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《AutoCAD2008中文版应用基础》第8章.ppt

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《AutoCAD2008中文版应用基础》第8章.ppt
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第八章 实体建模,实体建模是创建三维形体的实体模型。本章介绍实体建模的基本技术,包括二维的面域建模,三维实体的创建,布尔运算和对三维实体的剖切,最后给出一个三维实体建模的示例。,创建面域,面域是指严格封闭的实心平面图形,其外部边界称为外环,内部边界称为内环。面域可以放在空间任何位置,可以计算面积。 1.命令 命令名:REGION(缩写名:REG) 菜单:绘图 → 面域 图标:“绘图”工具栏 2.格式 命令:REGION 选择对象:(可选闭合多段线、圆、椭圆、样条曲线、或由直线、圆弧、椭圆弧、样条曲线链接而成的封闭曲线),3.说明 ⑴ 选择集中每一个封闭图形创建一个实心面域,如图; ⑵ 在创建面域时,删去原对象,在当前图层创建面域对象。,,创建基本立体,AutoCAD提供有一组创建基本立体的命令,可以用其方便地生成长方体、圆柱体、圆锥体、球、圆环、楔体等规则形状的三维实体。 1.命令 命令名:BOX(长方体),SPHERE(球体),CYLINDER(圆柱体),CONE(圆锥体),WEDGE(楔体),TORUS(圆环体) 菜单:绘图 → 建模 → 长方体、球体等 图标:“实体”工具栏,2.格式举例 ⑴ 命令:BOX(长方体) 中心点(C)/:(给出角点) 立方体(C)/长度(L)/:(给出底面上另一角点) 高度:(给出高度)⑵ 命令:CYLINDER 椭圆柱(E)/:(给出底圆圆心,如生成椭圆柱,则输入E) 直径(D)/:(给出圆柱半径) 另一端面的圆心(C)/:(给出高度,圆柱高沿Z轴方向,如选C,则可画柱高为任何方向的圆柱),⑶ 命令:TORUS(圆环体)(缩写名:TOR) 圆环中心:(指定圆环中心) 圆环直径(D)/:(给圆环半径,圆环半径指圆环中心到圆管中心的距离) 圆管直径(D)/:(给圆管半径) 如圆管半径大于圆环半径,并把圆环半径取正值,创建环形实体,如把圆环半径取负值,创建橄榄形实体。,,,,3.说明 ⑴ 3D命令中的长方体等只是表面模型,而BOX命令等创建的是实体模型。并且在创建时,输入数据和创建结果也略有不同; ⑵ 实体模型在创建时显示其线袈模型,如图,当消隐,着色,渲染时,其表面自动转化为细分网格(三角形面),图示为实体的消隐图及实体的渲染图。,,多段实体,将现有直线、二维多段线、圆弧或圆转换为具有等宽和等高的实体。也可使用 POLYSOLID 命令绘制实体,在具体操作上几乎与绘制二维多段线完全一样。,1.命令 命令名:POLISOLID 菜单:绘图 → 建模 → 多实体 图标:“建模”工具栏 2.格式 命令:POLISOLID 指定起点或 [对象(O)/高度(H)/宽度(W)/对正(J)] : (指定实体轮廓的起点,按 ENTER 指定要转换为实体的对象,或输入选项) 指定下一点或 [圆弧(A)/放弃(U)]: (指定实体轮廓的下一点, 或输入选项),3.选项说明 对象:指定要转换为实体的对象。转换对象可以是直线、圆弧、二维多段线或圆。 高度:指定实体的高度。 宽度:指定实体的宽度。 对正:使用命令定义轮廓时,可以将实体的宽度和高度设置为左对正、右对正或居中。 对正方式由轮廓的第一条线段的起始方向决定。默认对正方式设置为居中对正。 其它提示及含义同二维多段线命令。,拉伸体,1.命令 命令名:EXTRUDE(缩写名:EXT) 菜单:绘图 → 实体 → 拉伸 图标:“实体”工具栏 2.格式 命令:EXTRUDE 选择对象:(可选闭合多段线、正多边形、圆、椭圆、闭合样条曲线、圆环和面域,对于宽线,忽略其宽度,对于带厚度的二维对象,忽略其厚度) 路径(P)/:(给出高度,沿轴方向拉伸) 拉伸锥角:(可给拉伸时锥角,锥角为正,拉伸时向内收缩,如下中图;锥角为负拉伸时向外扩展,如下右图;缺省值为0,如下左图。),,用不同的拉伸锥角拉伸圆的建模效果,,3.选项说明 当选择路径(P)时,提示为: 选择路径:(可选直线、圆、圆弧、椭圆、椭圆弧、多段线或样条曲线) 注意下列沿路径拉伸的规则: ⑴ 路径曲线不能和拉伸轮廓共面; ⑵ 当路径曲线一 端点位于拉伸轮廓上时,拉伸轮廓沿路径曲线拉伸。否则,AutoCAD将路径曲线平移到拉伸轮廓重心点处,沿该路径曲线拉伸; ⑶ 在拉伸时,拉伸轮廓处处与路径曲线垂直。 沿路径曲线拉伸,大大扩展了创建实体的范围。前左图为拉伸轮廓和路径曲线,前右图为拉伸结果。,旋转体,1.命令 命令名:REVOLVE(缩写名:REV) 菜单:绘图 → 实体 → 旋转 图标:“实体”工具栏 2.格式 命令:REVOLVE 选择对象:(可选择闭合多段线、正多边形、圆、椭圆、闭合样条曲线、圆环和面域) 旋转轴:对象(O)/X/Y/(输入轴线起点) 轴线端点:(输入轴线端点) 旋转角:(指定旋转轴,按轴线指向,逆时针为正),3.选项说明 ⑴ 对象(O):选择已画出的直线段或多段线为旋转轴; ⑵ X/Y:选择当前UCS的X轴和Y轴为旋转轴。,扫掠实体,通过沿开放或闭合的二维或三维路径扫掠开放或闭合的平面曲线(轮廓)来创建新实体或曲面。下图所示为将一小圆沿一条螺旋线扫掠形成弹簧的情况。,1.命令 命令名:SWEEP 菜单:绘图 → 建模 → 扫掠 图标:“建模”工具栏 SWEEP 命令用于沿指定路径以指定轮廓的形状(扫掠对象)绘制实体或曲面。 可以一次扫掠多个对象,但是这些对象必须位于同一平面中。 2.步骤 (1)启动SWEEP命令; (2)选择要扫掠的对象(如上图中左下位置处的小圆)。 (3)按 ENTER 键结束选择扫掠对象; (4)选择扫掠路径(如上图中的螺旋线)。结果如右图所示。,3.说明如果沿一条路径扫掠闭合的曲线,则生成实体;如果沿一条路径扫掠开放的曲线,则生成曲面。沿路径扫掠轮廓时,轮廓将被移动并与路径垂直对齐,然后沿路径扫掠该轮廓。扫掠对象可以是直线、圆弧、椭圆弧、二维多段线、二维样条曲线、圆、椭圆、平面三维面、二维实体、宽线、面域、平面曲面、实体的平面等;可作为扫掠路径对象的包括直线、圆弧、椭圆弧、二维多段线、二维样条曲线、圆、椭圆、三维多段线、螺旋线以及实体或曲面的边等。 当选择“扫掠路径”时,提示为: 选择扫掠路径或 [对齐(A)/基点(B)/比例(S)/扭曲(T)]:,放样实体,通过一组两个或多个曲线之间放样来创建三维实体或曲面。下图所示为在一圆和正方形之间放样形成“天圆地方”实体的情况。,1.命令 命令名:LOFT 菜单:绘图 → 建模 → 放样 图标:“建模”工具栏 可以通过指定一系列横截面来创建新的实体或曲面。 必须指定至少两个横截面。横截面(通常为曲线或直线)可以是开放的(例如圆弧),也可以是闭合的(例如圆)。如果横截面均为闭合的曲线,则生成实体;如果横截面中含有开放的曲线,则生成曲面。 2.步骤 (1)启动SWEEP命令; (2)按照用户希望的实体或曲面通过横截面的顺序依次选择横截面; (3)按 ENTER 键; (4)按 ENTER 键或输入“c”选项以仅使用横截面、输入“g”选项选择导向曲线、输入“p”选项选择路径。,下图所示为用放样方法由五个断面生成的类似山体的三维实体。,实体建模中的布尔运算,实体建模中的布尔运算,指对实体或面域进行“并、交、差”布尔逻辑运算,以创建组合实体。下图说明了对两个同高的圆柱体进行布尔运算的结果。,,并运算,1.命令 命令名:UNION(缩写名:UNI) 菜单:修改 → 实体编辑 → 并集 图标:“实体编辑”工具栏 2.功能 把相交叠的面域或实体合并为一个组合面域或实体。 3.格式 命令:UNION 选择对象:(可选择面域或实体),交运算,1.命令 命令名:INTERSECT(缩写名:IN) 菜单:修改 →实体编辑 → 交集 图标:“实体编辑”工具栏 2.功能 把相交叠的面域或实体,取其交叠部分创建为一个组合面域或实体。 3.格式 命令:INTERSECT 选择对象:(可选择面域或实体),差运算,1.命令 命令名:SUBTRACT(缩写名:SU) 菜单:修改 → 实体编辑 → 差集 图标:“实体编辑”工具栏 2.功能 从需减对象(面域或实体)减去另一组对象,创建为一个组合面域或实体。 3.格式 命令:SUBTRACT 选择需减去的实体或面域: 选择对象:(可选择面域或实体) 选择要被减去的实体或面域: 选择对象:(可选择面域或实体),举例,【例1】创建图示扳手。 步骤如下: ⑴ 画出圆1,2;矩形3;正六边形4,5(如左图); ⑵ 利用REGION命令,创建5个面域; ⑶ 利用SUBTRACT命令,需减去的面域选1、2、3;被减去的面域选4、5,构造组合面域扳手平面轮廓; ⑷ 利用EXTRUDE命令,把扳手平面轮廓拉伸为实体。(如右图),【例2】画出图示圆柱与圆锥相贯体的并、交、差运算结果。步骤如下: ⑴ 利用CONE命令画出直立圆锥体; ⑵ 利用CYLINDER命令,通过指定两端面圆心位置的方法,画出一轴线为水平的圆柱体; ⑶ 利用COPY命令,把圆柱,圆锥复制四组; ⑷ 利用UNION命令,求出柱,锥相贯的组合体,(如左图); ⑸ 利用INTERSECT命令,求出柱锥 相贯体的交,即其公共部分,(如左2图); ⑹ 利用SUBTRACT命令,求圆锥体穿圆柱孔后的结果,(如左3图); (7) 利用SUBTRACT命令,求圆柱体挖去圆锥体部分后的结果,(如右图)。,,,三维形体的编辑,1.对实体棱边作倒角 利用CHAMFER(倒角)命令,如选一三维实体的棱边(见左图),可修改为倒角(见中图),并可同时对一边环的环中各边作倒角(见右图)。,,2.对实体棱边作圆角 利用FILLET(圆角)命令,如选一三维实体的棱边(见左图),可修改为圆角(见中图),并可同时对一边链(即边和边相切连接成链)的各边作圆角(见右图)。,,对三维实体作剖切,1. 命令 命令名:SLICE(缩写名:SL) 菜单:绘图 → 实体 → 剖切 图标:“实体”工具栏 2.格式 命令:SLICE 选择对象:(可选择三维实体) 确定剖切平面:根据对象(O)/Z轴(Z)/视图(V)/XY/YZ/ZX/:(可以根据二维图形对象,指定点和Z轴方向,指定点并平行屏幕平面,当前UCS的坐标面或平面上三点来确定剖切平面。) 保留两侧(B)/:(剖切后,可以保留两侧,也可以删去一侧,保留一侧),,下图为用3点定义剖切平面。左图为保留两侧,中图和右图为保留一侧的剖切结果 。,对三维实体作断面,1.命令 命令名:SECTION(缩写名:SEC) 菜单:绘图 → 实体 → 截面 图标:“实体”工具栏 2.格式 命令:SECTION 选择对象: 确定剖解平面,根据对象(O)/Z轴(Z)/视图(V)/XY/YZ/ZX/:,3.说明 ⑴ 对三维实体作断面的操作和作剖切十分类似,只是结果为求出剖切平面与实体截交的断面,它是一个面域,(如左图); ⑵ 创建的断面附着在实体上,可利用MOVE命令,利用L选项(最后画出)把断面从实体上移出,(如中图); ⑶ 如需要在断面上画出剖面线,可利用UCS命令,把作图平面XOY定位到断面上,用BHATCH命令作图案填充,(如右图)。,,
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