当前位置：文档之家 › 最新三维实体建模详解

最新三维实体建模详解

  • 格式：doc
  • 大小：1015.50 KB
  • 文档页数：43

三维实体建模详解 精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢34 三维实体建模 三维实体建模的方法主要有以下几种方式如：三维线架建模、叠加法建模、混合建模法等。在三维实体建模中，具体运用何种建模法，应根据模型的具体情况而定。  三维线架法建模：三维线架建模法是指在空间各坐标平面内绘制相应的平面图，由这些平面图图形搭建起空间的三维线架图。然后，用生成三维实体的命令，创建三维实体模型。  叠加建模法：叠加法建模是指在创建的基本实体的基础上，通过加、减实体进行实体模型的创建。  混合法建模：混合法是综合以上的建模方法。

【实训任务1】 运用“线架结构建模法”绘制如图1所示的支架三维实体模型。

图1 支架三维实体模型 精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢34  应用线架结构建模方法创建三维模型的操作步骤： 在前视平面上绘制草图 （1）在前视平面中绘制平面图形。 单击【视图】工具栏上的【前视】 工具按钮，将【前视平面】设置为当前的绘图面。绘制如图1-1所示的图形，并将图形2、5生成【面域】。 在前视平面上，绘制6个独立的图形，

其中： 二个同心圆（3、4）：其中心高度为50，圆直径大小分别为“70”和“38”（将生成圆筒造型）； 二个矩形（1、5）：下面的矩形其大小为：70 × 5（该矩形将生成支架底坐标底部的通槽）。上面的矩形大小为： 图1-2 在前视平面绘制平面图 8 × 48（该矩形将生成上面的“开 口通槽”）。 草图（2）：用于创建圆筒两端的支撑。长度为70，高度为35，垂直高度为50，其圆弧半径比R35略小一点。 精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢34 直线（6）：该直线用于定位直径分别为26和16的圆。直线的长度为85，垂直高度为90。

在左视平面上绘制草图 （2）在左视平面上绘制草图。单击【视图】工具栏上的【左视】 工具按钮，将【左视平面】设置为当前的绘图面。绘制如图1-3所示的图形，并将各图其生成【面域】。 在左视平面上绘制4个独立的图形。 其中： 底座草图（7）： 如图中“红色”图形所示。 坚固座草图（8）：宽度为40，顶端圆弧半径为R20，圆弧中心高度为90。 两个同心圆（9、10）：用于创建紧固座 图1-3 在左视平面上绘制草图 两端的沉孔造型。 在轴测视图中： （3）将两同心孔（9、10）与直线（6）两端对齐。如图1-4所示。 单击【视图】工具栏上的【西南轴测】 工具按钮，将【左视】转换到【西南等轴】测视图。 精品好文档，推荐学习交流

仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢34 选择两个同心圆，利用【M】（移动）命令，将同心圆的圆心捕捉至直线的左端点处。然后， 选择直径为Φ26的圆复制到直线的右端点处。结果如图1-4所示。

图1-4 移动和复制圆 创建支架实体模型体 各图形编号示意图如图1-5所示。  创建支架底座和固定架实体。 （4）选择对象7，将其拉伸长度为85； 选择对象8，将其拉伸长度为42.5。 拉伸后的实体如图1-6所示。 图1-5 各图形编号示意图

图1-6 拉伸生成实体 图1-7 镜像与合并实体 精品好文档，推荐学习交流

仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢34 （5）转换至前视平面，将生成的实体镜像。然后，合并实体，结果如图1-7所示。  创建圆筒与支撑实体 （6）选择对象2，拉伸长度为30，然后，在俯视平面内镜像至另一侧，如图1-8所示。

图1-8 拉伸生成支撑实体 图1-9 创建圆筒实体 （7）选择对象3、4，将其拉伸长度为40，如图1-9所示。 （8）转换至俯视图。将生成的圆筒（）实体中的3个实体镜像至另一侧，如图1-10所示。

图1-10 镜像拉伸的实体 图1-11 合并对象2、3、7、8 （9）合并实体。 选择对象2、3、7、8生成的实体，将其合并，结果如图1-11所示。 精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢34 （10）拉伸对象1，其拉伸长度为30；拉伸对象10，其拉伸长度为85；分别拉伸对象9，拉伸长度为8，并注意拉伸的方向应朝向实体内侧。结果如图1-12所示。

图1-12 拉伸对象1、9、10 图1-13 创建实体模型 （11）镜像对象1至另一侧。 （12）实体求差，完成实体模型的创建，如图1-13所示。

 创建两侧的键槽孔造型 （13）将视图转换至俯视图。 以俯视图为绘制草图平面，绘制如图1-14所示。

图1-14 绘制键槽平面图 图1-15 在前视图中的显示 （14）再将视图转换至前视图。绘制的键槽图形现底座顶面距离为10，现需将绘制的键槽向上移动10，将绘制的图形移动至底座的顶面。 精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢34 （15）将视图转换至轴测视图。 选择绘制的键槽平面图向下拉伸高度为20，如图1-16所示。（16）用布尔差集运算将拉伸后的实体减去，生成键槽孔造型如图1-17所示。

图1-17 完成支架实体模型 图1-18 在俯视图中标注尺寸 三维尺寸标注 对模型进行三维尺寸标注，需要用【UCS】（用户坐标系）在不同的坐标平面进行坐标原点的设置来进行尺寸的标注，具体三维的尺寸标注如下。 （17）在前视图中标注尺寸。 将视图转换至前视平面，标注尺寸如图1-18所示。 （18）再将视图转换至轴测视图。 在西南轴测视图中将各尺寸移动至所需的位置如图1-19所示。 精品好文档，推荐学习交流

仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢34 图1-18 在前视平面中标注尺寸

图1-19 移动尺寸至所需的位置 （19）将视图转换至俯视平面。 在俯视面上标注尺寸如图1-20所示。

图1-20 在俯视平面上标注尺寸 （21）将视图再转换至轴测视图。 然后，将尺寸移动至合适的位置上，如图1-21所示。 精品好文档，推荐学习交流

仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢34 图1-21 移动尺寸至所需的位置 （22）将视图转换至左视图。 在左视平面上标注尺寸如图1-22所示。

图1-22 在左视图上标注尺寸 图1-23 完成三维尺寸标注 （23）将视图转换至轴测视图。 移动尺寸至所需的位置上，完成三维尺寸的标注。

注意： 以上尺寸标注是采用在不同的视图平面上标注尺寸，然后，在轴测视图上移动尺寸的尺寸标注方法。也可运用建立用户坐标的方法进行三维尺寸的标注。 精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢34 【实训任务2】 运用“叠加法”创建固定座零件模型。 固定座实体模型如图2所示。

图2- 固定座立体模型  应用叠加法创建三维固定座模型的操作步骤： （1）在左视平面绘制草图1。 在命令行输入：PL（多段线命令），回车；绘制如图2-1所示的草图1。

图2-1 绘制草图1 图2-2 创建拉伸基本实体 提示：草图1用【多段线】绘制后，图形闭合可直接进行【拉伸】命令生成立体。如果采用一般的线段绘制闭合的草图1，则必须先创建【面域】或者应用精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢34 【编辑多段线】（PE）线命令将一般线段转换合并为【多段线】后，才能应用【拉伸】命令使其生成立体。

（2）【拉伸】草图1生成基本实体。 在命令行输入：EXT（拉伸），回车；选择草图1后按回车，在命令行输入：50（拉伸值），回车，创建的基本拉伸实体如图2-2所示。 （4）建立【用户坐标系】。 在命令行输入：UCS（用户坐标系），回车；再输入：N（新建），回车；再输入：3（3点确定原点），回车。鼠标在基本实体底部的左上角点单击，以该点作为坐标原点（O点）。然后，鼠标右移动捕捉基本实体底部的右下角点（B点），接着移动鼠标至右上角点（C点），设置的用户坐标系如图2-3所示。

图2-3 建立用户坐标系 图2-4绘制草图2

（5）绘制草图2。按【F8】打开【正交】功能， 绘制的草图2如图2-4所示，并创建面域。 精品好文档，推荐学习交流

仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢34 （6）【拉伸】创建左边的支耳造型。 在命令行输入：EXT ，按回车键；选择草图2，接着在命令行输入：10（拉伸高度），按回车键，创建的支耳实体造型如图2-5所示。

图2-5 拉伸创建支耳实体 图2-6镜像实体 （7）【求差】生成支耳的孔造型。 在命令行输入：SU（差集运算），回车；先选择R10的实体，回车后再选择圆柱体，再次按回车键完成差集运算，创建孔造型。 （8）【镜像】支耳实体。 在命令行输入：MI（镜像），回车；选择支耳实体后，再按回车键。用鼠标捕捉基本实体底部上下两条边线的中间点，以此作为镜像轴线，将支耳镜像至右边，结果如图2-6所示。 （9）【求和】运算将两支耳与拉伸实体成为整体。 在命令行输入：UNI（并集运算），回车；选择所有的实体后，再按回车键，完成求和运算。 （10）重新建立【用户坐标系】。 在命令行输入：UCS ，回车；再输入：N，回车；再输入：3，回车。用前述的方法，将坐标原点设置到如图2-7所示的位置。

合集下载

三维建模的概念

三维建模的概念

三维建模的概念及关键概念1. 概念定义三维建模是指利用计算机软件或其他数字工具来创建和呈现三维对象的过程。

它通过将实体的几何形状、外观和属性抽象为三维模型的形式，实现了对实际物体的数字表示。

三维建模的目的是为了模拟真实世界中的物体或环境，可以用于模拟、设计、演示和渲染等各种应用领域。

2. 关键概念在三维建模中，有几个关键概念需要了解和掌握：2.1 点、线和面点（vertex）是二维或三维空间中的一个基本单元，用于定义对象的位置。

线（edge）是由两个点连接起来的一条线段，用于定义对象的边界。

面（surface）是由三个或多个线相连形成的一个平面，用于定义对象的表面。

点、线和面是构成三维模型的基本元素，在三维建模软件中通常被称为顶点（vertex）、边（edge）和面（face）。

2.2 多边形多边形（polygon）是由多个直线段相连形成的一个封闭图形。

在三维建模中，多边形常用于表示物体的表面，可以是三角形、四边形或更多边形。

多边形是三维建模中最常用的形状类型之一，通过组合和排列多个多边形可以构建出复杂的物体。

2.3 曲面和NURBS曲面（surface）是由一组控制点和权重控制的参数化函数生成的，可以精确地描述实体的形状。

常见的曲面类型包括贝塞尔曲线、B样条曲线等。

NURBS（Non-Uniform Rational B-Spline）是一种常用于曲面建模的数学表示方法，它通过调整曲线上的控制点和权重来改变曲线的形状。

NURBS曲线和曲面具有高度灵活性和准确性，可以用于设计各种复杂的曲线和曲面。

2.4 纹理纹理（texture）是应用于三维模型表面的图像或图案，用于模拟物体的外观和细节。

纹理可以包括颜色、图案、材质等信息，常用于增加模型的真实感和细节。

在三维建模软件中，可以将纹理映射到模型表面，以实现真实的渲染效果。

2.5 光照和材质光照（lighting）是指模拟光线在三维场景中的传播和反射过程，用于模拟物体的明暗、阴影和反光效果。

计算机三维建模技术

计算机三维建模技术

计算机三维建模技术及其应用摘要：三维建模是利用三维数据将现实中的三维物体或场景在计算机中进行重建，最终实现在计算机上模拟出真实的三维物体或场景。

而三维数据就是使用各种三维数据采集仪采集得到的数据，它记录了有限体表面在离散点上的各种物理参量。

三维建模逐渐在各个领域中发挥着越来越重要的作用。

关键字：曲面建模、实体建模1.三维建模的含义三维建模在现实中非常常见，雕刻、制作陶瓷艺术品等，都是三维建模的过程。

人脑中的物体形貌在真实空间再现出来的过程，就是三维建模的过程。

广义地讲，所有产品制造的过程，无论手工制作还是机器加工，都是将人们头脑中设计的产品转化为真实产品的过程，都可称为产品的三维建模过程。

狭义地说：三维建模是指在计算机上建立完整的产品三维数字几何模型的过程。

一般来说，三维建模必须借助软件来完成，这些软件常被称为三维建模系统。

三维建模有以下特点：三维建模呈现立体感，具有动画演示产品的动作过程，直观、生动、形象；三维建模的图形、特征元素之间通过参数化技术保持数据一致，尺寸和几何关系可以随时调整，更改方便；三维建模的造型方法多样，较好的适应工程需要，支持工程应用，支持标准化、系列化和设计重用，提供对产品数据管理、并行工程等的支持。

三维建模方法从原理上可以分为几何建模和特征建模两大类，而几何建模又可以分为线框建模、曲面建模和实体建模等几种方法。

2.三维曲面建模三维曲面建模是通过对物体的各个表面或曲面进行描述而构成曲面的一种建模方法。

建模时，先将复杂的外表面分解成若干个组成面，这些组成面可以使构成一个个基本的曲面元素。

然后通过这些曲面元素的拼接，就构成了所要的曲面。

在计算机内部，曲面建模的数据结构只需要在线框建模的基础上建立一个面表，即曲面是由哪些基本曲线构成。

一般常用的曲面生成方法：线性拉伸面、直纹面、旋转面、扫描面等。

曲面模型主要适用于表面不能用简单的数学模型进行描述的复杂物体型面，如汽车、飞机、传播、水利机械等产品外观设计以及地形、地貌、石油分布等资源描述中。

CAD_三维建模方法

CAD_三维建模方法

（2）信息模型。 为了进一步将实物对象转换成计算机可描 述的模型，必须把概念模型有目的地向形状信息单元（体— —面——轮廓（线）——点）转化。
（3）计算机内部模型。 一个CAD系统的计算机机内模型是将 信息模型传递结计算机可接受的且同时转换成二进制代码的— 种标准结构形式(可描述的元素及其相互关系)。以此可实现中央 处理机的数据处理和数据存储。也就是： z 将信息模型的信息单元以数学形式加以定义； z 确定其相互关系； z 转化为二进制代码形式；
z四叉树与八叉树适应网格
当一个对象要被分解时，出现三种类型，空、满、 半满，主要取决于被分解的对象是否完全在单元的 外边、完全在里面或者部分在里边。半单元可以进 一步分解成空、满、半满单元。显然，半单元尺寸 决定其分辨率。因为单元信息无法告诉单元是如何 填充的或单元填充了多少，所以计算机将认为半满 单元都是一样的，除非做进一步的分解。
沿扫描变化截面的形状和大小，或者当移动该形 状通过某空间区间时，可以变化截面相对于扫描 路径的方向
② 半空间法（Semi Space Representation）
（3）三维实体的表达
①构造实体几何（Constructive Solid Geometry）
复杂的实体定义为较简单实体（体素）的组合，这 种组合是通过布尔运算来实现的。通过集合运算生 成的几何实体过程可用一个二叉树结构表示，其中 树根是生成的几何实体；中间结点（子树）是集合 运算符号，包括并、差、交，它代表某一中间形体； 叶结点是体素或变换参数。
二、三维建模方法（1）
2.1 概述
将现实世界中或设想中的物体转换成计算机内部表 示的这一过程称之为建模。
关键信息
产品建模的步骤 就是将人们头脑 中构思或者设想 的产品模型转换 成用图形、符号 或算法表示的形 式。
CAD中的三维建模方式与选择技巧

CAD中的三维建模方式与选择技巧

CAD中的三维建模方式与选择技巧在工程设计与建筑领域，三维建模是一项非常重要的技术。

而在CAD软件中，有多种三维建模方式和技巧可以帮助用户快速且准确地创建三维模型。

本文将介绍其中几种常见的三维建模方式，并分享一些选择技巧，帮助读者更好地应用于实践。

1. 点云建模点云建模是一种基于激光扫描或摄影测量的方法，可以将现实世界中的物体或场景转换为三维模型。

在CAD软件中，可以导入点云数据，并使用相关工具进行处理和编辑。

通过点云建模，可以精确地重建复杂的物体形状，如建筑物、雕塑等。

在选择点云建模技术时，需要考虑数据的质量、分辨率和处理效率等因素。

2. 曲面建模曲面建模是一种基于曲线和曲面的方法，通过控制点和曲线方程来创建三维模型。

在CAD软件中，用户可以使用曲线工具绘制控制点和曲线，然后通过连接和调整这些曲线来生成平滑的曲面。

曲面建模适用于创建具有复杂曲线和曲面形状的模型，如汽车、船舶、工业产品等。

在使用曲面建模技术时，需要注意控制点和曲线的布局，以获得所需的模型外形和流畅度。

3. 实体建模实体建模是一种基于几何体的方法，通过组合和修改基本实体（如盒子、圆柱体、球体等）来创建三维模型。

在CAD软件中，用户可以使用实体建模工具来创建、组合和修改这些基本实体，进而构建复杂的几何体。

实体建模适用于创建物体的几何体结构，如建筑物的房间、机械零件的组件等。

在使用实体建模技术时，需要注意实体的属性、操作顺序和组合关系，以确保模型的准确性和一致性。

4. 组装建模组装建模是一种基于组件和装配关系的方法，通过组装不同的零件来创建复杂的三维模型。

在CAD软件中，用户可以使用组装建模工具来定义和调整零件之间的装配关系，如约束、配合、连接等。

组装建模适用于创建多部件的产品和装置，如机械设备、电子产品等。

在使用组装建模技术时，需要注意零件的几何形状和装配关系，以确保模型的正确组装和运动性能。

在选择三维建模方式时，需要综合考虑具体的设计要求和软件功能。