用教程》课件.ppt

1、 11.1三维实体建模方法三维实体建模方法 11.2独立基础的绘制独立基础的绘制 11.3房屋立体图的绘制房屋立体图的绘制 学习目标学习目标 知识目标知识目标：了解旋转法建模、标高法建模、厚度法建模和三维扫掠建模。掌握二维图形转换成三维实体模型的常用方法。技能目标技能目标：掌握拉伸法建模、三维放样建模和阵列法建模。能根据房屋三视图绘制立体图。11.1.111.1.1拉拉伸伸法法建建模模1.1.功能功能 使用“拉伸”（EXTRUDE）命令可以创建建筑工程各部分的三维模型，还可以沿指定路径（P）拉伸对象，或按指定的高度值和倾斜角度拉伸对象。2.2.操作操作 单击单击“建模建模”工具栏中的工具栏中的

2、“拉伸拉伸”按按钮，选择要拉伸的对象，对平面图进行面钮，选择要拉伸的对象，对平面图进行面域，再输入拉伸高度即可。域，再输入拉伸高度即可。绘制房屋墙体时，可先用绘制房屋墙体时，可先用“多线多线”命命令绘制平面图，然后将其他图层关掉，面令绘制平面图，然后将其他图层关掉，面域墙线和基础（如图域墙线和基础（如图11-111-1所示），再拉伸所示），再拉伸一定的长度即可（如图一定的长度即可（如图11-211-2所示）。拉伸所示）。拉伸涵洞如图涵洞如图11-311-3所示，拉伸挡土墙如图所示，拉伸挡土墙如图11-411-4所示。所示。11.1.111.1.1拉拉伸伸法法建建模模11.1.111.1.1拉拉

3、伸伸法法建建模模11.1.111.1.1拉拉伸伸法法建建模模11.1.111.1.1拉拉伸伸法法建建模模11.1.111.1.1拉拉伸伸法法建建模模3.3.说明说明 （1）用拉伸法建模时，先绘制建筑物各部分轮廓的平面图形，然后用REGION命令使各部分轮廓生成面域，再用EXTRUDE命令创建建筑物各部分的三维模型。（2）如果用“直线”或“圆弧”命令创建轮廓，则在使用EXTRUDE命令前需用PEDIT命令的“合并（J）”选项把它们转换成单一的多段线或使它们成为一个面域。（3）拉伸不同的UCS上的平面图形时，要用UCS命令变换用户坐标系，使之定义为当前坐标系。使用UCS命令变换用户坐标系时，可通过

4、单击UCS工具栏中的“三点”按钮进行设置，直观快速，不易出错。11.1.111.1.1拉拉伸伸法法建建模模11.1.211.1.2布布尔尔运运算算法法建建模模1.1.功能功能 可对三维实体和二维面域进行并集（UNION）、差集（SUBTRACT）和交集（INTERSECT）的操作，如图11-5所示：2.2.操作操作 （1）布尔并运算。某组合实体由4个台阶和1个平台合并而成的，如图11-6所示，5个立方体合并为一个实体，如图11-7所示。（2）布尔差运算。是指从第一个对象减去第二个对象，得到一个新的实体或面域。从涵洞的端墙减去两个圆柱孔，如图11-8和图11-9所示：11.1.211.1.2布布

5、尔尔运运算算法法建建模模11.1.211.1.2布布尔尔运运算算法法建建模模11.1.211.1.2布布尔尔运运算算法法建建模模3.3.说明说明 相交的实体，通过搭积木和挖切的方法，并用AutoCAD 2010的布尔运算命令得到要画的相贯模型。使用布尔运算命令，可对建筑物进行壳体生成、拼接、搭积、挖切等。例如，绘制空心楼板，可先用“多段线”命令绘制楼板（如图11-11所示），再用“拉伸”命令拉伸楼板外围及5个圆孔（如图11-12所示），最后用楼板布尔减圆孔，得到图11-13所示的图形。11.1.211.1.2布布尔尔运运算算法法建建模模11.1.211.1.2布布尔尔运运算算法法建建模模11.

6、1.211.1.2布布尔尔运运算算法法建建模模11.1.311.1.3旋旋转转法法建建模模1.1.功能功能 使对象轮廓轨迹绕旋转轴旋转，从而产生三维旋转实体模型。2.2.操作操作 单击“建模”工具栏中的“旋转”按钮，选择要旋转的对象，再选择旋转轴即可生成三维实体。例如，用“多段线”命令绘制建筑物的外轮廓轨迹，用“旋转”命令(REVOLVE)使外轮廓轨迹绕旋转轴旋转生成实体，如图11-14和图11-15所示。生成的实体模型对产生对称的光滑建筑曲面的建模有特殊的作用。11.1.311.1.3旋旋转转法法建建模模11.1.311.1.3旋旋转转法法建建模模11.1.311.1.3旋旋转转法法建建模模

7、11.1.311.1.3旋旋转转法法建建模模3.3.说明说明 通过旋转二维对象可以创建实体模型。可进行旋转的二维对象有闭合多段线、正多边形、圆、椭圆、闭合样条曲线、圆环和面域，但不能是包括在块中的对象和具有相交或自交的多段线，而且一次只能旋转一个对象。使用“旋转”命令可以将一个闭合对象围绕X轴或Y轴旋转一定角度，也可以围绕直线、多段线或两个指定的点旋转对象。如果是用“直线”或“圆弧”命令创建的轮廓，则应使用PEDIT命令中的“合并（J）”选项先将它们转换为单个多段线对象，再使用“旋转”命令即可。11.1.311.1.3旋旋转转法法建建模模11.1.411.1.4标标高高法法建建模模1.1.功能

8、功能 设置建筑物几何对象的基准面标高和厚度，从而得到网络模型。2.2.操作操作 选择对象，在命令行中输入ELEV命令，按Enter键，再输入标高值。11.1.411.1.4标标高高法法建建模模3.3.说明说明 通过ELEV命令可以设置建筑物几何对象的基准面标高和厚度，从而得到三维模型。零标高表示基准面，正标高表示建筑物几何体向基准面上方拉伸，负标高表示几何体向基准面下方拉伸。正、负厚度的表示方法与标高相同。以某建筑物为例，建筑物的第一层是立方体，第二层是圆柱体，第三层是圆锥体。立方体底面为基准面，第二层圆柱的基准面为立方体表面，第三层圆锥的基准面为圆柱的表面，以此类推。立方体下面的4个小圆柱是

9、以立方体底面为基准面，用负标高拉伸所得，如图11-16所-示。用样条曲线绘制等高线时，可先定标高，再绘制等高线，如图11-17所示。用轴测图观察等高线，如图11-18所示。11.1.411.1.4标标高高法法建建模模11.1.411.1.4标标高高法法建建模模 如果要修改建筑物标高，可选中建筑物平面对象，如图11-19所示，打开“特性”对话框，在其中修改标高为100，如图11-20所示，按Esc键两次即可，如图11-21所示。11.1.411.1.4标标高高法法建建模模11.1.411.1.4标标高高法法建建模模11.1.511.1.5镜镜像像法法建建模模1.1.功能功能 创建相对于某个平面的

10、镜像图像。2.2.操作操作 选择“修改”“三维操作”“三维镜像”命令，再选择对象和对称面。11.1.511.1.5镜镜像像法法建建模模3.3.说明说明 使用MIRROR3D命令可以沿指定的镜像平面创建对象的镜像，镜像平面可以是平面对象所在的平面、通过指定点且与当前UCS的XY、YZ或XZ平面平行的平面或者由选定3点定义的平面。例如，绘制房屋结构图，房屋俯视图经过两次镜像可以得到房屋结构图，如图11-22和图11-23所示。11.1.511.1.5镜镜像像法法建建模模3.3.说明说明11.1.511.1.5镜镜像像法法建建模模11.1.611.1.6阵阵列列法法建建模模1.1.功能功能 创建有规

11、律的行、列、层图像。创建有规律的行、列、层图像。三维阵列分为矩形阵列和环形阵列。三维阵列分为矩形阵列和环形阵列。三维阵列命令与二维阵列命令是两个三维阵列命令与二维阵列命令是两个不同的命令，但需要输入的参数基本不同的命令，但需要输入的参数基本相同。相同。2.2.操作操作 选择选择“修改修改”“”“三维操三维操作作”“”“三维阵列三维阵列”命令，再选择图命令，再选择图11-11-2424中的长杆和横杆，设置行数、列数、中的长杆和横杆，设置行数、列数、层数及其间距即可得到实体模型，如图层数及其间距即可得到实体模型，如图11-2511-25所示。所示。11.1.611.1.6阵阵列列法法建建模模11.

12、1.611.1.6阵阵列列法法建建模模3.3.说明说明 有规律的阵列关键是要确定阵列的行有规律的阵列关键是要确定阵列的行数、列数、层数及其间距，使用数、列数、层数及其间距，使用3DARRAY3DARRAY命命令，可以在三维空间中创建对象的矩形阵令，可以在三维空间中创建对象的矩形阵列或环形阵列，除了指定列数（列或环形阵列，除了指定列数（X X方向）和方向）和行数（行数（Y Y方向）外，还要指定层数（方向）外，还要指定层数（Z Z方方向）。向）。环形阵列需要确定旋转轴，在某些情环形阵列需要确定旋转轴，在某些情况下，确定旋转轴时需要作辅助线，如图况下，确定旋转轴时需要作辅助线，如图11-2611-2

13、6、图、图11-2711-27所示，选择过桌子中心的所示，选择过桌子中心的直线为旋转轴。直线为旋转轴。11.1.611.1.6阵阵列列法法建建模模11.1.611.1.6阵阵列列法法建建模模11.1.711.1.7厚厚度度法法建建模模1.1.功能功能 平面图形经修改厚度后变为三维模型。2.2.操作操作 选中对象，如图11-28所示，通过“特性”对话框修改厚度为500，如图11-29所示。按Esc键两次即可得到三维实体，如图11-30所示。11.1.711.1.7厚厚度度法法建建模模11.1.711.1.7厚厚度度法法建建模模11.1.711.1.7厚厚度度法法建建模模11.1.711.1.7厚

14、厚度度法法建建模模11.1.811.1.8三三维维放放样样建建模模 使用LOFT命令，可以通过对横截面曲线进行放样来创建三维实体或曲面。横截面定义了实体或曲面的形状。横截面可以是开放的（如圆弧），也可以是闭合的（如圆）。LOFT命令用于在横截面之间的空间内绘制实体或曲面。使用LOFT命令时，至少必须指定两个横截面。如果对一组闭合的横截面曲线进行放样，则会生成实体。11.1.911.1.9三三维维扫扫掠掠建建模模 （1 1）通过扫掠创建实体或曲面。使用）通过扫掠创建实体或曲面。使用SWEEPSWEEP命令，可以通过沿开放或闭合的二维或命令，可以通过沿开放或闭合的二维或三维路径扫掠平面曲线来创建新

15、的实体或曲面。三维路径扫掠平面曲线来创建新的实体或曲面。（2 2）沿三维路径扫掠的圆。单击）沿三维路径扫掠的圆。单击“建模建模”工具栏中的工具栏中的“扫掠扫掠”图标，单击圆横截面（如图标，单击圆横截面（如图图11-3811-38所示），单击螺旋弹簧路径创建三维所示），单击螺旋弹簧路径创建三维新实体，如图新实体，如图11-3911-39所示。如果沿一条路径扫所示。如果沿一条路径扫掠开放曲线，则生成曲面。掠开放曲线，则生成曲面。11.1.911.1.9三三维维扫扫掠掠建建模模根据图11-40所示的基础平面图绘制基础立体图。（1）打开AutoCAD 2010，单击“视图”工具栏中的“东南等轴测”按钮

16、，进入东南视图界面。（2）在东南视图界面里，单击“建模”工具栏中的“长方体”按钮，在界面里指定长方体的一个角点后，再指定对角点，如图11-41所示。（3）单击“拉伸面”按钮选择长方体上表面，指定拉伸高度为30，指定拉伸的倾斜角度为45（通过计算得出45），如图11-42所示。（4）单击“拉伸面”按钮选择物体上表面。指定拉伸高度为120，指定拉伸的倾斜角度为0，单个实体就完成了，如图11-43所示。（5）对这个实体作阵列。单击“修改”工具栏中的“阵列”按钮，弹出“阵列”对话框，按图11-44所示进行设置，阵列完成后，输入hi命令，转为消隐图，如图11-45所示。（6）建立用户坐标系。单击UCS工

17、具栏中的“三点”按钮，按图11-46示意的顺序确定UCS的3个点（2=原点，3=X轴方向，1=Y轴方向）。这样，将实体上的一个面转到XY平面，为后续操作做准备。（7）指定长方体的角点(0，20，-5)，输入对角点“320,40,-30”，如图11-47所示。（8）单击UCS工具栏中的“世界”按钮，将UCS坐标返回到原先的东南视图，使得使整个图形的底部处在XY平面里，为下一步操作做好准备，如图11-48所示。（9）用3点画圆。画一个辅助圆，3个点都是实体的角点，如图11-49所示。（10）作环形阵列。中心点是辅助圆的圆心，项目数为4，填充角度为360，对象是横的长方体，如图11-50所示。图11

18、-51为环形阵列后的图形。（11）删除辅助圆。用“并集”命令选择整个图形，按Enter键确认，整个图形就合为一体。输入hi命令，全部图形就展现为消隐图，如图11-52所示。（12）在蓝色图层，选择“视图”“视觉样式”“真实”命令，图形就成了着色图，结果如图11-53所示。将二维图形转换为三维图形的方法通常有旋转、抽壳、拉伸等，还可以通过使用“特性”命令修改厚度的方法实现。下面采用拉伸的方法将房屋平面图（如图11-54所示）转换为三维模型。（1）二维图形转换为三维图形前的准备工作。关闭图层，留下墙线和基础图层，如图11-55所示。（2）选择东南等轴测视图，以方便观察和绘制，如图11-56所示。（

19、3）创建面域，把墙线转化为多段线。在绘图过程中会用到“直线”或“多段线”命令，所以在拉伸前一定要使用“面域”命令。本图共形成7个面域。（4）拉伸。拉伸墙线形成墙体，输入正值，沿Z轴正向拉伸，拉伸墙线3 220 mm。输入负值，沿Z轴负向拉伸，如拉伸基础输入“130 mm”。效果如图1157所示。（5）建立用户坐标系，制作门和窗上的墙体，如图11-58所示。（6）绘制室内地面。根据平面图和立面图可知，室内地面和室外高度差为20 mm。用“多段线”命令在平面图内绘制封闭图线，然后拉伸20 mm，如图11-59所示。（7）绘制窗台。在室外单独绘制窗台，然后用“移动”命令将其移到适当位置（采用的基点都为中点），如图11-60和图11-61所示。（8）绘制屋顶。通过房屋三视图分析，屋顶和基础都是长方体，大小一样，选择屋顶和基础对应点，在坐标系中高度差为3 350 mm，其余坐标一样，所以用“复制”命令输入“0,0,3350”可绘制屋顶，如图11-62所示。（9）布尔运算。通过并集运算形成整体，如图11-63所示。（10）三维模型的后期处理。创建三维实体后，默认是以线框方式显示的。为了进一步获得逼真的模型图像，通常需要设置消隐，或者赋予材质并渲染，以观察所建模型是否符合要求。渲染后的房屋模型如图11-64所示。