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AutoCAD 中文版辅肋设计教程清华大学出版社第 13章 创建实体模型
本章导读
学习目标
本章要点
上机练习
习 题电脑基础 ·实例 ·上机系列丛书
AutoCAD 中文版辅肋设计教程清华大学出版社操作技能
绘制各种基本的三维实体
掌握将二维对象转换为三维实体的方法
掌握编辑三维实体和各种方法
能熟练运用布尔运算创建复杂实体
了解三维模型的消隐、着色和渲染
课时安排,3学时电脑基础 ·实例 ·上机系列丛书
AutoCAD 中文版辅肋设计教程清华大学出版社学习目标
实体模型与三维曲面在本质上是不相同的，实体模型是实心的物体，三维曲面仅表示物体的各个面。本章将学习绘制基本的三维实体、将二维对象转换为三维实体和利用布尔运算创建实体等知识，
从而使读者能够快速和准确地建立三维模型。
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AutoCAD 中文版辅肋设计教程清华大学出版社本章要点
绘制基本三维实体
将二维对象转换为三维实体
编辑三维实体
利用布尔运算创建复杂实体
三维模型的处理电脑基础 ·实例 ·上机系列丛书
AutoCAD 中文版辅肋设计教程清华大学出版社
13.1 绘制基本三维实体
AutoCAD提供了绘制长方体、球体、圆柱体、圆锥体等基本几何实体的命令，
通过绘制基本的三维实体对象并结合运用布尔运算，以及其他三维编辑命令，
可绘制出复杂的三维实体。
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13.1 绘制基本三维实体
13.1.1 绘制长方体
13.1.2 绘制球体
13.1.3 绘制圆柱体
13.1.4 绘制圆锥体
13.1.5 绘制楔体
13.1.6 绘制圆环体电脑基础 ·实例 ·上机系列丛书
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13.1.1 绘制长方体
绘制长方体的命令主要有如下几种调用方法。
选择“绘图 /实体 /立方体”命令。
单击“实体”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 BOX命令。
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13.1.2 绘制球体
绘制球体的命令主要有如下几种调用方法。
选择“绘图 /实体 /球体”命令。
单击“实体”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 SPHERE命令。
用户可根据中心点和半径或直径创建球体，
球体的纬线平行于 XY平面，中心轴与当前
UCS坐标系的 Z轴方向一致。
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13.1.3 绘制圆柱体
绘制圆柱体的命令主要有如下几种调用方法。
选择“绘图 /实体 /圆柱体”命令。
单击“实体”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 CYLINDER命令。
在绘制圆柱体过程中命令行中各选项含义如下：
椭圆 (E)
另一个圆心 (C)
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13.1.4 绘制圆锥体
绘制圆锥体的命令主要有如下几种调用方法。
选择“绘图 /实体 /圆锥体”命令。
单击“实体”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 CONE命令。
用 CONE命令绘制的圆锥体由圆或椭圆的底面和顶点来定义，默认情况下，圆锥体的底面位于当前 UCS坐标系的 XY平面，它的高可为正值或负值，且平行于 Z轴。
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13.1.5 绘制楔体
绘制楔体的命令主要有如下几种调用方法。
选择“绘图 /实体 /楔体”命令。
单击“实体”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 WEDGE命令。
使用 WEDGE命令可以创建楔体，楔体底面位于当前 XY平面，它的高度可以为正值，
也可以为负值，并与 Z轴平行。
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13.1.6 绘制圆环体
绘制圆环体的命令主要有如下几种调用方法。
选择“绘图 /实体 /圆环体”命令。
单击“实体”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 TORUS命令。
用 TORUS命令绘制的圆环体与当前 UCS坐标系的 XY平面平行，用户可先指定圆环体的半径或直径，再指定圆管的半径或直径。
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13.2 将二维对象转换为三维实体
在 AutoCAD中可通过拉伸面命令
SOLIDEDIT和旋转面命令 SOLIDEDIT
将二维对象转换为三维对象。
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13.2 将二维对象转换为三维实体
13.2.1 通过拉伸面创建实体
13.2.2 通过旋转面创建实体电脑基础 ·实例 ·上机系列丛书
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13.2.1 通过拉伸面创建实体
拉伸面创建实体的命令主要有如下几种调用方法。
选择“修改 /实体编辑 /拉伸面”命令。
单击“实体编辑”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 SOLIDEDIT命令。
该命令用于将所选择的三维实体组成面沿指定高度或路径进行拉伸，并可选取多个面同时进行拉伸操作。
在选择三维面的过程中，可按住 Shift键再单击三维面的方式来取消已选中的部分三维面。
若在“指定拉伸高度或 [路径 (P)]:”提示信息中选择“路径”
选项，可按用户指定的路径拉伸选中的三维面。
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13.2.2 通过旋转面创建实体
旋转面创建实体的命令主要有如下几种调用方法。
选择“修改 /实体编辑 /旋转面”命令。
单击“实体编辑”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 SOLIDEDIT命令。
该命令主要用于旋转所选择的三维实体组成面。它与
ROTATE3D命令的区别在于,ROTATE3D命令是对整体三维实体进行旋转，而旋转面命令是对实体的某个面进行旋转。
在旋转面的过程中，命令行会提示用户指定旋转轴线，
该轴线以第一选取的点为原点，第二点为轴线的正向。
因此，选择旋转轴时，点的选取顺序决定旋转方向。
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13.3 编辑三维实体
若要对三维体进行编辑操作，可在执行
SOLIDEDIT命令后，在命令行提示信息中选择“体”选项，然后再选择相应的选项即可。
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13.3 编辑三维实体
13.3.1 实体压印
13.3.2 分割实体
13.3.3 实体抽壳
13.3.4 实体清除
13.3.5 实体检查电脑基础 ·实例 ·上机系列丛书
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13.3.1 实体压印
实体压印的命令主要有如下几种调用方法。
选择“修改 /实体编辑 /压印”命令。
单击“实体编辑”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 SOLIDEDIT命令。
该命令可将一个选择的对象映射到三维实体上。弧线、圆、直线、多段线、椭圆、样条曲线、面域和三维实体等都可作为映射的对象。
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13.3.2 分割实体
分割实体的命令主要有如下几种调用方法。
选择“修改 /实体编辑 /分割”命令。
单击“实体编辑”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 SOLIDEDIT命 令。
该命令用于将没有公共部分的三维实体拆分为各自独立的三维实体。对于用 UNION命令创建的相互连接的单一实体不能拆分，但如果创建的组合实体没有公共部分，则可以拆分。
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13.3.3 实体抽壳
实体抽壳的命令主要有如下几种调用方法。
选择“修改 /实体编辑 /抽壳”命令。
单击“实体编辑”工具栏中的按钮。
在命令行中执行 SOLIDEDIT命令。
该命令可在三维实体上生成一个指定厚度的外壳,AutoCAD是通过向外平移三维实体原有的面而生成外壳的。
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13.3.4 实体清除
实体清除的命令主要有如下几种调用方法。
选择“修改 /实体编辑 /清除”命令。
单击“实体编辑”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 SOLIDEDIT命令。
该命令主要用于清除三维实体上多余的边线、顶点或映射对象。
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13.3.5 实体检查
实体检查的命令主要有如下几种调用方法。
选择“修改 /实体编辑 /检查”命令。
单击“实体编辑”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 SOLIDEDIT命令。
该命令用于检查所选择的图形是否为 ACIS实体，
即具有质量特性的三维实体。如是三维实体，执行该命令后，将会提示“此对象是有效的 ACIS实体。”。与这一选项有关的系统变量是
SOLIDCHECK。 SOLIDCHECK用于检查三维实体的有效性，默认设置为 1，即打开检查状态。
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13.4 利用布尔运算创建复杂实体
使用 AutoCAD提供的布尔运算方法可对三维实体模型进行编辑计算，从而创建出复杂多变的形体。布尔运算可对三维实体和二维面域进行求并、求差和求交等操作。
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13.4 利用布尔运算创建复杂实体
13.4.1 并集运算
13.4.2 差集运算
13.4.3 交集运算电脑基础 ·实例 ·上机系列丛书
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13.4.1 并集运算
并集运算的命令主要有如下几种调用方法。
选择“修改 /实体编辑 /并集”命令。
单击“实体编辑”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 UNION命令。
使用 UNION命令可将两个以上的面域或实体连接成组合域或复合实体。
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13.4.2 差集运算
差集运算的命令主要有如下几种调用方法。
选择“修改 /实体编辑 /差集”命令。
单击“实体编辑”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 SUBTRACT命令。
使用 SUBTRACT命令可从所选三维实体组或面域组中减去一个或多个实体或面域，以得到一个新的实体或面域。
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13.4.3 交集运算
交集运算的命令主要有如下几种调用方法。
选择“修改 /实体编辑 /交集”命令。
单击“实体编辑”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 INTERSECT命令。
INTERSECT命令用于确定多个面域或实体之间的公共部分，计算并生成相交部分形体，
而每个面域或实体的非公共部分则会被删除。
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13.5 三维模型的处理
三维模型创建完之后还必须对其相应处理，如消隐、着色和渲染等，它们都有利于观察创建的三维模型。
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13.5 三维模型的处理
13.5.1 消隐和着色
13.5.2 渲染电脑基础 ·实例 ·上机系列丛书
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13.5.1 消隐和着色
在 AutoCAD中可以根据需要对三维模型进行多种形式的消隐或着色处理，以便对其进行编辑和观察。
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13.5.1 消隐和着色
1.消隐对象
2.着色对象电脑基础 ·实例 ·上机系列丛书
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1,消隐对象
消隐命令主要有如下几种调用方法。
选择“视图 /消隐”命令。
单击“着色”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 HIDE命令。
使用 HIDE命令隐藏三维实体内部以及背部的线条，以实体模式显示。
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2,着色对象
着色命令主要有如下几种调用方法。
选择“视图 /着色”命令下的相应子命令。
单击“着色”工具栏中的相应按钮。
在命令行中执行 SHADEMODE命令。
着色处理有多种模式，其中消隐处理也属于着色处理的一种。 AutoCAD中的着色模式主要包括二维线框、三维线框、消隐、平面着色、体着色、带边框平面着色和带边框体着色等。着色处理后当前视图中的所有表面模型与实体模型均已改变。
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2,着色对象
执行命令过程中的各选项含义如下。
二维线框 (2D)
三维线框 (3D)
消隐 (H)
平面着色 (F)
体着色 (G)
带边框平面着色 (L)
带边框体着色 (O)
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13.5.2 渲染
创建好三维模型后，为了使创建的三维模型外观更加美观，可使用 AutoCAD
2005提供的三维渲染功能进行渲染处理。
一般情况使用 AutoCAD 2005只对简单的三维实体进行渲染，在渲染实体时可以设置渲染场景、光源、材质、贴图、
背景和雾化等参数。
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13.6 上 机 练 习
本章上机练习将绘制一个机座和一个连接管，通过练习读者可体会创建三维实体模型的基本方法。
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13.6 上 机 练 习
13.6.1 绘制机座
13.6.2 绘制连接管电脑基础 ·实例 ·上机系列丛书
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13.6.1 绘制机座
下面将制作机座实体，主要使用了
PEDIT,EXTURO命令进行绘制。
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13.6.2 绘制连接管
创建连接管，它包括圆管及其接头两部分。
其中圆管的外径为 1.5，内径与接头处的孔都为 0.75。先绘制弯管部分的拉伸路径，再绘制圆，用拉伸二维对象的方法将圆沿路径拉伸，然后用差集运算绘制弯管实体部分，接着绘制接头部分的平面图，将其拉伸，最后利用布尔运算进行差集与并集运算，完成整个连接管的绘制。
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13.7 习 题
（ 1）用所学知识绘制模型实体。
（ 2）绘制图形并对其进行渲染后。
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13.7 习 题电脑基础 ·实例 ·上机系列丛书
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13.7 习 题
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上机练习
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绘制各种基本的三维实体
掌握将二维对象转换为三维实体的方法
掌握编辑三维实体和各种方法
能熟练运用布尔运算创建复杂实体
了解三维模型的消隐、着色和渲染
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实体模型与三维曲面在本质上是不相同的，实体模型是实心的物体，三维曲面仅表示物体的各个面。本章将学习绘制基本的三维实体、将二维对象转换为三维实体和利用布尔运算创建实体等知识，
从而使读者能够快速和准确地建立三维模型。
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绘制基本三维实体
将二维对象转换为三维实体
编辑三维实体
利用布尔运算创建复杂实体
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13.1 绘制基本三维实体
AutoCAD提供了绘制长方体、球体、圆柱体、圆锥体等基本几何实体的命令，
通过绘制基本的三维实体对象并结合运用布尔运算，以及其他三维编辑命令，
可绘制出复杂的三维实体。
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13.1 绘制基本三维实体
13.1.1 绘制长方体
13.1.2 绘制球体
13.1.3 绘制圆柱体
13.1.4 绘制圆锥体
13.1.5 绘制楔体
13.1.6 绘制圆环体电脑基础 ·实例 ·上机系列丛书
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13.1.1 绘制长方体
绘制长方体的命令主要有如下几种调用方法。
选择“绘图 /实体 /立方体”命令。
单击“实体”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 BOX命令。
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13.1.2 绘制球体
绘制球体的命令主要有如下几种调用方法。
选择“绘图 /实体 /球体”命令。
单击“实体”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 SPHERE命令。
用户可根据中心点和半径或直径创建球体，
球体的纬线平行于 XY平面，中心轴与当前
UCS坐标系的 Z轴方向一致。
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13.1.3 绘制圆柱体
绘制圆柱体的命令主要有如下几种调用方法。
选择“绘图 /实体 /圆柱体”命令。
单击“实体”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 CYLINDER命令。
在绘制圆柱体过程中命令行中各选项含义如下：
椭圆 (E)
另一个圆心 (C)
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13.1.4 绘制圆锥体
绘制圆锥体的命令主要有如下几种调用方法。
选择“绘图 /实体 /圆锥体”命令。
单击“实体”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 CONE命令。
用 CONE命令绘制的圆锥体由圆或椭圆的底面和顶点来定义，默认情况下，圆锥体的底面位于当前 UCS坐标系的 XY平面，它的高可为正值或负值，且平行于 Z轴。
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13.1.5 绘制楔体
绘制楔体的命令主要有如下几种调用方法。
选择“绘图 /实体 /楔体”命令。
单击“实体”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 WEDGE命令。
使用 WEDGE命令可以创建楔体，楔体底面位于当前 XY平面，它的高度可以为正值，
也可以为负值，并与 Z轴平行。
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13.1.6 绘制圆环体
绘制圆环体的命令主要有如下几种调用方法。
选择“绘图 /实体 /圆环体”命令。
单击“实体”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 TORUS命令。
用 TORUS命令绘制的圆环体与当前 UCS坐标系的 XY平面平行，用户可先指定圆环体的半径或直径，再指定圆管的半径或直径。
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13.2 将二维对象转换为三维实体
在 AutoCAD中可通过拉伸面命令
SOLIDEDIT和旋转面命令 SOLIDEDIT
将二维对象转换为三维对象。
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13.2 将二维对象转换为三维实体
13.2.1 通过拉伸面创建实体
13.2.2 通过旋转面创建实体电脑基础 ·实例 ·上机系列丛书
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13.2.1 通过拉伸面创建实体
拉伸面创建实体的命令主要有如下几种调用方法。
选择“修改 /实体编辑 /拉伸面”命令。
单击“实体编辑”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 SOLIDEDIT命令。
该命令用于将所选择的三维实体组成面沿指定高度或路径进行拉伸，并可选取多个面同时进行拉伸操作。
在选择三维面的过程中，可按住 Shift键再单击三维面的方式来取消已选中的部分三维面。
若在“指定拉伸高度或 [路径 (P)]:”提示信息中选择“路径”
选项，可按用户指定的路径拉伸选中的三维面。
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13.2.2 通过旋转面创建实体
旋转面创建实体的命令主要有如下几种调用方法。
选择“修改 /实体编辑 /旋转面”命令。
单击“实体编辑”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 SOLIDEDIT命令。
该命令主要用于旋转所选择的三维实体组成面。它与
ROTATE3D命令的区别在于,ROTATE3D命令是对整体三维实体进行旋转，而旋转面命令是对实体的某个面进行旋转。
在旋转面的过程中，命令行会提示用户指定旋转轴线，
该轴线以第一选取的点为原点，第二点为轴线的正向。
因此，选择旋转轴时，点的选取顺序决定旋转方向。
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13.3 编辑三维实体
若要对三维体进行编辑操作，可在执行
SOLIDEDIT命令后，在命令行提示信息中选择“体”选项，然后再选择相应的选项即可。
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13.3 编辑三维实体
13.3.1 实体压印
13.3.2 分割实体
13.3.3 实体抽壳
13.3.4 实体清除
13.3.5 实体检查电脑基础 ·实例 ·上机系列丛书
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13.3.1 实体压印
实体压印的命令主要有如下几种调用方法。
选择“修改 /实体编辑 /压印”命令。
单击“实体编辑”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 SOLIDEDIT命令。
该命令可将一个选择的对象映射到三维实体上。弧线、圆、直线、多段线、椭圆、样条曲线、面域和三维实体等都可作为映射的对象。
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13.3.2 分割实体
分割实体的命令主要有如下几种调用方法。
选择“修改 /实体编辑 /分割”命令。
单击“实体编辑”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 SOLIDEDIT命 令。
该命令用于将没有公共部分的三维实体拆分为各自独立的三维实体。对于用 UNION命令创建的相互连接的单一实体不能拆分，但如果创建的组合实体没有公共部分，则可以拆分。
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13.3.3 实体抽壳
实体抽壳的命令主要有如下几种调用方法。
选择“修改 /实体编辑 /抽壳”命令。
单击“实体编辑”工具栏中的按钮。
在命令行中执行 SOLIDEDIT命令。
该命令可在三维实体上生成一个指定厚度的外壳,AutoCAD是通过向外平移三维实体原有的面而生成外壳的。
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13.3.4 实体清除
实体清除的命令主要有如下几种调用方法。
选择“修改 /实体编辑 /清除”命令。
单击“实体编辑”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 SOLIDEDIT命令。
该命令主要用于清除三维实体上多余的边线、顶点或映射对象。
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13.3.5 实体检查
实体检查的命令主要有如下几种调用方法。
选择“修改 /实体编辑 /检查”命令。
单击“实体编辑”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 SOLIDEDIT命令。
该命令用于检查所选择的图形是否为 ACIS实体，
即具有质量特性的三维实体。如是三维实体，执行该命令后，将会提示“此对象是有效的 ACIS实体。”。与这一选项有关的系统变量是
SOLIDCHECK。 SOLIDCHECK用于检查三维实体的有效性，默认设置为 1，即打开检查状态。
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13.4 利用布尔运算创建复杂实体
使用 AutoCAD提供的布尔运算方法可对三维实体模型进行编辑计算，从而创建出复杂多变的形体。布尔运算可对三维实体和二维面域进行求并、求差和求交等操作。
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13.4.1 并集运算
13.4.2 差集运算
13.4.3 交集运算电脑基础 ·实例 ·上机系列丛书
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13.4.1 并集运算
并集运算的命令主要有如下几种调用方法。
选择“修改 /实体编辑 /并集”命令。
单击“实体编辑”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 UNION命令。
使用 UNION命令可将两个以上的面域或实体连接成组合域或复合实体。
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13.4.2 差集运算
差集运算的命令主要有如下几种调用方法。
选择“修改 /实体编辑 /差集”命令。
单击“实体编辑”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 SUBTRACT命令。
使用 SUBTRACT命令可从所选三维实体组或面域组中减去一个或多个实体或面域，以得到一个新的实体或面域。
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13.4.3 交集运算
交集运算的命令主要有如下几种调用方法。
选择“修改 /实体编辑 /交集”命令。
单击“实体编辑”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 INTERSECT命令。
INTERSECT命令用于确定多个面域或实体之间的公共部分，计算并生成相交部分形体，
而每个面域或实体的非公共部分则会被删除。
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13.5 三维模型的处理
三维模型创建完之后还必须对其相应处理，如消隐、着色和渲染等，它们都有利于观察创建的三维模型。
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13.5.1 消隐和着色
13.5.2 渲染电脑基础 ·实例 ·上机系列丛书
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13.5.1 消隐和着色
在 AutoCAD中可以根据需要对三维模型进行多种形式的消隐或着色处理，以便对其进行编辑和观察。
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13.5.1 消隐和着色
1.消隐对象
2.着色对象电脑基础 ·实例 ·上机系列丛书
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1,消隐对象
消隐命令主要有如下几种调用方法。
选择“视图 /消隐”命令。
单击“着色”工具栏中的 按钮。
在命令行中执行 HIDE命令。
使用 HIDE命令隐藏三维实体内部以及背部的线条，以实体模式显示。
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2,着色对象
着色命令主要有如下几种调用方法。
选择“视图 /着色”命令下的相应子命令。
单击“着色”工具栏中的相应按钮。
在命令行中执行 SHADEMODE命令。
着色处理有多种模式，其中消隐处理也属于着色处理的一种。 AutoCAD中的着色模式主要包括二维线框、三维线框、消隐、平面着色、体着色、带边框平面着色和带边框体着色等。着色处理后当前视图中的所有表面模型与实体模型均已改变。
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2,着色对象
执行命令过程中的各选项含义如下。
二维线框 (2D)
三维线框 (3D)
消隐 (H)
平面着色 (F)
体着色 (G)
带边框平面着色 (L)
带边框体着色 (O)
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13.5.2 渲染
创建好三维模型后，为了使创建的三维模型外观更加美观，可使用 AutoCAD
2005提供的三维渲染功能进行渲染处理。
一般情况使用 AutoCAD 2005只对简单的三维实体进行渲染，在渲染实体时可以设置渲染场景、光源、材质、贴图、
背景和雾化等参数。
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13.6 上 机 练 习
本章上机练习将绘制一个机座和一个连接管，通过练习读者可体会创建三维实体模型的基本方法。
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13.6 上 机 练 习
13.6.1 绘制机座
13.6.2 绘制连接管电脑基础 ·实例 ·上机系列丛书
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13.6.1 绘制机座
下面将制作机座实体，主要使用了
PEDIT,EXTURO命令进行绘制。
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13.6.2 绘制连接管
创建连接管，它包括圆管及其接头两部分。
其中圆管的外径为 1.5，内径与接头处的孔都为 0.75。先绘制弯管部分的拉伸路径，再绘制圆，用拉伸二维对象的方法将圆沿路径拉伸，然后用差集运算绘制弯管实体部分，接着绘制接头部分的平面图，将其拉伸，最后利用布尔运算进行差集与并集运算，完成整个连接管的绘制。
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13.7 习 题
（ 1）用所学知识绘制模型实体。
（ 2）绘制图形并对其进行渲染后。
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13.7 习 题电脑基础 ·实例 ·上机系列丛书
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13.7 习 题
