8.2 三 维 操 作
8.2 三 维 操 作
与二维图形一样，对于三维实体来讲，有专门的操作工具对图形进行各种操作，通过这些工具，用户可以对三维实体进行移动、旋转、对齐、镜像、阵列等操作。
8.2.1 三维移动
三维移动命令功能是在三维视图中显示移动夹点工具，并沿指定方向将对象移动指定距离。选择“修改”→“三维操作”→“三维移动”命令，命令行提示如下。
命令: _3dmove
选择对象: 找到1 个 //选择要移动的三维实体
选择对象: //按Enter键，完成选择
指定基点或[位移(D)] <位移>: //指定移动实体的基点
指定第二个点或<使用第一个点作为位移>: //输入移动距离
正在重生成模型。
图8-20演示了使用三维移动命令移动三维实体的过程。
选择移动对象 指定移动实体基点 设定移动位移
图8-20 三维实体移动过程
8.2.2 三维旋转
三维旋转用于将实体沿指定的轴旋转。用户可以根据两点指定旋转轴，或者通过指定对象，指定X轴、Y轴或Z轴，或者指定当前视图的Z方向为旋转轴。
选择“修改”→“三维操作”→“三维旋转”命令或者在命令行中执行3DROTATE命令，命令行提示如下。
命令: _3drotate //选择菜单执行命令
UCS 当前的正角方向: ANGDIR=逆时针 ANGBASE=0//系统提示信息
选择对象: 指定对角点: 找到2 个 //选择如图8-21(a)所示的铁锤对象
选择对象: //按Enter键，完成选择
指定基点: //捕捉如图8-21(b)所示的圆心为基点
拾取旋转轴: //拾取如图8-21(c)所示的轴为旋转轴
指定角的起点: 90 //输入旋转角度，按Enter键，效果如图8-21(d)所示
正在重生成模型。
图8-21演示了三维实体进行三维旋转的过程。
（a）选择旋转的对象 （b）指定基点 （c）确定旋转轴 （d）旋转后的三维实体
图8-21 三维旋转过程
8.2.3 对齐
使用对齐命令，可以在二维和三维空间中将对象与其他对象对齐，用户可以指定一对、两对或三对源点和定义点，以对齐选定对象。
选择“修改”→“三维操作”→“对齐”命令，可以执行ALIGN命令。
1．ALIGN使用一对点
指定一对源点和定义点的命令行提示如下。
命令: _align
选择对象: 找到1 个 //拾取需要执行对齐操作的对象
选择对象: //按Enter键，完成对象选择
指定第一个源点: //指定源点1
指定第一个目标点: //指定目标点2
指定第二个源点: //按Enter键，完成移动
当只选择一对源点和目标点时，选定对象将在二维或三维空间从源点1移动到目标点2，对齐的演示效果如图8-22所示。
指定的两个点 结果
图8-22 使用一对点的对齐效果
2．ALIGN使用两对点
当选择两对点时，可以在二维或三维空间移动、旋转和缩放选定对象，以便与其他对象对齐，命令行提示如下。
命令: _align
选择对象: 找到1 个 //拾取需要执行对齐操作的对象
选择对象: //按Enter键，完成对象选择
指定第一个源点: //指定第一个源点1
指定第一个目标点: //指定第一个目标点2
指定第二个源点: //指定第二个源点3
指定第二个目标点: //指定第二个目标点4
指定第三个源点: //按Enter键，完成源点和目标点拾取
是否基于对齐点缩放对象？[是(Y)/否(N)] <否>://输入y或按Enter键缩放对象
在命令行中，第一对点（源点1和目标点1）定义对齐的基点，第二对点（源点2和目标点2）定义旋转的角度。在输入了第二对点后，系统会给出缩放对象的提示，将以第一目标点2和第二目标点4之间的距离作为缩放对象的参考长度，只有使用两对点对齐对象时才能使用缩放。图8-23演示了使用两对点执行操作的效果。
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选定对象 指定的四个点 结果
图8-23 使用两对点对齐的效果
3．ALIGN使用三对点
当选择三对点时，选定对象可在三维空间移动和旋转，使之与其他对象对齐，其命令行提示如下：
命令: _align
选择对象: 找到1 个 //拾取需要执行对齐操作的对象
选择对象: //按Enter键，完成对象选择
指定第一个源点: //指定第一个源点1
指定第一个目标点: //指定第一个目标点2
指定第二个源点: //指定第二个源点3
指定第二个目标点: //指定第二个目标点4
指定第三个源点: //指定第三个源点5
指定第三个目标点: //指定第三个目标点6
使用三对点执行对齐命令后，选定对象从源点1移到目标点2，旋转选定对象1和3，使之与目标对象2和4对齐，然后再次旋转选定对象3和5，使之与目标对象4和6对齐。图8-24演示了使用三对点执行对齐的效果。
选定对象 指定的六个点 结果
图8-24 使用三对点对齐的效果
8.2.4 三维对齐
使用三维对齐命令，可以在二维和三维空间中将对象与其他对象对齐。选择“修改”→“三维操作”→“三维对齐”命令可以执行3DALIGN命令。执行3DALIGN命令后，命令行提示如下。
命令: _3dalign
选择对象: 找到1 个
选择对象:
指定源平面和方向...
指定基点或[复制(C)]:
指定第二个点或[继续(C)] <C>:
指定第三个点或[继续(C)] <C>:
指定目标平面和方向...
指定第一个目标点:
指定第二个目标点或[退出(X)] <X>:
指定第三个目标点或[退出(X)] <X>:
使用三维对齐命令，可以为源对象指定1～3个点，然后，可以为目标指定1～3个点，将移动和旋转选定的对象，使三维空间中的源和目标的基点、X轴和Y轴对齐。3DALIGN可用于动态UCS，因此可以动态地拖动选定对象并使其与实体对象的面对齐。
8.2.5 三维镜像
使用MIRROR3D命令可以沿指定的镜像平面创建对象的镜像。镜像平面可以是以下平面对象所在的平面：通过指定点且与当前UCS的XY平面、YZ平面或XZ平面平行的平面或者由选定3点定义的平面。
选择“修改”→“三维操作”→“三维镜像”命令，或者在命令行中输入MIRROR3D来执行三维镜像命令，命令行提示如下。
命令: _mirror3d
选择对象: 找到1 个
选择对象:
指定镜像平面(三点) 的第一个点或[对象(O)/最近的(L)/Z 轴(Z)/视图(V)/XY 平面(XY)/YZ 平面(YZ)/ZX 平面(ZX)/三点(3)] <三点>:
在镜像平面上指定第二点:
在镜像平面上指定第三点:
是否删除源对象？[是(Y)/否(N)] <否>:
在命令行提示中，有8种确定镜像面的方法，各选项含义如下：
· 对象（O） 该选项使用选定平面对象的平面作为镜像平面，如果输入y，将被镜像的对象放到图形中并删除原始对象。如果输入N或按Enter键，将被镜像的对象放到图形中并保留原始对象。
· 最近的（L） 该选项相对于最后定义的镜像平面对选定的对象进行镜像处理。
· Z轴（Z） 该选项根据平面上的一个点和平面法线上的一个点定义镜像平面。
· 视图（V） 该选项将镜像平面与当前视口中通过指定点的视图平面对齐。
· XY/YZ/ZX 这3个选项将镜像平面与一个通过指定点的标准平面（XY、YZ或ZX）对齐。
· 三点（3） 该选项通过3个点定义镜像平面，如果通过指定点来选择此选项，将不显示“在镜像平面上指定第一点”的提示。
图8-25演示了以底座上顶面为镜像面的三维镜像效果。
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源对象 镜像效果
图8-25 三维镜像效果
8.2.6 三维阵列
三维阵列可以在三维空间中创建对象的矩形阵列或环形阵列，命令为3DARRAY。与二维阵列不同，用户除了需要指定陈列的列数和行数之外，还要指定阵列的层数。
选择“修改”→“三维操作”→“三维阵列”命令，或者在命令行中输入3DARRAY，可执行三维阵列命令。三维阵列与二维阵列一样，有矩形和环形阵列两种，下面分别介绍。
1．矩形阵列
在行（X轴）、列（Y轴）和层（Z轴）矩形阵列中复制对象，一个阵列必须具有至少两个行、列或层。矩形阵列的命令行提示如下。
命令: _3darray
正在初始化... 已加载3DARRAY。
选择对象: 找到1 个 //选择阵列对象
选择对象: //按Enter键，完成选择
输入阵列类型[矩形(R)/环形(P)] <矩形>:r//输入r，表示矩形阵列
输入行数(---) <1>: //输入阵列的行数
输入列数(|||) <1>: //输入阵列的列数
输入层数(...) <1>: //输入阵列的层数
指定行间距(---): //输入阵列的行间距
指定列间距(|||): //输入阵列的列间距
指定层间距(...): //输入阵列的层间距
在命令行中，输入正值将沿X、Y、Z轴的正向生成阵列，输入负值将沿X、Y、Z轴的负向生成阵列。如图8-26所示为行数为5、列数为3、层数为2、行距为20、列距为20、层间距为40的矩形阵列效果。
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图8-26 矩形阵列效果
2．环形阵列
环形阵列可以绕旋转轴复制对象。环形阵列的命令行提示如下。
命令: _3darray
选择对象: 找到1 个 //选择阵列对象
选择对象: //按Enter键，完成选择
输入阵列类型[矩形(R)/环形(P)] <矩形>:p //输入p，表示环形阵列
输入阵列中的项目数目: 6//输入阵列数目
指定要填充的角度(+=逆时针, -=顺时针) <360>: //输入填充角度
旋转阵列对象？[是(Y)/否(N)] <Y>: //确定是否旋转阵列对象
指定阵列的中心点: //指定旋转轴的第一个点
指定旋转轴上的第二点: //指定旋转轴的第二个点
在命令行中，指定的角度用于确定对象距旋转轴的距离，正数值表示沿逆时针方向旋转，负数值表示沿顺时针方向旋转。图8-27演示了阵列项目为6的环形阵列效果。
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图8-27 环形阵列效果
8.2.7 剖切
使用剖切命令，可以用平面或曲面剖切实体。用户可以通过多种方式定义剪切平面，包括指定点或者选择曲面或平面对象。使用该命令剖切实体时，可以保留剖切实体的一半或全部，剖切实体保留原实体的图层和颜色特性。
选择“修改”→“三维操作”→“剖切”命令，或者在命令行中输入SLICE，可执行剖切命令，命令行提示如下。
命令: _slice
选择要剖切的对象: 找到1 个 //选择剖切对象
选择要剖切的对象: //按Enter键，完成对象选择
指定 切面 的起点或[平面对象(O)/曲面(S)/Z 轴(Z)/视图(V)/XY/YZ/ZX/三点(3)] <三点>: //选择剖切面指定方法
指定平面上的第二个点: //指定剖切面上的点
在所需的侧面上指定点或[保留两个侧面(B)] <保留两个侧面>://指定保留侧面上的点
在剖切面的指定选项中，命令行提示了8个选项，各选项含义如下。
· 平面对象（O） 该选项将剪切面与圆、椭圆、圆弧、椭圆弧、二维样条曲线或二维多段线对齐。
· 曲面（S） 该选项将剪切平面与曲面对齐。
· Z轴（Z） 该选项通过平面上指定一点和在平面的Z轴（法向）上指定另一点来定义剪切平面。
· 视图（V） 该选项将剪切平面与当前视口的视图平面对齐，指定一点定义剪切平面的位置。
· XY 该选项将剪切平面与当前用户坐标系（UCS）的XY平面对齐，指定一点定义剪切平面的位置
· YZ 该选项将剪切平面与当前UCS的YZ平面对齐，指定一点定义剪切平面的位置。
· ZX 该选项将剪切平面与当前UCS的ZX平面对齐，指定一点定义剪切平面的位置。
· 三点（3） 该选项用三点定义剪切平面。
图8-28显示了将底座空腔剖开的效果。
图8-28 底座空腔剖开效果
8.2.8 三维圆角
使用圆角命令可以对三维实体的边进行圆角，但必须分别选择这些边。执行圆角命令，命令行提示如下。
命令: _fillet
当前设置: 模式= 修剪，半径= 0
选择第一个对象或[放弃(U)/多段线(P)/半径(R)/修剪(T)/多个(M)]://选择需要圆角的对象
输入圆角半径: 3 //输入圆角半径
选择边或[链(C)/半径(R)]: //选择需要圆角的边
已选定1 个边用于圆角。
图8-29显示了对长方体3条边进行圆角，圆角半径为3mm的圆角效果。
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图8-29 三维圆角效果
8.2.9 三维倒角
使用倒角命令，可以对基准面上的边进行倒角操作。执行倒角命令，命令行提示如下。
命令: _chamfer
(“修剪”模式) 当前倒角距离1 = 0，距离2 = 0
选择第一条直线或[放弃(U)/多段线(P)/距离(D)/角度(A)/修剪(T)/方式(E)/多个(M)]:
//指定倒角对象
基面选择...
输入曲面选择选项[下一个(N)/当前(OK)] <当前(OK)>://输入曲面的选项
指定基面的倒角距离: 3 //输入倒角距离
指定其他曲面的倒角距离<3>: //输入倒角距离
选择边或[环(L)]: 选择边或[环(L)]: //选择倒角边
图8-30显示了对长方体的基准面的4条边进行倒角的效果。
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图8-30 三维倒角效果
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图8-31 基座效果图
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创建如图8-31所示的基座效果图。
其具体操作步骤如下：
（1）切换到西南等轴测图，单击“长方体”按钮
，第一个角点的坐标为绘图区任意一点，第二个角点的相对坐标是（@100，100，15），效果如图8-32所示。
（2）单击“圆角”按钮
，命令行提示如下。
命令: _fillet
当前设置: 模式= 修剪，半径= 0.0000
选择第一个对象或[放弃(U)/多段线(P)/半径(R)/修剪(T)/多个(M)]://选择长方体的一条竖向边
输入圆角半径: 24 //输入圆角半径
选择边或[链(C)/半径(R)]:
选择边或[链(C)/半径(R)]:
选择边或[链(C)/半径(R)]://选择其他三条竖向边
选择边或[链(C)/半径(R)]://按Enter键，完成圆角操作，效果如图8-33所示
已选定4 个边用于圆角。
图8-32 绘制长方体 图8-33 圆角效果
（3）执行“直线”命令，绘制直线，连接圆角长方体底面的两条边的中点，效果如图8-34所示。
（4）执行“圆柱体”命令，命令行提示如下。
命令: _cylinder
指定底面的中心点或[三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)/椭圆(E)]: from
//使用相对点法确定圆柱体圆心
基点: //捕捉步骤（3）绘制的直线的中点
<偏移>: @-35,-35,0 //输入相对偏移距离
指定底面半径或[直径(D)]: 5 //输入圆柱体底面半径
指定高度或[两点(2P)/轴端点(A)] <15.0000>: 20
//输入圆柱体高度，按Enter键，效果如图8-35所示
图8-34 绘制直线 图8-35 绘制圆柱体
（5）选择“修改”→“三维操作”→“三维阵列”命令，命令行提示如下。
命令: _3darray
正在初始化... 已加载3DARRAY。
选择对象: 找到1 个 //选择步骤（4）绘制的圆柱体
选择对象://按Enter键，完成选择
输入阵列类型[矩形(R)/环形(P)] <矩形>:r//输入r，表示矩形阵列
输入行数(---) <1>: 2 //输入行数
输入列数(|||) <1>: 2 //输入列数
输入层数(...) <1>: 1 //输入层数
指定行间距(---): 70 //输入行间距
指定列间距(|||): 70 //输入列间距，按Enter键，效果如图8-36所示
（6）单击“差集”按钮
，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 //选择圆角长方体
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
选择对象: 找到1 个，总计2 个
选择对象: 找到1 个，总计3 个
选择对象: 找到1 个，总计4 个 //依次选择绘制的4个圆柱体
选择对象: //按Enter键，完成差集，效果如图8-37所示
图8-36 阵列效果 图8-37 差集效果
（7）执行“圆柱体”命令，绘制圆柱体，圆心为直线中点，底面半径为30mm，高为50mm，效果如图8-38所示。
（8）执行“并集”命令，将步骤（7）绘制的圆柱体和步骤（6）差集完成的实体合并，效果如图8-39所示。
图8-38 绘制底面半径为30mm的圆柱体 图8-39 合并实体
（9）绘制圆柱体，圆心为直线中点，底面半径为15mm，高为50mm，效果如图8-40所示。
（10）执行“差集”命令，用步骤（8）并集完成的实体，减去步骤（9）绘制的圆柱体，删除辅助直线，效果如图8-41所示。
图8-40 绘制底面半径为15mm的圆柱体 图8-41 差集效果