第二章CAD建模理论基础

cad三维建模入门教程CAD三维建模入门教程第一章：介绍CAD三维建模1.1 什么是CAD三维建模？CAD三维建模是利用计算机辅助设计（CAD）软件进行三维物体建模的过程。

通过CAD三维建模，设计师可以在计算机环境中创建、编辑和展示三维物体，以便用于各种设计和制造任务。

1.2 CAD三维建模的应用领域CAD三维建模被广泛应用于工程、建筑、汽车、航空航天等行业。

它可以帮助设计师创建精确的三维模型，进行可视化设计和分析，并提高生产效率。

第二章：CAD三维建模软件介绍2.1 市场上常见的CAD三维建模软件市场上有许多CAD三维建模软件可供选择，如AutoCAD、SolidWorks、CATIA、Pro/ENGINEER等。

它们各具特点，适用于不同的设计任务和行业需求。

2.2 选择CAD三维建模软件的考虑因素在选择CAD三维建模软件时，可以考虑软件的功能、易用性、兼容性、价格等因素。

不同的软件可能适用于不同的用户和项目。

第三章：CAD三维建模基础知识3.1 坐标系和坐标系转换在CAD三维建模中，坐标系是一个重要的概念。

了解如何定义和使用坐标系，以及如何进行坐标系之间的转换，是进行三维建模的基础。

3.2 几何元素的创建在CAD三维建模中，可以通过绘制线段、多边形、曲线等基本几何元素来创建三维物体的基本形状。

掌握几何元素的创建技巧，对于进行精确的三维建模非常重要。

第四章：CAD三维建模技巧与操作4.1 构建复杂几何体除了基本的几何元素外，CAD三维建模软件还提供了各种工具和命令，可以帮助设计师构建复杂的几何体，如旋转体、扫掠体、拉伸体等。

4.2 进行材质和纹理的编辑CAD三维建模软件还可以对模型进行材质和纹理的编辑，以使其更加逼真。

设计师可以选择合适的材质、调整光照效果，以及应用纹理贴图等。

第五章：CAD三维建模实例5.1 设计一个简单的房屋模型通过一个房屋模型的设计实例，介绍CAD三维建模的实际操作步骤。

第2章三维建模基础知识学习三维建模，应首先了解三维建模的基础知识，包括相关概念、三维建模的种类、原理、图形交换标准等。

本章涉及三维建模的背景知识很多，应重点理解三维建模的基本概念和相关知识，这些知识是所有三维建模软件共用的基础。

本章学习目标了解图形及图形对象；了解视图变换与物体变换；了解常用的人机交互手段；了解三维建模的种类（线框造型、曲面造型、实体造型等）；理解曲面造型原理和曲面造型功能；了解图形交换标准；了解三维建模系统的组成；了解常用CAD/CAM/CAE分类；了解常用CAD/CAM/CAE软件。

2.1基本概念三维建模是计算机绘图的一种方式。

本节主要介绍三维建模相关的一些基本概念。

2.1.1什么是维“二维”、“三维”的“维”，究竟是什么意思？简单地说，“维”就是用来描述物体的自由度数，点是零维的物体，线是一维物体，面是二维物体，体是三维物体。

可以这样理解形体的“维”：想象一个蚂蚁沿着曲线爬行，无论曲线是直线、平面曲线还是空间曲线，蚂蚁都只能前进或者后退，即曲线的自由度是一维的。

如果蚂蚁在一个面上爬行，则无论面是平面还是曲面，蚂蚁可以有前后、左右两个方向可以选择，即曲面的自由度是二维的。

如果一只蜜蜂在封闭的体空间内飞行，则它可以选择上下、左右、前后三个方向飞，即体的自由度是三维的。

那么，“二维绘图”、“三维建模”中的“维”，与图形对象的“维”是一回事吗？答案是否定的。

二维绘图和三维建模中“维”的概念是指绘制图形所在的空间的维数，而非图形对象的维数。

比如二维绘图只能在二维空间制图，图形对象只能是零维的点、一维的直线、一维的平面曲线等，二维图形对象只有区域填充，没有空间曲线、曲面、体等图形对象。

而三维建模在三维空间建立模型，图形对象可以是任何维度的图形对象，包括点、线、面、体。

什么是图形？计算机图形学中研究的图形是从客观世界物体中抽象出来的带有灰度或色彩及形状的图或形，由点、线、面、体等几何要素和明暗、灰度、色彩等非几何要素构成，与数学中研究的图形有所区别。

AutoCAD的三维建模教程第一章：AutoCAD三维建模简介AutoCAD是目前广泛应用于计算机辅助设计和绘图领域的一种软件。

它提供了丰富的工具和功能，使用户能够进行高效的三维建模工作。

本章将介绍AutoCAD的三维建模基础知识，包括界面布局、工具栏、视图调整等内容。

1.1 界面布局AutoCAD的界面主要由菜单栏、工具栏、绘图区域和命令行组成。

菜单栏提供了各种功能命令的入口，工具栏则提供了常用工具按钮，方便用户快速选择和操作。

绘图区域是用户进行绘图和编辑的主要区域，而命令行则用于输入命令和查看系统信息。

1.2 视图调整在进行三维建模时，正确的视图调整是非常重要的。

AutoCAD提供了多种视图调整命令，包括平移、旋转、缩放、缺省视图等。

通过灵活使用这些命令，用户可以随时调整视图以便更好地查看和编辑模型。

第二章：三维建模基础操作本章将介绍AutoCAD中的三维建模基础操作，包括创建基本图形、编辑形状、应用实体操作等内容。

2.1 创建基本图形在进行三维建模时，首先需要创建基本图形作为模型的基础。

AutoCAD提供了丰富的绘图命令，如线、圆、矩形、多边形等，用户可以根据需要选择适当的命令来创建图形。

2.2 编辑形状在创建基本图形后，用户可以使用编辑命令对图形进行进一步的编辑和调整。

如移动、旋转、缩放、拉伸等操作，以及倒角、倾斜等命令，可以使模型形状更加符合设计要求。

2.3 应用实体操作AutoCAD提供了丰富的实体操作命令，如联接、镜像、旋转、复制等。

通过灵活应用这些命令，用户可以快速地生成复杂的三维模型。

第三章：三维建模高级技巧本章将介绍AutoCAD中的三维建模高级技巧，包括体素建模、复杂几何体建模和渲染等内容。

3.1 体素建模体素建模是一种基于像素处理技术的三维建模方法。

AutoCAD提供了体素建模工具，如二维到三维转换、实体剪切、真尺寸建模等功能。

通过使用这些工具，用户可以在不断细化的粒度上进行建模，从而得到更加精确和逼真的模型。

AutoCAD建模初学者教程第一章：AutoCAD基础知识AutoCAD是一款用于计算机辅助设计和绘图的软件工具，在建筑、工程和制造行业中广泛使用。

在开始学习AutoCAD建模之前，了解一些基础知识是很重要的。

1. AutoCAD界面：AutoCAD的界面主要由绘图区、命令行、工具栏和菜单组成。

绘图区是绘制和编辑图形的主要区域，命令行用于输入命令和参数，工具栏和菜单提供常用命令和工具的快捷方式。

2. 单位设置：在开始绘图之前，需要设置合适的单位。

单位包括长度单位（英寸、毫米等）、角度单位（度、弧度等）和坐标系（二维或三维）。

3. 基本绘图命令：AutoCAD提供了各种绘图命令，如绘制线段、矩形、圆形、多边形等。

通过输入相应的命令和参数，可以绘制出各种形状。

第二章：二维建模在学习AutoCAD建模的过程中，二维建模是基础阶段。

掌握二维建模技能将帮助你更好地理解和应用三维建模。

1. 基本绘图命令：使用直线命令可以绘制直线，通过指定起点和终点或长度和角度来确定直线的位置。

矩形命令可以绘制矩形，通过指定一个角点和长度宽度来确定矩形的位置与大小。

2. 编辑命令：AutoCAD提供了多种编辑命令，用于修改已有的图形。

例如，修剪命令可以用来去除重叠或不需要的线段，延伸命令可以用来延长线段的长度。

3. 图层管理：图层是AutoCAD中非常重要的概念，它可以将不同类型的图形分组，并且可以控制每个图层的可见性和打印属性。

通过合理设置图层，可以更好地组织和管理绘图。

第三章：三维建模一旦掌握了二维建模的技巧，就可以开始学习三维建模。

三维建模可以创建更加复杂的物体和场景。

1. 基本三维体素：AutoCAD提供了各种基本的三维体素（包括立方体、球体、圆柱体等），通过指定位置和尺寸参数来创建。

2. 三维操作命令：在三维建模中，掌握旋转、移动、缩放等命令可以对三维物体进行各种操作和变形。

3. 曲线和曲面建模：AutoCAD还提供了强大的曲线和曲面建模工具，可以绘制和编辑复杂的曲线和曲面，如样条曲线、曲面网格等。

第二章 CAD建模第一节几何模型一、几何模型的概念为了利用计算机辅助机械产品及其零部件的设计、工程分析、工艺设计和制造加工等，首先需要对其进行数字化定义，即建立其模型。

模型（Model）是所描述对象（Object）的数据组合及数据间的关系，由数据和程序过程混合组成，并按一定的数据结构存储在数据库中。

几何模型是所描述对象的形状、大小、位置等几何和拓扑信息的组合。

建立对象几何模型的过程，我们称之为几何造型，也称几何建模。

具体地说，几何造型就是通过点、线、面和立体等几何元素的定义、几何变换、集合运算等方法构建客观存在或想象中的形体的几何模型，是确定形体形状和其它几何特征方法的总称，它包括三个方面：1）表示（Representation）：对实际存在的形体进行数学描述；2）设计（Design）：创建一个新的形体，调整变量满足既定目标；3）图形显示（Rendering）: 直观形象地表示出所建模型的图形。

我们把定义、描述、生成几何模型、并能进行交互编辑的系统称为几何造型系统，目前世界上比较流行的几何造型系统有美国Spatial Technology Inc.的ACIS、英国Electronic Data Systems公司的PARASOLID、法国Metra Datavision公司的CAS.CADE等。

以上述几何造型系统为基础开发的CAD软件有UG、Pro/E、CATIA、solidworke、solidedge、Auto CAD等。

对客观世界或想象的事物进行完整、精确、快速的几何造型是几何造型技术一直不懈追求的目标，从20世纪70年代初第一个几何造型系统问世以来，几何造型技术获得了长足进步，但也仍有不少问题还没有解决或很好地解决，比如如何快速准确地录入几何模型的几何信息、拓扑信息和其它特征属性、如何使几何造型过程更加符合使用者的设计过程，如何更好地支持不同软件环境下几何造型的数据共享与协同设计，如何支持创新设计等。

快速入门使用AutoCAD进行三维建模AutoCAD是一款广泛应用于工程设计领域的计算机辅助设计软件。

它可以帮助用户创建、编辑和查看各种类型的设计图纸，并提供丰富的功能和工具来进行三维建模。

在本文中，我们将介绍如何快速入门使用AutoCAD进行三维建模，并按照以下方式进行章节划分。

第一章：AutoCAD三维建模的基本概念与界面介绍AutoCAD的三维建模是基于二维的CAD工具的延伸，它允许用户在X、Y和Z轴上创建和编辑三维对象。

首先，我们将介绍一些基本的三维建模概念，如坐标系、视图和实体。

然后，我们将向读者展示AutoCAD的界面，包括菜单栏、工具栏、命令行和属性编辑器。

第二章：三维建模的基本操作学习任何软件的第一步是熟悉基本操作。

在本章中，我们将介绍一些重要的三维建模操作，如平移、旋转和缩放。

我们还将学习如何创建基本的几何体，如立方体、球体和圆柱体，并对这些几何体进行编辑和变换。

第三章：使用命令进行三维建模AutoCAD提供了许多强大的命令和工具，可以帮助我们快速地进行三维建模。

在本章中，我们将介绍一些常用的命令，如绘制、修改和建立，以及如何使用这些命令来创建复杂的三维对象，如建筑物、机械零件和电路图。

第四章：三维表面建模除了基本的几何体外，AutoCAD还提供了三维表面建模的功能，用于创建更复杂的曲线和曲面。

在本章中，我们将学习如何使用曲线工具和曲面工具进行三维表面建模，并介绍一些常用的命令和技巧。

第五章：材质和贴图在三维建模中，材质和贴图可以赋予模型更加逼真和具体的外观。

在本章中，我们将学习如何为模型添加不同的材质和贴图，并调整其颜色、透明度和光照效果，以达到更好的渲染效果。

第六章：投影和渲染一旦我们完成了三维建模，就可以将其投影到二维平面上，并进行渲染。

在本章中，我们将介绍如何使用不同的视图和投影方式来呈现模型，以及如何调整渲染参数和光源，使其更加逼真。

第七章：三维组装和动画效果除了静态的建模外，AutoCAD还提供了三维组装和动画效果的功能，用于模拟和演示机械装配和运动效果。

GRIP例题及复习子程序及其调用规定：1) 以PROC/语句开始2）以RETURN语句结束3）必须由主程序或其它子程序调用才起作用例：＄＄Subroutine name: Sub1.grs＄＄Abstract:PROC/ent, sp(3), ep(3)ENTITY/entNUMBER/sp(3), ep(3)sp = & SPOINT (ent) ＄＄起点的(x, y, z)坐标ep = &EPOINT (ent) ＄＄终点的(x, y, z)坐标RETURN写主程序＄＄主程序名：Proc1. grs＄＄被调用的子程序Sub1.grs＄＄ENTITY/netNUMBER/a(3), b(3)MASK/3ld:IDENT/’Pick line’, ent, respJUMP/ld:,trm, respCALL/’sub1’, ent, a, b, ＄＄调用子程序：sub1PRINT/a,bMASK/alltrm:HALT子程序的一般格式：PROC[/形式参数表]变量申明语句子程序主体RETURN ＄＄可以有多个RETURN 主程序的调用命令CALL/′子程序′〔，实际参数表〕＄＄虚实结合传递数据ⅰ.子程序的形式参数可以是ENTITY，STRING，NUMBER等变量名，也可以是一般变量。

ⅱ.子程序/主程序分开编译，通过GRIP的LINK链接。

子程序调用数量最多不超过50个。

ⅲ.虚元和实元之间的类型一一对应（一般要求）个数相等。

例：PROC/x, y, n, nfNUMBER/x (3), y (3), nf (3)IFTHEN/x (1) = 0 or y (1) =0DO / Loop1:, i, 1, 3nf (I ) = x (i) + y (i)Loop1:RETURNENDIFIFTHEN/ x (1) ＜y (1)DO / Loop2:, i, 1, 3nf (i ) = x (i ) + 1Loop2:RETURNELSEDO / Loop3:, i, 1, 3nf (I ) = x (i) **n + y (I) **nLoop3:RETURNENDIFHALT实元的字符串变量的维数、大小应大于或等于虚元的字符串变量的维数和大小：ENTITY / ln1,pt( 4 )NUMBER / num (5) ＄＄实元说明STRING/abc(10),xyz(10,20)CALL/ ′sub2,val1, ln1, pt, abc, xyz, num (1..3) ＄＄调用子程序HALT虚实结合调用，简单变量可以不说明子程序：sub2.grs为PROC/ indx, ln, perim, titl, xyz, num1ENTITY / ln, perim (4)NUMBER / num1( 3 ) ＄＄虚元说明STRING / titl, xyz ( 8 )RETURN5.3.3 GRIP交互式操作编程见书P118MCHOOSE / ′primary string ′, menu option , response array[, ALTACT, ′message’,], respJUMP / Back, cancel, Not used, alt – action, resp例题：NUMBER / catvar ( 5 )STRING / catstr ( 5, 40 )DATA / catstr, ‘Add layers’, ‘Remove layers’, ＄‘Delete category’,‘Enter/change CAT description’,＄‘ Remove category description’DATA / catvar, 0, 0, 0, 0, 0＄＄l1:MCHOOSE/‘SELECT CAT OPTIONS’,catstr, catvar, rsp JUMP / l1:, hal:, , , rspPRINT / catvarMESSG / TEMP, ‘ demos MCHOOSE statement’hal:给参数赋值语句：PARAM / ‘message’, {‘option’[, int ], variable } [,ALTACT,’ message,] respJUMP / Back, Cancel, Ok, alt – action, resp例：DATA / hzds, 12.0, hzn, 6, vtds, 25.0, vtn, 5, dia, 2.4l10:PARAM / ‘RECT, HOLE DATA’, ＄‘ARRAY HZDS’, hzds, ＄‘ NO. HORIZ’ ,INT, hzn, ＄‘ARRAY VTDS’, vtds, ＄‘NO. VERT.’,INT ,vtn, ＄‘ DIA’, dia, rspJUMP /l10:, Stop:, , repStop:HALT例：IDENT语句使用: ident1. grsENTITY / bc, pt ( 100)K=0l10:k = k + 1MASK / 2IDENT / ‘ PICK POINT’ + ISTR(k), pt, CNT, k, resp＄＄指示多个点，并记下点数JUMP / l10:, term:, , resp＄＄IF / k＜= 1, JUMP/ Err 1:＄＄l20:bc = BCURVE / pt ( 1..k) ＄＄生成B曲线JUMP / term:＄＄Err1:MESSG / ‘Y ou must select more points’JUMP / l10:term:HALT＄＄ident_2. grsENTITY / bc, pt ( 100 )K = 0l10:k = k + 1MASK / 2IDENT / ‘pick point’ + ISTR ( k ) , pt ( k ) , respJUMP / rej1:, term:, , RESP＄＄CHOOSE / ‘CHOOSE OPTION ‘, ‘NEXT POINT’, ‘CREATE B-curve’,rspJUMP / rej2: term:, , ,l10:, l20,rspIF / k ＜= 2,JUMP / Err1:l20:bc = BCURVE / pt (1..k )JUMP / term:rej1:k = k – 1JUMP / l10:rej2:k = k – 1JUMP / l20:Errl:MESSG/’ You must select more points’JUMP / l10:term:HALT5.3.3.2 文件管理几何信息、尺寸⑴PART文件——模型文件,信息完备属性参数TEXT文件——文本文件，可供阅读。