CAD繪圖教程(包括天正建筑)第十三章 三維建模
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1、第十三章 AutoCAD R2004 三三維圖形繪制維圖形繪制制作人:魏旭 三維設(shè)計展現(xiàn)了建筑模型在三維空間中的真實形狀,表達了設(shè)計思想,驗證了布局的合理性、建筑體量關(guān)系和建筑空間的尺度感。三維圖形繪制主要分三部分:三維模型的創(chuàng)建、三維模型的觀察和三維模型的效果表達1、如何指定三維坐標X、Y、Z三維坐標右手法則確定三維Z軸正方向如何輸入X/Y/Z坐標 輸入(.)和字母確定未知點(點過濾器)相對坐標x,y,z 柱面坐標距離角度,距離 (后一個距離是沿Z軸的變化量)球面坐標距離角度視口命名視口;新建視口等軸測視圖(3)3、引入UCS簡化三維圖形繪制 定義用戶坐標系UCS重新指定坐標原點(0,0,0
2、)的位置以及XY平面和Z軸的方向使用UCS命令中“三點”選項在三維空間定義UCS配合多視口使用正交UCS(4)4、表面建模(曲面)構(gòu)造三維模型的外表面特點:簡單易用,占用資源最小,構(gòu)造復(fù)雜洞口困難,使用到3dsVIZ中,某些命令會導(dǎo)致正反面顛倒,須調(diào)整。使用Properties(對象特性)、Change(修改)、和Chprop(修改對象特性)命令中的厚度和高度即可將二維線變?yōu)槿S面。3DFace命令表面建模的基礎(chǔ)命令(5)矩形網(wǎng)格命令3DMESH直紋曲面RULSURF平移曲面TABSURF旋轉(zhuǎn)曲面REVSURF邊定曲面EDGESURF予定義曲面:長方體、圓錐體、上半球面、下半球面、網(wǎng)格、棱錐面
3、、球體、園環(huán)和楔體SURFTAB1和SURFTAB2控制曲面圓滑度(6)Pline 線設(shè)置寬度和厚度,生成方體表面 常用在建筑墻體、窗框、柱等;Circle 設(shè)置厚度生成圓柱體,方便修改;Pline 線寬為0,閉合生成的空心表面體,可在3dsVIZ軟件中自動封面;insert dwg(7)5、實體建模(曲面)表示整個對象的體積特點:信息最完整,復(fù)雜的實體形較網(wǎng)格對象容易構(gòu)造。靈活方便但占用資源多,建筑建模能采用Pline 就不用實體。實體建模分三種方法:構(gòu)造基本實體形、組合基本實體成復(fù)雜實體、對實體作圓角、倒角和其他編輯處理。ISOLINES變量控制模型光滑程度,F(xiàn)ACETRES變量控制著色和
4、消隱對象光滑程度。5.1、構(gòu)造基本實體使用標準體素:長方體、球體、園柱體、圓錐體、園環(huán)體和楔體;Extrude沿Z軸方向或路徑Pline繪制2維閉合圖形成實體;被拉伸的圖形必須是封閉的圖形,圖形沒有自交叉。Revolve沿指定2D對象或指定軸,按指定的角度Pline繪制的2維閉合圖形成實體;Slice按指定的“三點”平面、2D對象、軸或平面將實體成新實體。Section按指定的“三點”平面、2D對象、軸或平面創(chuàng)建實體的相交。截面為面域,可填充或消隱。5.2、組合基本實體成復(fù)雜實體-使用布爾運算將現(xiàn)有實體實行并、交、差運算成復(fù)雜實體;-Union合并兩個或多個實體(或面域),構(gòu)成一個復(fù)合實體;-
5、Subtract刪除兩實體間的公共部分;-Intersect將兩個實體以上的重疊部分創(chuàng)建成新的實體。5.3、編輯復(fù)合實體-使用Fillet、Chamfer對實體實行圓角和倒角;-運用Solidedit實體編輯命令中“刪除面”去掉 圓角和倒角;-Solidedit編輯實體常用選項:-拉伸(E)/移動(M)/偏移(O)/刪除(D)/復(fù)制(C)l透視的基本基本概念l一點、二點和三點透視l透視角度的選擇l一點和三點透視的運用l優(yōu)秀的透視能力被賦予在AutoCAD環(huán)境中-Dview命令模擬單鏡頭反光照相機獲得真實的透視效果;-Dview命令使用套路:“Po”設(shè)置相機點和相機目標點(過濾器);“D”打開透
6、視選項;“Z”調(diào)整相機鏡頭焦距;“D”再調(diào)整相機與相機目標點距離。-關(guān)鍵關(guān)鍵:“Po”決定是否一點、二點還是三點透視效果。lVpoint使用軸三角架和羅盤選擇三維視點-DDVpoint予置視點-Vpoint 特殊視點:1,0,0 東立面;-1,0,0西立面 0,1,0北立面;0,-1,0南立面 0,0,1平面l3Dorbit三維動態(tài)觀察器lPlan平面命令lView視圖存盤命令lHide消隱-隱藏被前景對象遮掩的背景對象 消隱圖形不能編輯 Shade著色消隱l模型空間和圖紙空間-模型空間:創(chuàng)建和編輯圖形的工作空間,是三維空間;-圖紙空間:模擬圖紙的頁面,是二維空間。1、CHANGE 命令、功能
7、 改變選定對象的性質(zhì),包括厚度、標高、圖層、顏色、線型等、操作 CHANGE 回車 選擇圖形 輸入P 回車 表示改變選定對象的性質(zhì) 輸入T 回車 改變選定對象的厚度(Z高度)輸入高度值 在計算機提示后輸入E回車 表示改變標高 輸入標高值。輸入LA可以改變圖層,輸入LT改變線型等、功能 按照用戶指定的視點生成軸測圖。、操作 VPOINT 回車 確定視點,用三種方式確定視點 A、直接輸入視點的三維坐標 1,0,0 東立面 -1,0,0 西立面 0,1,0 北立面 0,-1,0 南立面 0,0,1 平面 1,1,1 東北等軸測圖-1,1,1 西北等軸測圖1,-1,1 東南等軸測圖-1,-1,1 西南
8、等軸測圖B、輸入R 回車使用兩個角度指定新的觀察方向。輸入 XY 平面中與 X 軸的夾角:指定一個角度 第一個角度指定為在 XY 平面中與 X 軸的夾角。輸入 XY 平面中與 X 軸的夾角:指定一個角度 第二個角度指定為與 XY 平面的夾角,位于 XY 平面的上方或下方。功能定義及管理用戶坐標系統(tǒng)。用戶坐標系(UCS)為坐標輸入、操作平面和觀察提供一種可變動的坐標系。命令ucsl可用不同的方法定義 UCS:l指定新原點、新 XY 平面或新 Z 軸l使新 UCS 與現(xiàn)有的對象對齊l使新 UCS 與當(dāng)前視圖方向?qū)Rl繞任意一個軸旋轉(zhuǎn)當(dāng)前的 UCSl為現(xiàn)有的 UCS 提供新的 Z 深度l選擇一個面以
9、應(yīng)用 UCS缺?。篨、Y、Z軸方向不變,改變當(dāng)前UCS的原點定義新的UCS;nZA:由原點及Z軸正向的一點定義新的UCS;n3:由原點、X軸正向一點、Y軸正向一點定義新的UCS;nOB:基于被選擇的對象定義新的UCS,新的UCS與被選擇的對象的正Z軸方向相同;nF:將 UCS 與選定實體對象的面對正。要選擇一個面,在此面的邊界內(nèi)或面的邊上單擊即可,被選中的面將高亮顯示。UCS 的 X 軸將與找到的第一個面上的最近的邊對正。nV:新的UCS原點不變,XY平面與視圖方向垂直(與屏幕平行)nX:相對于X軸旋轉(zhuǎn)當(dāng)前UCS形成新的UCS;Y:相對于Y軸旋轉(zhuǎn)當(dāng)前UCS形成新的UCS;nZ:相對于Z軸旋轉(zhuǎn)當(dāng)
10、前UCS形成新的UCS;P:恢復(fù)前一UCS,AutoCAD分別存儲了在圖紙空間和模型空間中最近建立的10個UCS。nR:恢復(fù)存儲的UCS為當(dāng)前UCS;nS:將當(dāng)前UCS命名存儲。nD:從存儲的UCS列表中刪除指定的UCS;nA:其他視口保存有不同的 UCS 時將當(dāng)前 UCS 設(shè)置應(yīng)用到指定的視口或所有活動視口。n?:列出定義的UCS名、相對于當(dāng)前UCS的原點坐標和X、Y、Z軸方向。定義用戶坐標常用方法:3點定義用戶坐標 UCS 3 確定X軸的方向 確定Y軸的方向 功能PLAN命令提供了一種從平面視圖查看圖形的便捷方式。選擇的平面視圖可以是基于當(dāng)前用戶坐標系、以前保存的用戶坐標系或世界坐標系。命
11、令PLAN PLAN 回車輸入選項 當(dāng)前 ucs(C)/Ucs(U)/世界(W):A、直接回車切換到當(dāng)前UCS平面B、輸入U切換到指定的UCS平面C、輸入W切換到世界坐標平面功能3DFACE 在三維空間中的任意位置創(chuàng)建一個三邊或四邊曲面。命令 3DFACE 3DFACE 回車指定第一點或 不可見(I):指定第二點或 不可見(I):指定第三點或 不可見(I):指定第四點或 不可見(I):指定第三點或 不可見(I):功能面域是用閉合的形狀或環(huán)創(chuàng)建的二維面片。閉合的圖形必須用PL命令繪制,或者是矩形、橢圓。l命令REGION REGION 回車選擇對象 回車l功能:使用 BOX 創(chuàng)建實體長方體。長方
12、體的底面總與當(dāng)前 UCS 的 XY 平面平行。l操作:“實體”工具欄:l “繪圖”菜單:實體 長方體l 命令行:boxl生成立方體有幾種方式,下面依次介紹:l(1)確定對角點的方式該方式先確定立方體底面的對角點坐標,然后確定立方體的高度來建立立方體BOX 回車確定兩個對角點輸入高度(2)生成正立方體方式該方式先輸入CE,表示確定立方體底面的中心點,輸入C表示要建立正立方體,輸入正立方體的一條邊的長度,具體操作如下:BOXCEC輸入立方體的邊長(3)通過輸入立方體的長、寬、高建立立方體該方法輸入CE后確定立方體的底面中心,然后輸入L,再輸入立方體的長、寬、高。BOX 回車CE 回車分別輸入立方體
13、的長、寬、高的值l功能:建立球體l操作:SPHERE 回車l當(dāng)前線框密度:ISOLINES=4l指定球體球心:l指定球體半徑或 直徑(D):l功能:該命令既可以建立圓柱體也可以l 建立橢圓柱體。l操作:(1)圓柱體l CYLINDERl指定圓柱體底面的中心點或 橢圓(E):l指定圓柱體底面的半徑或 直徑(D):l指定圓柱體高度或 另一個圓心(C):(2)橢圓柱體指定圓柱體底面的中心點或 橢圓(E):e指定圓柱體底面橢圓的軸端點或 中心點(C):指定圓柱體底面橢圓的第二個軸端點:指定圓柱體底面的另一個軸的長度:指定圓柱體高度或 另一個圓心(C):l功能:建立圓錐體,也可以建立橢圓錐l 體。l操作
14、:與建立圓柱體相同功能:創(chuàng)建一個象木楔形 狀的三維實體操作:與建立立方體一樣下面給大家介紹三個很有用的三維實體編輯命令。l功能:Extrude沿Z軸方向或路徑Pline繪制2維閉合圖形成實體;被拉伸的圖形必須是封閉的圖形,圖形沒有自交叉。該命令是三維實心體建模的核心命令。l操作:(1)沿Z軸拉伸 EXTRUDE 回車 選擇對象:指定拉伸高度或 路徑(P):(2)沿路徑放樣選擇對象:指定拉伸高度或 路徑(P):p 選擇拉伸路徑:路徑已移動到輪廓中心。輪廓垂直于路徑。l功能:Revolve沿指定2D對象或指定軸,按指定的角度Pline繪制的2維閉合圖形成實體;l操作:revolve 選擇對象 確定
15、旋轉(zhuǎn)軸 輸入旋轉(zhuǎn)角度l功能:可以切開現(xiàn)有實體,并移去指定部分,從而創(chuàng)建新的實體??梢员A羝是袑嶓w的一半或全部。剖切實體保留原實體的圖層和顏色特性。剖切實體的默認方法是:先指定三點定義剪切平面,然后選擇要保留的部分。也可以通過其他對象、當(dāng)前視圖、Z 軸或 XY、YZ 或 ZX 平面來定義剪切平面。操作:SLICE 回車 選擇對象 確定剖切面 在要保留的一側(cè)指定點或 保留兩側(cè)(B):下面介紹組合基本實體為復(fù)雜實體的命令,既布爾運算的命令l功能:合并兩個對象并把兩對象的公共 部分取掉。操作:UNION 回車 選擇要合并 的對象 回車l功能:兩個對象相交,把一個對象減去 另一對象相交的部分,相當(dāng)挖掉
16、一塊。操作:SUBTRACT 回車 選擇求差一個對象 回車 選擇求差另一個對象 回車 l功能:求交運算保留兩個相交對象的公 共部分。操作:INTERSECT 回車 選擇對象 功能:按照指定的面在三維空間中旋轉(zhuǎn)圖形。操作:(1)ROTATE3D 回車 (2)選擇要旋轉(zhuǎn)的對象 (3)計算機出現(xiàn)如下提示 (4)選擇旋轉(zhuǎn)軸 (5)確定基點 (6)輸入旋轉(zhuǎn)角度 功能:按照指定的面在三維空間中鏡像圖形。操作:(1)MIRROR3D 回車 (2)選擇要鏡像的對象 (3)計算機出現(xiàn)如下提示 (4)選擇鏡像面 (5)是否刪除源對象?是(Y)/否(N)功能DVIEW 命令使用相機拍照的原理生成透視圖。通常采用PO
17、方式,首先確定目標點的位置,然后確定相機點的位置,確定三維點用過濾器方式。輸入.XY確定點,然后輸入Z的高度。根據(jù)兩點的高差就可生成通常的一點透視、二點透視、三點透視命令DVIEWDVIEW 回車選擇對象或:相機(CA)/目標(TA)/距離(D)/點(PO)/平移(PA)/縮放(Z)/扭曲(TW)/剪裁(CL)/隱藏(H)/關(guān)(O)/放棄(U):用定點設(shè)備指定點,或輸入選項 下面詳細說明每個選項的功能。qDVIEWBLOCK:如果在提示“選擇對象”時按 ENTER 鍵,AutoCAD 將使用 DVIEWBLOCK 作為預(yù)覽圖像??梢栽谝粋€ 1 x 1 x 1 單位區(qū)域內(nèi)創(chuàng)建自己的DVIEWBL
18、OCK 塊,其原點在左下角。下圖顯示了使用默認 DVIEWBLOCK 設(shè)置視圖(移動圖形光標調(diào)整視圖)的示例。q相機:相機:通過圍繞目標點旋轉(zhuǎn)相機來指定新的相機位置。旋轉(zhuǎn)的量由兩個角度決定。q距離:距離:確定相機點與目標點之間的距離同時打 開透視開關(guān)。q點:點:使用 X、Y、Z 坐標定位相機和目標點??梢允褂?XYZ 點過濾器。通過兩個點的高差生成通常的一點透視、兩點透視、三點透視q平移:平移:不改變放大比例而移動圖像。指定位移基點:指定點 指定第二點:指定點 q縮放:縮放:如果透視圖是關(guān)閉的,“縮放”將在當(dāng)前視口中動態(tài)地增大或縮小對象的外觀尺寸。如果透視視圖是打開的,“縮放”可以調(diào)整相機鏡頭
19、長度。改變鏡頭長度總結(jié):生成透視圖的步驟 DVIEW 回車 選擇生成透視圖的圖形 輸入PO 回車 使用點過濾器.XY 輸入D確定目標點與相機點距離同時 打開透視 輸入Z調(diào)整透視圖焦距(1)用DVIEW命令生成透視圖(2)保存視圖:視圖命名視圖新建出現(xiàn)如下對話框命名,定義窗口(3)生成軸測圖,用(2)保存視圖(4)生成平面圖圖,用(2)保存視圖(5)點布局1進入布局設(shè)置紙張大小,打印設(shè)備出圖比例等(6)刪除自動生成的視窗(7)點視圖命名視口四個視口(8)雙擊第一個視口 點視圖命名視圖選擇一個視窗名置為當(dāng)前,以后的視窗恢復(fù)以此類推。1、用PLINE命令畫建筑的外輪廓線2、把外輪廓線復(fù)制兩份3、建立
20、建筑室外臺階三維模型 (1)用CHANGE 改變輪廓線高度為600 (2)畫矩形的檔墻,用CHANGE改變 擋墻的高度為900(3)用UCS命令把用戶坐標定義在擋墻的側(cè)面。(4)用PLINE命令畫樓梯的踏步(5)用CHANGE改變踏步側(cè)面厚度 4、建立一層的三維模型 (1)用修剪命令修剪墻線 (2)用CHANGE命令改變墻的高度 (3)轉(zhuǎn)到軸測圖,在窗洞口上、下畫線 用CHANGE命令分別改變窗下線的高度為900,窗上線的高度為600 (4)用3DFACE建立三維面 (5)在正立面圖的狀態(tài)下用PL命令畫門、窗立面 5、建立二層的三維模型 建立的方法與一層基本一致,與一層不同的是二層有陽臺,現(xiàn)在
21、說一下陽臺的建立方法 (1)用PLINE命令畫陽臺的外輪廓線 (2)用CHANGE改變高度 (3)陽臺封底,用PLINE命令畫陽臺底部,用面域命令建立一個面封底6、坡屋頂?shù)慕?(1)用PLINE命令畫屋頂平面 (2)畫屋脊線(3)用3DFACE命令封面,用STRETCH命令 拉伸面,拉伸三此。(4)最后用MOVE命令組裝圖形1、用PLINE命令畫建筑的外輪廓線2、把外輪廓線復(fù)制兩份3、建立建筑室外臺階三維模型 (1)用EXTRUDE 拉伸輪廓線高度為 600 (2)畫矩形的檔墻,EXTRUDE拉伸 擋墻的高度為900(3)用UCS命令把用戶坐標定義在擋墻的側(cè)面。(4)用PLINE命令畫樓梯的
22、踏步(5)用EXTRUDE拉伸 4、建立一層的三維模型 (1)用EXTRUDE拉伸,高度為3000 (2)用布耳運算的減運算把實心體挖空 (3)定義用戶坐標 (4)畫門窗矩形 (5)用EXTRUDE向內(nèi)拉伸,高度為-240 (6)用布耳運算的減運算形成門、窗洞口 (7)在正立面圖的狀態(tài)下畫門、窗立面 (8)使用三維旋轉(zhuǎn)命令使門窗以X軸作為旋 轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)90度。5、建立二層的三維模型 建立的方法與一層基本一致,與一層不同的是二層有陽臺,現(xiàn)在說一下陽臺的建立方法 (1)用PLINE命令畫陽臺的外輪廓線 (2)用EXTRUDE 拉伸 (3)陽臺封底,用PLINE命令畫陽臺底部,用面域命令建立一個面封底
23、6、坡屋頂?shù)慕?(1)用PLINE命令畫屋頂平面 (2)畫屋脊線(3)用3DFACE命令封面,用STRETCH命令 拉伸面,拉伸三此。(4)最后用MOVE命令組裝圖形1、玻璃幕墻(1)用PL命令畫幕墻的輪廓線:PL 0,0 A,A -80 360,95 650,270(2)原地復(fù)制一份(3)改變輪廓線的厚度和寬度值都為5,顏色改為254改變另外的輪廓線厚度600,顏色為141(3)在平面圖的狀態(tài)下在輪廓線的兩端畫圓柱 圓柱半徑2.5,高600,顏色為8號色,然后制作成圖塊。用ME命令定距等分,等分距離為100.5(4)轉(zhuǎn)到正面狀態(tài) 把顏色為254的輪廓線陣列8行,行距為 595/72、三維沙發(fā)(1)畫半徑為15的圓,矩形60X20矩形修剪(2)建立面域(3)以距離沙發(fā)扶手140豎線作為鏡像線 鏡像扶手(4)畫矩280X30矩形(5)EXTRUDE拉伸 高度為120(6)轉(zhuǎn)西南等軸測(7)定義用戶坐標(3點)(8)畫135X30矩形(9)EXTRUDE拉伸 高度 280(10)用F命令到圓角半徑 30(11)三維旋轉(zhuǎn),靠背繞Z軸旋轉(zhuǎn)15度(12)所有對象繞Z軸旋轉(zhuǎn)90度(13)用BOX畫沙發(fā)座墊L=140 W=125 H=25(14)圓角半徑為20(15)三維鏡像(16)并運算(17)賦材質(zhì)渲染演講完畢,謝謝觀看!
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