三维图形设计精品文档39页
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CAD绘图三维建模精品PPT课件
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 在三维空义UCS配合多视口使用正交
UCS
使用一点、两点或三点定义一个新的 UCS。 如果指定单个点，当前 UCS 的原 点将会移动而不会更改 X、Y 和 Z 轴的 方向。
注意
倾斜角度的值可为“-90—+90”之间的任 何角度值，若输入正的角度值，则从基准 对象逐渐变细地拉伸，若输入的为负的角 度值，则从基准对象逐渐变粗地拉伸。角 度为 0 时，表示在拉伸对象时，对象的粗 细不发生变化，而且是在其所在平面垂直 的方向上进行拉伸。当用户为对象指定的 倾斜角和拉伸高度值很大时，将导致对象 或对象的一部分在到达拉伸高度之前就已 经汇聚到一点。
命令行：Vpoint 菜 单：[视图]→[三维视图]→[视点（V）] 工具栏：[视图]
控制观察三维图形时的方向以及视
点位置。工具栏中的点选命令实际 是视点命令的10个常用的视角：俯 视、仰视、左视、右视、前视、后 视、东南等轴测、西南等轴测、东 北等轴测、西北等轴测，用户在变 化视角的时候，尽量用这10个设置 好的视角，这样可以节省不少时间。
如果指定第二点，UCS 将绕先前指定的 原点旋转，以使 UCS 的 X 轴正半轴通过 该点。
如果指定第三点，UCS 将绕 X 轴旋转， 以使 UCS 的 XY 平面的 Y 轴正半轴包含 该点。
2.3 绘制三维实体
绘制三维实体常用的工具栏：绘图、建 模、修改、实体编辑、UCS、视图、视 觉样式、动态观察
LOFT 用于在横截面之间的空间内绘 制实体或曲面。 使用 LOFT 命令时 必须指定至少两个横截面。
例：方圆渐变段的放样画法
机械图形设计--三维绘图PPT(86张)
系统变量FACETRES用于控制当实体以消隐、不同的视觉样式或渲染模式显 示时的表面光滑程度，有效值范围为0~10，默认值为0.5。系统变量 FACETRES的值越大，实体消隐或渲染后的表面越光滑，但执行这些操作需 要的时间也越长。图(a)和(b)分别给出了系统变量FACETRES为不同值时的 概念和真实视觉样式的效果(左图为概念视觉样式，右图为真实视觉样式)。
中文版AutoCAD 2009机械图形设计
(4) 改变视点 从菜单浏览器选择“视图”|“三维视图”|“东北等轴测”命令，得到的结果如下图 所示。
以视点(1,1,1)观察实体
中文版AutoCAD 2009机械图形设计
(5) 倒角 执行CHAMFER命令，结果如图所示。
(6) 创建键槽 ●新建UCS
(c) ISOLINES=20 更改系统变量ISOLINES及后面介绍的FACETRES和DISPSILH的值后，需要 执 行 REGEN 命 令 重 新 生 成 图 形 ， 才 能 够 显 示 设 置 后 的 效 果 。 选 择 “ 视 图”|“重生成”命令可执行REGEN命令。
8.3.2 系统变量FACETRES
(4) 创建直径为30的圆柱体
(5) 创建直径为6的小圆柱体
中文版AutoCAD 2009机械图形设计
(6) 阵列
(7) 旋转UCS
(8) 创建直径为24的圆柱体
(9) 创建直径为16的圆柱体， 结果如右图所示。
中文版AutoCAD 2009机械图形设计
(10) 布尔操作 ●并集操作 ●差集操作 执行结果如图(a)所示。对其以真实视觉样式显示，得如图(b)所示的结果。
●继续建立新UCS
中文版AutoCAD 2009机械图形设计
中文版AutoCAD 2009机械图形设计
(4) 改变视点 从菜单浏览器选择“视图”|“三维视图”|“东北等轴测”命令，得到的结果如下图 所示。
以视点(1,1,1)观察实体
中文版AutoCAD 2009机械图形设计
(5) 倒角 执行CHAMFER命令，结果如图所示。
(6) 创建键槽 ●新建UCS
(c) ISOLINES=20 更改系统变量ISOLINES及后面介绍的FACETRES和DISPSILH的值后，需要 执 行 REGEN 命 令 重 新 生 成 图 形 ， 才 能 够 显 示 设 置 后 的 效 果 。 选 择 “ 视 图”|“重生成”命令可执行REGEN命令。
8.3.2 系统变量FACETRES
(4) 创建直径为30的圆柱体
(5) 创建直径为6的小圆柱体
中文版AutoCAD 2009机械图形设计
(6) 阵列
(7) 旋转UCS
(8) 创建直径为24的圆柱体
(9) 创建直径为16的圆柱体， 结果如右图所示。
中文版AutoCAD 2009机械图形设计
(10) 布尔操作 ●并集操作 ●差集操作 执行结果如图(a)所示。对其以真实视觉样式显示，得如图(b)所示的结果。
●继续建立新UCS
中文版AutoCAD 2009机械图形设计
三维设计基础 ppt课件
Vertex Segment
Spline
点 线段 样条曲线
Line共有四个层级
Top_level Vertex
Segment Spline
顶级 点级 线段级 样条曲线级
39
Splines的公共参数
Rendering ——可渲染属性
• 将二维图形变成可渲染的实体
Interpolation——插补设置
57
Edit Mesh参数
重要的三维修改器，可对物体内部的结构进行选择、 编辑
具有五种子物体，六种层级关系
Top-Level Vertex Edge Face Polygon Element
顶级 点 边
三角面 多边型面
元素
58
Vertex的参数
忽略背面 隐藏 显示 创建 结合 分离 打断 倒角 选择焊接 目标焊接
记录如何切换试图
19
视图切换方法
顶视图 前视图 左视图 底视图 右视图 后视图 透视图
T (Top) F (Front) L (Left) B (Bottom) R (Right) K (Back) P (Perspective)
20
时间控制
时间控制滑块
以帧为单位
NTSC(欧美制式) PAL(亚洲制式)
自身的素质修养。
课堂纪律
▪ 记好每节课的笔记 ▪ 多练，多听，多想，多问。 ▪ 每天不少于四个小时的纯粹操作时间。
10
3D MAX基础界面认识
熟悉3DS MAX基础界面内容 熟练掌握视图控制工具
11
认识界面
12
界面内容
13
主工具栏
基本功能 链接功能 选择功能 变换工具 捕捉工具 其他工具
Spline
点 线段 样条曲线
Line共有四个层级
Top_level Vertex
Segment Spline
顶级 点级 线段级 样条曲线级
39
Splines的公共参数
Rendering ——可渲染属性
• 将二维图形变成可渲染的实体
Interpolation——插补设置
57
Edit Mesh参数
重要的三维修改器，可对物体内部的结构进行选择、 编辑
具有五种子物体，六种层级关系
Top-Level Vertex Edge Face Polygon Element
顶级 点 边
三角面 多边型面
元素
58
Vertex的参数
忽略背面 隐藏 显示 创建 结合 分离 打断 倒角 选择焊接 目标焊接
记录如何切换试图
19
视图切换方法
顶视图 前视图 左视图 底视图 右视图 后视图 透视图
T (Top) F (Front) L (Left) B (Bottom) R (Right) K (Back) P (Perspective)
20
时间控制
时间控制滑块
以帧为单位
NTSC(欧美制式) PAL(亚洲制式)
自身的素质修养。
课堂纪律
▪ 记好每节课的笔记 ▪ 多练，多听，多想，多问。 ▪ 每天不少于四个小时的纯粹操作时间。
10
3D MAX基础界面认识
熟悉3DS MAX基础界面内容 熟练掌握视图控制工具
11
认识界面
12
界面内容
13
主工具栏
基本功能 链接功能 选择功能 变换工具 捕捉工具 其他工具
三维设计基础ppt课件
实例分析
结合具体案例，分析照明技巧的 应用及效果。
环境光与全局照明
环境光
模拟环境中的漫反射光线，使场景中的物体 呈现均匀的亮度。
光线追踪
模拟光线的传播路径，实现全局照明的精确 计算。
全局照明
计算场景中所有物体间的光线反射和折射， 实现更真实的光照效果。
光子映射
通过发射光子并记录其传播路径，实现全局 照明的近似计算。
贴图的使用方法
通过贴图坐标调整贴图在 模型表面的位置和大小， 使用不同的贴图通道实现 多种效果。
材质球设置与调整
材质球的概念
表示模型表面材质属性的球体， 通过调整其参数来改变模型表面
的视觉效果。
材质球的设置
包括颜色、透明度、反射、折射等 属性的设置。
材质球的调整技巧
如使用渐变、噪波等效果增加材质 的复杂性和真实感，通过调整高光 和反射属性实现金属、玻璃等特效。
三维场景中的光源类型
点光源
模拟点状的发光体，光 线向四周均匀发散。
平行光
聚光灯
面积光
模拟远处光源发出的平 行光线，常用于模拟日
光。
模拟具有方向性的光源， 光线在一定范围内汇聚。
模拟较大发光面发出的 光线，光线柔和且均匀。
灯光属性设置与调整
01
02
03
04
灯光颜色
调整灯光的颜色属性，以改变 场景的光照色调。
三维设计基础ppt课件
CATALOGUE
目 录
• 三维设计概述 • 三维建模技术 • 三维材质与贴图 • 三维灯光与照明 • 三维动画制作 • 三维渲染输出
01
CATALOGUE
三维设计概述
三维设计的定义与发展
定义
结合具体案例，分析照明技巧的 应用及效果。
环境光与全局照明
环境光
模拟环境中的漫反射光线，使场景中的物体 呈现均匀的亮度。
光线追踪
模拟光线的传播路径，实现全局照明的精确 计算。
全局照明
计算场景中所有物体间的光线反射和折射， 实现更真实的光照效果。
光子映射
通过发射光子并记录其传播路径，实现全局 照明的近似计算。
贴图的使用方法
通过贴图坐标调整贴图在 模型表面的位置和大小， 使用不同的贴图通道实现 多种效果。
材质球设置与调整
材质球的概念
表示模型表面材质属性的球体， 通过调整其参数来改变模型表面
的视觉效果。
材质球的设置
包括颜色、透明度、反射、折射等 属性的设置。
材质球的调整技巧
如使用渐变、噪波等效果增加材质 的复杂性和真实感，通过调整高光 和反射属性实现金属、玻璃等特效。
三维场景中的光源类型
点光源
模拟点状的发光体，光 线向四周均匀发散。
平行光
聚光灯
面积光
模拟远处光源发出的平 行光线，常用于模拟日
光。
模拟具有方向性的光源， 光线在一定范围内汇聚。
模拟较大发光面发出的 光线，光线柔和且均匀。
灯光属性设置与调整
01
02
03
04
灯光颜色
调整灯光的颜色属性，以改变 场景的光照色调。
三维设计基础ppt课件
CATALOGUE
目 录
• 三维设计概述 • 三维建模技术 • 三维材质与贴图 • 三维灯光与照明 • 三维动画制作 • 三维渲染输出
01
CATALOGUE
三维设计概述
三维设计的定义与发展
定义
《三维造型设计》第四章工程图PPT精品文档146页
4
工程视图
标准三视图 为所显示的零件或装配体生成三个标准、正 交视图 前视图与俯视图及侧视图有固定的对齐关系
17.12.2019
河南科技大学 车辆与动力工程学院 车辆与交通系 车辆教研室 徐锐良
5
工程视图
模型视图 利用模型 视图来生 成单一视 图或多个 视图。
17.12.2019
17.12.2019
河南科技大学 车辆与动力工程学院 车辆与交通系 车辆教研室 徐锐良
2
建立工程图的准备内容
准备工作 整理尺寸 填写完整的属性 给模型添加特定的视图：透视图、底部等视 图等需在工程图中表达的视图。 给模型添加简化配置：压缩掉装饰性的圆角； 特殊工程图的剖面配置。
17.12.2019
河南科技大学 车辆与动力工程学院 车辆与交通系 车辆教研室 徐锐良
12
工程视图
剪裁视图 生成一个局部的视图，但不会生成新视图 剪裁视图可以编辑或删除
17.12.2019
河南科技大学 车辆与动力工程学院 车辆与交通系 车辆教研室 徐锐良
13
工程视图
调色板 位于右边的任务 窗格，用于插入 工程视图 包含所选模型的 标准视图、注解 视图、剖面视图 和平板型式 刷新功能可重新 载入删除的视图
17.12.2019
河南科技大学 车辆与动力工程学院 车辆与交通系 车辆教研室 徐锐良
14
工程视图
旋转视图 单击绘图区域的 可旋转工程视图
在工程图中选择一条线性模型边线，单击工 具、对齐工程图视图、水平边线或竖直边线。 视图会旋转，直到所选的边线成为水平或竖 直。
用右键单击视图，然后选择对齐、默认旋转 可将 视图回到原来的位置
三维图形的绘制ppt课件
精选版课件ppt
21
14.3.3 交集运算
➢ 交集运算是利用各实体的公共部分来创建新的实体。 ➢ 在AutoCAD 2015中可以通过以下几种方法启动【交集运算】
命令：
菜单栏：执行【修改】|【实体编辑】|【交集】命令。 命令行：在命令行中输入INTERSECT/ IN命令。 功能区：在【常用】选项卡中，单击【实体编辑】中的【交集】按钮 。
➢ 在AutoCAD 2015中可以通过以下几种方法启动【拉伸】命令 ：
菜单栏：执行【绘图】︱【建模】︱【拉伸】命令。 命令行：在命令行中输入EXTRUDE/EXT命令。 功能区：在【常用】选项卡中，单击【建模】面板中的【拉伸】按钮 。
➢ 在命令执行过程中，需要确定拉伸对象和拉伸高度。
精选版课件ppt
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19
14.3.1 并集运算
➢ 并集运算是将若干个实体（或曲面）对象合并成 为一个新的组合对象。这些实体（或曲面）可以 没有公共部分。
➢ 在AutoCAD 2015中可以通过以下几种方法启动 【并集运算】命令：
菜单栏：执行【修改】|【实体编辑】|【并集】命令。 命令行：在命令行中输入UNION/UNI命令。 功能区：在【常用】选项卡中，单击【实体编辑】中的【并集】按钮 。
精选版课件ppt
13
14.2.3 圆锥体
➢ 在创建圆锥体时，底面半径的默认值始终是先前输入的任 意实体的底面半径值。用户可以通过在命令行中选择相应 的选项，来定义圆锥面的底面。
➢ 在AutoCAD 2015中可以通过以下几种方法启动【圆锥体】 命令：
菜单栏：执行【绘图】︱【建模】︱【圆锥体】命令。 命令行：在命令行中输入CONE命令。 功能区：在【常用】选项卡中，单击【建模】面板中的【圆锥体】按钮 。
CAD绘图教程三维建模精品文档
选择“修改”|“三维操作”|“三维移动” 命令(3DMOVE)，可以移动三维对象。执行 “三维移动”命令时，首先需要指定一个基 点，然后指定第二点即可移动三维对象 。
选择“修改”|“三维操作”|“三维旋转” 命令(ROTATE3D)，可以使对象绕三维空间 中任意轴(X轴Y轴或Z轴) 、视图、对象或两 点旋转。
应用视觉样式 管理视觉样式
对对象应用视觉样式一般使用来自观察者左后方
上面的固定环境光。而使用“视图”|“重生成”命令重 新生成图像时，也不会影响对象的视觉样式效果，并 且用户还可以使用通常视图中进行的一切操作在此模 式下运行，如窗口的平移、缩放、绘图和编辑等。 二维线框 三维线框 三维隐藏 真实 概念
（五）、三维操作命令：“三维阵列”、“三维镜
第三部分：其他命令：
（一）、多个UCS命令——“UCS工具条”、 “UCS-2工具条”
（二）、曲面命令——“三维面”、“边”、 “三维网格” 、“直纹曲面”、“边界曲面”
（三）、三维实体命令——“长方体”、“圆 柱体”、“圆锥体” 、“圆环”等
Revolve旋转命令用于将闭合曲线绕一条旋转 轴旋转生成回转三维实体，该命令可以旋转闭 合多段线，多边形，圆，椭圆，闭合样条曲线 和面域，不能包含在块中的对象，不能旋转具 有相交或自交线段，且该命令一次只能旋转一 个对象。
REV REVOLVE 旋转
HI HIDE
消隐
SHA SHADEMODE 着色
REG
面域
F 圆角 CHA 倒角
SL SLICE 剖切
INF INTERFERE 干涉
3A 3DARRAY 三维阵列
RR RENDER 渲染
Z
ZOOM
缩放
相关主题
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2020/5/26
18
(5) DLP投影机
白光聚焦在以60Hz旋转的色 轮滤光系统上，色轮以 红、绿、蓝的顺序旋转， 将视频信号送到ＤＭＤ。 依照每个电视场中每个 彩色的位置及亮度，镜 片打开。人体视觉系统 将顺序的颜色叠加在一 起，看到一幅全彩色图 像
2020/5/26
19
DLP投影工作原理
在一个单ＤＭＤ投影系统中，用一个色轮来产生全彩色投影图像。 色轮是由一个红、绿、蓝滤波系统组成，它以60Hz的频率转动，每 秒提供180色场。在这种结构中，ＤＬＰ工作在顺序颜色模式。
2020/5/26
2
SGI O2 高级图形工作站
Silicon Graphics® VSL－8CPU高端图形
工作站
2020/5/26
PrismXE200 系统标准配 置可以达到 32个处理核 与128GB内存 与8个GPU
3
3 图形显示设备
主机
PCI/AGP/ PCI-E总线
显存
显示器
视频显示 控制器
1 图形系统的组成
显示设备
图形微机
任务
2020/5/26
交互设备 用户
软件和 数据库
1
2 图形系统的分类
1） 采用大、中型计算机的图形系统
2） 采用图形工作站的图形系统（SUN、Dell、
SGI、HP ）
3）采用PC机的图形系统
单机： PC+三维图形加速卡 PC集群(PC-Cluster): 多台PC 并行工作
波形（e）场锯齿电流波形
2020/5/26
10
(2) 彩色光栅显示系统 三原色原理
2020/5/26
11
彩色CRT显像管
2020/5/26
彩色显像管采用红绿蓝 （简称RGB）三基色相 加混色原理实现彩色图 像的显示。
彩色显像管应能产生三 束电子流，它们可以是 来自一个电子枪（单枪 三束），也可以来自三 个电子枪（三枪三束）。
2020/5/26
显卡
4
1) 显卡
Quadro FX3000G
Quadro FX5600
2020/5/26
WinFastR PX9800 GX2
5
1) 显卡 （续）
✓ 显示芯片(图形处理器,GPU)：
✓ 帧缓存 显存： 纹理缓存
nVidia ATI
RAMDAC： 总线接口： 输出接口：
2020/5/26
31
2020/5/26 大连海事大学大型船舶操纵模拟器 32
确保受三个基色信号控 制的三束电子束准确轰 击相应的荧光粉，是彩 色显像管技术的关键。
12
三菱三枪三束
2020/5/26
13
彩色光栅显示器
2020/5/26
指标：分辨率，点距，刷新率，颜色数 14
(3) 液晶显示器
液晶是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机 化合物。当液晶层施加某一电压时，由于受到外界电压的影 响，液晶会改变它的初始状态，不再按照正常的方式排列， 而变成竖立的状态，产生透光度的差别，依此原理控制每个 像素，便可构成所需图像。
2020/5/26
20
4 交互和其他显示设备
数据手套 （Data Gloves)
2020/5/26
21
4 交互和其他显示设备(续）
BOOM 头盔显示器 （HMD: Head-Mounted Display)
2020/5/26
22
4 交互和其他显示设备(续）
FMD 2020/5/26
跟踪器
23
4 交互和其他显示设备(续）
LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示) 利用了液晶的电光 效应，通过电路控制液晶单元的透射率及反射率，从而产生 不同灰度层次及色彩丰富的图像。
三片式LCD投影机是用红、绿、蓝三块液晶板分别作为红、绿、 蓝三色光的控制层。光源发射出来的光经过镜头组后会聚到 分色镜组，不同颜色的光投射到不同颜色的液晶板上，然后 三种颜色的光在棱镜中会聚，由投影镜头投射到投影幕上形 成一幅全彩色图像 .
沉浸桌－－－主动立体显示
2020/5/26
（Trimension)
29
CAVE （Cave Automatic Virtual Environment)
2020/5/26
30
（Trimension)
交互和显示设备
CAVE （Cave Automatic Virtual Environment)
2020/5/26
工作原理：是一种利用气体放电的显示技术，其工作原理与日 光灯很相似。当向电极上加入电压，放电空间内的混合气体便 发生等离子体放电现象。气体等离子体放电产生紫外线，紫外 线激发荧光屏，荧光屏发射出可见光，显现出图像。当使用涂 有三原色（也称三基色）荧光粉的荧光屏时，紫外线激发荧光 屏，荧光屏发出的光则呈红、绿、蓝三原色。
主动立体眼镜
被动立体眼镜
2020/5/26
24
4 交互和其他显示设备(续）
被动立体眼镜－－偏振原理
2020/5/26
25
4 交互和其他显示设备(续）
被动立体眼镜－－偏振原理
2020/5/26
26
2020/5/26
3D 电视机： 快闪式和偏振式
27
2020/5/26
立体显示器
28
4 交互和其他显示设备(续）
输入信号被转化RGB数据，数据按顺序写入ＤＭＤ的SRAM，白光光源 通过聚焦透镜聚集焦在色轮上，通过色轮的光线然后成象在ＤＭＤ 的表面。
当色轮旋转时，红、绿、蓝光顺序地射在ＤＭＤ上。色轮和视频图 像是顺序进行的，所以当红光射到ＤＭＤ上时，镜片按照红色信息 应该显示的位置和强度倾斜到“开”，绿色和蓝色光及视频信号亦 是如此工作。人体视觉系统集中红、绿、蓝信息并看到一个全彩色 图像。通过投影透镜，在ＤＭＤ表面形成的图像可以被投影到一个 大屏幕上
2020/5/26
15
彩色液晶显示器
2020/5/26
16
液晶显示器的技术参数
1. 可视面积 2. 可视角度 3. 点距 4. 色彩度 5. 对比度: 500:1~2000:1 6. 亮度: 200～250 cd/m2 7. 响应时间 ：8ms～30ms
2020/5/26
17
(4) 等离子显示器
6
2020/5/26
7
2) 显示器
(1) 黑白光栅显示器(CRT:Cathode Ray Tube)
具有一位帧缓存的黑白光栅显示器结构图
2020/5/26
8
显像管
显像管工作原理 (CRT:Cathode Ray Tube)
2020/5/269隔行扫描示意图（a）奇场光栅（b）偶场光栅（c）每帧光栅（d）行锯齿电流