第十三讲 三维实体模型及观察

合集下载

三维实体模型使用说明

三维实体模型使用说明

三维实体模型使用说明
打开各章三维实体模型的WORD文档,双击文档上相应的图形可打开CAD实体模型(注意关CAD时请勿保存)
双击word文档中的图形,系统会启动AutoCAD系统。

打开立体图后,找到并打开AutoCAD的“三维动态观察器”(将鼠标移至任意工具栏上,单击右键,回弹出菜单。

从中选择“三维动态观察器”,然后打开),点击“三维动态观察器”,便可对三维实体进形旋转操作,从各个方位对立体图进行观察。

注:“三维动态观察器”AUTOCAD2010版本叫“动态观察”。

下面暗灰色的图是就是AUTOCAD2010的界面。

双击word文档中的图形
将鼠标移至任意工具栏上
AOTUCAD2006的界面
单击“三维动态观察器”(AUTOCAD2010版本叫“动态观察”)
弹出“三维动态观察器”工具栏(在AUTOCAD 中叫“动态观察”)
用鼠标将“三维动态观察器”工具栏移到合适的位置
点击“三维动态观察器”,屏幕中央出现一个转动轨迹球。

在CAD2010中点击“自由动态观察”
方位对立体图进行观察。

9-三维观察与实体表示

9-三维观察与实体表示

1)
生成过程
• 通过在空间区域内,对各点重复使用指定的变换函数,可 以生成一个分形物体。如果P0=(x0, y0, z0)是选定的初始 点,则每次重复变换函数F的计算,可以生成后续层: P1=F(P0), P2=F(P1), P3=F(P2)…… • 虽然分形物体包含无限的细节,但我们引用的是有限次的 变换函数,当增加变换次数以产生更多细节时,只是表示 接近“真实”分形。
3.4
八叉树
• 四叉树——对于一个非匀质区域,连续细分象限直到所有 的象限都是同质的;
3.4
八叉树
• 八叉树编码——是将三维空间区域分成前后、左右、上下等部分8
个小立方体,并且在树上的每个节点处存储8个元素。如果小立方体 单元为满或为空,表示该立方体完全在形体中或完全不在形体中,则 其停止分解;对部分形体占有的小立方体需进一步分解为8个子立方 体,直至所有小立方体单元要么全部满,要么全部空,或已分解到规 定的分解精度为止。
1、三维观察
通常图形输出设备(显示器,绘图仪等)都是二维的,所以要 将三维坐标系下图形上各点的坐标转化为某一平面坐标系下的 二维坐标。
1、三维观察
1、三维观察
1.1 平行投影
•平行投影可分成两类:正投影和斜投影。
1.1 平行投影
• 正投影又可分为:三视图和正轴测。 • 当观察平面与某一坐标轴垂直时,得到的投影为三视 图;否则,得到的投影为正轴测图。
3.4
优点:
• • • • • • •
八叉树
可以表示任何物体,且表示的数据结构简单; 简化了物体的集合运算。只需同时遍历参加集合运算的两物体相应 的八叉树,无需进行复杂的求交运算; 简化了隐藏线(或面)的消除,因为在八叉树表示中,物体上各元 素已按空间位置排成了一定的顺序; 算法适合于并行处理。 没有边界信息,不适于图形精确显示,是物体的非精确表示; 对物体进行几何变换困难; 占用大量存储。

图形学课件之三维实体造型

图形学课件之三维实体造型

v=24,e=36,f=15 r=3,s=1,h=1
v=16,e=32,f=16 r=0,s=1,h=1
14
数据模型——分解表示
空间位置枚举表示

选择一个立方体空间,将其均匀划分 用三维数组C[I][J][K]表示物体,数组中的元素与 单位小立方体一一对应

15
数据模型——分解表示
八叉树(octrees)表示
适用于工业上标准件的表示
H R 正方体
H R 圆柱 R 圆锥
H
28
一条边有两个 以上的邻面
点P的邻域非 单连通 10
数据模型——边界表示
欧拉特征

设表面s由一个平面模型给出,且v,e,f分别表示其顶点、 边和小面的个数,那么v-e+f是一个常数,它与s划分形 成平面模型的方式无关。该常数称为Euler特征。 v-e+f=2
欧拉公式
v=8,e=13,f=7
11
数据模型——边界表示
欧拉物体

满足欧拉公式的物体
欧拉运算

增加或者删除面、边和顶点以生成新的欧拉物 体的过程
12
数据模型——边界表示
欧拉运算时,必须要保证欧拉公式和下述条件成 立,才能够保证形体的拓扑有效性。

面单连通,没有孔,且被单条边环围住; 实体的补集是单连通,没有洞穿过它; 边完全与两个面邻接,且每端以一个顶点结束; 顶点至少是三条边的汇合点。
数据模型——特征表示
产生背景 传统的基于几何和拓扑信息的建模方法

效率较低 需要用户懂得几何造型理论 用他们熟悉的设计特征来对物体进行建模 实体造型系统需要与应用系统的集成
用户需求

章09三维实体建模简介

章09三维实体建模简介

a)绘制二维图形
b)创建面域拉伸建模
图9-20 拉伸二维图形绘制三维实体例
17
9.5.3 旋转二维图形绘制三维实体 可以旋转闭合多段线和面域等成为三维立体模型,将一个
闭合对象绕当前UCS X轴或Y轴旋转一定的角度生成实体。也 可以绕直线、多段线或两个指定的点旋转对象。 启用“旋转”命令来创建三维实体有三种方法:选择“绘图 “→“建模”→“旋转”菜单命令,
b)面域并集运算 c)面域差集运算 d)面域交集运算
图9-18 面域布尔运算
15
9.5.2 拉伸二维图形绘制三维实体 通过拉伸将二维图形绘制成三维实体时,该二维图形必须
是一个封闭的二维对象或由封闭曲线构成的面域,并且拉伸的 路径必须是一条多段线。若拉伸的路径是由多条曲线连接而成 的曲线时,则必须选择“编辑多段线”工具将其转化为一条多 段线,该工具按钮位于“修改Ⅱ”工具栏中。利用直线、圆弧 等命令绘制的一般闭合图形是不能直接进行拉伸,此时用户需 要将其定义为面域。
图9-7 表面模型例
5
9.2.3 实体模型 实体模型是三维模型中最高级的一种,利用实体模型可以
计算实体模型的体积、质量、重心、惯性矩等。实体模型不仅 具有线和面的特征,而且还具有体的特征,各实体对象间可以 进行各种布尔运算操作,从而创建复杂的三维实体图形。可以 对实体模型设置颜色、材质并进行渲染,从而创建出一幅逼真 的效果图。在AutoCAD2007中创建的基本实体模型如图9-8所 示。
在三维的世界坐标系中,坐标值表示方法包括直角坐标、
柱面坐标以及球面坐标等三种形式。
三维直角坐标系:空间点的三维坐标值使用基于当前坐标
原点的(X,Y,Z)来表示(绝对坐标),除绝对坐标外,还可
以使用基于上一个输入点的相对坐标(在坐标值前加符号@)。 柱坐标系:使用XY平面的角和沿Z轴的距离来表示如图9-

十三 三维实体模型及观察-备用笔记

十三 三维实体模型及观察-备用笔记

一、三维动态观察器1、调用:“三维动态观察器”工具栏“标准工具栏”→三维动态观察器下拉菜单:视图→三维动态观察器二、三维调整距离1、功能:通过调整距离,放大或缩小观察对象。

2、使用方法:按下鼠标左键,向上拖动鼠标,视图放大;向下拖动鼠标,视图缩小。

三、三维调整剪裁平面1、功能:是一种剖视方法,以便观察三维图形内部的结构。

2、使用方法:(做一个圆环斜放,效果比较好)调整前向剪裁:设置前向剪裁平面的位置调整后向剪裁:设置后向剪裁平面的位置创建剖切面:将前后前向剪裁平面成组移动前向剪裁开/关:打开前向剪裁效果后向剪裁开/关:打开后向剪裁效果四、设置视点1、下拉菜单:视图→三维视图→视点2、格式:命令:VPOINT当前视图方向: VIEWDIR=0.0000,0.0000,1.0000指定视点或[旋转(R)] <显示坐标球和三轴架>:(1)指定视点:指定一个点作为视点方向。

(输入视点三维坐标,视角为此点指向原点的方向)主视图:视点坐标为0,1,0 (从Y轴方向看)俯视图:视点坐标为0,0,1 (从Z轴方向看)右视图:视点坐标为1,0,0 (国外的图纸很多用右视图)左视图:视点坐标为–1,0,0西南等轴侧视图:视点坐标为–1,1,-1东北等轴侧视图:视点坐标为1,1,1(2)旋转R:根据角度来设置视点。

输入XY 平面中与X 轴的夹角<8>:输入与XY 平面的夹角<73>:(3)显示坐标球和三轴架五、视点预置下拉菜单:视图→三维视图→视点预置1、与X轴的角度2、与XY平面的角度。

3-5-三维实体显示

3-5-三维实体显示

坐标转换
观察坐标系 与世界坐标系
Zw
V4
. Pw
V2 V1
观察坐标的确定: 以 View 的反方向为 Zv,与 它垂直的两个方向为Xv,和Yv。 变换坐标 = 坐标重合 V3
Yw
Xw
View
.
Zv
Yv
Xv
坐标转换
观察坐标系 与世界坐标系
Zw
V4
. Pw
V2 V1
观察坐标的确定: 以 View 的反方向为 Zv,与 它垂直的两个方向为Xv,和Yv。 变换坐标 = 坐标重合 V3
尽管是同一实体,观察角 度不一样,其显示的坐标也 不一样。
坐标转换
观察坐标系
View 1
与世界坐标系
Zw
V4 V 1’(V 4’) V 3’
V2
V1
V3
Xw
Yw
V 2’
V 1’=V 4’=(0, 0, 0)
V 2’=(10, 0, 0) V 3’=(0, 10, 0)
V 1 (0, 0, 0) V 2 (10, 0, 10) V 3 (0, 10, 0) V 4 (0, 0, 10)
1 0 T 0 xi 0 1 0 yi 0 0 1 zi 0 0 0 1
Xw
View
.
Zv
Yw
Yv
Xv
坐标转换
观察坐标系 与世界坐标系
Zw
V4
. Pw
V2 V1 V3
设三维形体在空间的平移 设三维形体绕Z轴旋转γ 设三维形体绕Y轴旋转β 设三维形体绕X轴旋转α 量分别为:Xi,Yi,Zi 角, 则平移变换矩阵为 则变换矩阵Tz为: 则变换矩阵Ty为: 则变换矩阵Tx为:

三维实体建模详解

三维实体建模详解

三维实体建模三维实体建模的方法主要有以下几种方式如:三维线架建模、叠加法建模、混合建模法等。

在三维实体建模中,具体运用何种建模法,应根据模型的具体情况而定。

●三维线架法建模:三维线架建模法是指在空间各坐标平面内绘制相应的平面图,由这些平面图图形搭建起空间的三维线架图。

然后,用生成三维实体的命令,创建三维实体模型。

●叠加建模法:叠加法建模是指在创建的基本实体的基础上,通过加、减实体进行实体模型的创建。

●混合法建模:混合法是综合以上的建模方法。

【实训任务1】运用“线架结构建模法”绘制如图1所示的支架三维实体模型。

图1 支架三维实体模型●应用线架结构建模方法创建三维模型的操作步骤:在前视平面上绘制草图(1)在前视平面中绘制平面图形。

单击【视图】工具栏上的【前视】工具按钮,将【前视平面】设置为当前的绘图面。

绘制如图1-1所示的图形,并将图形2、5生成【面域】。

在前视平面上,绘制6个独立的图形,其中:二个同心圆(3、4):其中心高度为50,圆直径大小分别为“70”和“38”(将生成圆筒造型);二个矩形(1、5):下面的矩形其大小为:70 ×5(该矩形将生成支架底坐标底部的通槽)。

上面的矩形大小为:图1-2 在前视平面绘制平面图8 × 48(该矩形将生成上面的“开口通槽”)。

草图(2):用于创建圆筒两端的支撑。

长度为70,高度为35,垂直高度为50,其圆弧半径比R35略小一点。

直线(6):该直线用于定位直径分别为26和16的圆。

直线的长度为85,垂直高度为90。

在左视平面上绘制草图(2)在左视平面上绘制草图。

单击【视图】工具栏上的【左视】工具按钮,将【左视平面】设置为当前的绘图面。

绘制如图1-3所示的图形,并将各图其生成【面域】。

在左视平面上绘制4个独立的图形。

其中:底座草图(7):如图中“红色”图形所示。

坚固座草图(8):宽度为40,顶端圆弧半径为R20,圆弧中心高度为90。

两个同心圆(9、10):用于创建紧固座图1-3 在左视平面上绘制草图两端的沉孔造型。

第13章三维实体造型基础

第13章三维实体造型基础

第9章 绘制三维实体
节目录
AutoCAD2008中文版应用教程
9.2 绘制基本三维实体
9.2.2 用拉伸的方法绘制直柱体和台体
“视觉样式”控制台和“视觉样式” 工具选项板中各命令主要用来设置显 示三维实体的视觉样式、三维实体面 的显示方式和三维实体边的显示方式。
第9章 绘制三维实体
节目录
AutoCAD2008中文版应用教程
9.1 三维建模工作界面
9.1.2 三维工作界面中的面板
AutoCAD 2008三维工作界面中的面板,默认布置在界面右侧的上部。
AutoCAD2008中文版应用教程
第9章 绘制三维实体
9.1 三维建模工作界面 9.2 绘制基本三维实体 9.3 绘制组合体
9.4 用多视口绘制三维实体 9.5 编辑三维实体 9.6 动态观察三维实体 上机练习与指导
第9章 绘制三维实体
节目录
AutoCAD2008中文版应用教程
9.1 三维建模工作界面
AutoCAD 2008提供的基本实体包括:多段体、长方体、楔体 (三棱柱体)、圆锥体、球体、圆柱体、棱锥面(棱锥体)、圆环 体。绘制这些基本实体的命令按钮,依次布置在面板“三维制作” 控制台中的最上行。
面板上绘制基本实体的命令按钮
第9章 绘制三维实体
节目录
AutoCAD2008中文版应用教程
9.2 绘制基本三维实体
第9章 绘制三维实体
节目录
AutoCAD2008中文版应用教程
9.2 绘制基本三维实体
9.2.1 用实体命令绘制基本体
3. 绘制底面为侧平面的基本体
以绘制底面为侧平面的圆柱为例。 具体操作步骤如下:
③ 输入实体命令 。

三维实体

三维实体
重点: 实心体模型的建立和编辑 难点:有关Solid工具条中的Solprof、Solview、
Soldraw命令用于实心体模型的图纸的设置和输出
实体工具条
Setup View Setup Drawing Box Setup Profile interfere
Sphere Cylinder Cone Wedge Torus
拉伸实心体(Extrude)
用Extrude命令可以将很多平面对象拉伸为实心体,拉伸的对象为圆、椭圆、
封闭的平面样条曲线、多段线、面域、平面实心体、三维面等 1、沿被拉伸对象所确定的UCS的Z轴方向拉伸 拉伸时可以指定拔模斜角,当角度为正时向内倾斜,为负时实体向外倾斜。 此外,椭圆和封闭的样条曲线的拉伸斜角只能为0,否则系统也将出现错误 的提示,表示拉伸操作不能进行。
视口名称-vis
功能
用来放置可见轮廓线
视口名称-dim 用来放置标注线 视口名称-hid 用来放置不可见轮廓线
视口名称-hat 用来放置剖切线
使用soldraw 命令绘制浮动视口中的实心体的轮廓线 选择的视口只能是用solview创建的浮动视口,对于使用solview 命令的 section 选项建立的浮动视口,solview 命令还将生成剖视图,并自动给剖 面填充阴影线。
这里的比例是图页(图纸空间)与实际打印出来的图纸之间的比例
•调整图形在页面上的位置 有居中打印和相对于可打印区域的左下角进行偏移两种情况的选择。
对实心体模型进行图纸设置
使用Solview 命令设置实心体的视图
对于三维实心体,用户一般不要用mview 命令或vports命令创建浮动视口,因为 soldraw命令只能识别solview 命令创建的浮动视口。

三维模型简介(分析“模型”文档)共58张PPT

三维模型简介(分析“模型”文档)共58张PPT
• 可以将三维模型转换为多个视图,即标有尺寸的二维 产品图,从而得到两者的2最佳形式。
• 可以将三维模型生成有真实感的渲染图,渲染图通常 更能清晰地展示设计,有利于查找设计缺陷,验证设 计,并可用于产品的演示与文档说明。
1、AutoCAD的三维功能
• 有完整的三维坐标系统,可用于空间内任何位置的点与图形对象
指向 X 轴的正方向。如图所示,
伸出食指和中指,食指指向 Y 轴 的正方向。中指所指示的方向 即 Z 轴的正方向。通过旋转 手,可以看到 X、Y 和 Z 轴如 何随着 UCS 的改变而旋转。 6
2、还可以使用右手定则确定三维 空间中绕坐标轴旋转的正方向。 将右手拇指指向轴的正方向, 卷曲其余四指。右手四指所指 示的方向即轴的正旋转方向。
世界坐标系 (WCS)
• WCS:World Coordinate System 世界坐标系
• WCS是AutoCAD的内定直角坐标系统,也 是“惟一固定”的坐4标7 系统。
• X轴为水平轴,Y轴为垂直轴,Z轴则垂直 于XY平面
UCS命令
48
49
50
第三点位于新坐标系的
第一象限内(或新的Y
的定位。 对象将绘制在当前 UCS 的 XY 平面上。
以如在下果三提 启 维示用空• 可了间以动中有 进帮态创助输建一 行用入对户,象个 操提可时可作高以,工使可移。作用以效使#动率用前:笛缀的卡来尔指用坐定标户绝、对坐柱坐坐标标标或系球坐统标定,位点有。助于点的输入和在局部区域
颜规色划有 和助组• 于织用模可户型区,以分以各便在个可视以空图关中闭间的图对层任象,何。减少位模型置的视设觉复置杂程视度。点,从而能够沿任意方向观察对
2、AutoCAD中的三维坐标系统

7.3?观察三维实体7.4?显示三维实体 课件(共18张PPT)-中职《AutoCAD》同步教学

7.3?观察三维实体7.4?显示三维实体 课件(共18张PPT)-中职《AutoCAD》同步教学

图7-17 变量FACETRES取值与三维实体的关系(概念效果对比)
2. 设置视觉样式 该命令可设置当前视口的视觉样式类型,其显示效果如 图7-18所示。
图7-18 不同“视觉样式”的效果图
1) 命令输入 (1) 面板按钮:单击“常用”选项卡的“视图”面板中 的“视觉样式”下拉框的相应按钮。 (2) 功能区:单击“可视化”选项卡的“视觉样式”面 板中的“视觉样式”下拉框的相应按钮。 (3) 工具按钮:单击“视觉样式”工具栏中相应按钮
图7-14 利用“3DFORBIT”命令动态观察三维实体
7.4 显示三维实体
1. 设置系统变量 1) ISOLINES
命令:ISOLINES↙ 输入 ISOLINES 的新值 <4>: 变量ISOLINES用于设置三维实体上每个曲面的轮廓素 线的数目,取值范围为0~2047的整数,默认值为4。 ISOLINES取值与三维实体的关系,如图7-15所示。
2) 操作步骤 命令:3DFORBIT↙
按Esc或Enter键退出,或者单击鼠标右键显示快捷菜单。 这时屏幕上便出现了一个圆形的轨迹球,坐标系的图标变成 彩色,十字光标也发生了变化,如图7-14所示,这表明 AutoCAD正进入交互式的视图状态。一直按着鼠标左键不 放,并拖动鼠标,就可以旋转三维对象,从不同角度观察, 当认为合适时便松开左键确认。
第7章 三维建模
7.1 概述 7.2 用户坐标系 7.3 观察三维实体 7.4 显示三维实体 7.5 创建三维实三维实体7.4 显示三维实体
1. 利用“视图”工具栏,选择特殊视点观察三维实体 利用“视图”工具栏,如图7-12所示,通过相应按钮快 速选择一些特殊视点观察三维实体(如常用的主视图、俯视 图、左视图、西南等轴测等),如图7-13所示。

《三维实体建模》课件

《三维实体建模》课件
《三维实体建模》PPT课 件
探索三维实体建模的世界,在这个课件中,我们将介绍三维实体建模的基本 概念、传统方法和软件工具,以及各种建模技术和应用领域。
三维实体建模简介
介绍三维实体建模的定义、重要性和应用范围,以及本课件的目标和结构。
传统三维建模方法概述
概述传统的三维建模方法,包括构造法、参数法、实体法、折叠法和分形法, 探索它们的原理和适用场景。
3 雕刻透镜
介绍使用雕刻透镜来快速添加复杂纹理和模式的方法。
曲面造型技术
1
NURBS曲面
学习使用NURBS曲面来创建光滑和精确的
多边形建模
2
曲线和曲面。
探索使用多边形网格建模技术来创建复
杂的曲面几何体。
3
次表面散射
了解使用次表面散射材质来模拟真实的 光照效果。
三维分形建模技术
介绍使用分形算法和参数化模型来创建具有自相似性和复杂结构的模型。
三维建模软件介绍
介绍市场上常见的三维建模软件,如AutoCAD、3ds Max、Blender和Zbrush等,以及它们的特点和用途。
三维建模工具的基本操作
1
选择工具
学习如何使用选择工具来选择和编辑三维模型的不旋转工具以在三维空间中移动和旋转模型。
3
缩放和变形工具
了解如何使用缩放和变形工具来调整模型的大小和形状。
几何体建模技术
基本几何体
学习如何使用基本几何体 (如立方体、球体和圆柱体) 来构建三维模型。
布尔运算
探索布尔运算的原理和应用, 以实现复杂几何体的建模。
参数化建模
了解如何使用参数化建模技 术来创建可调整和重复使用 的模型。
自由形体建模技术
手工雕刻

三维模型相关知识介绍课件

三维模型相关知识介绍课件
三维扫描仪(3 Dimensional Scanner)又称为三维数字化仪(3 Dimensional Digitizer)。它是当前使用的对实际物体三维建模的重要工具之一。它能快速方 便的将真实世界的立体彩色信息转换为计算机能直接处理的数字信号,为实物数 字化提供了有效的手段。它与传统的平面扫描仪、摄像机、图形采集卡相比有很 大不同:首先,其扫描对象不是平面图案,而是立体的实物。其次,通过扫描, 可以获得物体表面每个采样点的三维空间坐标,彩色扫描还可以获得每个采样点 的色彩。某些扫描设备甚至可以获得物体内部的结构数据最后,它输出的不是二 维图像,而是包含物体表面每个采样点的三维空间坐标和色彩的数字模型文件。 这可以直接用于CAD或三维动画。彩色扫描仪还可以输出物体表面色彩纹理贴 图。
3
二、建模方式
目前物体的建模方法,大体上有三种: • 第一种方式利用三维软件建模; • 第二种方式通过仪器设备测量建模; • 第三种方式利用图像或者视频来建模。
4
二、建模方式
2.1 三维软件建模
目前,在市场上可以看到许多优秀建模软件,根据最终的应用行业不同, 又大致分为两类: 一类是工业设计建模软件,比较知名的有AutoCAD,CATIA,Solidworks, pro\e (Creo ) ,UGNX, Rhino等等;
建模
材质 绑定
26
现代动画制作流程
故事版
画面设计
角色设计 动画
建模 layout
材质 绑定
27
现代动画制作流程
故事版
画面设计 灯光
角色设计 动画
建模 layout
材质 绑定
28
现代动画制作流程
故事版 分层渲染
画面设计 灯光
角色设计 动画

三维形体的真实感显示详解演示文稿

三维形体的真实感显示详解演示文稿
由此可得:
按R、G、B三种颜色分量展开计算得:
现在是16页\一共有48页\编辑于星期六
用Phong模型进行计算时,对物体表面上每个点P,均需计 算光线的反射方向R,再由V计算(R·V),为减少计算,可作如下假设:
a) 光源在无穷远处,即光线方向L为常数;
b) 视点在无穷远处,即视线方向V为常数;
c) 为避免计算反射方向R,用(H·N)代替(R·V), 这里H为L和V的平分向量 ,即: H =(L+V)/ | L+V |
Z-Buffer算法在象素级上以近物取代远物。形体在屏幕上的 出现顺序是无关紧要的。这种取代方法实现起来远比总体排序灵 活简单,有利于硬件实现。
然而Z-Buffer算法存在缺点:占用空间大,没有利 用图形的相关性与连续性。 Z-Buffer算法以算法简单著 称,但也以占空间大而闻名。
Z-Buffer算法需要开一个与图象大小相等的缓存数 组ZB,可一次性显示。
现在是20页\一共有48页\编辑于星期六
为了得到屏幕上某象素点所对应的物体上点的颜色, 假定作经过该象素点的一条射线,射线平行于观察视线, 则射线与多面体物体可能有多个交点。
如果物体不是透明的,则处于最前面的交点的颜色即为所求, 如右图所示。
最简单的算法——Z缓冲区(Z-Buffer)算法
现在是21页\一共有48页\编辑星期六
现在是19页\一共有48页\编辑于星期六
2)浓淡图绘制算法
通过前面介绍的Gouraud模型、Phong光照模型可计 算物体表面上点的颜色值。
为了显示形体的三维真实感效果图,下面介绍多面体 浓淡图的如何绘制。
由于空间三维物体是连续点集。显然直接计 算点的颜色将无法确定计算采样点的位置和数 目。
事实上,我们仅能看到屏幕所能显示的区域。如果能够求得 屏幕上每一个象素点所对应的物体上点的颜色,这样就可绘制整 个图形。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第十三讲三维实体建模及观察
一、三维模型分类:线框模型、曲面模型、实体模型
二、创建三维实体模型思路:
1、创建基本三维造型(实体图元)如:长方体、圆锥体、圆柱体、球体、楔体、棱锥体和圆环体。

然后对这些形状进行合并,找出它们差集或交集(重叠)部分,结合起来生成更为复杂的实体。

2、通过以下任意一种方法从现有对象创建三维实体和曲面:
●拉伸对象
●沿一条路径扫掠对象
●绕一条轴旋转对象
●对一组曲线进行放样
●剖切实体
●将具有厚度的平面对象转换为实体和曲面
第一节视图工具栏
视图工具栏
平面视图:俯视图、仰视图、左视图、右视图、主视图、后视图
立体视图:西南等轴测视图、东南等轴测视图、东北等轴测视图、西北等轴测视图
第二节建模工具栏
建模命令调用方式:
建模工具栏
下拉菜单:绘图→建模
三、多段体
命令: _Polysolid
指定起点或[对象(O)/高度(H)/宽度(W)/对正(J)] <对象>:
指定下一个点或[圆弧(A)/放弃(U)]:
指定下一个点或[圆弧(A)/闭合(C)/放弃(U)]:
说明:
(1)对象(O):沿着某条多段线、样条曲线、未封闭的云线等生成多段体。

(2)高度(H):设定多段体高度,缺省值为:80。

(3)宽度(W):设定多段休的宽度,缺省值为:5
(4)对正(J):
输入对正方式[左对正(L)/居中(C)/右对正(R)] <居中>:
四、长方体
命令: _box
指定第一个角点或[中心(C)]: 输入底面的第一角点
指定其他角点或[立方体(C)/长度(L)]: 输入底面的第二角点
指定高度或[两点(2P)]: 输入长方体高度
说明:
(1)中心(C):输入底面的中心。

(2)立方体(C):画立方体,长、宽、高相等。

(3)两点(2P):输入两点,确定高度。

五、楔体
六、圆锥体
用法一:以圆作底面创建圆锥体的步骤
指定底面中心点。

指定底面半径或直径。

指定圆锥体的高度。

用法二:以椭圆作底面创建圆锥体的步骤
输入e(椭圆)。

指定第一条轴的一个端点。

该点是第一条轴的起点。

指定第一条轴的另一个端点。

该点是第一条轴的终点。

指定第二条轴的端点(长度和旋转)。

指定圆锥体的高度。

用法三:创建实体圆台的步骤
指定底面中心点。

指定底面半径或直径。

输入t(顶面半径)。

指定顶面半径。

指定圆锥体的高度。

用法四:创建由轴端点指定高度和方向的实体圆锥体的步骤
指定底面中心点。

指定底面半径或直径。

在命令行中,输入a。

指定圆锥体的轴端点。

此端点可以位于三维空间的任意位置。

七、球体
说明:在命令状态下,可单独设置ISOLINES值,值越大(2的N次方),表面越光滑,但速度越慢。

八、圆柱体
九、圆环体
十、棱锥面
十一、螺旋
十二、平面曲面
十三、三维线段对象:三维点、三维多段线、三维直线、三维射线、三维曲线等。

1、绘制三维多段线:(可输入Z坐标,平面时Z坐标为0,可省略)
A.下拉菜单:绘图→三维多段线
B.注意:三维多段线只能是定宽度,不能为每段线单独设置宽度,而且也不能绘制圆弧段。

C.编辑三维多段线:PEDIT (类似编辑二维多段线)
提示:输入选项[闭合(C)/编辑顶点(E)/样条曲线(S)/非曲线化(D)/放弃(U)]:
第三节三维实体观察
一、视觉样式工具栏
输入选项[二维线框(2)/三维线框(3)/三维隐藏(H)/真实(R)/概念(C)/其他(O)] <当前>:
●二维线框:显示用直线和曲线表示边界的对象。

光栅和OLE 对象、线型和线宽都是可见的。

●三维线框视觉样式:显示用直线和曲线表示边界的对象。

显示一个已着色的三维UCS 图标。

●三维隐藏视觉样式:显示用三维线框表示的对象并隐藏表示后向面的直线。

●真实视觉样式:着色多边形平面间的对象,并使对象的边平滑化。

将显示已附着到对象的材质。

●概念视觉样式:着色多边形平面间的对象,并使对象的边平滑化。

着色使用冷色和暖色之间的过渡。

效果缺乏真实感,但是可以更方便地查看模型的细节。

●管理视觉样式
注意要显示从点光源、平行光、聚光灯或阳光发出的光线,请将视觉样式设置为真实、概念或带有着色对象的自定义视觉样式。

二、渲染工具栏
1、消隐:从屏幕上消除隐藏线。

2、渲染
三、动态观察工具栏
1、受约束的动态观察
●功能:改变观察角度,来观察三维对象。

●使用方法:按下鼠标左键,然后向左(右)拖动鼠标,则视图图形对象会向右(左)移动并转动;如
果按下鼠标左键,然后向上(下)拖动鼠标,则视图图形对象会向下(上)移动并转动。

2、动态观察
使用方法:
A.光标位于轨道之内:此时按下拾取键并拖动鼠标移动,视点就会绕对象转动。

此时光标就像附在
一个包围对象的球面上一样,通过拖动可使视点随球绕目标点做任意方向的旋转。

用户可以水平拖动、垂直拖动、或沿任意方向拖动。

B.光标位于轨道之处:按下拾取键并拖动鼠标沿轨道移动,视图会绕通过轨道中心并且与计算机屏
幕垂直的轴旋转。

C.光标位于轨道的左边或右边的小圆上:按拾取键并水平拖动鼠标,视图会绕通过轨道中心的垂直
轴旋转。

D.光标位于轨道的上边或下边的小圆上:按下打开取键盘并垂直拖动鼠标,视图会绕通过轨道中心
的水平轴旋转。

按ESC 或ENTER 键退出,或者单击鼠标右键显示快捷菜单。

3、动态观察
●功能:使视图自动连续旋转,模拟三维动画演示
●使用方法:按下鼠标左键,然后向需要图形对象旋转的方向拖动鼠标,再松开鼠标左键,即可实现连
续观察,三维图形对象自动按拖动的方向连续旋转。

当需要停止旋转时,只要单击鼠标左键即可。

三维图形对象的旋转速度与拖动鼠标时的快慢有关,拖动的越快,旋转就越快。

按ESC 或ENTER 键退出,或者单击鼠标右键显示快捷菜单。

四、三维导航工具栏
●三维平移
●三维缩放
●受约束的动态观察
●回旋
●漫游
●视图控制
第四节拉伸实体
1、功能:对于各个横截面相同或者线性变化的三维实体,可以通过拉伸截面轮廓曲线来创建。

2、调用:实体工具栏
绘图→实体→拉伸
3、步骤:
(1)选择要拉伸的二维闭合对象,按回车确认。

(2)指定拉伸高度或路径
(3)指定拉伸锥度(角度为正,向内倾斜;角度为负,向外倾斜,角度不要太大,一般0-20度,否则不能成功)
4、说明:
(1)拉伸对象应是封闭的,如矩形、多边形、2D多段线、3D多段线、圆、圆弧、椭圆、椭圆弧、二维样条曲线、面域。

(但用直线绘制的封闭图形不行)
(2)拉伸路径不能和拉伸对象在同一平面。

第五节旋转实体
1、调用:实体工具栏
绘图→实体→旋转
2、步骤:
(1)选择要旋转的二维闭合对象,按回车确认。

(2)指定旋转实体旋转轴的起点(或/以曲线对象为旋转轴/X轴/Y轴)
(3)指定旋转轴的终点(起点指向终点的方向为旋转轴的正方向)
(4)指定旋转角度(旋转角度的正负号,根据右手定则判断)
右手定则:右手握住旋转轴,大拇指指向旋转轴的正方向(起点指向终点的方向),四指弯曲的方向为正。

3、注意:旋转对象必须是封闭的。

如圆、椭圆、封闭的二维多段线、封闭的样条曲线、面域等。

相关文档
最新文档