1、AutoCAD三维绘图入门 在在AutoCAD中，用户可以创建线框模型、曲面模型和中，用户可以创建线框模型、曲面模型和实体模型实体模型3种类型的三维模型。下面首先简要介绍一下这种类型的三维模型。下面首先简要介绍一下这3种模型的特点。种模型的特点。 线框模型没有面、体特征，它仅是三维对象的轮廓，由线框模型没有面、体特征，它仅是三维对象的轮廓，由点、直线、曲线等对象组成，不能进行消隐、渲染等操作。点、直线、曲线等对象组成，不能进行消隐、渲染等操作。创建对象的三维线框模型，实际上是在空间中通过指定各点创建对象的三维线框模型，实际上是在空间中通过指定各点的三维坐标来绘制各种边线。由于构成此种模型的每条
2、边都的三维坐标来绘制各种边线。由于构成此种模型的每条边都必须单独绘制出来，因而这种建模方式非常耗时。必须单独绘制出来，因而这种建模方式非常耗时。 顾名思义，曲面模型只有面信息，而没有体信息。在顾名思义，曲面模型只有面信息，而没有体信息。在AutoCAD中，我们可以通过拉伸或旋转平面对象创建曲面模中，我们可以通过拉伸或旋转平面对象创建曲面模型，可以通过拉伸其夹点改变曲面形状。不过，与实体不同，型，可以通过拉伸其夹点改变曲面形状。不过，与实体不同，我们无法对曲面进行布尔运算，并且用于编辑实体的编辑命我们无法对曲面进行布尔运算，并且用于编辑实体的编辑命令都无法用于编辑曲面。令都无法用于编辑曲面。 实
3、体模型具有线、面、体等特征，可进行消隐、渲染等实体模型具有线、面、体等特征，可进行消隐、渲染等操作，包含体积、质心、转动惯量等质量特性。用户能直操作，包含体积、质心、转动惯量等质量特性。用户能直接创建长方体、球体、锥体等基本立体，还可通过旋转、接创建长方体、球体、锥体等基本立体，还可通过旋转、拉伸二维对象形成三维实体。各实体对象间可以执行各种拉伸二维对象形成三维实体。各实体对象间可以执行各种运算操作（如对象相加、相减和求交集），从而创建各种运算操作（如对象相加、相减和求交集），从而创建各种复杂的实体对象。复杂的实体对象。 在在AutoCAD中，掌握观察三维图形的方法、灵活建立和中，掌握观察三维
4、图形的方法、灵活建立和使用三维坐标系、准确地在三维空间拾取点是绘制三维绘使用三维坐标系、准确地在三维空间拾取点是绘制三维绘图的关键。本节就对它们进行详细介绍。图的关键。本节就对它们进行详细介绍。 在在AutoCAD中，从不同角度观察三维对象时，都可以得中，从不同角度观察三维对象时，都可以得到不同的观察效果，因此，要想绘制好三维图形，必须首到不同的观察效果，因此，要想绘制好三维图形，必须首先学会观察三维视图。先学会观察三维视图。 例如，如果在平面坐标系中绘制球体，此时例如，如果在平面坐标系中绘制球体，此时Z轴垂直于屏轴垂直于屏幕，视点位于屏幕正前方，此时仅能看到球体在幕，视点位于屏幕正前方，此时
5、仅能看到球体在XY平面上平面上的投影，如图的投影，如图14-1左图所示。如果选择左图所示。如果选择【视图视图】【三维视三维视图图】【西南等轴测西南等轴测】菜单，调整视点至当前坐标平面的西菜单，调整视点至当前坐标平面的西南方，这时将看到一个三维球体。南方，这时将看到一个三维球体。球体在平面坐标系和三维视图中显示的效果球体在平面坐标系和三维视图中显示的效果 通过选择通过选择【视图视图】【三维视图三维视图】菜单中的菜单中的【俯视俯视】、【左视左视】、【主视主视】、【西南等轴测西南等轴测】、【东南等轴测东南等轴测】等子菜单项，或单击等子菜单项，或单击“视图视图”工具栏中的工具栏中的“俯视俯视”工具工具
6、 、“左视左视”工具工具 、“西南等轴测西南等轴测”工具工具 等，可以生成等，可以生成6种标种标准平面视图和准平面视图和4种等轴测视图。种等轴测视图。视图工具栏视图工具栏 绘制三维图形时，用户仍然可以使用前面章节介绍的绘制三维图形时，用户仍然可以使用前面章节介绍的ZOOM或或PAN命令来缩放和平移视图。除此之外，用户命令来缩放和平移视图。除此之外，用户还可以通过消隐或调整视觉样式来观察三维图形。还可以通过消隐或调整视觉样式来观察三维图形。 通过消隐图形，可将位于三维实体背面看不见的部分遮通过消隐图形，可将位于三维实体背面看不见的部分遮挡起来，从而使用户可以更好地观察视图。要执行消隐操挡起来，从
7、而使用户可以更好地观察视图。要执行消隐操作，可选择作，可选择【视图视图】【消隐消隐】菜单，或直接执行菜单，或直接执行HIDE命命令。不过，执行消隐操作之后，绘图窗口将无法再使用令。不过，执行消隐操作之后，绘图窗口将无法再使用ZOOM和和PAN命令缩放和平移视图，直到选择命令缩放和平移视图，直到选择【视图视图】【重生成重生成】菜单重生成视图为止。菜单重生成视图为止。 消隐三消隐三维图形维图形 视觉样式是一组设置，用来控制视口中边和着色的显示。视觉样式是一组设置，用来控制视口中边和着色的显示。要选择视觉样式，可选择要选择视觉样式，可选择【视图视图】【视觉样式视觉样式】菜单中菜单中的各菜单项，如下图
8、所示。的各菜单项，如下图所示。 【视图视图】【视觉视觉样式样式】菜单菜单 各种视觉样式的特点如下。各种视觉样式的特点如下。 v 二维线框：默认的对象显示方式，用直线和曲线表示对二维线框：默认的对象显示方式，用直线和曲线表示对象边界，此时光栅、象边界，此时光栅、OLE对象、线型和线宽均可见。对象、线型和线宽均可见。v三维线框：用直线和曲线表示对象边界，反白显示。三维线框：用直线和曲线表示对象边界，反白显示。二维线框二维线框v 三维隐藏：以三维线框方式显示对象并消隐图形三维隐藏：以三维线框方式显示对象并消隐图形三维线框三维线框三维隐藏三维隐藏 v 真实：着色多边形平面间对象，并使对象的边平滑化。真
9、实：着色多边形平面间对象，并使对象的边平滑化。此时显示已附着到对象的材质。此时显示已附着到对象的材质。v 概念：着色多边形平面间对象，并使对象的边平滑化。概念：着色多边形平面间对象，并使对象的边平滑化。着色时使用金属质感样式，一种冷色和暖色之间的过渡而着色时使用金属质感样式，一种冷色和暖色之间的过渡而不是从深色到浅色的过渡。效果缺乏真实感，但是可以更不是从深色到浅色的过渡。效果缺乏真实感，但是可以更方便地查看模型的细节。方便地查看模型的细节。真实真实概念概念 在在AutoCAD中，我们除了可以通过消隐视图或改变中，我们除了可以通过消隐视图或改变视觉样式改变三维视图外，还可以通过改变一些变量视觉
10、样式改变三维视图外，还可以通过改变一些变量来调整三维视图的显示。来调整三维视图的显示。 当实体中包含弯曲面时（如球体和圆柱体等），则曲面在当实体中包含弯曲面时（如球体和圆柱体等），则曲面在线框模式下用线条的形式来显示，这些线条称为素线。线框模式下用线条的形式来显示，这些线条称为素线。 使用使用ISOLINES系统变量可以设置显示曲面所用的素线条系统变量可以设置显示曲面所用的素线条数。数。ISOLINES变量的有效值范围为变量的有效值范围为02047，默认值为，默认值为4（此时系统用（此时系统用4条素线来表达一个曲面）。该值为条素线来表达一个曲面）。该值为0时，表时，表示曲面没有素线，如果增加素
11、线的条数，则会使图形看起示曲面没有素线，如果增加素线的条数，则会使图形看起来更接近三维实物来更接近三维实物ISOLINES=4 ISOLINES=16 修改了修改了ISOLINES值值之 后 ， 必 须 执 行之 后 ， 必 须 执 行REGEN（重生成）（重生成）命令才可更新显示命令才可更新显示 使用使用DISPSILH系统变量可以以线框形式显示实体轮廓。系统变量可以以线框形式显示实体轮廓。此时需要将其值设置为此时需要将其值设置为1，并用，并用HIDE或或SHADEMODE命令命令将曲面的小平面隐藏，或者选择【视图】将曲面的小平面隐藏，或者选择【视图】【视觉样式】【视觉样式】【三维隐藏】菜单
12、，来显示实体轮廓【三维隐藏】菜单，来显示实体轮廓。DISPSILH=0DISPSILH=1 在执行在执行HIDE、SHADEMODE或或RENDER命令时，可通命令时，可通过修改过修改FACETRES系统变量值来改变实体表面的平滑度。系统变量值来改变实体表面的平滑度。该变量用于设置曲面的面数，取值范围为该变量用于设置曲面的面数，取值范围为0.0110，默认，默认值为值为0.5。其中，值越大时，实体表面越平滑。其中，值越大时，实体表面越平滑。FACETRES=0.5 FACETRES=10在执行在执行HIDE、SHADEMODE或或RENDER命令时，若想使命令时，若想使FACETRES变量值设
13、置生效，变量值设置生效，必须禁止轮廓显示，即必须将必须禁止轮廓显示，即必须将DISPSILH变量值设置为变量值设置为0 选择选择“视图视图”“动态观察器动态观察器”菜单中的各子菜单项，可菜单中的各子菜单项，可通过模拟相机（视点）移动，在三维空间动态观察对象。通过模拟相机（视点）移动，在三维空间动态观察对象。 AutoCAD为用户提供了三种动态观察器，其特点如下：为用户提供了三种动态观察器，其特点如下：v 受约束的动态观察：选择该受约束的动态观察：选择该菜单项，系统将显示三维动态菜单项，系统将显示三维动态观察光标图标观察光标图标 。此时将沿。此时将沿XY平平面或面或Z轴约束三维动态观察。如轴约束
14、三维动态观察。如果水平拖动光标，相机将平行果水平拖动光标，相机将平行于于XY 平面移动。如果垂直拖动平面移动。如果垂直拖动光标，相机将沿光标，相机将沿Z轴移动。轴移动。受约束的动态观察器受约束的动态观察器v 自由动态观察：不参照平面，自由动态观察：不参照平面，在任意方向上进行动态观察。通在任意方向上进行动态观察。通过将光标移至不同位置，可将相过将光标移至不同位置，可将相机绕目标点（视口中心）上下、机绕目标点（视口中心）上下、左右或其他方向旋转。左右或其他方向旋转。v 连续动态观察：连续地进行动连续动态观察：连续地进行动态观察。选择该菜单项，在绘图态观察。选择该菜单项，在绘图区域中单击并沿任意方
15、向拖动鼠区域中单击并沿任意方向拖动鼠标。释放鼠标按钮后，开始动画标。释放鼠标按钮后，开始动画演示。再次单击鼠标，可结束动演示。再次单击鼠标，可结束动画演示。画演示。自由动态观察器自由动态观察器连续动态观察器连续动态观察器 绘制三维图形时，需要经常变换坐标系，用于变换坐标系的绘制三维图形时，需要经常变换坐标系，用于变换坐标系的命令是命令是UCS。UCS坐标系特别有用，因为我们可以在任意位置、坐标系特别有用，因为我们可以在任意位置、沿任何方向建立沿任何方向建立UCS，从而使三维作图变得更加容易。，从而使三维作图变得更加容易。 在在AutoCAD中，多数中，多数2D命令只能在当前坐标系的命令只能在当
16、前坐标系的XY平面或平面或与与XY平面平行的平面内执行，若想在三维空间的某一平面内平面平行的平面内执行，若想在三维空间的某一平面内使用使用2D命令，则应沿此平面位置创建新的命令，则应沿此平面位置创建新的UCS坐标系。坐标系。 选择选择【工具工具】【新建新建UCS】菜单，利用它的子菜单项可以菜单，利用它的子菜单项可以方便地变换方便地变换UCS，各菜单项的意义如下。，各菜单项的意义如下。v 【世界世界】：选择该菜单项，可以从当前的用户坐标系恢复到世界坐标系。：选择该菜单项，可以从当前的用户坐标系恢复到世界坐标系。v 【上一个上一个】：可以撤销当前坐标系状态，并返回到上一个坐标系状态。：可以撤销当前
17、坐标系状态，并返回到上一个坐标系状态。v 【对象对象】：可以根据选取的对象创建：可以根据选取的对象创建UCS，使对象位于新的，使对象位于新的XY平面，平面，X和和Y轴的方向取决于选择的对象类型。轴的方向取决于选择的对象类型。v 【面】：选择该菜单项，可以根据实体面调整【面】：选择该菜单项，可以根据实体面调整UCS。v 【视图】：选择该菜单项，可以设置当前的【视图】：选择该菜单项，可以设置当前的UCS平行于当前视图，平行于当前视图，原点不变。在注释当前视图且要使文字以平面方式显示时，该选项原点不变。在注释当前视图且要使文字以平面方式显示时，该选项十分有用。十分有用。v 【原点】：选择该菜单项，可
18、以设置坐标原点。新坐标系将平行【原点】：选择该菜单项，可以设置坐标原点。新坐标系将平行于原于原UCS，坐标轴的方向不变。使用该选项可以在任何高度建立坐，坐标轴的方向不变。使用该选项可以在任何高度建立坐标系。标系。v 【Z轴矢量】：选择该菜单项，可以通过定义轴矢量】：选择该菜单项，可以通过定义Z轴的正向来设置当轴的正向来设置当前前XY平面。这时需要选择两点，第一点被作为新的坐标系原点，第平面。这时需要选择两点，第一点被作为新的坐标系原点，第二点决定二点决定Z轴的正向，轴的正向，XY平面垂直于新的平面垂直于新的Z轴。轴。v 【三点】：选择该菜单项，可以通过在三维空间的任意位置指定【三点】：选择该菜
19、单项，可以通过在三维空间的任意位置指定3点来定义坐标系，其中第一点定义了坐标系原点，第二点定义了点来定义坐标系，其中第一点定义了坐标系原点，第二点定义了X轴正向，第三点定义了轴正向，第三点定义了Y轴正向。轴正向。v 【X】/【Y】/【Z】：选择这些菜单项，可以将当前】：选择这些菜单项，可以将当前UCS坐标系坐标系按指定的角度绕按指定的角度绕X、Y、Z轴旋转，以便建立新的轴旋转，以便建立新的UCS坐标系。坐标系。 此外，在此外，在AutoCAD 2008中还可以利用动态中还可以利用动态 UCS，临时，临时将将UCS的的XY平面与三维实体的平面对齐。这样，用户便无平面与三维实体的平面对齐。这样，用
20、户便无需手动更改需手动更改UCS方向了。方向了。 单击单击“状态栏状态栏”中的中的“DUCS”工具工具 ，可启动动态，可启动动态UCS功功能。能。1.单击单击“建模建模”工具栏中的工具栏中的“圆圆柱体柱体”工具，在状态栏中打开工具，在状态栏中打开“动态动态UCS”开关，将光标移至开关，将光标移至锲体的斜面，待该斜面边线显示锲体的斜面，待该斜面边线显示为虚线后（表示已捕捉到斜面）为虚线后（表示已捕捉到斜面） 2.继续移动光标，然后单击确继续移动光标，然后单击确定圆柱底面圆心，光标指定的定圆柱底面圆心，光标指定的点即为临时坐标系的原点点即为临时坐标系的原点 3.继续移动光标并单击，确继续移动光标并
21、单击，确定圆柱体的半径和高度定圆柱体的半径和高度 如前所述，在如前所述，在AutoCAD中通常不能依赖观察来确定三维空中通常不能依赖观察来确定三维空间中的点，而只能通过键入点的间中的点，而只能通过键入点的Z坐标值或使用对象捕捉等坐标值或使用对象捕捉等方法来定位点。方法来定位点。v 键入键入Z值：当用户通过给定值：当用户通过给定X、Y坐标值来指定点时，坐标值来指定点时，AutoCAD自动用当前高度值作为点的自动用当前高度值作为点的Z坐标值。因此，在坐标值。因此，在三维空间定位点的简单方法就是，在指定点的三维空间定位点的简单方法就是，在指定点的X、Y坐标的坐标的同时指定点的同时指定点的Z坐标值。坐
22、标值。v 使用对象捕捉：使用对象捕捉来拾取点时，无论当前高使用对象捕捉：使用对象捕捉来拾取点时，无论当前高度设置为多少，度设置为多少，AutoCAD将使用选择点的将使用选择点的X、Y、Z坐标值。坐标值。任何能够在初始的二维对象中工作的对象捕捉模式都可以在任何能够在初始的二维对象中工作的对象捕捉模式都可以在拉伸得到的三维对象中工作。而且，对象捕捉模式也能在三拉伸得到的三维对象中工作。而且，对象捕捉模式也能在三维对象的顶面和底面工作。例如，拉伸一个圆为一圆柱体时，维对象的顶面和底面工作。例如，拉伸一个圆为一圆柱体时，使用圆心对象捕捉方式，可以拾取顶部圆的圆心或底部圆的使用圆心对象捕捉方式，可以拾取顶部圆的圆心或底部圆的圆心。圆心。使用对象捕捉功能捕捉圆柱体圆心使用对象捕捉功能捕捉圆柱体圆心上机练习 绘制底座 通过前面的学习，我们对绘制三维图形的关键知识已通过前面的学习，我们对绘制三维图形的关键知识已有了一些了解，下面就通过绘制底座模型，来帮助读者有了一些了解，下面就通过绘制底座模型，来帮助读者进一步理解和巩固所学知识。进一步理解和巩固所学知识。
