第十三章 AutoCAD R2004 —
— 三维图形绘制制作人:魏旭三维图形三维设计展现了建筑模型在三维空间中的真实形状,表达了设计思想,验证了布局的合理性、建筑体量关系和建筑空间的尺度感。
三维图形绘制主要分三部分:三维模型的创建、三维模型的观察和三维模型的效果表达二,三维模型的创建 (1)
1、如何指定三维坐标
– X,Y,Z三维坐标
– 右手法则确定三维 Z轴正方向
– 如何输入 X/Y/Z坐标输入 (.)和字母确定未知点(点过滤器)
相对坐标 @x,y,z
柱面坐标 @距离 <角度,距离
(后一个距离是沿 Z轴的变化量)
球面坐标 @距离 <角度 <角度
(后一个角度是 XY平面的角度)
(2)
2、三维建模中的视图查看方向
– 六个标准视图,俯视( Top),仰视( Bottom),右视
( Right),左视( Left),主视 (Front),后视( Back)
– 创建视口,视图 >视口 >命名视口;新建视口
– 等轴测视图
(3)
3、引入 UCS简化三维图形绘制定义用户坐标系 UCS重新指定坐标原点
( 0,0,0)的位置以及 XY平面和 Z轴的方向使用 UCS命令中,三点”选项在三维空间定义
UCS配合多视口使用正交 UCS
(4)
4、表面建模(曲面) ——构造三维模型的外表面特点:简单易用,占用资源最小,构造复杂洞口困难,使用到 3dsVIZ中,某些命令会导致正反面颠倒,须调整。
使用 Properties( 对象特性),Change(修改)、
和 Chprop (修改对象特性)命令中的厚度和高度即可将二维线变为三维面。
3DFace命令表面建模的基础命令
(5)
矩形网格命令 3DMESH
直纹曲面 RULSURF
平移曲面 TABSURF
旋转曲面 REVSURF
边定曲面 EDGESURF
予定义曲面,长方体、圆锥体、上半球面、下半球面、网格
、棱锥面、球体、园环和楔体
SURFTAB1和 SURFTAB2控制曲面圆滑度
(6)
Pline 线设置宽度和厚度,生成方体表面常用在建筑墙体、窗框、柱等;
Circle 设置厚度生成圆柱体,方便修改;
Pline 线宽为 0,闭合生成的空心表面体,可在 3dsVIZ软件中自动封面; insert dwg
(7)
5、实体建模(曲面) ——表示整个对象的体积特点:信息最完整,复杂的实体形较网格对象容易构造。灵活方便但占用资源多,建筑建模能采用 Pline 就不用实体。
实体建模分三种方法:构造基本实体形、组合基本实体成复杂实体、对实体作圆角、倒角和其他编辑处理。
ISOLINES变量控制模型光滑程度,FACETRES
变量控制着色和消隐对象光滑程度。
5.1、构造基本实体
–使用标准体素,长方体、球体、园柱体、
圆锥体、园环体和楔体;
–Extrude沿 Z轴方向或路径 拉伸 Pline绘制 2
维闭合图形成实体;被拉伸的图形必须是封闭的图形,图形没有自交叉。
–Revolve沿指定 2D对象或指定轴,按指定的角度 旋塑 Pline绘制的 2维闭合图形成实体;
–Slice按指定的“三点”平面,2D对象、
轴或平面将实体 剖切 成新实体。
–Section按指定的“三点”平面,2D对象、
轴或平面创建实体的相交 截面 。截面为面域,可填充或消隐。
5.2、组合基本实体成复杂实体
-使用布尔运算将现有实体实行并、交、差运算成复杂实体;
-Union并集 合并两个或多个实体(或面域),
构成一个复合实体;
-Subtract差集 删除两实体间的公共部分;
-Intersect交集 将两个实体以上的重叠部分创建成新的实体。
5.3、编辑复合实体
- 使用 Fillet,Chamfer对实体实行圆角和倒角;
-运用 Solidedit实体编辑命令中“删除面”去掉圆角和倒角;
-Solidedit编辑实体常用选项:
- 拉伸 (E)/移动 (M)/偏移 (O)/删除 (D)/复制 (C)
三、三维图形观察
透视的基本基本概念
一点、二点和三点透视
透视角度的选择
一点和三点透视的运用
优秀的透视能力被赋予在 AutoCAD环境中
- Dview命令模拟单镜头反光照相机获得真实的透视效果;
- Dview命令使用套路:
,Po”设置相机点和相机目标点(过滤器);
,D”打开透视选项;
,Z”调整相机镜头焦距;
,D”再调整相机与相机目标点距离。
- 关键,,Po”决定是否一点、二点还是三点透视效果。
Vpoint使用轴三角架和罗盘选择三维视点
- DDVpoint予置视点
- Vpoint 特殊视点:
1,0,0 东立面; -1,0,0西立面
0,1,0北立面; 0,-1,0南立面
0,0,1平面
3Dorbit三维动态观察器
Plan平面命令
View视图存盘命令
Hide消隐 -隐藏被前景对象遮掩的背景对象消隐图形不能编辑
Shade着色消隐四、三维图形图纸表达
模型空间和图纸空间
- 模型空间,创建和编辑图形的工作空间,
是三维空间;
- 图纸空间:模拟图纸的页面,是二维空间。
一、三维命令介绍
1,CHANGE 命令
①、功能改变选定对象的性质,
包括厚度、标高、
图层、颜色、线型等
②、操作
CHANGE 回车选择图形输入 P 回车 表示改变选定对象的性质输入 T 回车 改变选定对象的厚度( Z高度)
输入高度值在计算机提示后输入 E
回车 表示改变标高输入标高值。
输入 LA可以改变图层,
输入 LT改变线型等
2,VPOINT
①、功能按照用户指定的视点生成轴测图。
②、操作
VPOINT 回车确定视点,用三种方式确定视点
A,直接输入视点的三维坐标
1,0,0 东立面 -1,0,0 西立面
0,1,0 北立面 0,-1,0 南立面
0,0,1 平面
1,1,1 东北等轴测图
-1,1,1 西北等轴测图
1,-1,1 东南等轴测图
-1,-1,1 西南等轴测图
B,输入 R 回车使用两个角度指定新的观察方向。
输入 XY 平面中与 X 轴的夹角 <当前值 >:指定一个角度第一个角度指定为在 XY 平面中与 X 轴的夹角。
输入 XY 平面中与 X 轴的夹角 <当前值 >:指定一个角度第二个角度指定为与 XY 平面的夹角,位于 XY
平面的上方或下方。
C,回车 使用罗盘方式
3,UCS命令
〖功能〗定义及管理用户坐标系统。用户坐标系 (UCS) 为坐标输入、操作平面和观察提供一种可变动的坐标系。
〖命令〗 ucs
定义新坐标系方式
可用不同的方法定义 UCS:
指定新原点、新 XY 平面或新 Z 轴
使新 UCS 与现有的对象对齐
使新 UCS 与当前视图方向对齐
绕任意一个轴旋转当前的 UCS
为现有的 UCS 提供新的 Z 深度
选择一个面以应用 UCS
缺省,X,Y,Z轴方向不变,改变当前 UCS的原点定义新的 UCS;
ZA,由原点及 Z轴正向的一点定义新的 UCS;
3,由原点,X轴正向一点,Y轴正向一点定义新的 UCS;
OB,基于被选择的对象定义新的 UCS,新的
UCS与被选择的对象的正 Z轴方向相同;
F,将 UCS 与选定实体对象的面对正。要选择一个面,在此面的边界内或面的边上单击即可,被选中的面将高亮显示。 UCS 的 X 轴将与找到的第一个面上的最近的边对正。
V,新的 UCS原点不变,XY平面与视图方向垂直(与屏幕平行)
X,相对于 X轴旋转当前 UCS形成新的 UCS;
Y,相对于 Y轴旋转当前 UCS形成新的 UCS;
Z,相对于 Z轴旋转当前 UCS形成新的 UCS;
P,恢复前一 UCS,AutoCAD分别存储了在图纸空间和模型空间中最近建立的 10个
UCS。
R,恢复存储的 UCS为当前 UCS;
S,将当前 UCS命名存储。
D,从存储的 UCS列表中删除指定的 UCS;
A,其他视口保存有不同的 UCS 时将当前 UCS 设置应用到指定的视口或所有活动视口。
?:列出定义的 UCS名、相对于当前 UCS
的原点坐标和 X,Y,Z轴方向。
定义用户坐标常用方法,3点定义用户坐标
UCS
3
确定 X轴的方向确定 Y轴的方向
4,PLAN
〖功能〗 PLAN命令提供了一种从平面视图查看图形的便捷方式。选择的平面视图可以是基于当前用户坐标系、以前保存的用户坐标系或世界坐标系。
〖命令〗 PLAN
操作
PLAN 回车输入选项 [当前 ucs(C)/Ucs(U)/世界 (W)] <当前值 >:
A,直接回车切换到当前 UCS平面
B,输入 U切换到指定的 UCS平面
C,输入 W切换到世界坐标平面
5,3DFACE
〖功能〗 3DFACE 在三维空间中的任意位置创建一个三边或四边曲面。
〖命令〗 3DFACE
操作
3DFACE 回车指定第一点或 [不可见 (I)]:
指定第二点或 [不可见 (I)]:
指定第三点或 [不可见 (I)] <退出 >:
指定第四点或 [不可见 (I)] <创建三侧面 >:
指定第三点或 [不可见 (I)] <退出 >:
6,region面域
〖功能〗面域是用闭合的形状或环创建的二维面片。闭合的图形必须用 PL命令绘制,或者是矩形、椭圆。
〖命令〗 REGION
操作
REGION 回车选择对象 回车
8、立方体 BOX
功能:使用 BOX 创建实体长方体。长方体的底面总与当前 UCS 的 XY 平面平行。
操作:,实体” → 工具栏:
,绘图”菜单,实体 → 长方体
命令行,box
生成立方体有几种方式,下面依次介绍:
( 1)确定对角点的方式该方式先确定立方体底面的对角点坐标,然后确定立方体的高度来建立立方体
BOX 回车确定两个对角点输入高度
( 2)生成正立方体方式该方式先输入 CE,表示确定立方体底面的中心点,输入 C表示要建立正立方体,输入正立方体的一条边的长度,具体操作如下:
BOX
CE
C
输入立方体的边长
( 3)通过输入立方体的长、宽、高建立立方体该方法输入 CE后确定立方体的底面中心,然后输入 L,再输入立方体的长、宽、高。
BOX 回车
CE 回车分别输入立方体的长、宽、高的值
9、球体 SPHERE
功能:建立球体
操作,SPHERE 回车
当前线框密度,ISOLINES=4
指定球体球心 <0,0,0>:
指定球体半径或 [直径 (D)]:
10、圆柱体 CYLINDER
功能:该命令既可以建立圆柱体也可以
建立椭圆柱体。
操作,( 1)圆柱体
CYLINDER
指定圆柱体底面的中心点或 [椭圆 (E)] <0,0,0>:
指定圆柱体底面的半径或 [直径 (D)]:
指定圆柱体高度或 [另一个圆心 (C)]:
( 2)椭圆柱体指定圆柱体底面的中心点或 [椭圆 (E)] <0,0,0>,e
指定圆柱体底面椭圆的轴端点或 [中心点 (C)]:
指定圆柱体底面椭圆的第二个轴端点,
指定圆柱体底面的另一个轴的长度,
指定圆柱体高度或 [另一个圆心 (C)]:
11、圆锥体 CONE
功能:建立圆锥体,也可以建立椭圆锥
体。
操作:与建立圆柱体相同
12、楔形 wedge
功能:创建一个象木楔形状的三维实体操作:与建立立方体一样下面给大家介绍三个很有用的三维实体编辑命令。
13、实体拉伸 EXTRUDE
功能,Extrude沿 Z轴方向或路径 拉伸
Pline绘制 2维闭合图形成实体;被拉伸的图形必须是封闭的图形,图形没有自交叉。
该命令是三维实心体建模的核心命令。
操作,( 1)沿 Z轴拉伸
EXTRUDE 回车选择对象,
指定拉伸高度或 [路径 (P)]:
( 2)沿路径放样选择对象,
指定拉伸高度或 [路径 (P)],p
选择拉伸路径,
路径已移动到轮廓中心。
轮廓垂直于路径。
14、实体旋塑 revolve
功能,Revolve沿指定 2D对象或指定轴,
按指定的角度 旋塑 Pline绘制的 2维闭合图形成实体;
操作,revolve
选择对象确定旋转轴输入旋转角度
15、实体剖切 SLICE
功能:可以切开现有实体,并移去指定部分,从而创建新的实体。可以保留剖切实体的一半或全部。剖切实体保留原实体的图层和颜色特性。剖切实体的默认方法是:先指定三点定义剪切平面,
然后选择要保留的部分。也可以通过其他对象、当前视图,Z轴或 XY,YZ 或
ZX 平面来定义剪切平面。
操作,SLICE 回车选择对象确定剖切面在要保留的一侧指定点或 [保留两侧 (B)]:
下面介绍组合基本实体为复杂实体的命令,既布尔运算的命令
16、并运算 UNION
功能:合并两个对象并把两对象的公共部分取掉。
操作,UNION 回车选择要合并的对象回车
17、差运算 SUBTRACT
功能:两个对象相交,把一个对象减去另一对象相交的部分,相当挖掉一块。
操作,SUBTRACT 回车选择求差一个对象 回车选择求差另一个对象 回车
18、交运算 INTERSECT
功能:求交运算保留两个相交对象的公共部分。
操作,INTERSECT 回车选择对象
19,ROTATE3D三维旋转命令
[功能 ]:按照指定的面在三维空间中旋转图形。
[操作 ],(1) ROTATE3D 回车
(2) 选择要旋转的对象
(3) 计算机出现如下提示
(4)选择旋转轴
( 5)确定基点
( 6) 输入旋转角度
20,MIRROR3D三维镜像命令
[功能 ]:按照指定的面在三维空间中镜像图形。
[操作 ],(1) MIRROR3D 回车
(2) 选择要镜像的对象
(3) 计算机出现如下提示
(4)选择镜像面
( 5)是否删除源对象? [是 (Y)/否 (N)] <否
>
21,DVIEW 生成透视图命令
〖功能〗 DVIEW 命令使用相机拍照的原理生成透视图。通常采用 PO方式,首先确定目标点的位置,然后确定相机点的位置,确定三维点用过滤器方式。输入,XY
确定点,然后输入 Z的高度。根据两点的高差就可生成通常的一点透视、二点透视、三点透视
〖命令〗 DVIEW
操作
DVIEW 回车选择对象或 <使用 DVIEWBLOCK>:
相机 (CA)/目标 (TA)/距离 (D)/点 (PO)/平移 (PA)/缩放 (Z)/扭曲 (TW)/剪裁 (CL)/隐藏 (H)/关 (O)/放弃
(U)],用定点设备指定点,或输入选项下面详细说明每个选项的功能。
DVIEWBLOCK,如果在提示“选择对象”时按 ENTER 键,AutoCAD 将使用 DVIEWBLOCK
作为预览图像。可以在一个 1 x 1 x 1 单位区域内创建自己的 DVIEWBLOCK 块,其原点在左下角。
下图显示了使用默认 DVIEWBLOCK 设置视图
(移动图形光标调整视图)的示例。
相机,通过围绕目标点旋转相机来指定新的相机位置。旋转的量由两个角度决定。
距离,确定相机点与目标点之间的距离同时打开透视开关。
点,使用 X,Y,Z 坐标定位相机和目标点。可以使用 XYZ 点过滤器。通过两个点的高差生成通常的一点透视、两点透视、
三点透视
平移,不改变放大比例而移动图像。
指定位移基点,指定点指定第二点,指定点
缩放,如果透视图是关闭的,“缩放”将在当前视口中动态地增大或缩小对象的外观尺寸。
如果透视视图是打开的,“缩放”可以调整相机镜头长度。
改变镜头长度总结:生成透视图的步骤
① DVIEW 回车
② 选择生成透视图的图形
③ 输入 PO 回车
④ 使用点过滤器,XY
⑤ 输入 D确定目标点与相机点距离同时打开透视
⑥ 输入 Z调整透视图焦距
22、建立多视窗
( 1)用 DVIEW命令生成透视图
( 2)保存视图:视图 → 命名视图 → 新建出现如下对话框命名,定义窗口
( 3)生成轴测图,用( 2)保存视图
( 4)生成平面图图,用( 2)保存视图
( 5)点布局 1进入布局设置纸张大小,打印设备出图比例等
( 6)删除自动生成的视窗
( 7)点视图 → 命名视口 → 四个视口
( 8)双击第一个视口点视图 → 命名视图 → 选择一个视窗名 →
置为当前,以后的视窗恢复以此类推。
五、表面法建立小别墅三维模型
1、用 PLINE命令画建筑的外轮廓线
2、把外轮廓线复制两份
3、建立建筑室外台阶三维模型
( 1) 用 CHANGE 改变轮廓线高度为 600
( 2)画矩形的档墙,用 CHANGE改变挡墙的高度为 900
( 3)用 UCS命令把用户坐标定义在挡墙的侧面。
( 4)用 PLINE命令画楼梯的踏步
( 5)用 CHANGE改变踏步侧面厚度
4、建立一层的三维模型
( 1) 用修剪命令修剪墙线
( 2)用 CHANGE命令改变墙的高度
( 3)转到轴测图,在窗洞口上、下画线用 CHANGE命令分别改变窗下线的高度为
900,窗上线的高度为- 600
( 4)用 3DFACE建立三维面
( 5) 在正立面图的状态下用 PL命令画门、窗立面
5、建立二层的三维模型建立的方法与一层基本一致,与一层不同的是二层有阳台,现在说一下阳台的建立方法
( 1)用 PLINE命令画阳台的外轮廓线
( 2)用 CHANGE改变高度
( 3)阳台封底,用 PLINE命令画阳台底部,
用面域命令建立一个面封底
6、坡屋顶的建立
( 1)用 PLINE命令画屋顶平面
( 2)画屋脊线
( 3)用 3DFACE命令封面,用 STRETCH命令拉伸面,拉伸三此。
( 4)最后用 MOVE命令组装图形五、实心体法建立小别墅三维模型
1、用 PLINE命令画建筑的外轮廓线
2、把外轮廓线复制两份
3、建立建筑室外台阶三维模型
( 1) 用 EXTRUDE 拉伸轮廓线高度为
600
( 2)画矩形的档墙,EXTRUDE拉伸挡墙的高度为 900
( 3)用 UCS命令把用户坐标定义在挡墙的侧面。
( 4)用 PLINE命令画楼梯的踏步
( 5)用 EXTRUDE拉伸
4、建立一层的三维模型
( 1) 用 EXTRUDE拉伸,高度为 3000
( 2)用布耳运算的减运算把实心体挖空
( 3)定义用户坐标
( 4)画门窗矩形
( 5)用 EXTRUDE向内拉伸,高度为 -240
( 6)用布耳运算的减运算形成门、窗洞口
( 7) 在正立面图的状态下画门、窗立面
( 8)使用三维旋转命令使门窗以 X轴作为旋转轴旋转 90度。
5、建立二层的三维模型建立的方法与一层基本一致,与一层不同的是二层有阳台,现在说一下阳台的建立方法
( 1)用 PLINE命令画阳台的外轮廓线
( 2)用 EXTRUDE 拉伸
( 3)阳台封底,用 PLINE命令画阳台底部,
用面域命令建立一个面封底
6、坡屋顶的建立
( 1)用 PLINE命令画屋顶平面
( 2)画屋脊线
( 3)用 3DFACE命令封面,用 STRETCH命令拉伸面,拉伸三此。
( 4)最后用 MOVE命令组装图形六、三维建模实例
1、玻璃幕墙
( 1)用 PL命令画幕墙的轮廓线:
PL
0,0
A,A
-80
360,95
650,270
( 2) 原地复制一份
( 3)改变轮廓线的厚度和宽度值都为 5,颜色改为
254
改变另外的轮廓线厚度 600,颜色为 141
( 3)在平面图的状态下在轮廓线的两端画圆柱圆柱半径 2.5,高 600,颜色为 8号色,然后制作成图块。用 ME命令定距等分,等分距离为
100.5
( 4)转到正面状态把颜色为 254的轮廓线阵列 8行,行距为
595/7
2、三维沙发
( 1)画半径为 15的圆,矩形 60X20矩形修剪
( 2)建立面域
( 3)以距离沙发扶手 140竖线作为镜像线镜像扶手
( 4)画矩 280X30矩形
( 5) EXTRUDE拉伸 高度为 120
( 6)转西南等轴测
( 7)定义用户坐标( 3点)
( 8)画 135X30矩形
( 9) EXTRUDE拉伸 高度
280
( 10)用 F命令到圆角半径
30
( 11)三维旋转,靠背绕 Z轴旋转- 15度
( 12)所有对象绕 Z轴旋转 90度
( 13)用 BOX画沙发座垫 L=140 W=125 H=25
(14)圆角半径为 20
( 15) 三维镜像
( 16)并运算
( 17)赋材质渲染