第11章三维曲面的创建与应用
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第11章三维曲面的创建与应用
三维曲面同属于三维的范畴。
一、三维曲面的基本概述
1、三维曲面的简介
三维曲面是完全由曲面组成的模型（如球面、圆柱面等），不能用实体编辑命令对它们进行编辑（如剖切、抽壳等），但它们可进行着色、渲染等操作。
利用三维曲面，我们可以绘制一些不厚度的物体，如台灯的灯罩、足球的守门网等。
2、 “曲面”工具栏的打开
三维曲面的创建与修改一般是利用“曲面”工具栏来完成的，执行“视图工具栏”菜单命令或利用右键菜单，就可以打开“曲面”工具栏。如图11—1示
二、三维曲面的基本创建
在AUTOCAD中，基本的三维曲面包括：长方体表面、棱锥面、楔体表面、上/下半球面、球面、圆环面及网格。
1、 “三维对象”对话框：
菜单：绘图
曲面 三维曲面
2、曲面的绘制：
（1）、长方体表面
方法：
对话框：利用“三维对象”对话框
工具栏：曲面 长方体表面
命令行：AI—BOX
指定角点给长方体表面：确定长方体的第一个角点的位置。
指定长度给长方体表面：输入长方体的长度
指定长方体表面的宽度或[立方体（C）]：
指定长方体表面绕Z轴旋转的角度或[参照（O）]：输入绕Z轴旋转的角度。
注意：长方体表面的长、宽、高分别沿着X、Y、Z轴的正方向，且不能为负值。绕Z轴的转角可正可负，其转向符合右手定则。
（2）、楔体的表面
方法：对话框：利用“三维对象”对话框
工具栏：曲面 楔体的表面
命令行：AI—WEDGE
指定角点给楔体表面：确定楔体表面的角点
指定长度给楔体表面：楔体表面的长度
指定宽度给楔体表面：楔体表面的宽度
指定高度给楔体表面：楔体表面的高度
指定楔体表面绕Z轴旋转的角度：
注意：
楔体表面的长、宽、高分别没着X、Y、Z轴的正方向，且不能为负值，绕Z轴的转角可正可负，其转向符合右手定则。
（3）、棱锥面 方法：
对话框：利用“三维对象”对话框
工具栏：曲面
棱锥面
命令行：AI—PYRAMID
指定棱锥面底面的第一角点：确定棱锥面底面的第一个角点位置。
指定棱锥面底面的第二角点：确定棱锥面底面的第二角点位置。
指定棱锥面底面的第三角点：确定棱锥面底面的第三个角点位置。
指定棱锥面底面的第四点或[四体（T）]：
（1）、指定棱锥面底面的第四角点：确定棱锥面底面的第四个角点位置。
（2）、四面体（T）：绘制四面体。
（1）、指定四面体表面的顶点数：确定四面体的顶点位置。
（2）、顶面（T）：依次输入顶面上三上点的位置。
指定棱锥面的顶点或[棱（R）/顶面（T）]
（1）、指定棱锥面的顶点：指定棱锥面的顶点位置。
（2）、棱（R）：根据棱绘制棱锥。
（3、）顶面（T）：输入顶面上四上点的位置。
（4）圆锥面
对话框：利用“三维对象”对话框
工具栏：曲面 圆锥面
命令行：AI—CONE
指定圆锥面底面的中心点：确定圆锥面底面的中心点的位置。
指定圆锥面底面的半径或[直径（D）]：输入圆锥面底面的半径值。
指定圆锥面顶面的半径或[直径（D）]：输入圆锥面顶面的半径值。默认情况下，圆锥顶面半径为0。确定圆锥面顶面半径后，输入圆锥面的高度值和圆锥面曲面的线段数目
（5）、球面
球面的绘制方法：
对话框：利用“三维对象”对话框
工具栏：曲面 球面
命令行：AI—SPHERE
指定球面中心点：确定中心点位置。
指定球面的半径或[直径（D）]：输入球面的半径或直径。
输入球面经线的数目：
输入球面纬线的数目：
（6）、上半球面
绘制方法：
对话框：利用“三维对象”对话框
工具栏：曲面 上半球面
命令行：AI—DOME
指定上半球面的中心点：确定上半球面的中心点位置。
指定上半球面的半径或[直径（D）]：输入上半球面的半径值。
输入曲面的经线数目给上半球面：输入上半球面的经线的数目。
输入曲面的纬线数目给上半球面：输入上半球面的纬线的数目。
（7）、下半球面 方法：对话框：利用“三维对象”对话框
工具栏：曲面
下半球面
命令行：AI—DISH
指定下半球面的中心点：确定上半球面的中心点位置。
指定下半球面的半径或[直径（D）]：输入下半球面的半径值。
输入曲面的经线数目给下半球面：输入下半球面的经线的数目。
输入曲面的纬线数目给下半球面：输入下半球面的纬线的数目。
(8)、圆环面
方法：
对话框：利用“三维对象”对话框
工具栏：曲面 圆环面
命令行：AI—TORUS
指定圆环面的中心点：确定圆环面中心点的位置。
指定圆环面的半径或[直径（D）]：输入圆环面的半径或直径值。
指定圆管的半径或[直径（D）]：输入圆管的半径或直径值。
输入环绕圆管圆周的线段数目：输入环绕圆管圆周的线段的数目。
指定环绕圆环面圆周的线段数目：输入环绕圆环面圆周的线段数目。
三、绘制特殊的三维曲面
1、平移曲面
平移曲面是由一条轮廓线沿给定方向移动一定距离所生成的表面。轮廓线可以是直线、圆弧、圆、样条曲线、多段线等。移动方向和距离通过一个矢量表示，这个矢量可以是直线、不封闭的多段线等。
（1）、平移曲面的绘制方式：
命令行：TABSURF。
菜单：绘图 曲面 平移曲面
工具栏：“曲面”工具栏中的“平移曲面”按钮。
（2）、格式：
命令：TABSURE
选择用作轮廓曲线的对象：
选择用作方向矢量的对象：
（3）、注意：
系统默认的段数为6，在使用命令前，我们可以通过设置系统变量SURFRTAB1设置表面的段数，其于根据要求选择相应的轮廓线与矢量线。
2、 直纹曲面
直纹曲面是以两个对象为轨迹线，通过一条直线在这两条轨迹线上下移动生成直纹曲面。直线的两个端点分别在两条轨迹线上。
轨迹线可以是直线、圆弧、圆等，同样可以通过设置系统变量SURFRTAB1来改变表面的段数。
（1）、直纹曲面的绘制方式：
命令行：RULESURF。
菜单：绘图 曲面 直纹曲面
工具栏：“曲面”工具栏中的“直纹曲面”按钮。
（2）、格式： 命令：RULESURF
选择第一条定义曲线：
选择第二条定义曲线：
（3）、注意
绘制前，可以通过SURFTAB1设置表面的段数。
3、 旋转曲面
旋转曲面是用轨迹线绕一条轴旋转生成三维旋转表面。轨迹线可以是直线、圆弧、样条曲线多段线等，轴线只能是直线、多段线等。
4、 （1）、旋转曲面的绘制方式：
命令行：REVURF
菜单：绘图
曲面 旋转曲面
工具栏：“曲面”工具栏中的“旋转曲面”按钮。
（2）、格式：
命令：REVURF
选择要旋转的对象：
选择定义旋转轴的对象：
指定起点角度<0>：
指定包含角（+=逆时针，—=顺时针）<360>：
（3）、注意：
根据要求选择旋转对象和旋转轴，并指定旋转的起点与终点的角度。
5、 边界曲面
边界曲面就是通过指定四条首尾相连的边界来创建曲面。
边界可以是直线、圆弧、样条曲线。
（1）、边界曲面的绘制方式：
命令行：EDGESURE
菜单：绘图 曲面 边界曲面
工具栏：“曲面”工具栏中的“边界曲面”按钮。
（2）、格式：
命令：EDGESURF
当前线框密度：SURFTAB1=6，SURFTAB2=6
选择用作曲面边界的对象1：
选择用作曲面边界的对象2：
选择用作曲面边界的对象3：
选择用作曲面边界的对象4：
（3）、注意：
①SURFTAB1与SURFTAB2是用来控制列数与行数的系统变量，默认这6。
②选择四条线时，可以不用连续选择。
6、 三维网格：
三维网格就是利用阵列的原理与此同时点的方式在图形窗口中确定三维网格的表面。
（1）、三维网格命令的调用：
命令行：3DMESH
菜单：绘图 曲面 三维网格
工具栏：“曲面”工具栏中的“三维网格”按钮。
（2）、格式： 命令：3DMESH
输入M方向上的网格数量：
输入N方向上的网格数量：
（3）、注意：
M表示行，N表示列，M×N表示点的数量。
