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第十三次课三维实体的基本创建方法学习目的：1、掌握6种基本实体的绘制方法2、掌握面域和边界的创建方法，理解面域的布尔运算及其意义3、掌握通过拉伸、旋转二维对象创建三维实体的方法4、掌握通过简单实体的布尔运算创建复杂组合体的方法5、了解与实体有关的系统变量学习内容：一、三维实体的创建1、三维模型概述三维实体是具有质量、体积、重心、惯性矩等特征的三维对象；创建方法1：直接利用系统提供的6种基本形体创建方法2：通过旋转、拉伸、扫掠、放样二维对象（二维对象可通过并集，交集、差集布尔运算）创建方法3：在以创建的简单实体基础上进行并集，交集、差集布尔运算，从而建立复杂的三维实体。
2、基本形体的绘制长方体通过指定长、宽、高，或者指定中心点、或者底面+高球体通过指定球心和半径或直径圆柱体通过指定圆柱底面和高度、或者指定圆柱底面和顶面的圆心。
圆锥体通过指定圆锥底面和高度、或者指定圆锥底面和顶点。
楔体通过指定长、宽、高，或者指定中心点、或者底面+高圆环体3、通过二维对象绘制实体通过拉伸或绕指定轴旋转二维对象的方法创建三维实体。
不能操作的二维对象可以通过转换成封闭的多线段或创建面域的方法来建立二维对象。
（一）、面域及运算（1）创建面域方法1、命令：Region功能：将封闭区域转换成面域。
方法2、绘图----边界功能：将封闭区域转换成面域，并且由于本身所带的孤岛检测，有时可取代布尔运算中的交集运算，如图9-3-1（2）面域的布尔运算1、并集（Union）2、差集（Subtract）3、交集（Intersect）（3）实例通过创建面域和布尔运算建立如图9-3-1所示的图形：通过孤岛检测建立如图9-3-1所示面域：图9-3-1（二）、通过拉伸命令：Extrude功能：将二维封闭对象按指定的高度或路径拉伸成三维实体实例：通过绘制图9-3-3、9-3-4、9-3-5来说明拉伸的功能图9-3-3倾斜角度为0 度图9-3-4倾斜角度为10度图9-3-5指定路径拉伸（三）、通过旋转命令：Revoive功能：将二维封闭对象按指定轴旋转成三维实体实例：通过绘制图9-3-6、9-3-7来说明旋转的功能图9-3-6 旋转360 图9-3-7 旋转180注意：旋转对象必须位于旋转轴的一侧，旋转轴不能垂直于旋转对象所在的平面。
CAD 绘制三维实体基础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1、三维模型的分类及三维坐标系；2、三维图形的观察方法；3、创建基本三维实体；4、由二维对象生成三维实体；5、编辑实体、实体的面和边；1、建立用户坐标系；2、编辑出版三维实体。
讲授8学时 上机8学时 总计16学时结构显示出来，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。
教案
授课教师：徐礼标审阅签名：提交日期：2017.4.30 审阅日期：
组织教学（2分钟）
新课讲授（30分钟）
讲授
实物演示
提问
讲授
提问
举例
《计算机制图——AutoCAD》授课内容及过程
一、组织教学
1、整顿课堂纪律，师生之间互相认识问好
2、检查学生出勤人数，并作好登记
3、提醒学生检查设备仪器，准备上课
引言
总结前面所有课所授知识：二维图形的绘制与编辑，尺寸标注，块的操作，三视图的画法等，从本次课开始，学习CAD三维模型构建。
二、教学内容
任务一：基本体构建三维实体75’
1、打开三维造型常用命令
2、绘制整个长方体
3、绘制将被切除的小长方体
4、通过移动确定小长方体位置
5、差集切除小长方体
6、绘制另外两个将被切除的小长方体
7、通过移动确定小长方体位置
8、差集切除两小长方体
9、标注尺寸至最终结
举例
举例讲授提问
任务二：基本体构建三维实体
举例讲授提问
1、绘制圆环体
2、剖切一半
3、右视图绘制圆柱体
4、复制圆柱体并定位
5、布林运算并集
1、绘制球体
2、剖切一部分
3、主视图绘制圆柱体
4、移动圆柱体并定位
5、俯视图绘制圆柱体
6、移动圆柱体并定位
7、布林运算差集
教学小结
课堂练习
三、教学小结5’
本次课介绍了AutoCAD软件用基本体构建三维实体的简单方法，重点掌握基本体命令、布林运算、理解视图。
四、课堂练习及检评90’
1、
2、。
三维实体绘图概述前面我们讨论的都是在一个平面上绘制的二维图。
这个平面只有两条坐标轴，X 轴与Y 轴。
在三维绘图中，我们除了用到X 轴与Y 轴外，还要用到Z 轴。
平面视图和截面图是针对二维对象的，而轴测图和透视图是针对三维对象的。
例如，要创建一个长方体的三视图，只需绘制一个带有厚度的长方形，然后沿每一坐标轴的方向观察，即可得到不同的视图。
这种绘制方式指的是拉伸二维对象，只有可拉伸的对象才可用此方法创建。
使用者可通过旋转视点或对象来生成各个方向的视图，这就像手里拿着一个长方体，可任意调整它的观察角度。
另外，在AutoCAD 中只需修改视点的方向，就可得到轴测图与透视图。
续不管你是否意识到，用前面章节所学的命令绘制的图形实际上都是真正的三维图形，这就是说，绘制的每一条线、圆或圆弧实际上都是保存在三维坐标系中。
在默认状态下，A u t o C A D 按当前的标高值设置对象的Z 坐标值，同时将它的厚度设为0 ，因此看到的二维图实际上是图形在三维空间中沿某一方向的投影。
15.2 坐标系统A u t o C A D 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( W C S )；另一个是由使用者自定义的，叫做用户坐标系( U C S )。
世界坐标系是固定的且不能被修改。
在世界坐标系中(指从( 0 , 0 , 1 )点观察对象)，X 轴以(0 , 0 , 0 )点为起点，沿向右的方向值逐渐增大；Y 轴以( 0 , 0 , 0 )点为起点，沿向上的方向值逐渐增大；Z 轴以( 0 , 0 , 0 )点为起点，沿指向屏幕外的方向值逐渐增大。
前面章节绘制的图形全部是以世界坐标系为参照系，因此世界坐标系是二维绘图的基础坐标系。
但是由于在世界坐标系中计算三维坐标比较困难，因此仅使用世界坐标系并不适合于三维绘图。
用户坐标系用户坐标系允许修改坐标原点的位置及X 、Y 、Z 轴的方向，这样可以减少绘制三维对象时的计算量。
CAD 绘制三维实体基础1、三维模型的分类及三维坐标系；、三维图形的观察方法；、创建基本三维实体；、由二维对象生成三维实体；、编辑实体、实体的面和边；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2345薄片圆筒遮住了后面长方体的一部分。
图 11-2 表面模型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。
