三维绘图基础知识

机械制图之三维绘图基础知识1. 三维绘图概述三维绘图是机械制图中的重要环节，用于通过绘制三维模型来展示物体的空间形状和结构。

三维绘图在工程设计、制造和检测等领域都有广泛的应用。

本文将介绍三维绘图的基础知识和常用技巧。

2. 三维绘图的坐标系统在三维绘图中，需要使用三维坐标系统来表示物体的位置和方向。

常用的三维坐标系统有直角坐标系和极坐标系。

直角坐标系使用三个坐标轴（X、Y、Z）来表示物体的位置，而极坐标系则使用距离（r）、方位角（θ）和俯仰角（φ）来表示。

3. 绘制三维模型的基本元素在绘制三维模型时，需要使用一些基本的几何图形作为构造元素。

常用的基本元素包括点、线、圆、曲线和平面等。

通过组合和操作这些基本元素，可以构建出更复杂的三维模型。

•点：在三维绘图中，点是最基本的元素，用来表示空间中的一个位置。

可以通过坐标值来确定一个点的位置。

•线：线由两个点构成，用来表示物体的边界或路径。

•圆：圆由一个中心点和一个半径值构成，用来表示圆柱体、球体等物体的形状。

•曲线：曲线由多个点连接而成，可以用来表示曲面或复杂的物体形状。

•平面：平面由三个或更多个点组成，用来表示物体的表面或截面。

4. 三维模型的投影方法在二维平面上展示三维物体时，需要进行投影操作。

常用的投影方法有正交投影和透视投影。

•正交投影：正交投影将三维物体的各个点沿着视线方向垂直投影到平面上，得到的是物体在平面上的等距投影。

正交投影具有投影比例不变、投影边长相等的特点，适用于工程制图。

•透视投影：透视投影使用视点来模拟人眼观察物体的效果，通过缩小远处物体的尺寸来表现远近关系。

透视投影具有逼真的效果，常用于艺术绘画和动画制作。

5. 三维模型的表示方法在计算机绘图中，可以使用多种表示方法来描述三维模型，常用的方法包括边界表示、体素表示和曲面表示。

•边界表示：边界表示使用边界面或边界曲线来描述物体的形状，常用于建模软件中。

•体素表示：体素表示将物体分割成小的立方体单元，然后通过记录每个立方体单元的属性来表示整个物体。

第十五课三维绘图基础一．三维坐标系1．二维直角坐标=>三维直角坐标：X 、Y 、Z2．二维极坐标=>三维柱（球）坐标1）三维柱坐标 DIST <ANG，HDIST：该点到原点（上一点）的连线在XY面上的正投影线的长度ANG：该投影线与X轴正方向的夹角H：该点到XY面的距离2）三维球坐标 DIST〈ANG1〈ANG2DIST，：该点到原点（上一点）的连线的长度ANG1：该点到原点（上一点）的连线在XY面上的正投影线与X轴正方向的夹角ANG2：该点到原点（上一点）的连线与XY面的夹角二．三维视图1．正交视图1）俯视图上→下（+Z——-Z）2）底视图下→上3）主视图前→后（-Y——+Y）4）后视图后→前5）左视图左→右（-X——+X）6）右视图右→左2．等轴测视图（平行视图）1）西南等轴视图2）东南等轴视图3）东北等轴视图4）西北等轴视图☆点投影（正投影）长对正，高平齐，宽相等☆ 组合体的关系 a) 相接 b) 相交c) 相切 d) 相贯三．建立三维平铺视口 Vports特点：1 每一个视口允许有不同的坐标状态和着色方式2 只有一个活动视口3 只能在活动视口中做，但结果却反应在每一个视口中四．三维图形的着色方式1 二维线框2 三维线框3消隐4平面着色5体着色6带边框平面着色7带边框体着色五．三维动态观察器 3DO1 重置视口2 预置视口3 着色方式4 连续视口观察 六． 三维模型的类型1 线框模型——该类模型完全是由二维线条组成的空间框架，可作为表面模型的基础，但本身不能被着色和渲染。

2 表面模型——该类模型建立在线框模型的基础上，与该模型相关的命令有REGION、RULESURF、TABSURF、REVSURF、EDGESRUF、3DFACE、PFACE、3DMESH等。

3实体模型——该类模型完全为实心对象，可完全被着色和渲染，相关命令有BOX、CYLINDER、CONE、TROUS、SPHERE、WEDGE、INTERFERE、UNION、SUBTRACT、INTERSECT等。

AUTOCAD三维绘图基础知识AUTOCAD三维绘图基础学问1、三维绘图的基本概念·平面XY平面是2D平面,用户只能在Z=0的XY平面上建立2D模型.·Z轴Z轴是3D坐标中的第三轴, Z轴总是垂直于XY平面. ·平面视图(plan view)当视线与Z轴平行时, 用户观看到的XY平面上的视图. ·标高(elevation):从XY平面沿Z测量的Z坐标值.可以用ELEV命令设置对象的标高和厚度。

·厚度(thickness)对象从标高开头往上或往下拉伸的距离.可以用系统变量thickness来设置对象的厚度.具有厚度的对象可以举行消隐, 着色和渲染处理. 建立新文本时,将忽视当前的厚度设置而将其设置为0,但其后可用DDMODIFY命令修改.2、建立容易的3D模型3、3D坐标与视点1) 3D空间中对象的位置用3D坐标来表示.3D坐标是在2D坐标的基础上添加Z轴而实现的.还可以用柱坐标(XY平面极坐标加Z轴坐标而成)或球坐标(用到原点的距离,XY平面从X轴开头的角度,与XY 平面的夹角)表示.2)观看3D模型在AUTOCAD中，用户可以使用系统本身提供的标准视图(鸟瞰图、仰望图、前视图、后视图、右视图、以及各种轴侧视图)观看图形，也可以用有关命令设置视点的位置，从而建立新的视图。

在建立了新的视图以后可以将其保存起来。

AutoCAD 2022提供了灵便的挑选视点的功能，Vpoint和DDVpoint命令是实现这一功能的两个不同的操作方式，下面分离举行介绍。

在模型空间里,可以从不同的视点(VPOINT)来观看图形.视点就是观看图形的方向.(1)设置视点·命令: DDVPOINT弹出视点预置对话框,可以设定XY平面从X轴开头的角度,与XY平面的夹角的值.缺省时,两个角度都相对于WCS,如要相对于UCS挑选相对于ucs.(2)使用三维动态观看器观看模型·命令: 3DORBIT显示出观看球,当光标在观看球中间时,可移动对象,当光标在观看球外边或在观看球上小圆中时,可以转动.(3)设置平面视图·命令: PLAN输入选项[当前UCS(C)/UCS(U)/世界(W)] :可以将当前视区设置为相应坐标系下的平面视图. 3)坐标系统AutoCAD提供了两种类型的坐标系，一个是固定的坐标系，叫做世界坐标系(WCS)；另一个是由使用者自定义的，叫做用户坐标系(UCS)。

使用CAD进行三维绘图的入门指南CAD（计算机辅助设计）是现代工程设计和绘图的重要工具。

它能够帮助我们以更高效、准确的方式进行三维绘图。

本文将为您提供一个简单的入门指南，以帮助您快速上手使用CAD进行三维绘图。

1. 准备工作：在开始使用CAD进行三维绘图之前，您需要安装并打开CAD软件。

根据您所使用的CAD软件的版本和类型，界面和具体操作步骤可能会有所不同。

确保您已经熟悉软件的基本操作，并且掌握了常见的绘图工具和选项。

2. 设置坐标系：在进行任何绘图之前，您需要先设置坐标系。

坐标系可以帮助您准确定位和测量三维空间中的对象。

通常，CAD软件默认的坐标系是以原点为起点的直角坐标系。

您可以通过在CAD软件中选择适当的工具来创建和调整您需要的坐标系。

3. 绘制基础图形：在CAD中，您可以使用各种工具来绘制基础图形，如线、圆、矩形等。

您可以选择适当的工具，按照您的需求和设计来创建这些基础图形。

确保图形的尺寸、位置和角度是准确的。

您还可以使用CAD提供的各种选项来修改和变换这些图形，以满足您的需求。

4. 创建三维图形：一旦您熟悉了基础图形的绘制，您可以转向创建三维图形。

CAD软件提供了各种工具和命令来帮助您实现这一目标。

您可以使用拉伸、旋转、倾斜等操作来将二维图形转变为三维图形。

同时，您还可以使用CAD软件提供的建模工具和技术来创建更复杂的三维物体。

5. 完善细节：绘制三维图形不仅仅是形状的简单表示，还需要注重细节和准确性。

您可以使用CAD软件提供的细节工具来添加纹理、颜色、光照等效果，以增强图形的逼真度。

您还可以添加标注、尺寸等注释信息，以便于其他人理解和使用您的绘图。

6. 导出和分享绘图：一旦您完成了三维绘图，您可以选择将其导出为适用于其他软件或设备的格式，如JPEG、DWG等。

CAD软件通常提供了导出和共享功能，以便您与团队成员或其他相关人员共享和合作。

确保您选择合适的导出选项和格式，以便绘图可以在其他平台上被正确打开和使用。

关于CAD三维建模的35个问题本文介绍CAD三维建模的基本知识。

1、CAD三维建模首先应做什么？答：首先应当熟悉世界坐标系和三维空间的关系。

其次是掌握CAD的用户坐标系以及多个视图的使用技巧。

另外必须熟悉面域的操作和多段线的编辑。

至于基本立体的绘图练习全靠反复训练，掌握各自的特点。

切记：CAD的每一个命令中都蕴涵着各自的技巧，好好探索和熟练它们。

2、何为三维世界坐标系？答：世界坐标系是CAD在作图时，用于确定平面或空间点位置的一个笛卡尔坐标体系，每一个坐标的正向和另两个坐标的旋向必须符合右手定则。

CAD在平面作图时的三维世界坐标系标志是坐标符号图中有一“W”字样。

一般将X-Y平面理解为水平面，Z轴方向表示高度距离，就是说“Z”值等同于用来确定X-Y水平面高度的标高命令“ELEV”。

无论是“Z”值还是“ELEV”值，其“+”值表示在X-Y面上方，而“-”值表示在X-Y面的下方。

用户在作图时要切记这一点。

注意：不管你的三维建模设计多复杂，作图过程中一定要有个基本坐标体系不能变。

否则，作图方向的紊乱，将使你陷入困境！3、如何灵活使用三维坐标？答：在三维实体建模的作图过程中，要经常地变换坐标系统，从而有利于作图。

CAD的世界坐标系是不变的，主要是用户坐标系的变换，其命令为“UCS”，它可以完成平移、新建坐标方向、旋转等功能。

执行过“UCS”后，命令行提示如下：用户可以选择需要的项目。

如果选择新建项，即键入“N”后回车，则命令行再次显示为：用户即可确定Z轴方向，利用三点重新定坐标系或分别绕X、Y、Z轴旋转任意角度。

也可以打开工具条点击图标，如图一所示，常用的项目用户一定要熟练。

图一坐标变换工具条注意：坐标“UCS”的变换是作图方向或实体定位的需要，不可任意倾斜。

4、如何使用柱面坐标和球面坐标？答：这两个坐标主要适用于三维建模作图，而且在三维模型空间较为直观。

尤其是在渲染效果图中用来确定灯光的位置十分方便。

CAD如何三维建模基础AutoCAD除具有强大的二维绘图功能外，还具备基本的三维造型能力。

若物体并无复杂的外表曲面及多变的空间结构关系，则使用AutoCAD可以很方便地建立物体的三维模型。

本章我们将介绍AutoCAD三维绘图的基本知识。

11.1 三维几何模型分类在AutoCAD中，用户可以创建3种类型的三维模型：线框模型、表面模型及实体模型。

这3种模型在计算机上的显示方式是相同的，即以线架结构显示出来，但用户可用特定命令使表面模型及实体模型的真实性表现出来。

11.1.1线框模型(Wireframe Model)线框模型是一种轮廓模型，它是用线(3D空间的直线及曲线)表达三维立体，不包含面及体的信息。

不能使该模型消隐或着色。

又由于其不含有体的数据，用户也不能得到对象的质量、重心、体积、惯性矩等物理特性，不能进行布尔运算。

图11-1显示了立体的线框模型，在消隐模式下也看到后面的线。

但线框模型结构简单，易于绘制。

11.1.2 表面模型(Surface Model)表面模型是用物体的表面表示物体。

表面模型具有面及三维立体边界信息。

表面不透明，能遮挡光线，因而表面模型可以被渲染及消隐。

对于计算机辅助加工，用户还可以根据零件的表面模型形成完整的加工信息。

但是不能进行布尔运算。

如图11-2所示是两个表面模型的消隐效果，前面的薄片圆筒遮住了后面长方体的一部分。

11.1.3实体模型实体模型具有线、表面、体的全部信息。

对于此类模型，可以区分对象的内部及外部，可以对它进行打孔、切槽和添加材料等布尔运算，对实体装配进行干涉检查，分析模型的质量特性，如质心、体积和惯性矩。

对于计算机辅助加工，用户还可利用实体模型的数据生成数控加工代码，进行数控刀具轨迹仿真加工等。

如图11-3所示是实体模型。

11.2 三维坐标系实例——三维坐标系、长方体、倒角、删除面AutoCAD的坐标系统是三维笛卡儿直角坐标系，分为世界坐标系(WCS)和用户坐标系(UCS)。