主讲：主讲：1AutoCAD中三维模型的类型中三维模型的类型 用户坐标系用户坐标系UCS在三维模型中的应用在三维模型中的应用 如何观察和显示三维模型如何观察和显示三维模型 AutoCAD三维表面模型的创建方法三维表面模型的创建方法 第第1212课课AutoCADAutoCAD三维模型基础三维模型基础第第5 5教学单元教学单元建筑建筑CADCAD三维模型三维模型创建建筑的三维模型实际是应用CAD技术进行建筑设计一个不可缺少的重要环节，模型建立好后，可以直接生成建筑的各个立面，同时应用一定的编程技术可以自动生成所需要的剖面，同时模型还可以传入到可视化设计软件中进行方案的研究比对以及渲染图、建筑动画的设计制作，因此三维设计的理念已经逐步深入到建筑设计行业中。现在所开发的大多数商业建筑软件，都将三维模型的建立作为进行其他环节设计的基础。 本课学习重点本课学习重点2第第1212课课AutoCADAutoCAD三维模型基础三维模型基础第第5 5教学单元教学单元建筑建筑CADCAD三维模型三维模型12.1三维模型类型与三维模型类型与UCSUCS 二维图形中，使用X和Y两个坐标来绘图；而在三维模型的创建中，除了X和Y轴之外，还需要用到Z轴。 二维图形实际上只是三维空间中的无穷多个视图中的一个。 三维图形的主要特点是：三维图形的主要特点是： 一旦建立了三维图形，便可在任何方向观察图形和打印图形。 一个三维图形可能包含了大量有用的数字信息，这些信息可用于工程分析，也可以提取工艺数据。 三维图形可传入到可视化软件中进行渲染，加强了图形的可视性和逼真程度。 3第第1212课课AutoCADAutoCAD三维模型基础三维模型基础第第5 5教学单元教学单元建筑建筑CADCAD三维模型三维模型12.1三维模型类型与三维模型类型与UCSUCS12.1.112.1.1三维模型类型三维模型类型线框模型线框模型 该模型是三维对象的轮廓描述，它不含有任何表面信息，只是由三维对象的点、直线和曲线构成。 表面模型表面模型 表面模型不仅定义了三维对象的边界，而且还定义了它的表面。这种表面是应用于描述三维对象外观视效的无限薄表面，通常由平面或小平面组合近似构成的曲面组成 实体模型实体模型 三维实体模型具有“体”的特征，用户可以对它进行倒角、布尔运算等操作，同时可以精确的算出诸如重量、体积、表面积等实体特性。 4第第1212课课AutoCADAutoCAD三维模型基础三维模型基础第第5 5教学单元教学单元建筑建筑CADCAD三维模型三维模型12.1三维模型类型与三维模型类型与UCSUCS12.1.212.1.2用户坐标系在三维模型中的应用用户坐标系在三维模型中的应用 用户坐标系 UCSUCS命令所定义的绘图平面将三维作图转变为在作图平面上的二维绘图，从而减少了计算，能够高效、准确绘制出三维图形。在创建建筑三维模型时，UCSUCS所起的作用不可替代。要经常通过转换用户坐标系（UCSUCS）来建造不同角度的立面构件（如墙面、门窗等），并且为了便于定位和绘图，一般需转换为该用户坐标系的平面状态来操作。1 1设置设置UCSUCS 在用户坐标系中，允许改变X、Y、Z轴的位置与方向。UCSUCS命令可以重新定义图形的原点和X、Y轴的正方向。一旦X、Y轴的正方向确定后，Z轴的正方向通过右手法则也就确定了，所以用户只要关心X、Y轴正方向即可。 5第第1212课课AutoCADAutoCAD三维模型基础三维模型基础第第5 5教学单元教学单元建筑建筑CADCAD三维模型三维模型12.1三维模型类型与三维模型类型与UCSUCS12.1.212.1.2用户坐标系在三维模型中的应用用户坐标系在三维模型中的应用2 2 平面视图平面视图 PLAN PLAN命令提供了一种快速方便地从平面方式观看图形的方法，该平面图可以是当前用户坐标系，以前存储的用户坐标系或世界坐标系。在AutoCAD中大多数绘制三维图形的方法实际上是在各个不同作图平面中绘制二维图形，也就是说将作图平面转变为当前用户坐标系的平面，而这个转变正是使用PLANPLAN命令。3 3UCSUCS图标控制命令图标控制命令 用户坐标系图标提供了用户坐标系坐标轴的定位情况，可以使用户方便地查看当前用户坐标系的设定情况 6第第1212课课AutoCADAutoCAD三维模型基础三维模型基础第第5 5教学单元教学单元建筑建筑CADCAD三维模型三维模型12.2观察和显示三维模型观察和显示三维模型12.2.112.2.1观察三维模型观察三维模型1、预置观察、预置观察 选用预置的三维视图观察三维模型是一种快速的方法。可通过名称选择预定的标准正交或等轴测视图。 2、坐标点观察、坐标点观察 在三维空间中观察模型可能根据需要不断地改变视点。通过VPOINTVPOINT命令可以控制视点的位置。 7第第1212课课AutoCADAutoCAD三维模型基础三维模型基础第第5 5教学单元教学单元建筑建筑CADCAD三维模型三维模型12.2观察和显示三维模型观察和显示三维模型12.2.112.2.1观察三维模型观察三维模型3、对话框观察、对话框观察 用户使用此对话框，通过指定视点与X轴的夹角以及与XY平面的夹角便可确定三维视图的观察方向。可以在对话框中的图像上直接指定观察角度或者在编辑框内输入相应的数值。指定视图方向后，视图相对于当前的UCSUCS或WCSWCS，更新观察角度。单击设置为平面视图设置为平面视图 按钮可以设置观察角度以显示相对于所选择的坐标系的平面图。 8第第1212课课AutoCADAutoCAD三维模型基础三维模型基础第第5 5教学单元教学单元建筑建筑CADCAD三维模型三维模型12.2观察和显示三维模型观察和显示三维模型12.2.112.2.1观察三维模型观察三维模型4、运用、运用3D Orbit工具栏观察工具栏观察 用户可以AutoCAD提供的三维动态观察器三维动态观察器工具栏上的图标，动态地、交互地观察模型，从而使构造三维视图变得十分方便、直观。 9第第1212课课AutoCADAutoCAD三维模型基础三维模型基础第第5 5教学单元教学单元建筑建筑CADCAD三维模型三维模型12.2观察和显示三维模型观察和显示三维模型12.2.212.2.2显示三维模型显示三维模型 创建三维模型的真实感图形可以比线框表示更清晰地表达用户最终的设计效果，同时也是检验三维模型制作是否正确的有效方法之一。因为在线框表示中，所有的边和网络线都可见，在观察模型时，难于分清楚线条的具体位置和方向。消隐图（HIDEHIDE）由于不显示背后的线和面，因此可以较容易和清晰地观察模型；阴影图（SHADEMODESHADEMODE）提供了更多的显示类型，如对可见的表面提供平滑的颜色过渡，其表达效果进一步提高。10第第1212课课AutoCADAutoCAD三维模型基础三维模型基础第第5 5教学单元教学单元建筑建筑CADCAD三维模型三维模型12.2观察和显示三维模型观察和显示三维模型12.2.212.2.2显示三维模型显示三维模型1、消隐图、消隐图 可用HIDEHIDE命令对模型产生消隐图。对于单个的三维物体，删除不可见的轮廓线；对于多个物体，能自动删除被前面物体遮挡住的线和面。11第第1212课课AutoCADAutoCAD三维模型基础三维模型基础第第5 5教学单元教学单元建筑建筑CADCAD三维模型三维模型12.2观察和显示三维模型观察和显示三维模型12.2.212.2.2显示三维模型显示三维模型1、阴影图、阴影图 阴影图可以比线框表示和消隐图更真实地表达三维模型。产生的效果相当于在观察者的右肩处放置一单光源从而产生相应的阴影，其处理等待时间的长短取决于图形的复杂程度。12第第1212课课AutoCADAutoCAD三维模型基础三维模型基础第第5 5教学单元教学单元建筑建筑CADCAD三维模型三维模型12.3创建三维表面模型创建三维表面模型12.3.112.3.1创建简单三维表面模型创建简单三维表面模型1、对象的标高与厚度、对象的标高与厚度 厚度在AutoCAD中可以模拟表面对象的特性，具有厚度的对象是可以进行着色的。可以在建立对象前运用ELEVELEV命令设置默认的高度和厚度值,在以后所建立的直线、多义线、圆弧、圆等对象都采用上述的设置，形成三维空间的表面模型，也可以先以统一的高度和厚度绘制所有的对象，而后运用CHANGECHANGE命令或对象特性管理器来修改对象的厚度和高度值。13第第1212课课AutoCADAutoCAD三维模型基础三维模型基础第第5 5教学单元教学单元建筑建筑CADCAD三维模型三维模型12.3创建三维表面模型创建三维表面模型12.3.112.3.1创建简单三维表面模型创建简单三维表面模型2、面域、面域 REGION REGION命令可用来依据一组选择的对象建立一个面域对象。封闭的多义线、直线、曲线、圆弧、椭圆等都是建立面域的有效对象。建立了面域后，可以进行交、差、并的布尔运算，从而建立复杂的混合区域。 14第第1212课课AutoCADAutoCAD三维模型基础三维模型基础第第5 5教学单元教学单元建筑建筑CADCAD三维模型三维模型12.3创建三维表面模型创建三维表面模型12.3.112.3.1创建简单三维表面模型创建简单三维表面模型2、三维面、三维面 三维面是采用3DFACE3DFACE命令建立的，主要特点是可以对各点给出不同的Z坐标值，从而形成一个空间平面。3DFACE3DFACE命令用3个点或4个点所定义的平面来表示一个曲面。同时，AutoCAD提供了用于控制三维面各边可见性的方法。15第第1212课课AutoCADAutoCAD三维模型基础三维模型基础第第5 5教学单元教学单元建筑建筑CADCAD三维模型三维模型12.3创建三维表面模型创建三维表面模型12.3.212.3.2创建预定的三维表面模型创建预定的三维表面模型 系统提供了用AutoLISP语言预定义的三维表面模型，主要包括长方表面、圆锥表面、半球表面、网格、棱锥表面、球表面和楔体表面等。 16第第1212课课AutoCADAutoCAD三维模型基础三维模型基础第第5 5教学单元教学单元建筑建筑CADCAD三维模型三维模型12.3创建三维表面模型创建三维表面模型12.3.312.3.3创建复杂三维表面模型创建复杂三维表面模型1、直纹面、直纹面 RULESURF RULESURF命令可在两个对象之间建立多边形网格（直纹面），所选择的对象定义了直纹面的边界。定义直纹面的两个对象可以是直线、点、圆弧、圆、样条曲线、二维多义线或三维多义线。 17第第1212课课AutoCADAutoCAD三维模型基础三维模型基础第第5 5教学单元教学单元建筑建筑CADCAD三维模型三维模型12.3创建三维表面模型创建三维表面模型12.3.312.3.3创建复杂三维表面模型创建复杂三维表面模型2、延伸面、延伸面 TABSURF TABSURF命令可将一个对象按照一个方向矢量所指的方向和长度延展出一个曲面。这个对象可以是直线、圆弧、圆、椭圆、2D多义线和3D多义线。方向矢量可以是一条直线也可以是一开放的多义线。与RULESURFRULESURF命令相似，沿轨迹曲线分割的数目由SURFTAB1SURFTAB1系统变量控制。18第第1212课课AutoCADAutoCAD三维模型基础三维模型基础第第5 5教学单元教学单元建筑建筑CADCAD三维模型三维模型12.3创建三维表面模型创建三维表面模型12.3.312.3.3创建复杂三维表面模型创建复杂三维表面模型3、旋转面、旋转面 REVSURF REVSURF命令可用来将一给定曲线沿指定的中心线旋转，从而建立3D网格。轨迹曲线可以是圆弧、圆、直线、椭圆、椭圆弧、样条曲面、多边形、圆环、2D多义线、3D多义线等。对于复杂的形状，可以用PEDITPEDIT命令将直线、圆弧、多义线、连结到一起，只需要建立一个旋转网格即可，而不必使用单个对象建立多个单独的网格。19第第1212课课AutoCADAutoCAD三维模型基础三维模型基础第第5 5教学单元教学单元建筑建筑CADCAD三维模型三维模型12.3创建三维表面模型创建三维表面模型12.3.312.3.3创建复杂三维表面模型创建复杂三维表面模型4、边界曲面、边界曲面运用EDGESURFEDGESURF命令可以绘制以相互连接的4条线段为边界生成的网格曲面，这4条边可以是直线、圆弧和多义线。4条边可以在一个平面内，也可以不在一个平面内，但必须首尾衔接。边界曲面是构造变截面模型的有效方法。在边界曲面中，网格在两个方向上的数目分别由系统变量SURFTAB1SURFTAB1和SURFTAB2SURFTAB2控制。 20第第1212课课AutoCADAutoCAD三维模型基础三维模型基础第第5 5教学单元教学单元建筑建筑CADCAD三维模型三维模型12.4小结小结 在AutoCAD中学习三维模型的创建与编辑是一个循序渐进的过程，UCSUCS的合理使用可以节省大量移动和旋转实体的工作，同时也会使三维操作向简单的二维操作转换，使复杂的三维模型变得简单和清晰。三维表面模型虽然不能够进行布尔运算，但创建不规则曲面是它最大特点，同时三维表面所占的图形文件空间较三维实体模型小，而且渲染速度快而且计算错误少，因此在建立建筑三维模型时应尽量使用表面模型。 思考题：思考题： 简述AutoCAD中有几类三维模型，其各自特点是什么？ UCS UCS的概念是什么？在创建三维模型中UCSUCS能起到什么作用？ 如何运用VPOINTVPOINT命令中的罗盘和三脚架观察三维图形对象？ 简述ShadeShade工具栏中各图标显示三维模型时的特点？ 如何运用3DFACE3DFACE命令创建空间的三维表面，它能否创建曲面？ 在创建三维曲面模型时，SURFTAB1SURFTAB1和SURFTAB2SURFTAB2系统变量起什么作用。 21