基本三维实体造型

课题：第7章基本三维实体造型

课

能力目标：

视图分析能力；培养读图、识图能力，综合布局能力，空间逻辑思维能力，基本三维实体空间结构逻辑分析；会分析并逻辑分解三维组合体（绘图中的以大化小）；会创建基本三维实体及组合体：掌握三维坐标系，右手法则在坐标系中的应用；会创建基本三维实体：多段体、长方体、柱体、球体、圆环、锥体、楔体等；拉伸、旋转、扫掠、放样的应用；基本三维实体的组合创建应用；会熟练应用视图工具；三维视图、视觉样式、三维动态观察的应用、实时平移与缩放的应用。

本章重点：

基本三维实体的创建与应用，三维坐标系，三维视图，及视图实时平移与缩放的应用。本章难点：

三维实体创建的综合应用、三维坐标系的灵活应用。

教学用具：多媒体计算机网络机房，AutoCAD2009软件，随书配套光盘素材：“第7章”。

第1次课 4学时

二维绘图编辑知识技能建构1

能力目标：

理解并会对象选择、夹点编辑、删除、缩放、旋转、移动、修剪、打断、拉长等命令基本操作。

教学重点：

对象选择、夹点编辑、删除、缩放、旋转、移动、修剪、打断、拉长等命令的基本操作。教学难点：

对象选择、夹点编辑、删除、缩放、旋转、移动、修剪、打断、拉长等命令的熟练应用。教学方法：

建议通过操作练习、任务驱动等方法传授基本知识和技能。

教学过程：

一、三维实体与三维视图

怎样理解三维立体与二维平面图形的关系？

三维立体造型是二维平面图形进入三维立体空间的结构表现，任何复杂的三维造型都包含了组成实体的不同方向和角度的三维面。

系统提供了哪4种三维实体等轴测图？

便于观察三维模型，这四种视图是：“西南等轴测”、“东南等轴测”、“东北等轴测”、“西北等轴测”。

二、三维视图动态观察、实时平移与缩放

1三维视图动态观察

“三维动态观察器”的作用是什么？

应用“三维动态观察器”可以对三维实体模型从各个方位观察实体模型得到任意角

度的三维实体动态视图。

“动态观察”包括哪三种观察工具？

受约束的动态观察“”、自由动态观察“”、连续动态观察“”。

2 实时平移与缩放

“实时平移”和“实时缩放”工具有哪些功能？

绘制三维实体时需要在一个方位上移动并缩放视图到合适位置，从不同侧面去观察实体模型视图的整体或局部，系统提供“实时平移”和“实时缩放”工具。

三、视觉样式

三维建模时对实体模型和表面模型的显示样式有哪些？这些视觉样式有哪些作用？

二维线框、三维线框、三维隐藏、概念和真实。这些视觉样式使用户设计的图形更加直观、而且具有实时性，设计应用形象、方便，在三维设计中应用较多的是三维线框、三维隐藏、概念。

切换视觉样式

操作方法：

在视觉样式工具栏或视图面板中对三维模型的视觉样式切换有五个按钮：二维线框(2)样式“”、三维线框(3)样式“”、三维隐藏(H)样式“”、真实(R)样式“”和概念(C)样式“”。

技能实训：

打开“第7章/三维视图示例.dwg”图形文件。

1、设置坐标球。

技巧提示：具有两个值：值为1显示坐标球，值为0不显示坐标球。

2、设置三维导航。

技巧提示：“ON”表示显示三维导航，“OFF”表示隐藏三维导航，输入“S”可以设置三维导航。

3、设置视觉样式。

四、三维坐标系

AutoCAD2009系统提供的三维坐标系由一个原点（坐标为(0，0，0)）和三个通过原点、相互垂直的坐标轴构成。三维空间中任何一点P都可以由X轴、Y轴和Z轴的坐标来定义，即用坐标值（x,y,z）来定义一个点。

AutoCAD2009坐标系包括世界坐标系（WCS）和用户坐标系（UCS）。实体上的每一个点都有一个固定的坐标值，可以根据WCS定义UCS，用户坐标系（UCS）可以随时变换坐标原点、旋转坐标轴以及应用绝对三维坐标和相对三维坐标方便绘图。

1设置用户UCS坐标系

UCS的坐标系原点可以在WCS空间任意位置，Z轴也可以按需要定义成任何方向，一旦定义好Z轴方向，则XY平面按右手直角坐标系规则垂直于Z轴。

技能实训：

打开素材文件夹“第7章/“三点”方式改变UCS坐标系-原图.dwg”图形文件，应用“三点”方式改变正方体所在的坐标系。

2移动UCS：移动UCS用于改变UCS坐标系位置。

技能实训：

打开素材文件夹“第7章/“Z轴”方式移动UCS坐标系.dwg”图形文件，当前坐标系处于圆柱体的底面，应用Z轴方式改变坐标轴位置使之位于圆柱体顶面。

3坐标轴的旋转：坐标轴的旋转是改变UCS的一种方法，它实际上是“三点”定位坐标系的一种补充方式。

技能实训：

打开素材文件夹“第7章/旋转UCS坐标系示例.dwg”图形文件，将图中圆柱体坐标系应用旋转UCS的方法改变坐标系。

五、创建三维实体

AutoCAD2009可以创建基本几何体：长方体、球体、圆柱体、圆锥体、楔体、圆环体等。也可以由二维图形创建三维实体：应用拉伸、旋转、扫掠、放样的方法由二维对象创建成三维实体。

1多段体：创建具有一定宽度和高度的直线段或曲线段的墙体、桌体或柜体。

技能实训：

绘制厚20、高300的多段体。

2绘制长方体

技能实训：

绘制长方体50×100×50。

技巧提示：该命令通过指定长方体的长度、宽度和高度创建实体，也可以选择其他创建方式。输入数值为正，则沿坐标轴正向创建实体，输入数值为负，则沿坐标轴负向创建实体，长宽高分别与当前坐标系的X、Y、Z轴平行。

3绘制球体

绘制球体时，只需要指定球体的球心位置和球体的半径就能创建实体。

技能实训：

以坐标原点为球心，创建半径为25的球体。

4绘制圆柱体

技能实训：

绘制圆柱体时，需要给定圆柱体底面圆心、底面半径和圆柱体高度。绘制底面半径为20、高为30的圆柱。

技巧提示：在命令提示行第一行中输入E回车，则选择绘制椭圆柱，先绘制椭圆，然后输入椭圆柱高。

5绘制锥体

技能实训：

绘制圆锥体时依次给定底面中心点位置、底面半径和锥体高度（R30×40）。

技巧提示：在命令提示行第一行中输入E回车，则选择绘制椭圆锥，先绘制椭圆，然后输入椭圆锥的高。

6绘制棱锥体

技能实训：

绘制边长为20，高40的六棱锥。

7绘制楔体

技能实训：

绘制楔体时，楔体底面与XY平面平行。楔体是长方体沿对角线切成两半后的结果，因此绘制楔体和绘制长方体的方法相同。绘制长、宽、高分别为30、30、25的楔体。

8绘制圆环体

技能实训

绘制圆环体需要指定圆环中心点坐标、圆环体的半径和圆环体圆管的半径。绘制半径为35，圆管半径为4的圆环体。

9应用拉伸创建三维实体

用于拉伸的二维对象可以是一个或多个封闭二维图形，也可以是经过差集布尔运算