AutoCAD机械绘图基础-三维建模基础
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象只能绘制在当前UCS的XY平面上。
由于立体图具有多个平面，用户为了完成在不同平面上绘图，并 将图素完整地绘制在正确的平面上，有时需要制定新的用户坐标
原点、X轴、Y轴和Z轴，即确定新的用户坐标系。AutoCAD 的坐标 系符合右手定则，即大拇指所指方向为X轴正向，其他四指所指方 向为Y轴正向，掌心所对方向为Z轴正向。
8.2.1 设置视点 8.2.2 动态观察显示 8.2.3 使用相机 8.2.4 漫游与飞行
8.2.1 设置视点
标准视图
在绘制三维图形时，一个视图一般不能完全反映物体的真实形状。 AutoCAD提供了10种标准视图供用户选择：俯视、仰视、左视、右 视、主视、后视、西南等轴测、东南等轴测、东北等轴测和西北 等轴测。
选择菜单“视图”|“三维视图”|级联子菜单命令，可从指定的 视点观察图形。在“视图”工具栏中有对应的命令按钮。
使用罗盘设置视点
选择菜单“视图”|“三维视 图”|“视点”命令(VPIONT)，可 利用光标拖动旋转的三轴架以设置 用户指定的视点。该视点是相对于 WCS坐标系的。光标在罗盘上移动，
可调整视点在XY平面上的角度以及 与XY平面的夹角。
三维建模基础
教学提示：
前几章主要介绍了AutoCAD二维图形的绘制方法。二维图形绘 制方便、表达准确，是机械等工程图样的主要表达形式。但二维 图形缺乏立体感，直观性差。因此在工程设计和产品造型过程中， 三维图形的应用越来越广泛。
随着AutoCAD版本升级，三维绘图功能不断增强，该版本已具 备完善的三维造型和绘图功能。三维造型包括三维图形元素、三 维表面和三维实体的创建。
8.1.2 新建和改变UCS
菜单栏：“工具”|“新建 UCS”|级联子菜单选项 命令行：UCS
用于重新确定坐标系原点和X轴、Y轴、Z轴方向。
执行UCS命令，系统提示如下： 指定 UCS 的原点或 [面(F)/命名(NA)/对象(OB)/上一个(P)/视图
(V)/世界(W)/X/Y/Z/Z 轴(ZA)] <世界>：
视点预置
选择菜单“视图”|“三维视 图”|“视点预置”命令 (DDVPOINT)，可利用“视点预置” 对话框设置视点。对话框中，左
图表示视线在XY平面上的投影与 X轴正向的夹角；右图表示视线
与投影线之间的夹角。单击“设 置为平面视图”按钮可将视图设 置为平面视图。默认情况下，观 察角度是相对于WCS坐标系俯视 的。
教学要求：
了解三维用户坐标系的概念 掌握视图观测点的设置方法 理解三维图形的消隐和视觉样式 掌握三维线框的绘制方法 掌握三维网格的绘制方法
知识要点
8.1 三维用户坐标系 8.2 三维视图显示 8.3 三维图形的视觉样式 8.4 三维线框模型 8.5 三维网格模型 8.6 实训实例(八)
8.1 三维用户坐标系
8.1.1 UCS图标 8.1.2 新建和改变UCS
8.1.1 UCS图标
AutoCAD提供了两种坐标系统。一种是固定的不变的世界坐标系 (WCS)；另一种是用户定义的、可以改变的用户坐标系(UCS)。在 默认情况下，用户坐标系(UCS)与世界坐标系(WCS)重合。
在三维空间中绘图时，需要经常改变 UCS 的原点位置和坐标方向， 以满足绘图要求。为了指示UCS的位置和方向，AutoCAD在UCS原点 或当前视口的左下角显示UCS图标。
一但定义了UCS，则可以为其命名并在需要再次使用时恢复。
各选项含义
“指定UCS的原点”：使用一点、两点或三点定义一个新UCS。如
果指定单个点，当前轴的方向。
Z轴矢量：用指定的 Z 轴正半轴定义 UCS。
“X”、“Y”、“Z”：绕指定轴旋转当前 UCS。 “世界”：从当前的用户坐标系恢复到世界坐标系。
选择选项可指定相机名称、相机位置、相机高度、目标位置、镜头长度、 剪裁方式以及是否切换到相机视图。
镜头长度定义相机镜头的比例特性。镜头长度(即焦距)越大，视野越窄。 剪裁方式是指可以通过定位前向剪裁和后向剪裁平面来创建图形的剖面
视图。
操作实例
打开图形文件“支座.dwg”，将视图设置为俯视视图。 命令: _camera 当前相机设置: 高度=0 镜头长度=50 毫米 指定相机位置: /单击支座前方的适当位置。 指定目标位置: /单击支座中心。 输入选项 [?/名称(N)/位置(LO)/高度(H)/目标(T)/镜头(LE)/剪
8.2.2 动态观察显示
菜单栏：“视图”|“动态观察”|级联子菜单选项 命令行：3DORBIT或3DFORBIT或3DCORBIT 用于在三维空间中交互式地查看对象，即动态观察视图。
• 受约束动态观察：观察模型 时，其目标位置保持不动，相 机位置围绕目标移动。 • 自由动态观察：其视点不约
束于沿 XY 平面或 Z 轴移动，
菜单栏：“视图”|“显示”|“UCS图标”| 级联子菜单选项
命令行：UCSICON
以关闭或显示UCS图标，可以将“UCS图标”设置在原点位置。从 “特性”子菜单中，可打开“UCS图标”对话框以设置图标特性。
户可以选择3种图标样式之一来表示 UCS。在任意时刻，只有一个 当前UCS，坐标输入和屏幕显示均是相对于当前UCS定位的，新对
“面”：将UCS与实体对象的选定面对齐。新UCS 的 X 轴将与找
到的实体面上的最近的边对齐。
“对象”：将UCS 的 XY 平面与绘制该对象所在的平面对齐。新 UCS 的原点将位于离选定对象最近的顶点处，并且 X 轴与一条边
对齐或相切。该选项不能用于三维多段线、三维网格和构造线。
8.2 三维视图显示
可在任意方向上进行动态观察。
8.2.3 使用相机
相机是AutoCAD 2007引入的一个新对象，利用相机，用户可以自行定义 3D透视图。
选择命令CAMERA，可以在视图中创建相机，当指定相机位置和目标位置 后，系统提示：
输入选项 [?/名称(N)/位置(LO)/高度(H)/目标(T)/镜头(LE)/剪裁(C)/ 视图(V)/退出(X)] <退出>:
由于立体图具有多个平面，用户为了完成在不同平面上绘图，并 将图素完整地绘制在正确的平面上，有时需要制定新的用户坐标
原点、X轴、Y轴和Z轴，即确定新的用户坐标系。AutoCAD 的坐标 系符合右手定则，即大拇指所指方向为X轴正向，其他四指所指方 向为Y轴正向，掌心所对方向为Z轴正向。
8.2.1 设置视点 8.2.2 动态观察显示 8.2.3 使用相机 8.2.4 漫游与飞行
8.2.1 设置视点
标准视图
在绘制三维图形时，一个视图一般不能完全反映物体的真实形状。 AutoCAD提供了10种标准视图供用户选择：俯视、仰视、左视、右 视、主视、后视、西南等轴测、东南等轴测、东北等轴测和西北 等轴测。
选择菜单“视图”|“三维视图”|级联子菜单命令，可从指定的 视点观察图形。在“视图”工具栏中有对应的命令按钮。
使用罗盘设置视点
选择菜单“视图”|“三维视 图”|“视点”命令(VPIONT)，可 利用光标拖动旋转的三轴架以设置 用户指定的视点。该视点是相对于 WCS坐标系的。光标在罗盘上移动，
可调整视点在XY平面上的角度以及 与XY平面的夹角。
三维建模基础
教学提示：
前几章主要介绍了AutoCAD二维图形的绘制方法。二维图形绘 制方便、表达准确，是机械等工程图样的主要表达形式。但二维 图形缺乏立体感，直观性差。因此在工程设计和产品造型过程中， 三维图形的应用越来越广泛。
随着AutoCAD版本升级，三维绘图功能不断增强，该版本已具 备完善的三维造型和绘图功能。三维造型包括三维图形元素、三 维表面和三维实体的创建。
8.1.2 新建和改变UCS
菜单栏：“工具”|“新建 UCS”|级联子菜单选项 命令行：UCS
用于重新确定坐标系原点和X轴、Y轴、Z轴方向。
执行UCS命令，系统提示如下： 指定 UCS 的原点或 [面(F)/命名(NA)/对象(OB)/上一个(P)/视图
(V)/世界(W)/X/Y/Z/Z 轴(ZA)] <世界>：
视点预置
选择菜单“视图”|“三维视 图”|“视点预置”命令 (DDVPOINT)，可利用“视点预置” 对话框设置视点。对话框中，左
图表示视线在XY平面上的投影与 X轴正向的夹角；右图表示视线
与投影线之间的夹角。单击“设 置为平面视图”按钮可将视图设 置为平面视图。默认情况下，观 察角度是相对于WCS坐标系俯视 的。
教学要求：
了解三维用户坐标系的概念 掌握视图观测点的设置方法 理解三维图形的消隐和视觉样式 掌握三维线框的绘制方法 掌握三维网格的绘制方法
知识要点
8.1 三维用户坐标系 8.2 三维视图显示 8.3 三维图形的视觉样式 8.4 三维线框模型 8.5 三维网格模型 8.6 实训实例(八)
8.1 三维用户坐标系
8.1.1 UCS图标 8.1.2 新建和改变UCS
8.1.1 UCS图标
AutoCAD提供了两种坐标系统。一种是固定的不变的世界坐标系 (WCS)；另一种是用户定义的、可以改变的用户坐标系(UCS)。在 默认情况下，用户坐标系(UCS)与世界坐标系(WCS)重合。
在三维空间中绘图时，需要经常改变 UCS 的原点位置和坐标方向， 以满足绘图要求。为了指示UCS的位置和方向，AutoCAD在UCS原点 或当前视口的左下角显示UCS图标。
一但定义了UCS，则可以为其命名并在需要再次使用时恢复。
各选项含义
“指定UCS的原点”：使用一点、两点或三点定义一个新UCS。如
果指定单个点，当前轴的方向。
Z轴矢量：用指定的 Z 轴正半轴定义 UCS。
“X”、“Y”、“Z”：绕指定轴旋转当前 UCS。 “世界”：从当前的用户坐标系恢复到世界坐标系。
选择选项可指定相机名称、相机位置、相机高度、目标位置、镜头长度、 剪裁方式以及是否切换到相机视图。
镜头长度定义相机镜头的比例特性。镜头长度(即焦距)越大，视野越窄。 剪裁方式是指可以通过定位前向剪裁和后向剪裁平面来创建图形的剖面
视图。
操作实例
打开图形文件“支座.dwg”，将视图设置为俯视视图。 命令: _camera 当前相机设置: 高度=0 镜头长度=50 毫米 指定相机位置: /单击支座前方的适当位置。 指定目标位置: /单击支座中心。 输入选项 [?/名称(N)/位置(LO)/高度(H)/目标(T)/镜头(LE)/剪
8.2.2 动态观察显示
菜单栏：“视图”|“动态观察”|级联子菜单选项 命令行：3DORBIT或3DFORBIT或3DCORBIT 用于在三维空间中交互式地查看对象，即动态观察视图。
• 受约束动态观察：观察模型 时，其目标位置保持不动，相 机位置围绕目标移动。 • 自由动态观察：其视点不约
束于沿 XY 平面或 Z 轴移动，
菜单栏：“视图”|“显示”|“UCS图标”| 级联子菜单选项
命令行：UCSICON
以关闭或显示UCS图标，可以将“UCS图标”设置在原点位置。从 “特性”子菜单中，可打开“UCS图标”对话框以设置图标特性。
户可以选择3种图标样式之一来表示 UCS。在任意时刻，只有一个 当前UCS，坐标输入和屏幕显示均是相对于当前UCS定位的，新对
“面”：将UCS与实体对象的选定面对齐。新UCS 的 X 轴将与找
到的实体面上的最近的边对齐。
“对象”：将UCS 的 XY 平面与绘制该对象所在的平面对齐。新 UCS 的原点将位于离选定对象最近的顶点处，并且 X 轴与一条边
对齐或相切。该选项不能用于三维多段线、三维网格和构造线。
8.2 三维视图显示
可在任意方向上进行动态观察。
8.2.3 使用相机
相机是AutoCAD 2007引入的一个新对象，利用相机，用户可以自行定义 3D透视图。
选择命令CAMERA，可以在视图中创建相机，当指定相机位置和目标位置 后，系统提示：
输入选项 [?/名称(N)/位置(LO)/高度(H)/目标(T)/镜头(LE)/剪裁(C)/ 视图(V)/退出(X)] <退出>: