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计算机绘图与三维造型 绘讲义图基础

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计算机绘图基础绘制三维绘图资料

计算机绘图基础绘制三维绘图资料

(a) 封闭对象与旋转轴
（b） 旋转实体
12.9.3 扫掠


利用扫掠功能，用户可以通过沿路径扫掠平面曲线(轮 廓)来创建新的实体或曲面。沿路径扫掠轮廓时，轮廓 将被移动并与路径法向(垂直)对齐。 下拉菜单：【绘图】→【建模】→【扫掠】 工 具 栏：【建模】→【扫掠】 命令格式：SWEEP
操作命令： 下拉菜单：【绘图】→【三维多段线】 命令格式：3DPOLY(或3P)
12.6.2 绘制螺旋线

操作命令： 下拉菜单：【绘图】→【螺旋】 工 具 栏：【建模】→【螺旋】 命令格式：HELIX
12.6.3 绘制其他图形

用户可以在三维空间绘制点、线段、射 线、构造线和样条曲线等对象，绘制方 法与绘制二维同类对象的命令相同，只 是当启动对应的命令后，一般应根据提 示输入(或捕捉)三维空间的点。

“视图”工具栏或下拉菜单【视图】→ 【三维视图】子菜单中的命令
12.3.3 设置平面视图

平面视图是指用视点(0,0,1)观察图形而得到的视图， 也就是使对应坐标系的XY面与绘图屏幕平行。

下拉菜单：【视图】→【三维视图】→【平面视图】 命令格式：PLAN
11.4 观察三维图形


在AutoCAD中，使用“视图”→“缩 放”、“视图”→“平移”子菜单中的 命令可以缩放或平移三维图形，以观察 图形的整体或局部。其方法与观察平面 图形的方法相同。 此外，在观测三维图形时，还可以通过 旋转、消隐及设置视觉样式等方法来观 察三维图形
12.8.6 绘制圆环体


使用该工具可以创建类似于轮胎内胎的环形实体。圆环体具有 两个半径值，一个值定义圆管，另一个值定义从圆环体的圆心 到圆管的圆心之间的距离。 下拉菜单：【绘图】→【建模】→【圆环】 工 具 栏：【建模】→【圆环】命令格式：TORUS或TOR

三维绘图的基础操作课件

三维绘图的基础操作课件

三维绘图的基础操作
22
13.5.1 绘制旋转曲面
➢使用【旋转曲面】命令可以将曲线或轮廓（如直线、圆弧、 椭圆、椭圆弧、多边形和闭合多段线等）绕指定的旋转轴 旋转一定的角度，从而创建出旋转曲面。旋转轴可以是直 线，也可以是开放的二维或三维多段线。
➢在AutoCAD 2015中可以通过以下几种方法启动【旋转曲面】 命令：
向。
三维绘图的基础操作
15
13.4 三维实体的显示控制
➢使用三维网格编辑工具可以优化三 维网格，调整网格平滑度、编辑网 格面和控制实体显示模型质量等。
三维绘图的基础操作
16
13.4.1 控制曲面光滑度
➢ 当使用【消隐】、【视觉样式】等命令时，AutoCAD将会使用很多的 小矩形面来替代三维实体的真实曲面，这时可以通过设置【渲染对象 的平滑度】功能来控制三维实体的曲面光滑度，平滑度越高，显示将 越平滑，但是系统也需要更长的时间来运行重生成、平移或缩放对象 的操作。
➢ 为了更好地辅助绘图，经常需要修改坐标系的原点位置和坐标方向，这就需要使用可变 的用户坐标系。在默认情况下，用户坐标系统和世界坐标系统重合，用户可以在绘图过 程中根据具体需要来定义UCS。
➢ 用户坐标系具有很大的灵活性和适应性。在创建过程中，某些特征的生成方向是固定的， 并且特征之间的相对位置不可更改。例如，在创建螺纹时，螺纹实体总是沿Z轴方向生成， 这时候需要灵活变换坐标系的位置和方向来满足设计要求。
➢ 在AutoCAD 2015中可以通过以下几种方法快速设置特殊视点：
菜单栏：执行【视图】|【三维视图】命令。 功能区：切换至【视图】选项卡，单击【视图】面板中的各个工具按钮。 视图快捷控件：在绘图区中，展开视图快捷控件。
三维绘图的基础操作

第2章 绘图基础

第2章 绘图基础

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计算机绘图与三维造型新世纪高校机械工程规划教材 机械工业出版社 机制教研室 汤爱君 重点 第２章　绘　图　基　础　章 ２．２．５图层状态及控制　２．２．５图层状态及控制　２．２．６管理图层　２．２．６管理图层 ２．１　图层的定义　２．２“图层特性管理器”　２．２“图层特性管理器”对话　框的组成 ２．２．１创建新图层　２．２．１创建新图层　２．２．２设置图层颜色　２．２．２设置图层颜色　２．２．３使用与管理线型　２．２．３使用与管理线型　２．２．３．１加载线型　２．２．３．１加载线型　２．２．３．２线型管理器　２．２．３．２线型管理器　２．２．４设置图层线宽　２．２．４设置图层线宽 ２．３建立样板图　２．３建立样板图　２．４取消、删除和重画　２．４取消、删除和重画　２．５绘图过程　２．５绘图过程 ２．５．１　利用向导创建一幅新图　２．５．２　绘制图形　２．５．３　保存图形　２．５．４　图形输出 ２．１图 层 定义：用户可以把图层想象为没有厚度的透明片，各层　之间完全对齐，　一层上的某一基准准确地对齐于其　他各层上同一基准点，引入图层后，用户就可以给每　一图层指定绘图所用的线型，颜色和状态，并将具有　相同线型和颜色的对象放到相应的图层上 特点： 系统对图层数没有限制，对每一图层上对象数也没有　限制，　一般的，一个图层上的对象应该是一种线型，一种颜　色，　每个图层有一个名称，以加以区别，　虽然允许建多个图层，但只允许在当前图层绘图　各图层具有相同的坐标系，绘图界限，显示时的缩放　倍数，　用户可以对位于不同的图层上的对象同时进行编辑操　作 ２．２　“图层特性管理器”对话框的组成　图层特性管理器”　图层特性管理器 ＡｕｔｏＣＡＤ提供了图层特性管理器，利用该工具用户　ＡｕｔｏＣＡＤ提供了图层特性管理器，利用该工具用户　可以很方便地创建图层以及设置其基本属性。

CAD第四讲 三维绘图基础知识PPT课件

CAD第四讲 三维绘图基础知识PPT课件
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（2）输入X、Y和Z坐标
当用键盘输入点的位置时，大多数是用X、Y和Z坐标。 尽管可以只输入两个坐标值，但是三个坐标值之间 必须用逗号分开。当略去点坐标的第三个数值时， AutoCAD 假定点在XY平面上并设置Z坐标为0；如果 预先设置的标高大于0；AutoCAD 就假定点在与XY平 面平行的平面上，且所输入点的Z值等于标高值。
8
9.2.3 表面模型
表面模型（Surface Model）在各边之间具有 一个由计算机确定的无厚度表面。虽然，表 面模型看起来是一个实体，但是实际上是一 个空的外壳。
9
9.2.4 实体模型
实体模型（ Solid Model）具有边和面，还有 在其表面内由计算机确定的质量。
10
9.2.5 渲染
5
9.2 常用的三维术语
9.2.1 模型 9.2.2 线框模型 9.2.3 表面模型 9.2.4 实体模型 9.2.5 渲染
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9.2.1 模型
与用粘土、石膏或纸板代替某些实物或平面对象时 使用的术语相同，在A u t o C A D中建立的三维对 象一般称为模型（ model）。与这些物理模型一样， A u t o C A D的模型是真正的三维对象，且容易建 立和修改；但又不同于物理模型，不可以直接接触。
使用点输入设备 输入X、Y和Z坐标 使用点过滤 输入柱面坐标 输入球面坐标
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（1）使用点输入设备
输入点最方便的方法是用鼠标和数字化球指 定其位置。然而，点输入设备只能定位在 XY 平面上的点。通过目标捕捉方式，点输入设 备能够拾取X Y平面上一个已有对象上的点， 如一个实体的端点等。在三维造型中，实际 上可用键盘来输入点的位置。
第9章 三维绘图基础知识
1

CAD三维制图初级入门ppt课件

CAD三维制图初级入门ppt课件
图14
37
38
创建创建特殊的三维曲面
旋转曲面 平移曲面 直纹曲面 边界曲面
39
除了基本三维面之外，AutoCAD中还提供了一些创 建特殊三维曲面的方法，可以将满足一定条件的两个 或多个二维对象转换为三维曲面，如旋转曲面、平移 曲面、直纹曲面、边界曲面等。用这类方式生成的三 维曲面，可以通过系统变量SURFTAB1和SURFTAB2来控 制 在 M 方 向 和 N 方 向 生 成 线 条 的 密 度 。 SURFTAB1 和 SURFTAB2的默认值均为6，这里将其设置为20，再进行 后面的各种操作，其命令行操作如下：
51
图21
图22
52
执行RULESURF命 令时要求选择两条曲线或 直线，如果选择的第一个 对象是封闭的，则另一个 对象也必须选择封闭对象 或点；如果选择的第一个 对象是非封闭对象，则选 择的另一个对象也不能是
封闭对象。
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边界曲面
边界曲面可以在三维空间以4条直线、圆弧或多 段线形成的闭合回路为边界，生成一个复杂的三维网 格曲面。边界曲面命令主要有如下几种调用方法：
图1
9
10
执行命令过程中的“不可见”选项用于控制三维 面各边的可见性，以便建立有孔对象的正确模型。
在绘制三维面时，每一个平面最多只能有4条边 （即4个顶点），当4个顶点具有不同的Z轴坐标值时， AutoCAD将创建非平面的三维面。
为了方便用户，AutoCAD提供了常用三维面的绘 制方法，用户只需执行相应命令后，根据命令行中的 提示进行操作即可快速绘制出相应的三维面。绘制常 用三维面命令的菜单命令调用方法较为复杂，需选择 [绘图][曲面][三维曲面]菜单命令，打开如图2所 示的“三维对象”对话框，然后在左侧的列表框中选 择相应的选项或在右侧单击相应的图标，最后单击 按钮。在后面讲解各种常用三维面的绘制方法的过程 中，将不再提及这种调用方法。

第九章 三维造型基础知识.ppt

第九章 三维造型基础知识.ppt

➢LENGTHEN（拉长）、EXTEND（拉 伸）、TRIM（修剪）、BREAK（打断）： 这些命令常常作用于编辑三维直线或曲线， 但不适于编辑表面和实体模型。
➢SCALE（缩放）：该命令可以根据指定 的基点放大或缩小3D对象。
根据UCS进行编辑
除以上命令外，还有一部分命令能够根 据当前的UCS坐标来进行编辑操作。但是使 用这些命令时，一般应先创建新的UCS坐标 系，使被编辑的图形对象位于当前UCS平面 内A ，这样操作的结果比较容易控制。
➢ OFFSET（偏移）：该命令可用于平移 3D直线或2D曲线。使用该命令平移三 维直线时，该直线与当前UCS平面的夹 角保持不变。
A B
C
➢ ARRAY（阵列）：该命令所产生的矩 形及环形阵列应与当前UCS平面平行， 即只能在XY平面内复制出新的图元。
➢ROTATE（旋转）：该命令可以接受点的 X、Y、Z坐标，但只能使对象在XY平面
图9-4
用户坐标系
缺省情况下，AutoCAD坐标系为世界坐 标系，除此之外，用户还可以建立自己的用 户坐标系，该坐标系是可以变动的坐标系， 坐标轴方向按右手螺旋法则确定。
进行三维绘图时，UCS用户坐标系特别 有用，而且用户可以在任意位置、沿任何方 向建立UCS坐标，从而使三维作图变得更加 容易。
E
内绕经过输入点的X轴旋转，并将输入的
D
旋转角当作XY平面内的角度进行处理。
➢MIRROR（镜像）：该命令只接受XY平 面内的二维镜像直线，操作完成后，图 形对象仅在XY平面内进行镜像。Βιβλιοθήκη 设置形体基面高度与拉伸厚度
在命令行中执行ELEV命令可以设 置将要绘制图形的基面高度和拉伸厚度。
当用户使用ELEV命令赋予图形一个基面 高度后，在以后绘图时，无论是二维图

《计算机绘图基础》PPT课件


创建对象捕捉所用临时点
从临时参考点偏移
捕捉直线、多段线、圆弧或样条曲线的端点
捕捉直线、多段线、圆弧或样条曲线的中点
捕捉直线、多段线、圆或圆弧、样条曲线等任意两对象的交点
捕捉两个对象的虚交点
捕捉直线或圆弧的延长线
捕捉圆、圆弧、椭圆或椭圆弧的圆心
捕捉圆、圆弧、椭圆或椭圆弧的的象限点
捕捉与圆、圆弧、椭圆或椭圆弧相切的切点
15
（二）图层的设置
图标工具 下拉菜单：格式 命令行：Layer
图层
图层特性管理器
在出现的对话框中 •建立新图层 •设置图层颜色 •设置图层线型 •设置图层线宽
ppt课件
图11-13 图层特性管理器
16
图层的设置操作: •建立新图层
单击“图层特性管理器”对话框中的“新建”按钮，出现层名 为“图层1”的提示框；单击某一图层名，可选择一图层。
实时平移实时缩放窗口缩放缩放上一个图1121标准工具栏编辑ppt31四autocad2004常用的显示命令表115缩放工具条与命令命令名命令窗口缩放zoom缩放显示由矩形窗口的两个对角点所指定的区域动态缩放zoom缩放使用视图框显示图形的已生成部分比例缩放zoom以指定的比例因子缩放显示中心缩放zoomzoom2x全部图形放大两倍zoom5x全部图形缩小为一半全部缩放zoomall缩放显示当前视口中的整个图形范围缩放zoom缩放图形范围并使所有对象最大显示实时平移pan使用鼠标实时移动全部图形实时缩放zoom实时使用鼠标实时放大或缩小全部图形窗口缩放zoom缩放显示由矩形窗口的两个对角点所指定的区域缩放上一个zoom缩放显示上一个视图最多可恢复此前的十个视图鸟瞰视图aerialview在另一个独立的窗口中显示整个图形视口以快速移到目标区编辑ppt32五二维图形作图举例线段分析已知线段

第六章 三维图形学基础 计算机图形技术PPT


Tx
Ty
Tz 1
2．比例变换
设空间一点P(x，y，z)以原点为中心，在三根轴上分别放大或缩小Sx、Sy、Sz
倍，变换矩阵为：
Sx 0 0 0x
S
(Sx
,
S
y
,
Sz
)
0 0
0
Sy 0 0
0 Sz 0
0
y
0z 1
3．旋转变换
三维空间的旋转可以有绕x、y、z轴的旋转以及绕空间一条任意轴的旋转等，
在三维空间中，选择一个点，记这个点为投影中心；不经过该点再定义一 个平面，记这个平面为投影面；从投影中心向投影面引任意多条射线，记这 些射线为投影线。穿过物体的投影线将于投影面相交，在投影面上形成物体 的像，这个像记为三维物体在二维投影面上的投影。图6.6表示了同一直线段 AB的两种不同的投影。由于直线的平面投影本身仍是一条直线，所以对直线 AB作投影变换时，只需对线段的两个端点A和B作投影变换，连接两个端点在 投影面上的投影A′和B′就可以得到整个直线段的投影A′B′。
透视的类型如下图6.8示：
6.2.4 平行投影
平行投影可根据投影方向与投影面的夹角分成两类：正投影和斜投影。当 投影方向与投影面的夹角为90°时，得到的投影为正投影，否则为斜投影，如 下图6.9示。
1．正投影 正投影根据投影面与坐标轴的夹角又可分为两类：三视图和正轴测图。当
投影面与某—坐标轴垂直时，得到的投影为三视图，这时投影方向与这个坐 标铀的方向一致；否则，得到的投影为正轴测图，如图6.10所示。
0
0 0
sin 0
cos 0
0
1
(2) 绕y轴的旋转
当点P (x，y，z)绕y轴做角度为 的旋转到P’(x’，y’，z’)时，点的y坐标

计算机绘图与几何造型幻灯片PPT


二、计算机图形系统的构成及其界面的标准化 计算机图形系统的构成，图2-1 由计算机、图形设备、存贮设备和特定程序构成 可移植性，设备互换性 1974年，美国国家标准化局（ANSI），“与机器无
关的图形技术” 会议，制定计算机图形标准的规则 1977年，美国计算机协会（ACM），图形标准化委
员会，“核心图形系统”（Core Graphics System）的 规范。
图2-1 计算机图形系统及其界面标准
计算机图形标准——图形系统及应用系统中 各界面之间进行数据传送和通信的接口标准（称之 为数据及文件格式标准），以及供图形应用程序调 用的子程序功能和格式标准（称之为子程序界面标 准）
CGM——计算机图形元文件 CGI——计算机图形接口和面向图形设备的接口标准 GKS——计算机图形核心系统 GKS-3D——三维图形核心系统 PHIGS——程序员层次的交互式图形系统 GL——图形程序库 IGES——基本图形转换规范 STEP——产品数据转换规范 GUI——图形化的用户界面
一、图形的数学描述与物理实现 图形——客观事物的几何抽象 机械产品，欧几里德几何 点、线、面、体 数学描述，真实形态，物理实现，存在差异，本质不同 物理实现——显示、绘画、印刷、模型、实物等 抽象的点、线、面、体，不存在，物理表现也无法实现 抽象的数学描述，抓住了客观对象的主要几何特征，以便度量、
图形的物理实现——图形设备（如显示器、 绘图仪、打印机等）将图形呈现出来，与设备密 切相关，设备的属性和特征将体现于最终的图形 中
光栅显示器，象素点集 象素有大小，象素点阵有分辨率
图形与图像不同 图形——由描述点、线、面、体等几何元素的形状 参数和描述灰度、色彩、线型、线宽等表观特征的属性参 数以及描述图形的方程等构成，可以进行数学运算和变换 图像——由二维坐标、灰度值或色彩值所描述的像 素阵列构成，可以进行表观涂改，不能进行几何运算和变 换 光栅式显示器和点阵式输出设备→由参数和方程表 示的图形需要通过某种转换算法，变成点阵表示的图像， 才能进行显示或输出

09计算机三维造型技术基础-2基本概念

浙江大学通识课程计算机三维造型技术基础主讲：蔡娥徐勤雁xqy200812@2009.3.2 三维造型技术基础•什么是形体的“维”？空间曲线、曲面是几维图形对象？•“图形”与“图像”是一回事吗？•计算机屏幕上缩放图形会改变形体的大小吗？怎样才能真正改变形体的大小？•三维造型与二维制图是什么关系？•在一个CAD软件上建立的三维模型能够被另外的CAD软件识别吗？怎样识别？本章内容2.1 三维造型相关概念简介2.2 三维造型的种类2.3 曲面造型原理2.4 图形交换标准2.5 三维造型系统组成图形处理基本概念图形对象视图变换与物体变换人机交互线框造型曲面造型实体造型参数化造型特征造型物体的“维”数，就是用来描述物体的自由度数0维物体点线面体1维物体2维物体3维物体点线面体1维物体(x-a)2+(y-b)2=r 2x=a+r*cos(t)y=b+r*sin(t)z=k*t平面曲线是1维物体空间曲线是1维物体维数= 变量数－方程数点线面体2维(x-a)2+(y-b)2+(z-c)2=r2物体曲面是2维物体维数= 变量数－方程数图形对象：点、一维的直线和平面曲线二维绘图图形对象：点、线、面、体三维造型“二维绘图”、“三维造型”的“维”不同于物体的“维”：维绘制图形所在的空间的维数原始放大进一步放大旋转软件可以绕任意轴、任意点旋转Freehand 、所有的CAD软件只能在图像平面内旋转MSPaint Photosho p等由点、线、面、体等几何要素和明暗、灰度、色彩等非几何要素构成的图和形图形图像表达方式矢量，方程光栅，点阵，像素理论基础计算机图形学计算机图像处理原理以图形的形状参数与属性参数来表示：形状参数：描述图形形状的方程的系数、线段的起止点等；属性参数：灰度、色彩、线型等用有灰度或色彩的点阵来表示每个点有各自的颜色或灰度，色块拼合而成的图形维数任意维形体：0维的点、1维的线、2维的面、3维的体平面图像，色块拼合而成，没有点、线、面、体的概念直观的理解数学方程描述的形体印刷品、绘画作品、照片1. 2.4.3.CAD 软件中涉及的图形对象：点真实的点对象Point ，可以执行编辑、删除等操作线面体图形对象的控制点，可以选中，但并非真实的图形对象，无法删除1.2.4.3.CAD 软件中涉及的图形对象：点线面体直线：二元一次方程Ax+By+C=0曲线平面曲线空间曲线基本曲线：用方程Ax 2+By 2+Cxy+Dx+Ey+F=0来表达自由曲线：解析表达；通过给定的控制点控制曲线的形状；Ferguson 曲线、Bazier 曲线、B 样条曲线和NUBRS 曲线；通过点构造曲线通过控制顶点构造曲线通过拟合构造曲线样条曲线的控制点控制多边形拟合线控制顶点通过点1.2.4.3.CAD 软件中涉及的图形对象：点线面体直线：二元一次方程Ax+By+C=0曲线平面曲线空间曲线基本曲线：用方程Ax 2+By 2+Cxy+Dx+Ey+F=0来表达自由曲线：解析表达；通过给定的控制点控制曲线的形状；Ferguson 曲线、Bazier曲线、B 样条曲线和NUBRS 曲线；相关曲线：通过曲线操作获得与原曲线相关的曲线，如偏置线、投射线、连接线等体的边缘Eage 并不是曲线对象Curve 不能创建、编辑或删除1.2.4.3.CAD 软件中涉及的图形对象：点平面Plain ，不是surface线面体曲面基本曲面：用确定的方程描述，如圆柱面、圆锥面、双曲面自由曲面：解析表达；有Coons 曲面、Bazier 曲面、B 样条曲面和NUBRS 曲面1. 2.4.3.CAD 软件中涉及的图形对象：点基本体素，块、柱、锥、球、环及其布尔操作线面体二维形体扫描基本形体+/-材料：凸台、孔细节处理：倒角、抽壳2.1 三维造型相关概念简介——变换视图变换1物体变换2相当于改变观察物体的视点，基于显示坐标系变换ZZXYE o XY世界坐标系显示坐标系视点坐标系XY（屏幕）（视点）基于物体在真实世界中的世界坐标系进行变换2.1 三维造型相关概念简介——坐标系三维形体透视图生成，坐标原点位于视点位置，某个坐标方向与视线一致。

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