三维绘图基础
一切皆有可能-错过作文
第一讲 三维绘图基础
主要内容：
１、Autocad中３种三维模型的特点
２、三维绘图基础
一、
Autocad中３种三维模型的特点
用户可以创建线框模型、曲面模型、和实体模型３种类型的三维模型。
１、
线框模型的特点与绘制方法
线框模型没有面、体特征，它仅是三维模型的轮廓，由点、直线、曲线等对
象组成，
不能进行消隐、渲染等操作，创建对象的三维线框轮廓，实际上是在空间中通过指定各点
的三维坐标来绘制各种边线。由于构成此种模型的每条边都必须单独绘制出来，因此这种
建模方式非常
耗时。
２、 曲面模型特点与绘制方法
曲面模型只有面信息，没有体信息，可以通过拉伸
和旋转平面创建。还可以通过拉伸
其夹点改变曲面形状，但无法对曲面进行布尔运算，并且用于编辑实体
的命令都无法编辑
曲面。
３、 实体模型特点与绘制方法
具有线、面、体等特征，
可进行消隐、渲染等操作，能直接创建长方体、球体、锥体
等基本立体，还可以通过旋转、拉伸二维对象
形成三维实体，各种实体间可以进行各
种运算操作（如对象相加、相减和求交集）从尔创建各种复杂的实
体对象。
二、 三维绘图基础
掌握观察三维图形的方法、灵活建立和使用三维坐标系、准确
的在三维空间中拾取点是
绘制三维图型的关键。
１、平面视图与三维视图
在CAD中从不同角度观察三维图象，可以得到不同的观察效果
例如：如果在平面坐标系中绘
制球体，此时Z轴垂直于屏幕，视点位于屏幕正前方，
仅能看到球体在XY平面上的投影。如果选择视图
／三维视图／西南等轴测菜单将看到
一个三维球体。
说明；选择视图／三维视图菜单中的俯视
、左视、主视、西南等轴测等子菜单可得到６
种标准平面视图和四种等轴测视图。
２、图形消隐与视角样式
绘制三维图形时可以用Zoom和PAN命令来缩放和平移视图，还
可以通过消隐和改变
视角样式来观察三维视图形．
（１） 消隐图形
在绘制三维图形时，为了更好的观察效果，可执行HIDE命令暂时隐藏位于实体背后
而被遮挡的部分．
方法：
① 视图／消隐
② 单击”渲染’工具烂的＂隐藏”工具
③
直接在命令行中输入HI
说明：执行消隐操作后，无法使用ROOM和PAN命令缩放和平移视图，直
到选择视图／重
生成菜单图形为止．
（２） 视角样式
视角样式是一组设置，用来控制视口中边和着色的显示．执行视图／视角样式菜单
中的各菜单项可选择视
角样式．各种视角样式的特点如下；
① 二维线框；默认的对象显示方式，用直线和曲线表示对象边界
，此时，光栅、
OLE、对象、线形和线宽都可见。
②
三维线框：用直线和曲线表示对象边界，反白显示。
③ 三维隐藏：以线框方式显示对象并消隐图形。
④ 真实；着色多边形平面间对象，并使对象的边平滑化，此时，显示已附着对象的
材质
⑤ 概念；着色多边形平面间对象，并使对象的边平滑化，着色时使用金属质感样式，
一种冷暖
色之间的过度而不是深色到浅色之间的过度。效果缺乏真实感，但是可
以更方便的查看图形的细节。
（３） 与三维视图相关的变量
除了可以消隐视图或改变视角样式来改变三维视图外，还可以通过改变一些变量
来调整三维试图的显示。
①、 改变三维图形中的曲面轮廓素线
素线；当实体中包含弯曲面时（如球体和圆柱体）
，则曲面在线框模式下用线条的
形式来显示，这些线条称为素线。
使用ISOLINES可以
设置显示曲面所用的素线条数（范围0-2047,、默认为４、为
０时表示没有素线，如果增加素线的
条数，可使图形看起来更接近实物。
说明；修改了素线之后，需执行REGEN（重生成）后，方可重新显示。
②
以线框形式显示实体轮廓
使用DISPSILH系统变量可以以线框形式显示轮廓。此时需将其值设为１，并执行
HIDE命令。
③ 改变实体表面的平滑度
在使用HIDE命令时，可通过修改FACETRES系统变量值
来改变实体表面的平滑度。
该变量用与设置曲面的面数（范围０.０１－１０，默认０.５，值越大，表
面越光
滑）
说明；在执行HIDE、 SHADEMODE、
RENDER命令时、使FACETRES设置有
效必须禁止轮廓显示，DISPSILH变量设置为０
④ 使用动态观察交互查看三维对象
受约束的动态观察：沿XY和Z轴约束三维动态观察，水
平拖动光标，相机平行
XY平面移动，垂直拖动，相机沿Z轴移动
自由动态观察：在任意方向进行动态观察，可将相机饶目标点（视口中心）任意旋
转。
连续动态观察；连续的进行动态观察，在绘图区域单击并沿任意方向拖动鼠标，释
放按钮后，开始动画
演示，再次单击可结束动画。
⑤ 变换坐标系的方法
在绘制平面图形和标注尺寸时都是在当
前坐标系的XY平面内进行的，所以绘制三
维图形时，需经常变换坐标系。
变换坐标系可执行工具／新建UCS菜单中的各子菜单项。
世界；从当前用户坐标系恢复到世界坐标系
上一个；返上一坐标系
面：根据实体面调整坐标系。
对象：根据选取对象创建UCS.
视图：可以设置当前的UCS平行于当前视图，原点不变。
原点：可设置坐标原点。
Z轴矢量：通过定义Z轴正向来设置当前XY平面。需选择两点，第一点作为新坐
标系原点，第二点决
定Z轴正向，XY平面垂直于新的Z轴。
三点：通过在三维空间任意指定三点定义坐标系。其中第一点
定义原点，第二点定
义X轴正向，第三点定义Y轴正向。
XYZ:：可以将当前UCS坐标按
指定的角度饶X、Y、Z轴旋转，以建立新的UCS
坐标系。
⑥、在CAD中通常不依赖观察
来确定三维空间中的点，只能通过键入点的Z坐标
来值或使用对象捕捉的方法来定位点。
上机实践――绘制底座
１、 将平面视图转换为东南等轴测视图
２、
绘制长方体，输入坐标（０，０，０）指定角点坐标，输入L;并按
ENTER以确定长方体的长度，依
次指定长、宽、高为１５０，１５０，
２０
３、
选择工具／新建UCS／原点菜单，输入坐标；（１５，１５，０）将
原点移到该点
４、 创建圆柱体，中心点坐标为（０，０，０）；底面半径：７.５；高：
２０。
５、 执行修改／阵列命令，选择矩形阵列，选择圆柱体
行：２；列：
２；行偏移：１２０；列偏移：１２０。得到四个圆柱体，
６、
执行修改／实体编辑／差集，选择长方体，按回车，再选择四个小
圆柱体。
７、
执行工具／新建／世界，将当前的UCS坐标恢复到世界坐标系。
８、
执行工具／新建UCS／原点，将坐标移到（７５，７５，２０）处。
９、
绘制圆柱体，中新点；（０，０，０）底面半径；４０；高；６０。
１０、
重复上步，继续绘制底面半径为２０，高为６０的圆柱体。
１１、
执行修改／实体编辑／差集，将小圆柱体从大圆柱体中减去。
１２、
执行工具／新建／世界，恢复到世界坐标系。
１３、 执行HIDE命令观察图形
１４、
选择视图／视觉样式／概念。以图形的线框颜色着色图形。
第二讲 实体模型的绘制
主要内容：
１、创建实体
２、编辑实体
３、三维对象的渲染
在AUTOCAD中，除了可以直接使用
系统提供的命令创建多段长方
体、球体等基本体外，还可通过拉伸、旋转二维对象创建一些复杂实体。
一、创建实体的方法：
１、选择绘图／建模菜单中的相关菜单项。
２、建模工具栏中的相关工具
二、
创建
基本实体
１、绘制多段体
（！）什么是多段体
多段体类似生活中的屏风，始终具有矩形截面轮廓
（２）绘制方法
绘
制多段体的方法与多段线类似，执行多段体命令后，首先根据需要指定多
段体截面的高度和宽度（或使用
默认值），然后依次指定多面体的各个顶点。
２、绘制长方体
使用BOX命令可绘制长方体和立方体。
（１）绘制长方体方法
①通过指定底对角点绘制
②通过指定长方体中心点和底面一个角点绘制
③通过指定长、宽和高绘制
说明；选中长方体，选择各夹点并拖动，可改变长方体的长、宽和高或者移动位置。
（２）绘制正方体方法
执行BOX命令后，当指定长方体的角点和中心点后，出入C，按ENTER键，
输入长度即可。
３、绘制球体(SPHERE)
执行SPHERE命令后，只需指定球心坐标和球体半径或直径即可
４、绘制圆柱体(CYLINDER)
５、绘制圆锥体(CONE)
可以利用夹点功能改变圆锥体的各项参数。例如改变圆锥体顶面半径可创建圆台
６、绘制楔体(WEDGE)
与绘制长方体的方法相同
７、绘制圆环体(toRUS)
８、绘制棱锥体 (PYRAMID)
执行棱锥
命令后，需指定底面中心位置和棱锥体底面半径。执行命令时也可以输入
３――３２之间的数绘制多面棱
锥体。
９、绘制螺旋(HELIX)
执行螺旋命令后，需指定底面中心位置、底面
半径、顶面半径、螺旋高度、螺旋圈
数或圈高，圈数最大值为５００
说明；１、如将高度设为０，将绘制二维螺旋线
２、如将底面半径和顶面半径设为相等，将绘制圆柱螺旋线。
３、利用夹点功能可改变螺旋的各项参数，例如改变顶面半径。
１０、绘制平面曲面(PLANSURF)
二、通过拉伸创建实体或曲面（EXTRUDE）
使用拉伸命令可以将二维对象沿Z轴
或某个方向矢量拉伸成实体或曲面，
拉伸对象称为断面。可以是任何封闭多段线、圆、椭圆、封闭样条曲
线或面域。
且多段线对象的顶点数应在３――５００之间。
启动拉伸命令的方法：
１、绘图／建模／拉伸
２、单击建模工具栏的“拉伸”
３、在命令行输入EXT
１、沿Z轴方向拉伸对象
可以指定拉伸的高度和倾斜角度。高度可为正为负表示了拉伸的方向；
角度可正可负，（-９０－９０）默认为０，表示生成实体的侧面垂直于XY平面。
可同时拉伸多个对象，如果对象是封闭的，得到实体，如果对象是开放的得到曲线。
如果拉伸对象是由
多个对象组成的封闭区域，可先转换成面域再进行拉伸，否则直接拉
伸将的到一组曲面。
２、指定路径拉伸对象
说明；１、拉伸路径、拉伸对象可以是开放的，也可以是封闭的
３、路径不能与拉伸对象共面。并且拉伸对象不能是具有自交线段的多段线
三、通过按住并拖动创建实体(PRESSPULL)
可以通过拾取封闭区域，然后单击并拖动鼠标来创建实体。
此命令与拉伸命令的区别：
１、 执行拉伸操作必须选中对象，执行此命令时，只需将光标移到封闭区域。
２、
执行拉伸操作，原对象被删除，执行此命令时原对象被保留
３、 执行拉伸操作，只能创建新实体，执
行此命令时，如果生成的实体与另一实体
相交，系统会自动执行布尔差操作。即从已有的实体减区新生的
实体。
四、通过扫掠创建实体或曲面
使用SWEEP命令，可以沿开放或闭和的二维或三维路径扫掠开放或闭和的平面曲线来创
建实体或曲面
说明： SWEEP命令可以扫掠多个对象，但必须位于同一平面。
创建的扫掠实体，可用“特性”选项板修改其特性。
五、通过旋转创建实体或曲面。
把指定的二维图形按指定的对象生成三维实体
六、通过放样建实体或曲面
使用 LOFT
命令，可以通过对包含两条或两条以上横截面曲线的一组曲线进行放样（绘
制实体或曲面）来创建三维实
体或曲面。
说明：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，至
少必须指定两个横截面。
如果对一组闭合的横截面曲线进行放样，则生成实体。
七、通过布尔运算创建复杂的组合实体
布尔运算是指对三维实体或面域图形进行并集、差集、
交集等操作，以创建复杂的组合
实体。
１、并集（UNION）命令的调用
①修改／实体编辑／并集
②单击实体编辑工具栏的并集按钮
功能；将相交叠的面域或实体合并为一个组合面域或实体。
２、差集（SUBTRACT）命令的调用
功能；从一个指定的对象中减去另一个对象，结果为一个组合面域或实体。
３、交集（IN）命令的调用
功能：取两个相交面域或实体的公共部分，并创建为新组合对象。
综合实例
１、创建铁环
（！）用圆、直线和偏移等命令创建如图所示图形。
（２）用圆、直线、镜像和修剪等命令如下图所示图形
（３）创建面域，并把二维图形进行拉伸，得到如图所示实体
（４）切换到三维线框状态，利用差集命令得到最终结果
２、创建烟灰缸
（１）在二维状态下绘制边长是１００的正方形，并把它拉高３０，同
时把坐标移到上面
（２）在X与Y所在平面上绘制一个圆，并把它往下拉伸１２，角度为３０，
最后对他
进行差集操作
（３）利用二维倒直角命令对长方倒直角（倒角距离１５）
（４）利用“三点”方式把坐标定位到倒直角的面上。绘制圆并进行拉伸。
（４） 利用“三点”方式把坐标定位到正方体顶面的中心，然后利用“阵列”方式复
<
br>制四条轴。
（６）利用“差集”命令得到最终结果。
第三讲 三维实体的的编辑
一、三维实体的基本编辑命令
１、拉伸面
拉伸面是一个最基本的命令，与拉伸体命令不同，是将三维实体的某一
个
或多个面向里或向外拉伸。与坐标无关，拉伸高度为正表示向外拉，否则表示
向里拉。
SOLIDEDIT命令的调用
修改／实体编辑／拉伸面
实体编辑工具栏中的按钮
说明；（！）可以对一个或多个面进行拉伸操作
（２）与拉伸体一样，也有带路径和带角度拉伸
示例：利用拉伸命令创建圆管。
（１）绘制一条直线，进行倒圆角操作，直线变为三条
（２）利用Z轴矢量的
方式把坐标定位到直线的起点，绘制一个圆用拉
伸命令进行拉伸。
（３）利用拉伸面命令进行带路径拉伸。
２、着色面
对指定的三维实体进行外观颜色的设置．
３、剖切
把指定对象切成若干个独立的对象，
剖切是绘图过程中常用的命令，是指用一个指定平面将指定
实体切成若干
个独立的对象，剖切后可保留其中的一部分，也可保留两部分．
４、切割
对指定的对象按指定的条件创建一个截面，与剖切命令的使用方法相同，但
产生的结果不一样。
５、抽壳
对指定的面按指定的偏移距离建立一个壳体
实例：创建抽屉
（１）在二维状态下绘制一个长１００，宽８０的矩形，并拉伸２５个
单位
（２）利用“抽壳”命令把所有的面都向里偏移５个单位
（３）利用“剖切”命令把长方体上面一个面删除，并把坐标重新定位
指定新原点
<0,0,0>: 0,0,20
指定绕 X 轴的旋转角度 <90>: 90
命令:
命令:
命令: _slice
选择要剖切的对象:
找到 1 个
选择要剖切的对象:
指定 切面 的起点或
[平面对象(O)曲面(S)Z 轴(Z)视图
(V)XYYZZX三点(3)] <三点>: zx
指定 ZX 平面上的点
<0,0,0>:
在所需的侧面上指定点或
[保留两个侧面(B)] <保留两个侧面>: b
（４）在XY平面创建一个抽屉“拉手“二维图，并把它拉伸。