8.1 布 尔 运 算

 

在AutoCAD中，除了提供最基本的三维实体创建方法，还提供了各种编辑三维实体的边、面和实体的方法，通过这些方法，用户可以创建比较复杂的三维实体，可以创建有一定几何特征的三维实体。同时，最新的AutoCAD 2007版本，为用户提供了比较全面的三维动画和渲染功能，用户可以使用相机、漫游和飞行、运动路径动画、光源以及材质和渲染等方法。

本章将详细讲解各种三维实体修改和编辑的方法，以及创建三维动画和渲染的方法。通过本章的学习，用户可以掌握复杂的三维实体的创建以及三维动画的创建。

8.1  布 尔 运 算

布尔运算是指通过两个或多个单个实体或者面域创建复合实体或者面域。系统提供了并集、差集和交集3个命令供执行。

1．并集

并集运算将建立一个合成实心体与合成域。合成实心体通过计算两个或者更多现有的实心体的总体积来建立，合成域通过计算两个或者更多现有域的总面积来建立。用户可以通过选择“修改”→“实体编辑”→“并集”命令，或单击“并集”按钮 ，或在命令行中输入UNION来执行该命令。执行该命令后，命令行提示如下。

命令: _union

选择对象: 指定对角点: 找到2 个     //选择需要合并的图形对象

选择对象:                        //按Enter键，完成选择

2．差集

差集运算所建立的实心体与域将基于一个域集或者二维物体的面积与另一个集合体的差来确定，实心体由一个实心体集的体积与另一个实心体集的体积的差来确定。用户可以通过选择“修改”→“实体编辑”→“差集”命令，或单击“差集”按钮，或在命令行中输入SUBTRACT来执行该命令。执行该命令后，命令行提示如下。

命令: _subtract 选择要从中减去的实体或面域...

选择对象: 找到1 个       //选择要从中减去的实体或者面域

选择对象:                //按Enter键，完成选择

选择要减去的实体或面域..

选择对象: 找到1 个       //选择要减去的实体或者面域

选择对象:                //按Enter键，完成选择

3．交集

交集运算可以从两个或者多个相交的实心体中建立一个合成实心体以及域，所建立的域将基于两个或者多个相互覆盖的域计算出来，实心体将由两个或者多个相交实心体的共同值计算产生，即使用相交的部分建立一个新的实心体或者域。用户可以通过选择“修改”→“实体编辑”→“交集”命令，或单击“交集”按钮，或在命令行中输入INTERSECT来执行该命令。执行该命令后，命令行提示如下。

命令: _intersect

选择对象: 指定对角点: 找到2 个     //选择需要执行交集运算的实体或者面域

选择对象:                        //按Enter键，完成选择

如图8-1所示是将圆柱体和长方体执行布尔运算的效果。

            

源图                        并集                   差集           交集

图8-1  布尔运算结果

【例8-1】 绘制机械底座。

绘制如图8-2所示的机械底座。

图8-2  机械底座三维效果

其具体操作步骤如下：

（1）执行“圆”命令，在绘图区以任意点为圆心，绘制半径为10mm的圆，效果如图8-3所示。

（2）继续执行“圆”命令，捕捉步骤（1）绘制的圆的圆心为圆心，半径为20mm，绘制圆，效果如图8-4所示。

                 

图8-3  绘制半径为10mm的圆               图8-4  绘制半径为20mm的圆

（3）执行“圆”命令，命令行提示如下。

命令: _circle 指定圆的圆心或[三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)]: from

//使用相对点法指定圆心

基点:                                        //捕捉步骤（1）、（2）绘制的圆的圆心

<偏移>: @-40,0                               //输入偏移距离指定圆心

指定圆的半径或[直径(D)] <20>: 5               //输入圆半径，效果如图8-5所示

（4）继续执行“圆”命令，以步骤（3）绘制的圆的圆心为圆心，绘制半径为10mm的圆，效果如图8-6所示。

           

图8-5  绘制半径为5mm的圆         图8-6  绘制与半径为5的圆同心的半径为10mm的圆

（5）打开“草图设置”对话框，设置对象捕捉模式是“切点”，如图8-7所示。

（6）执行“直线”命令，捕捉步骤（2）绘制的圆的切点为第一点，捕捉步骤（4）绘制的圆的切点为第二点，效果如图8-8所示。

          

图8-7  设置切点捕捉                          图8-8  利用相切法绘制直线

（7）使用同样的方法，绘制另外一边的直线，效果如图8-9所示。

（8）执行“修剪”命令，以步骤（6）和（7）绘制的直线为剪切边，修剪步骤（2）和（4）绘制的圆，效果如图8-10所示。

          

图8-9  绘制另一半切线                      图8-10  修剪圆效果

（9）单击“镜像”按钮，命令行提示如下。

命令: _mirror

选择对象: 指定对角点: 找到4 个       //选择如图8-11所示的图形对象

选择对象:                          //按Enter键，完成选择

指定镜像线的第一点:                 //选择步骤（1）绘制圆的上象限点

指定镜像线的第二点:                 //选择步骤（1）绘制圆的下象限点

要删除源对象吗？[是(Y)/否(N)] <N>:   //按Enter键，镜像效果如图8-12所示

       

图8-11  选择镜像对象                      图8-12  镜像效果

（10）执行“修剪”命令，修剪圆弧，修剪效果如图8-13所示。

图8-13  修剪圆弧

（11）在命令行中输入PEDIT，选择外侧的图线进行合并，合并多段线效果如图8-14所示。

图8-14  合并多段线效果

（12）选择“绘图”→“面域”命令，将步骤（11）合并的多段线转换为面域。

（13）单击“拉伸”按钮，命令行提示如下。

命令: _extrude

当前线框密度:  ISOLINES=16

选择要拉伸的对象: 找到1 个  //选择步骤（12）创建的面域

选择要拉伸的对象:           //按Enter键，完成对象选择

指定拉伸的高度或[方向(D)/路径(P)/倾斜角(T)] <188>: 10

//输入拉伸高度，按Enter键，效果如图8-15所示

（14）继续执行“拉伸”命令，将半径为5mm的圆拉伸10mm，半径为10mm的圆向上拉伸30mm，效果如图8-16所示。

               

图8-15  拉伸面域效果                          图8-16  拉伸圆面域效果

（15）执行“圆柱体”命令，捕捉半径为10mm的圆的圆心，底面半径为20mm，高为30mm，效果如图8-17所示。

（16）执行“并集”命令，合并步骤（13）拉伸的实体和步骤（15）绘制的圆柱体，效果如图8-18所示。

              

图8-17  绘制底面半径20高30的圆柱体                   图8-18  并集效果

（17）执行“差集”命令，用步骤（16）创建的实体减去步骤（14）创建的实体，执行“消隐”命令，消隐效果如图8-19所示。

图8-19  消隐效果