. 目 录第1章 CAD绘制三维实体根底31.1 三维几何模型分类31.2 三维坐标系实例三维坐标系、长方体、倒角、删除面41.3 观察三维图形绘制球、视图、三维动态观察器、布尔运算101.4 创立根本三维实体实例圆柱、圆锥171.5 创立根本三维实体实例-环181.6 通过二维图形创立实体拉伸201.7 通过二维图形创立实体旋转221.8 编辑实体剖切、切割241.9 编辑实体的面拉伸面281.10 编辑实体的面移动面、旋转面、倾斜面301.11 编辑实体的面复制面、着色面331.12 编辑三维实体抽壳、复制边、对齐、着色边351.13 编辑实体压印、3D阵列、3D镜像、3D旋转381.14 编辑实体分割、去除、检查实体421.15 实体编辑综合训练43第2章三维转二维出图演示51第3章着色和渲染处理953.1 消隐和着色96消除对象的隐藏线96更改隐藏线的显示特性97着色图像983.2 渲染模型100渲染工具栏100渲染对话框1013.3 课堂练习9-1：实体渲染1043.4 渲染选项105设置光源105设置场景110材质、材质库110贴图112设置背景113使用配景114雾化/深度设置116渲染配置和统计信息1164.5 课堂练习9-2：渲染水杯117 / 第1章 CAD绘制三维实体根底1、三维模型的分类及三维坐标系； 2、三维图形的观察方法； 3、创立根本三维实体； 4、由二维对象生成三维实体； 5、编辑实体、实体的面和边；AutoCAD除具有强大的二维绘图功能外，还具备根本的三维造型能力。假设物体并无复杂的外表曲面及多变的空间结构关系，那么使用AutoCAD可以很方便地建立物体的三维模型。本章我们将介绍AutoCAD三维绘图的根本知识。1.1 三维几何模型分类在AutoCAD中，用户可以创立3种类型的三维模型：线框模型、外表模型及实体模型。这3种模型在计算机上的显示方式是一样的，即以线架结构显示出来，但用户可用特定命令使外表模型及实体模型的真实性表现出来。1线框模型(Wireframe Model)线框模型是一种轮廓模型，它是用线3D空间的直线及曲线表达三维立体，不包含面及体的信息。不能使该模型消隐或着色。又由于其不含有体的数据，用户也不能得到对象的质量、重心、体积、惯性矩等物理特性，不能进展布尔运算。图11-1显示了立体的线框模型，在消隐模式下也看到后面的线。但线框模型结构简单，易于绘制。2外表模型Surface Model外表模型是用物体的外表表示物体。外表模型具有面及三维立体边界信息。外表不透明，能遮挡光线，因而外表模型可以被渲染及消隐。对于计算机辅助加工，用户还可以根据零件的外表模型形成完整的加工信息。但是不能进展布尔运算。如图11-2所示是两个外表模型的消隐效果，前面的薄片圆筒遮住了后面长方体的一局部。图11-2 外表模型图11-1 线框模型3实体模型 实体模型具有线、外表、体的全部信息。对于此类模型，可以区分对象的部及外部，可以对它进展打孔、切槽和添加材料等布尔运算，对实体装配进展干预检查，分析模型的质量特性，如质心、体积和惯性矩。对于计算机辅助加工，用户还可利用实体模型的数据生成数控加工代码，进展数控刀具轨迹仿真加工等。如图11-3所示是实体模型。图11-3 实体模型1.2三维坐标系实例三维坐标系、长方体、倒角、删除面AutoCAD的坐标系统是三维笛卡儿直角坐标系，分为世界坐标系WCS和用户坐标系UCS。图11-4表示的是两种坐标系下的图标。图中“X或“Y的剪头方向表示当前坐标轴X轴或Y轴的正方向，Z轴正方向用右手定那么判定。世界坐标系图11-4 表示坐标系的图标缺省状态时，AutoCAD的坐标系是世界坐标系。世界坐标系是唯一的，固定不变的，对于二维绘图，在大多数情况下，世界坐标系就能满足作图需要，但假设是创立三维模型，就不太方便了，因为用户常常要在不同平面或是沿某个方向绘制结构。如绘制图11-5所示的图形，在世界坐标系下是不能完成的。此时需要以绘图的平面为XY坐标平面，创立新的坐标系，然后再调用绘图命令绘制图形。用户坐标系图11-5 在用户坐标系下绘图任务：绘制如图11-5所示的实体。 目的：通过绘制此图形，学习长方体命令、实体倒角、删除面命令和用户坐标系的建立方法。知识的储藏：根本绘图命令和对象捕捉、对象追踪的应用。绘图步骤分解：1.绘制长方体调用长方体命令：实体工具栏：下拉菜单：绘图实体 长方体命令窗口：BOXAutoCAD提示：指定长方体的角点或 中心点(CE) :在屏幕上任意点单击指定角点或 立方体(C)/长度(L):L/选择给定长宽高模式。指定长度: 30指定宽度: 20指定高度: 20绘制出长30，宽20，高20的长方体，如图11-6所示。2.倒角用于二维图形的倒角、圆角编辑命令在三维图中仍然可用。单击“编辑工具栏上的倒角按钮，调用倒角命令：命令: _chamfer(“修剪模式) 当前倒角距离 1 = 0.0000，距离 2 = 0.0000选择第一条直线或 多段线(P)/距离(D)/角度(A)/修剪(T)/方式(M)/多个(U):在AB直线上单击基面选择.输入曲面选择选项 下一个(N)/当前(OK) : /选择默认值。指定基面的倒角距离: 12指定其他曲面的倒角距离 :/选择默认值12。选择边或 环(L):在AB直线上单击结果如图11-7所示。图11-7 长方体倒角图11-6 绘制长方体3.移动坐标系，绘制上外表圆因为AutoCAD只可以在XY平面上画图，要绘制上外表上的图形，那么需要建立用户坐标系。由于世界坐标系的XY面与CDEF面平行，且X轴、Y轴又分别与四边形CDEF的边平行，因此只要把世界坐标系移到CDEF面上即可。移动坐标系，只改变坐标原点的位置，不改变X、Y轴的方向。如图11-8所示。1移动坐标系在命令窗口输入命令动词“UCS，AutoCAD提示：命令: ucs当前 UCS 名称: *世界*输入选项 新建(N)/移动(M)/正交(G)/上一个(P)/恢复(R)/保存(S)/删除(D)/应用(A)/?/世界(W) :M /选择移动选项。指定新原点或 Z 向深度(Z) : 选择F点单击也可直接调用“移动坐标系命令：UCS工具栏：下拉菜单：工具移动UCSV2绘制外表圆翻开“对象追踪、“对象捕捉， 调用圆命令，捕捉上外表的中心点，以5 为半径绘制上外表的圆。结果如图11-9所示。4.三点法建立坐标系，绘制斜面上圆1三点法建立用户坐标系命令窗口输入命令动词“UCS命令: ucs当前 UCS 名称: *没有名称*输入选项 新建(N)/移动(M)/正交(G)/上一个(P)/恢复(R)/保存(S)/删除(D)/应用(A)/?/世界(W) :N /新建坐标系。指定新UCS的原点或Z轴(ZA)/三点(3)/对象(OB)/面(F)/视图(V)/X/Y/Z : 3 /选择三点方式。指定新原点 :在H点上单击在正 X 轴围上指定点 :在G点单击在 UCS XY 平面的正 Y 轴围上指定点 :在C点单击也可用下面两种方法直接调用“三点法建立用户坐标系UCS工具栏：下拉菜单：工具新建UCSW三点32绘制圆方法同第3步，结果如图11-9所示。图11-9 绘制上外表圆图11-8 改变坐标系5.以所选实体外表建立UCS，在侧面上画圆1选择实体外表建立UCS在命令窗口输入UCS，调用用户坐标系命令：命令: ucs当前 UCS 名称: *世界*输入选项 新建(N)/移动(M)/正交(G)/上一个(P)/恢复(R)/保存(S)/删除(D)/应用(A)/?/世界(W) :N指定UCS的原点或Z 轴(ZA)/三点(3)/对象(OB)/面(F)/视图(V)/X/Y/Z:F选择实体对象的面:在侧面上接近底边处拾取实体外表输入选项 下一个(N)/X 轴反向(X)/Y 轴反向(Y) : /承受图示结果。结果如图11-10所示。2绘制圆方法同上步，完成图11-5所示图形。图11-10 绘制侧面上圆补充知识：1.本例介绍了建立用户坐标系常用的三种方法，在UCS命令中有许多项选择项:新建(N)/移动(M)/正交(G)/上一个(P)/恢复(R)/保存(S)/删除(D)/应用(A)/?/世界(W) ,各选项功能如下：(1)新建(N)：创立一个新的坐标系，选择该选项后，AutoCAD继续提示：指定新 UCS 的原点或 Z 轴(ZA)/三点(3)/对象(OB)/面(F)/视图(V)/X/Y/Z :l 指定新UCS 的原点：将原坐标系平移到指定原点处，新坐标系的坐标轴与原坐标系的坐标轴方向一样。l Z 轴(ZA)：通过指定新坐标系的原点及Z轴正方向上的一点来建立坐标系。l 三点(3)：用三点来建立坐标系，第一点为新坐标系的原点，第二点为X轴正方向上的一点，第三点为Y轴正方向上的一点。l 对象(OB)：根据选定三维对象定义新的坐标系。此选项不能用于以下对象：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。对于非三维面的对象，新 UCS 的 XY 平面与绘制该对象时生效的 XY 平面平行，但 X 轴和 Y 轴可作不同的旋转。如选择圆为对象，那么圆的圆心成为新 UCS 的原点。X 轴通过选择点。l 面(F)：将 UCS 与实体对象的选定面对齐。在选择面的边界或面的边上单击，被选中的面将亮显，UCS 的 X 轴将与找到的第一个面上的最近的边对齐。l 视图(V)：以垂直于观察方向的平面为XY平面，建立新的坐标系。UCS原点保持不变。l X/Y/Z：将当前 UCS绕指定轴旋转一定的角度。(2)移动(M)：通过平移当前 UCS 的原点重新定义 UCS，但保存其 XY 平面的方向不变。(3)正交(G)：指定 AutoCAD 提供的六个正交 UCS 之一。这些 UCS 设置通常用于查看和编辑三维模型。如图11-11所示。图11-11 绘制侧面上圆(4)上一个(P)：恢复上一个UCS。AutoCAD 保存创立的最后 10 个坐标系。重复“上一个选项逐步返回上一个坐标系。(5)恢复(R)：恢复已保存的 UCS 使它成为当前 UCS；恢复已保存的 UCS 并不重新