第九章 绘制三维图形.ppt

第九章 绘制三维图形 知识重点 1、用户坐标系的创建。 2、三维曲面的绘制 一、三维绘图基础知识 1、三维模型的分类 三维模型分为三种类型：线型模型、表面模型和实体模型。 ①．线型模型：是对三维对象的轮廓描述。线型模型没有表面，由描述轮廓的点、线、面组成。线型模型结构简单，没有面和体的特征，因而不能进行消隐和渲染等处理。 ②．表面模型：是用面来描述三维对象。表面模型不仅具有边界，而且还具有表面。由于表面模型具有面的特征，因此可以对它进行物理计算，以及进行渲染和着色的操作。 ③．实体模型：实体模型不仅具有线和面的特征，而且还具有实体的特征，如体积、重心和惯性矩等。在AUTOCAD中，不仅可以建立基本的三维实体，可以对它进行剖切、装配干涉检查等操作，还可以对实体进行布尔运算，以构造复杂的三维实体。此外由于消隐和渲染技术的运用，可以使实体具有很好的可视性。 2、三维绘图界面 AutoCAD2010提供了专门的三维建模空间，可使用acadiso3d.dwt样板打开。（注意与 二维绘图空间的比较） 3、视觉样式 命令行：VSCURRENT 菜单栏：“视觉”→“视觉样式” ①、二维线框：三维模型通过表示模型的边界的直线和曲线，以二维图形显示。（坐标系中不显示Z轴） ②、三维线框：三维模型以三维线框显示。（坐标系中显示Z轴） ③、三维隐藏：三维模型以三维线框显示，不显示隐藏线。（坐标系中显示Z轴） ④、真实：模型实现体着色，并显示三维线框（坐标系中显示Z轴）。 ⑤、概念：三维模型以概念形式显示。（坐标系中显示Z轴，没有线框，可表达模型的真实形状） 二、坐标系（重点、难点） 1. 三维坐标系统 -----世界坐标系、用户坐标系 为了方便创建三维模型，AUTOCAD允许用户根据自己的需要设定坐标系，即用户坐标系（UCS）。合理的创建UCS，用户可以方便地创建三维模型。 ①.、右手法则与坐标系 在AUTOCAD中通过右手法则确定直角坐标系Z轴的正方向和绕轴线旋转的正方向，称之为“右手定则”。 在AUTOCAD中输入坐标采用绝对坐标和相对坐标两种形式。绝对坐标格式：X，Y，Z；相对坐标格式：@X，Y，Z。 ②、柱面坐标系统 类似于2D极坐标输入，由该点在XY平面的投影点到Z轴的距离、该点与坐标原点的连线在XY平面的投影与X轴的夹角及该点沿Z轴的距离来定义。格式如下：绝对坐标形式：XY 距离 角度, z 距离；相对坐标形式：@ XY距离 角度, z 距离 ③、球面坐标系统 由坐标点到原点的距离、该点与坐标原点的连线在XY平面内的投影与与X轴的夹角以及该点与坐标原点的连线与XY平面的夹角来定义。具体格式如下： 绝对坐标形式：XYZ 距离 XY平面内投影角度 与XY平面夹角或相对坐标形式：@ XYZ 距离 XY平面内投影角度 与XY平面夹角 2. 坐标系建立 （1）执行方式 命令行：ucsman 菜单：工具→命名UCS或工具→正交UCS→预置 工具栏：UCS→命名UCS或UCSII→命名UCS （2）操作步骤 命令：ucsman↙ 执行ucsman 命令,AutoCAD打开UCS对话框。 3.新建坐标系 （1）执行方式 命令行：ucs 菜单：工具→新建UCS 工具栏：UCS （2）操作步骤 命令：ucs↙ 当前 UCS 名称: *左视* 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: 4.动态坐标系 动态 UCS是的具体操作方法是：按下状态栏上的DUCS按钮。 动态 UCS 激活后，指定的点和绘图工具（例如极轴追踪和栅格）都将与动态 UCS 建立的临时 UCS 相关联。 三、设置视点 视点用来表示观察三维模型的方向，使用视点功能，用户可以方便地从任意方向观察三维模型。 1.、设置三维视点 （1）执行方式：?命令行：VPOINT ?菜单：视图→三维视图→视点 （2）操作步骤：命令：VPOINT↙ 当前视图方向：VIEWDIR=1.0000，-1.0000，1.0000 指定视点或［旋转（R）］＜显示坐标球和三轴架＞ 各选项的含义： ①指定视点：用于指定一点为视点。确定视点位置后，该点与原点的连线方向作为观察方向，并在屏幕上按 该方向显示图形的投影。 ②旋转（R）：表示使用两个角度指定新的观察方向。 ③显示坐标球和三轴架：表示用于定义视口中的观察方向。 2、设置特殊视点：在一般情况下，我们可以采用特殊视点来观察三维模型，这更规范，更方便。 执行“菜单：视图→三维视图”中的标准命令，可定义观察点。 3、三维动态观察