AutoCAD建筑制图教程第10章三维建模工具

10.3 实体建模
二、母线实体建模

旋转（REVOLVE）命令 使用旋转命令，可以通过绕轴旋转对象来创建实体（或曲面）。
10.3 实体建模
二、母线实体建模

扫掠（SWEEP）命令 使用该命令，可以通过沿开放（或闭合）的二维或三维路径扫掠开 放（或闭合）的平面曲线（轮廓）来创建新实体或曲面。
10.3 实体建模
10.2 网格建模
一、创建三维网格
在AutoCAD2011中，创建三维网格包括：网格长方体、圆锥体、圆柱 体、棱锥体、球体、楔体和圆环体。具体如下左图所示。由此所建的称为 基本网格图元，是三维实体图元的等效形式。可通过对面进行平滑处理、 锐化、优化和拆分来重塑网格对象的形状，还可以拖动边、面和顶点以塑 造整体形状。其具体操作见下右图例。
二、曲面编辑建模

曲面过渡（SURFBLEND）命令 该命令在两个现有的曲面之 间创建连续的过渡曲面 。
曲面修补（SURFPATCH）命令 该命令用于创建新的曲面或封口以闭合现有曲面的开放边，也可以 通过闭环添加其他曲线以约束和引导修补曲面 。

10.4 曲面建模
二、曲面编辑建模

曲面延伸（SURFEXTEND）命令 该命令可按指定的距离拉长曲 面。通过对创建类型的选择，用户 既可以将新延伸的曲面作为原始曲 面的一部分进行合并，也可以创建 与原始曲面相邻的第二个曲面，并 将其附加到需延伸的曲面上。

实体模型（Solid Modeling）的描述除了常用的点、线、面外，还增加了体内和体外的判别
运算，所以它具有体的特征。在AutoCAD系统中，创建实体模型的方法有：几何体创建、拉伸 建模和旋转建模。同时，为了帮助用户创建更为复杂的几何形体，系统还提供了包括布尔运 算（Boolean Operation）在内的实体编辑命令。在上述三种三维模型类型中，实体模型的特 性最为优秀，其信息最完整，歧义最少，但由于其描述模型的数据量庞大，所以并不是常用 三维建筑模型创建命令的首选。

网格模型（Mesh Modeling），这种模型由用于定义三维形状的顶点、边和面（包括三角形
和四边形）组成。与实体模型不同，网格模型没有质量特性，其修改方法也很特殊：可以使 用锐化、分割以及增加平滑度的操作；可以拖动网格子对象（顶点、边和面）使对象变形； 为获得更细致的效果，还可以在修改网格之前优化特定区域的网格等等。
利用下图所示“平滑网格”工具栏中的各命令项，可以将其他的三 维对象转换为网格对象，或对已创建的网格对象进行平滑、锐化、优化 和拆分等处理。
10.2 网格建模
二、母线网格建模
所谓母线网格建模是指母线按照一定的运动方式所生成的网格曲面。 网格在M方向的密度受系统变量SURFTAB1控制，在N方向的密度受系统变量 SURFTAB2控制。M方向和N方向根据母线的运动方式而定义。

NURBS曲面
Nonuniform Rational B-spline Curve
（非均匀有理B样条曲线）的缩写。它是由 一系列加权控制点及一个或多个节点矢量定 义的B样条曲线或曲面。NURBS曲面不是关联 曲面，此类曲面具有控制点，使用户可以一 种更自然的方式对其进行造型。
10.4 曲面建模
一、母线（轮廓）建模

10.5 三维编辑命令
一、对象修改

三维对齐（ALIGN） 命令 该命令可在二维 和三维空间中将选 定对象与其他对象 对齐。 三维镜像（MIRROR3D）命令 该命令用于创建相对于某一平面的镜像对象，其操作和相应的二维命 令基本相同。 三维阵列（3DARRAY）命令 该命令用于在矩形或圆形的三维阵列中创建对象的副本。该命令的设 置与二维阵列命令基本相同，只是增加了第三维度的参数。
10.5 三维编辑命令
一、对象修改
AutoCAD中的三维对象修改命令有：三维移动、三维旋转、三维对 齐、三维镜像和三维阵列。

三维移动（3DMOVE）命令 该命令用于在三维视图中沿指定方向将对象移动指定距离。它等同于 二维移动命令MOVE，其后续提示也相似，用法也基本相同。
三维旋转（3DROTATE）命令 该命令用于绕任意的空间三维轴旋转指定的对象。
曲面圆角（SURFFILLET）命令 该命令用于在两个已完成的曲 面之间创建圆角曲面。

10.4 曲面建模
二、曲面编辑建模

曲面偏移（SURFOFFSET）命令 该命令用于创建与原始曲面相距指定距离的平行曲面。使用时可利 用“翻转方向”选项反转偏移的方向。
10.4 曲面建模
三、曲面编辑建模

转换为曲面”（CONVTOSURFACE）命令 该命令可将现有实体（包括：二维、三维实体；面域；开放的、具有 厚度的零宽度多段线；具有厚度的直线、圆弧及复合对象等）、曲面以 及网格转换为程序曲面。


10.5 三维编辑命令
二、实体编辑



实体编辑命令有：实体剖切、三维旋转、干涉、实体编辑工具栏 和布尔运算等。 实体剖切（SLICE）命令 该命令利用切割法的原理建模。其中的剖切面（平面或曲面）就好象 是切割用的刀，用户可利用它将模型实体中多余的部分剖去，剩余的部 分就是新创建的实体模型。 干涉（INTERFERE）命令 该命令通过从两个或多个实体的公共体积创建临时组合三维实体，来 亮显重叠的三维实体。 实体编辑工具栏 该命令其实是若干个小命令的组合。在AutoCAD中，这些命令都集中 在“实体编辑”的工具栏上（如下图所示），也存在于下拉菜单“修改 ”下的“实体编辑”里。
二、母线实体建模

放样（LOFT）命令 该命令通过指定一系列横截面来创建 新的实体或曲面。其中，横截面用于定义 结果实体或曲面的截面轮廓（即形状）， 而放样命令就用于在横截面之间的空间内 绘制实体或曲面。通常，横截面（为曲线 或直线）可以是开放的（例如圆弧），也 可以是闭合的（例如圆）。但至少要有两 个以上的横截面才可以造型。
10.1 简单建模方法
三、绘制三维多段线
该命令用于创建三维空间的多段线，其操作和多段线（PLINE）等命 令相似 。因为该命令中无“Width”和“Arc”选项，所以“三维多段线 （3DPOLY）”命令只能用来绘制宽度为零的直线段。
10.1 简单建模方法
四、绘制空间三维面
该命令用于在三维空间中的任意位置创建一个不透明 的平面。利用它可以生成一个“面化”的模型平面。虽然从 屏幕上看只是产生了一个四边形线框，但它与由LINE、 PLINE等命令产生的四边形有着本质的区别。
五、绘制空间三维网格
该命令用于在三维空间中的任意位置 创建一个不透明的平面。利用它可以生成 一个“面化”的模型平面。虽然从屏幕上 看只是产生了一个四边形线框，但它与由 LINE、PLINE等命令产生的四边形有着本质 的区别。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
10.1 简单建模方法
五、绘制空间三维网格
下图为一高低起伏的地形表面模型，该模型的创建由3DMESH命令和脚 本文件配合使用完成的。
在AutoCAD2011中，基于母线（轮廓）来创建曲面的命令有：拉伸（ EXTRUDE）、放样（LOFT）、平面曲面（PLANESURF）、旋转（REVOLVE） 、网络（SURFNETWORK）和扫略（SWEEP）。其操作方法与实体建模和网格 建模中的基本相同。下图所示为各命令应用的举例。
10.4 曲面建模

直纹网格（RULESURF）命令 该命令可在用户选择的两条边界图线间构成多边形网格以成为一有规 则的曲面。
10.2 网格建模
二、母线网格建模

平移网格（TABSURF）命令 该命令可以生成由一路径曲线 及方向向量构成的柱状面。

旋转网格（REVSURF）命令 该命令可通过设置一个轮廓线 及一个旋转轴线而画出立体网面图 形，建成的模型是一对称旋转的网 格。
10.4 曲面建模
曲面建模是AutoCAD软件新版本的新增功能之一。相比于实体建模和 网格建模，曲面建模的方法更为灵活，用户既可以利用程序曲面将多个曲 面作为一个关联组，也可以创建一种更自由的曲面形式——NURBS曲面。

程序曲面
指具有历史记录和解析信息但没有控制点的三维曲面对象。在AutoCAD中， 程序曲面是可以为关联曲面的唯一曲面类型，即它能保持与其他对象间的关系， 以便可以将它们作为一个组进行处理。
它由三维的直线和曲线组成，没有面和体的特征。其优点是简单、数据量少；缺点是不能进 行消隐和渲染处理。故对于形体复杂的建筑模型，该类型不是最好的选择。

曲面模型（Surface Modeling）指不具有质量或体积的薄抽壳。AutoCAD 提供两种类型的曲
面：程序曲面和NURBS曲面。使用程序曲面可利用关联建模功能，而使用NURBS曲面可利用控 制点造型功能。可以使用某些用于实体模型的相同工具来创建曲面模型：例如扫掠、放样、 拉伸和旋转。还可以通过对其他曲面进行过渡、修补、偏移、创建圆角和延伸来创建曲面。
第10章 三维建模工具
第10章 三维建模工具
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概 述
简 单 建 模 方 法
网
格
建
模
实
体
建
模
曲
面
建
模
三 维 编 辑 命 令
概
述
AutoCAD中的三维模型有四种类型：线架模型、曲面模型、实体模型和网格模型。它 们分别提供不同的功能，这些功能综合使用时可提供强大的三维建模工具套件。 线架模型（Wire-frame Modeling）是一种用点、直线和曲线等几何元素描述的轮廓模型，
多段线改变宽度 命令 这是AutoCAD2007中极具特色的绘图命令，它可以由直线与圆弧任意 组合成一个整体，而每一段图元还可以设定不同的宽度。



10.1 简单建模方法
二、等高度竖直面建模
在AutoCAD中，每一个对象都具有一些用来描述其特性的属性数据， 厚度就是其中的一项。所谓厚度是指对象的拉伸厚度，这是使特定对象具 有三维外观的一个特性参数，利用对该参数的修改，可使原本的二维图形 具有三维特性，成为所谓的三维模型。该法在建筑建模时经常用到。
10.1 简单建模方法
一、XY平面内建模

创建实线（TRACE）命令 利用该命令可创建一具有指定宽度的直线。 二维实体（SOLID——SO）命令 该命令是一个作法比较特殊的实体绘制命令，利用它可对一二维闭合 区域进行实体填充 。 面域（REGION——REG）命令 所谓面域（REGION）是指用闭合的形状或环创建的二维区域。
图中左侧为指定转换的原对 象，右侧为系统变量为不同 值时的转换效果： 左上图变量值=0，表示平滑 处理并优化； 右上图变量值=1，表示平滑 处理但不优化； 左下图变量值=2，表示镶嵌 面处理并优化； 右下图变量值=3，表示镶嵌 面处理但不优化。
10.4 曲面建模
三、曲面编辑建模

“转换为NURBS”（CONVTONURBS）命令 该命令可将现有的三维实体和程序曲面转换为NURBS曲面。但需要 说明的是无法将某些对象（例如网格对象）直接转换为NURBS曲面。在 这种情况下，可利用“转换为实体”（CONVTOSOLID）命令将对象先转 换为实体模型，或者利用“转换为曲面”（CONVTOSURFACE）命令，将 其转换为程序曲面，然后再将其转换为NURBS曲面。
10.2 网格建模
二、母线网格建模

边界网格（EDGESURF）命令 该命令由四个相邻边建立一孔斯（Coons）曲面片网格。
10.3 实体建模
对于比较复杂的工程形体，使用实体建模要比使用网格建模更容易， 并且实体模型还可以进行编辑运算（如并集、差集、交集等），所以在实 际应用过程中，实体建模比网格建模更受用户的青睐。但是实体建模也有 其致命的弱点：例如，当建模后的结果需要输出到其它软件进一步加工时 ，实体模型就远不如表面模型方便，有许多的应用软件可以处理表面模型 ，但却不接受实体模型（虚拟现实建模软件Multigen-Cruator就是一例， 它根本无法处理AutoCAD实体模型）。另外，相比于网格建模，实体建模 会占用更多的磁盘空间。
一、基本实体建模
在AutoCAD，可以直接创建的基本实体造型有七个，分别是：长方 体、圆锥体、圆柱体、球体、圆环体、楔体和棱锥体，通常这些造型称 为实体图元。
10.3 实体建模
二、母线实体建模

拉伸（EXTRUDE）命令 该命令是AutoCAD实体建模时，使用频率极高的命令之一。它通过 拉伸选定的对象来创建实体。具体操作时，可以沿指定的路径拉伸对 象，也可以按照指定的高度值和倾斜角度的方法来确定拉伸方式。