AutoCAD中为用户提供了最基本的坐标系系统,通过对坐标系系统的调整,用户可以创建和观察各类三维实体。在AutoCAD中支持3种类型的三维建模:线框模型、曲面模型和实体模型。线框模型由真实三维对象的边缘或骨架表示,三维对象的边缘或骨架用直线和曲线表示。曲面模型由网格组成,在二维图形和三维图形中都可以创建网格,但其主要在三维空间中使用。
本章将详细讲解三维制图中坐标系的使用,视图和视口的使用以及各类基本网格、实体的创建。通过本章的学习,读者要熟练掌握不同坐标系的使用,以及各类基本三维实体的创建方法。
视图操作是AutoCAD三维制图的基础,视图决定了表现在图形绘图区的视觉形状和其他特征,通过视图操作,用户可以通过各种手段来观察图形对象。
在AutoCAD中,“重画”、“重生成”和“全部重生成”命令可以控制视口的刷新以重画和重生成图形,从而优化图形。
· 选择“视图”→“重画”命令,可以刷新显示所有视口。
· 选择“视图”→“重生成”命令,或者在命令行中输入REGEN,可以从当前视口重生成整个图形,并重新计算所有对象的屏幕坐标和重新创建图形数据库索引,从而优化显示和对象选择的性能。
· 选择“视图”→“全部重生成”命令,或者在命令行中输入REGENALL,可以重生成图形并刷新所有视口,在所有视口中重生成整个图形并重新计算所有对象的屏幕坐标,还重新创建图形数据库索引,从而优化显示和对象选择的性能。
在三维制图中,有几个非常重要的参数,决定了三维网格图形和三维实体图形显示在视口中的表现形式,下面分别介绍。
(1)ISOLINES用于指定对象上每个面的轮廓线数目。
(2)SURFTAB1用于为RULESURF和TABSURF命令设置要生成的列表数目。
(3)SURFTAB2用于为REVSURF和EDGESURF命令设置在N方向的网格密度。
(4)SURFU用于为PEDIT命令的“平滑”选项设置在M方向的曲面密度以及曲面对象上的U素线密度。
(5)SURFV用于为PEDIT命令的“平滑”选项设置在N方向的曲面密度以及曲面对象上的V素线密度。
在二维制图中经常使用的“缩放”和“平移”命令,在三维制图中仍然适用,具体使用方法不再阐述,请用户查阅二维制图部分内容。
AutoCAD 2007提供了“受约束的动态观察”、“自由动态观察”和“连续动态观察”3种动态观察方式。用户在“三维导航”工具栏单击相应按钮或者选择“视图”→“动态观察”命令的子菜单,可以执行其中的一种动态观察方式。下面分别介绍3种动态观察模式。
使用受约束的动态观察方式观察三维对象时,视图的目标位置不动,观察点围绕目标移动,观察点可以沿着XY平面或Z轴约束移动。使用受约束的动态观察时,光标图形为 ,如图7-1所示为使用受约束的动态观察的状态。
使用自由动态观察方式观察三维对象时,观察点不参照平面,用户可以在任意方向上进行动态观察。在沿XY平面和Z轴进行动态观察时,观察点不受约束。如图7-2所示为使用自由动态观察的状态。
图7-1 受约束的动态观察 图7-2 自由动态观察
使用连续动态观察方式观察三维对象时,用户在连续动态观察移动的方向上单击并拖动鼠标指针,然后释放鼠标左键,对象将在指定的方向上沿着轨道连续旋转。旋转的速度由光标移动的速度决定,图7-3为连续动态观察的状态。
图7-3 连续动态观察
快速设置视图的方法是选择预定义的三维视图,可根据名称或说明选择预定义的标准正交视图和等轴测视图。系统提供的预置三维视图包括:俯视、仰视、主视、左视、右视和后视。此外,还可以从等轴测选项中设置视图:西南等轴测、东南等轴测、东北等轴测和西北等轴测。
选择“视图”→“三维视图”命令,在弹出的下拉菜单中选择合适的命令进行视图切换。如图7-4所示是几种视图切换的效果。
西南等轴测 俯视 后视
图7-4 视图切换效果
当然,用户也可以选择“视图”→“三维视图”→“视点预置”命令,打开如图7-5所示的“视点预置”对话框进行视点设置,创建自定义视图。用户可以通过设置与X轴,以及XY平面的角度来设置视点。对话框中的“绝对于WCS”单选按钮用于设置相对于WCS设置的查看方向;“相对于UCS”单选按钮用于设置相对于当前UCS设置的查看方向;“自:X轴”文本框用于指定与X轴的角度;“自:XY平面”文本框用于指定与XY平面的角度。图7-6是设置自X轴角度为135°,自XY平面角度为15°时的视点效果。
图7-5 “视点预置”对话框 图7-6 视点设置后的视点效果
视觉样式是一组设置,用来控制视口中边和着色的显示,一旦应用了视觉样式或更改了其设置,就可以在视口中查看效果。选择“视图”→“视觉样式”命令,可以在弹出的如图7-7所示的子菜单中选择相应的命令,执行不同的视觉样式。
选择“视图”→“视觉样式”→“视觉样式管理器”命令,或者选择“工具”→“选项板”→“视觉样式”命令,弹出“视觉样式管理器”选项板,如图7-8所示,可以对不同的视觉样式进行具体的参数设计。
图7-7 “视觉样式”子菜单 图7-8 “视觉样式管理器”选项板
视觉样式管理器将显示图形中可用的视觉样式的样例图像,选定的视觉样式用黄色边框表示,其设置显示在样例图像下方的面板中,显示“面板”时,可以直接更改某些常用设置或打开“视觉样式管理器”选项板。
视觉样式提供了5种默认视觉样式:
· 二维线框 显示用直线和曲线表示边界的对象,光栅和OLE对象、线型和线宽均可见。
· 三维线框 显示用直线和曲线表示边界的对象。
· 三维隐藏 显示用三维线框表示的对象并隐藏背面的直线。
· 真实 着色多边形平面间的对象,并使对象的边平滑化,将显示已附着到对象的材质。
· 概念 着色多边形平面间的对象,并使对象的边平滑化,着色使用古氏面样式,一种冷色和暖色之间的过渡而不是从深色到浅色的过渡。
图7-9显示了5种视觉样式的显示效果。
二维线框 三维线框 三维隐藏
真实 概念
图7-9 视觉样式显示效果
选择“视图”→“消隐”命令,可以将当前视口中的图形从屏幕上消除隐藏线。正常绘图过程中,当前视口中将会显示一个线框,此时可以看见所有的直线,包括被其他对象遮盖的直线。