第13 章 三维绘图基础 本章要点 三维视图 用户坐标系（UCS） 绘制三维实体 编辑三维实体 中望 CAD 2010 有较强的三维绘图功能，可以用多种方法绘制三维实体，方便的进行编辑，并可以用各种角度进行三维观察。在本章中将介绍简单的三维绘图所使用的功能，利用这些功能，用户可以设计出所需要的三维图纸。 13.1 三维视图 要进行三维绘图，首先要掌握观看三维视图的方法，以便在绘图过程中随时掌握绘图信息，并可以调整好视图效果后进行出图。 13.1.1 视点 1.命令格式 命令行：Vpoint 菜 单：视图三维视图视点（V） 工具栏：视图控制观察三维图形时的方向以及视点位置。工具栏中的点选命令实际是视点命令的 10个常用的视角：俯视、仰视、左视、右视、前视、后视、东南等轴测、西南等轴测、东北等轴测、西北等轴测，用户在变化视角的时候，尽量用这 10 个设置好的视角，这样可以节省不少时间。 2.操作步骤 图 13-1 中表示的是一个简单的三维图形，仅仅从平面视图，用户较难判断单位图形- 274 - 第 13 章 三维绘制基础 的样子。这时我们可以利用 Vpoint 命令来调整视图的角度，如图 13-1 中的右下角的视图，从而能够直观的感受到图形的形状。 图 13-1 用 Vpoint 命令观看三维图形 命令: Vpoint 执行 Vpoint 命令 透视(PE)/平面(PL)/旋转(R)/ : 设置视点，回车结束命令 以上各选项含义和功能说明如下： 视点：以一个三维点来定义观察视图的方向的矢量。方向为从指定的点指向原点 (0,0,0)。 透视(PE)：打开或关闭“透视”模式。 平面(P)：以当前平面为观察方向，查看三维图形。 旋转(R)：指定观察方向与 XY 平面中 X 轴的夹角以及与 XY 平面的夹角两个角度，确定新的观察方向。 3.注意此命令不能在“布局”选项卡中使用。 在运行 Vpoint 命令后，直接按回车键，会出现图 13-2 的设置对话框，用户可以通过对话框内的内容设置视点的位置。 图 13-2 设置视点对话框 - 275 - 中望 CAD2010 标准教程 13.1.2 三维动态观察器 1.命令格式 命令行：Rtrot 菜 单：视图三维动态观察器（B） 工具栏：三维动态观察器 三维动态观察进入三维动态观察模式，控制在三维空间交互查看对象。该命令可使用户同时从 X、Y、Z 三个方向动态观察对象。 用户在不确定使用何种角度观察的时候，可以用该命令，因为该命令提供了实时观察的功能，用户可以随意用鼠标来改变视点，直到达到需要的视角的时候退出该命令，继续编辑。 2.注意当 RTROT 处于活动状态时，显示三维动态观察光标图标，视点的位置将随着光标的移动而发生变化，视图的目标将保持静止，视点围绕目标移动。如果水平拖动光标，视点将平行于世界坐标系 (WCS) 的 XY 平面移动。如果垂直拖动光标，视点将沿 Z 轴移动。 也可分别使用 RTROTX、RTROTY、RTROTZ 命令，分别从 X、Y、Z 三个方向观察对象。 RTROT 命令处于活动状态时，无法编辑对象。 13.1.3 视觉样式 1.命令格式 命令行：Shademode 菜 单：视图视觉样式 设置当前视口的视觉样式。 2.操作步骤 针对当前视口，可进行如下操作来改变视觉样式。 命令: Shademode 执行 Shademode 命令 输入选项二维线框(2D)/三维线框(3D)/消隐(H)/平面着色(F)/体着色(G)/ - 276 - 第 13 章 三维绘制基础 带边框平面着色(L)/带边框体着色(O) :选择视觉样式后回车结束命令 以上各选项含义和功能说明如下： 二维线框(2D)：显示用直线和曲线表示边界的对象。光栅和 OLE 对象、线型和线宽都是可见的。 三维线框(3D)：显示用直线和曲线表示边界的对象。 消隐(H)：显示用三维线框表示的对象并隐藏表示后面被遮挡的直线。 平面着色(F)：在多边形面之间着色对象。此对象比体着色的对象平淡和粗糙。 体着色(G)：着色多边形平面间的对象，并使对象的边平滑化。着色的对象外观较平滑和真实。 带边框平面着色(L)：结合“平面着色”和“线框”选项。对象被平面着色，同时显示线框。 带边框体着色(O)：结合“体着色”和“线框”选项。对象被体着色，同时显示线框。 图 13-3 视觉样式示意 13.2 用户坐标系（UCS） 用户坐标系在二维绘图的时候也会用到，但没有三维那么重要。在三维制图的过程中，往往需要确定 XY 平面，很多情况下，单位实体的建立是在 XY 平面上产生的。所以用户坐标系在绘制三维图形的过程中，会根据绘制图形的要求，进行不断的设置和变更，这比绘制二维图形要频繁很多，正确地建立用户坐标系是建立 3D 模型的关键。 13.2.1UCS 命令 1.命令格式 命令行：UCS 菜 单：工具新建 UCS（W） 工具栏：UCSUCS- 277 - 中望 CAD2010 标准教程 用于坐标输入、操作平面和观察的一种可移动的坐标系统。 2.操作步骤 如图 13-4(a)所示，把该图中的原点与 C 点重合，X 轴方向为 CA 方向，Y 轴方向为CB 方向，如图 13-4(b)所示。 (a) (b) 图 13-4 用 Vpoint 命令观看三维图形 命令: UCS 执行 UCS 命令 指定 UCS 的原点(O)/面(F)/?/对象(OB)/上一个(P)/视图(V)/世界(W)/3 点(3)/ 新建(N)/移动(M)/删除(D)/正交(G)/还原(R)/保存(S)/X/Y/Z/Z 轴(ZA)/: 输入 3 选择 3 点确定方式新原点 :点选点 C 指定原点 正 X 轴上点: 点选点 A 指定 X 轴方向 X-Y 面上正 Y 值的点:点选点 B 指定 Y 轴方向 以上各选项含义和功能说明如下： 原点(O)：只改变当前用户坐标系统的原点位置，X、Y 轴方向保持不变，创建新的 UCS。 图 13-5 UCS 设置原点 - 278 - 第 13 章 三维绘制基础 面(F)：指定三维实体的一个面，使 UCS 与之对齐。可通过在面的边界内或面所在的边上单击以选择三维实体的一个面，亮显被选中的面。UCS 的 X 轴将与选择的第一个面上的选择点最近的边对齐。 ？：列出所有定义的新 UCS 定义。 对象(OB)：可选取弧、圆、标注、线、点、二维多义线、平面或三维面对象来定义新的 UCS。此选项不能用于下列对象：三维实体、三维多段线、三维网格、视口、多线、面域、样条曲线、椭圆、射线、构造线、引线、多行文字。 图 13-6 选择对象设置 UCS 根据选择对象的不同，UCS 坐标系的方向也有所不同，具体如下： 圆弧新 UCS 的原点为圆弧的圆心。X 轴通过距离选择点最近的圆弧端点。圆新 UCS 的原点为圆的圆心。X 轴通过选择点。标注新 UCS 的原点为标注文字的中点。新 X 轴的方向平行于当绘制该标注时生效的 UCS 的 X 轴。直线离选择点最近的端点成为新 UCS 的原点。系统选择新的 X 轴使该直线位于新 UCS 的 XZ 平面上。该直线的第二个端点在新坐标系中 Y 坐标为零。点该点成为新 UCS 的原点。二维多段线多段线的起点成为新 UCS 的原点。X 轴沿从起点到下一顶点的线段延伸。实体二维实体的第一点确定新 UCS 的原点。新 X 轴沿前两点之间的连线方向。宽线宽线的“起点”成为新 UCS 的原点，X 轴沿宽线的中心线方向。三维面取第一点作为新 UCS 的原点，X 轴沿前两点的连线方向，Y 的正方向取自第一点和第四点。Z 轴由右手定则确定。形、块 参照、属性定义该对象的插入点成为新 UCS 的原点，新 X 轴由对象绕其拉伸方向旋转定义。用于建立新 UCS 的对象在新 UCS 中的旋转角度为零。上一个(P)：取回上一个 UCS 定义。 - 279 - 中望 CAD2010 标准教程 视图(V)：以平行于屏幕的平面为 XY 平面，建立新的坐标系。UCS 原点保持不变。 图 13-7 用当前视图方向设置 UCS 世界(W)：设置当前用户坐标系统为世界坐标系。世界坐标系 WCS 是所有用户坐标系的基准，不能被修改。 3 点(3)：指定新的原点以及 X、Y 轴的正方向。 新建(N)：定义新的坐标系。 移动(M)：移动当前 UCS 的原点或修改当前 UCS 的 Z 轴深度值，XY 平面的方向不发生改变 删除(D)：删除已储存的坐标系统。 正交(G)：以系统提供的六个正交 UCS 之一为当前 UCS。 图 13-8 正交视图方向示意图 还原(R)：取回已储存的 UCS，使之成为当前用户坐标系。 保存(S)：保存当前 UCS 设置，并指定名称。 X、Y、Z：绕著指定的轴旋转当前的 UCS，以创建新的 UCS 。 图 13-9 坐标系旋转示意 Z 轴(ZA)：以特定的正向 Z 轴来定义新的 UCS。 - 280 - 第 13 章 三维绘制基础 13.2.2 命名 UCS 1.命令格式 命令行：DdUCS 菜 单：工具命名 UCS（U） 工具栏：UCS显示 UCS 对话框命名 UCS 是 UCS 命令的辅助，通过命名 UCS 可以对以下三个方面进行设置。 1)“命名 UCS”选项卡，显示当前图形中所设定的所有 UCS，并提供详细的信息查询。可选择其中需要的 UCS 坐标置为当前使用。 图 13-10 “命名 UCS”显示和设置 2)“正交 UCS”选项卡，列出相对于目前 UCS 的 6 个正交坐标系，有详细信息供查询，并提供置为当前功