CAD三維建模的基本知識(shí)

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師一定要會(huì)CAD三維建模嗎？--如果想做稍微復(fù)雜一點(diǎn)的空間鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，CAD三維繪圖也是必備技能，要不然項(xiàng)目的CAD空間計(jì)算線模都弄不好，無法做后續(xù)的模型計(jì)算分析。

本文介紹CAD三維建模的基本知識(shí)。

1、CAD三維建模首先應(yīng)做什么？答：首先應(yīng)當(dāng)熟悉世界坐標(biāo)系和三維空間的關(guān)系。其次是掌握CAD的用戶坐標(biāo)系以及多個(gè)視圖的使用技巧。另外必須熟悉面域的操作和多段線的編輯。至于基本立體的繪圖練習(xí)全靠反復(fù)訓(xùn)練，掌握各自的特點(diǎn)。切記：CAD的每一個(gè)命令中都蘊(yùn)涵著各自的技巧，好好探索和熟練它們。

2、何為三維世界坐標(biāo)系？答：世界坐標(biāo)系是CAD在作圖時(shí)，用于確定平面或空間點(diǎn)位置的一個(gè)笛卡爾坐標(biāo)體系，每一個(gè)坐標(biāo)的正向和另兩個(gè)坐標(biāo)的旋向必須符合右手定則。CAD在平面作圖時(shí)的三維世界坐標(biāo)系標(biāo)志是坐標(biāo)符號(hào)圖中有一“W”字樣。一般將X-Y平面理解為水平面，Z軸方向表示高度距離，就是說“Z”值等同于用來確定X-Y水平面高度的標(biāo)高命令“ELEV”。無論是“Z”值還是“ELEV”值，其“+”值表示在X-Y面上方，而“-”值表示在X-Y面的下方。用戶在作圖時(shí)要切記這一點(diǎn)。注意：不管你的三維建模設(shè)計(jì)多復(fù)雜，作圖過程中一定要有個(gè)基本坐標(biāo)體系不能變。否則，作圖方向的紊亂，將使你陷入困境！

3、如何靈活使用三維坐標(biāo)？ 答：在三維實(shí)體建模的作圖過程中，要經(jīng)常地變換坐標(biāo)系統(tǒng)，從而有利于作圖。CAD的世界坐標(biāo)系是不變的，主要是用戶坐標(biāo)系的變換，其命令為“UCS”，它可以完成平移、新建坐標(biāo)方向、旋轉(zhuǎn)等功能。執(zhí)行過“UCS”后，命令行提示如下：用戶可以選擇需要的項(xiàng)目。如果選擇新建項(xiàng)，即鍵入“N”后回車，則命令行再次顯示為：用戶即可確定Z軸方向，利用三點(diǎn)重新定坐標(biāo)系或分別繞X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)任意角度。也可以打開工具條點(diǎn)擊圖標(biāo)，如圖一所示，常用的項(xiàng)目用戶一定要熟練。

圖一 坐標(biāo)變換工具條注意：坐標(biāo)“UCS”的變換是作圖方向或?qū)嶓w定位的需要，不可任意傾斜。

4、如何使用柱面坐標(biāo)和球面坐標(biāo)？答：這兩個(gè)坐標(biāo)主要適用于三維建模作圖，而且在三維模型空間較為直觀。尤其是在渲染效果圖中用來確定燈光的位置十分方便。柱面坐標(biāo)的形式為：（R《角度1，H），相對坐標(biāo)形式為：（@R《角度1，H），其中R為柱面的半徑，角度1為柱面上的點(diǎn)在X-Y平面上的投影點(diǎn)與X軸正向的夾角，H為距X-Y平面的高度值。利用柱面坐標(biāo)很容易在圓柱實(shí)體的表面上確定一點(diǎn)的位置。球面坐標(biāo)的形式為：（R《角度1《角度2），相對坐標(biāo)形式為：（@R《角度1《角度2），其中R為球面的半徑，角度1為球面上的點(diǎn)X-Y平面上的投影點(diǎn)與X軸正向的夾角，X-Y平面應(yīng)過球面中心，角度2為球面上的點(diǎn)與X-Y平面的夾角。在球體表面上定點(diǎn)較為容易。切記：柱面和球面坐標(biāo)可以繪制三維空間折線，尤其是繪制圓柱和球面螺旋線。

5、如何認(rèn)定CAD的作圖平面？答：CAD的作圖平面是X-Y坐標(biāo)面，或者是在與X-Y坐標(biāo)面平行的平面上作圖。不論是二維繪圖還是三維建模中的大部分作圖都在該平面上完成，柵格也是在該平面上顯示。因此一般將X-Y平面稱為平面視圖（PLAN）。但是在三維屏幕狀態(tài)下作圖時(shí)，只要每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)中Z值不為零，就意味著點(diǎn)已經(jīng)不在X-Y平面上。如LINE命令的不同形式：（30，40）為在X-Y平面上畫線，而（30，40，50）為距X-Y平面50處定一個(gè)點(diǎn)。切記：只有畫線命令可以在三維空間任意方向作圖。

6、哪些二維繪圖中的命令可以在三維模型空間繼續(xù)使用？答：純正的二維繪圖命令應(yīng)理解為沒有寬度和厚度的圖線，因此又稱為二維線框命令。這些命令只能在X-Y面上或與該坐標(biāo)面平行的平面上作圖，它們是：圓及圓弧、橢圓和圓環(huán)，多義線及多段線、多邊形和矩形、文字及尺寸標(biāo)注。所以在使用這些命令時(shí)要弄清楚是在哪個(gè)平面上工作。而直線、射線和構(gòu)造線可在三維空間任意畫線。對于二維編輯命令均可在三維空間使用，但必須在X-Y平面內(nèi)，只有鏡像、陣列和旋轉(zhuǎn)在三維空間還有不同的使用方法。切記：圓、圓弧、多邊形和面域只能在X-Y平面或平行其該面的平臺(tái)上作圖。

7、哪些二維編輯命令可在三維空間繼續(xù)使用？答：以下命令的使用方法在二維或三維空間是一樣的。即：復(fù)制（Copy）、移動(dòng)（Move）、偏移（Offset）、倒角（Chamfer）、倒圓角（Fillt）、修剪（Trim）、延伸（Extend）、斷開（Break）及延長等。而鏡像、陣列、旋轉(zhuǎn)三個(gè)命令在三維空間的使用方法略有不同。

8、如何確定三維觀察方向？答：所謂確定三維觀察方向就是從某個(gè)方位觀察三維模型，設(shè)置方法有多種。下拉“視圖”菜單---在“三維視圖”中的各項(xiàng)均是確定觀察方向的命令，用戶可以逐一測試，以便在三維建模時(shí)靈活運(yùn)用。執(zhí)行“VPOINT”命令也是常用的定位方法。鍵入“VPOINT”后，命令行提示：（），這有三種不同選擇，第一用戶可以直接鍵入（X，Y，Z）坐標(biāo)值，X、Y、Z可以分別取0和1或-1，即鍵入（0，0，1）、（1，-1，1）、（-1，-1，-1）等值均可，不同的組合代表不同的觀察方向；用戶也可先鍵入“R”選擇第二種方式確定方位，鍵入“R”后屏幕提示如下：給定角度顯示：也就是說用戶要分別輸入在X-Y面內(nèi)的位置，而后再定與X-Y面的夾角以便定觀察高度；如果用戶直接按回車（ENTER）鍵，則屏幕上將出現(xiàn)一個(gè)如下圖所示的坐標(biāo)球和三角架。此圖說明：（1）小“+”光標(biāo)如在小圓5內(nèi)移動(dòng)，由Z正向看X-Y平面，若在圓心處為俯視圖方向；在小圓外大圓內(nèi)時(shí)，表示從Z負(fù)向看X-Y平面；（2）小“+”在水平線1-3上方時(shí)，表示由Y正向看X-Y平面；而在下方時(shí)，表示由Y負(fù)向看X-Y平面；（3）小“+”在豎直線2-4右邊時(shí)，表示由X負(fù)向看X-Y平面；而在左邊時(shí)，表示由X正向看X-Y平面；邊緣（4）小“+”光標(biāo)在大圓外移動(dòng)，表示繞Z軸旋轉(zhuǎn)實(shí)體；（5）小“+”光標(biāo)在小圓邊緣移動(dòng)，表示由X-Y面的方

圖二 羅盤和三角架北向觀察實(shí)體。

切記：無論從何方位觀察實(shí)體，但觀察后必須點(diǎn)擊圖標(biāo)，返回原來的作圖狀態(tài)！9、如何使用過濾坐標(biāo)？答：所謂的過濾坐標(biāo)就是在作圖過程中為確定某一點(diǎn)的位置，而該點(diǎn)（X，Y，Z）坐標(biāo)的某一個(gè)值想借助另一點(diǎn)的同名坐標(biāo)，則可用坐標(biāo)過濾的辦法來完成。即可以分別逐個(gè)過濾，也可一次過濾兩個(gè)（實(shí)際為一個(gè)平面）。如圖一所示，要在矩形的正上方繪制一個(gè)圓柱體，而圓柱體的底部圓心距離矩形中心的高度為本50毫米。則執(zhí)行過程為：（1）執(zhí)行畫圓柱體命令，命令提示如圖二所示，輸入“。X”回車后捕捉1點(diǎn)。然后顯示提示如圖三所示；（2）再輸入“。Y”回車后捕捉2點(diǎn)。命令提示如圖四所示；

圖三 分別過濾X、Y坐標(biāo)圖四 過濾X坐標(biāo)圖五 過濾Y坐標(biāo)（3）最后直接輸入Z坐標(biāo)值，再完成圓柱體的作圖。圖六 輸入Z坐標(biāo)用戶也可以一次過濾兩個(gè)坐標(biāo)，一般是“。XY”，選定一個(gè)參考點(diǎn)后，再給出Z值即可。注意：坐標(biāo)過濾代替不了坐標(biāo)“UCS”變換，前者偶然使用，而后者最常用。

圖七 視口對話框10、為什么要采用多視口觀察實(shí)體？答：在三維建模的作圖過程中，有時(shí)需要及時(shí)的觀察整體或局部效果，或者為了確定某一實(shí)體的位置，應(yīng)從不同的角度顯示實(shí)體，但又不想失去原有的實(shí)體狀態(tài)。所以，CAD為用戶提供了多視口觀察工具。執(zhí)行“VPORTS”命令，顯示視口對話框，如圖七所示。如圖八所示，是設(shè)置了四個(gè)視口。CAD只能在一個(gè)視口中工作，用戶只需在要工作的視口中左擊鼠標(biāo)鍵就可進(jìn)入，此時(shí)該視口的邊界亮顯，光標(biāo)也同時(shí)變?yōu)槭中蔚墓ぷ鳡顟B(tài)。視口操作有很強(qiáng)的功能，這里先建議用戶利用視口設(shè)置不同的觀察方向，如圖八各視口所示。但是如果要在某一個(gè)視口中添加實(shí)體，那么其它視口中也同樣顯示出來。

圖八 四個(gè)視口觀察實(shí)體注意：在繪制或編輯三維模型時(shí)最好在一個(gè)視口中工作。

11、如何將各分線段合并為一條多段線？答：可以執(zhí)行“PEDIT”命令或由下拉“修改”菜單---選“多段線”后。屏幕提示“選擇多段線”，用戶只要捕捉任一個(gè)線段實(shí)體，屏幕回應(yīng)“是否將其轉(zhuǎn)換為多段線？〈Y〉”，回車認(rèn)可后命令行顯示如下提示：鍵入“J”后，即可選則首尾相連的各個(gè)線段實(shí)體，選擇結(jié)束擊兩次回車就完成了全部操作。切記：將多個(gè)實(shí)體合并成一個(gè)實(shí)體（多義線）在建立面域或三維曲面輪廓時(shí)，常用！

12、如何創(chuàng)建面域并進(jìn)行布爾運(yùn)算？答：創(chuàng)建面域的命令有三種執(zhí)行方式，即：一是直接鍵入“REGION”，二是點(diǎn)擊圖標(biāo)“”，三是下拉“繪圖”菜單---“面域”。執(zhí)行完命令后，CAD開始加載DLL文件，稍后提示用戶選擇要面域的對象，用戶一定要選取封閉的幾何圖形或由多個(gè)線段實(shí)體組成的封閉區(qū)域。否則CAD均不能創(chuàng)建所需要的面域。所謂的面域布爾運(yùn)算就是邏輯計(jì)算，用戶需要打開實(shí)體編輯工具條，如圖九所示，其中前三項(xiàng)是面域的布爾運(yùn)算命令。圖十所示為一個(gè)圓與一個(gè)矩形兩個(gè)面域進(jìn)行并（UNION）、差（SUBTRACT）、交（INTERSECT）運(yùn)算的結(jié)果。切記：在進(jìn)行差（SUBTRACT）運(yùn)算時(shí)，要先選擇主體確定后，再選擇需要減去的實(shí)體。因此，不能同時(shí)選擇主體和被減實(shí)體。

圖九 實(shí)體編輯工具條

圖十 面域布爾運(yùn)算

13、如何保證在三維建模時(shí)作圖的清晰快捷？答：這是一個(gè)不錯(cuò)的問題，的確在三維建模作圖過程中，隨著模型結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，不僅要頻繁地更換坐標(biāo)系（UCS），同時(shí)還要繪制一些輔助線用作實(shí)體的定位。復(fù)雜的模型紛亂的線條很難準(zhǔn)確捕捉需要的目標(biāo)。那么，最好的辦法就是利用圖層來解決這一煩心的問題，與當(dāng)前作圖無關(guān)的圖層可以先關(guān)閉或凍結(jié)。切記：一句銘言“無用的線變得有用，重疊的圖層看起來更分明。

”14、三維多義線有什么用途？答：三維多義線主要用來繪制三維螺旋線和錐形螺旋線。使用時(shí)可以直接鍵入“3DPOLY”命令，然后與二維畫線命令一樣輸入每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，但Z坐標(biāo)值不應(yīng)全為零。由“3DPOLY”繪制的多義折線可以用“PEDIT”進(jìn)行編輯或者轉(zhuǎn)化為光滑的空間曲線。例如使用柱面坐標(biāo)可以繪制三維螺旋線。

15、如何使用三維平面命令？答：CAD提供了兩個(gè)三維平面命令，即“3DFACE”和“PFACE”命令。這兩個(gè)命令使用方法完全不同，而且沒有圖標(biāo)，只能直接輸入命令。首先介紹“3DFACE”的使用技巧，直接鍵入命令“3DFACE”后，CAD提示用戶分別輸入四個(gè)點(diǎn)即完成第一個(gè)平面，繼續(xù)提示輸入第二平面的3，4點(diǎn)，完成后再要求輸入第三個(gè)平面的3、4點(diǎn)···等等。至此，用戶已經(jīng)清楚該命令的使用技巧，那就是在第一個(gè)平面所需的四個(gè)點(diǎn)輸入完后，CAD將第一個(gè)平面的3、4點(diǎn)自動(dòng)認(rèn)作是第二個(gè)平面的1、2點(diǎn)，這樣一直進(jìn)行下去，直到擁護(hù)中斷執(zhí)行為止。如圖十一所示，是用該命令繪制的兩個(gè)三維模型圖。

圖十 一3DFACE平面

16、三維平面PFACE又如何使用呢？答：了解了“3DFACE”命令的使用方法后，我們再來看看“PFACE”如何使用？先看圖十二所示的三維房屋線框模型，該模型共有20個(gè)頂點(diǎn)，有12表面，這些表面有四邊形，也有五邊形或七邊形。顯然利用“3DFACE”命令為每個(gè)平面著色是不可能的，而使用“PFACE”可以解決該問題。

圖十 二房屋模型

圖十三 房屋模型建立三個(gè)平面鍵入“PFACE”后命令行顯示“”，用戶可按自己規(guī)定的頂點(diǎn)順序號(hào)碼使用光標(biāo)逐個(gè)捕捉，完畢后回車提示“”，要求用戶輸入所規(guī)定的第一平面的起點(diǎn)序號(hào)數(shù)“”。這里有兩點(diǎn)要明白，一是具體哪一個(gè)面作為第一個(gè)平面是任意的；二是所定平面上的點(diǎn)哪一個(gè)點(diǎn)作為第一點(diǎn)也是任意的。但只能輸入序號(hào)數(shù)且按順時(shí)針或逆時(shí)針的次序，每輸入一個(gè)按一次回車鍵“ENTER”。圖十三所示說明，用戶可以使用此命令逐個(gè)為平面上色。注意：一定要弄清楚該命令的使用方法，才能明白它的使用技巧。

17、哪些三維曲面命令要經(jīng)常使用？答：如圖十四所示，在CAD所給定的三維曲面工具欄中，有八項(xiàng)是最基本的單體命令，而四個(gè)三維多邊形網(wǎng)格曲面，不僅使用頻繁而且要有熟練的技巧。

圖十 四曲面工具欄注意：三維曲面的最大特點(diǎn)是可以利用“PEDIT”命令進(jìn)行編輯，也可利用捕捉功能進(jìn)行簡單的編輯。

18、在使用四個(gè)三維多邊形網(wǎng)格曲面之前應(yīng)先做什么工作？答：三維多邊形網(wǎng)格曲面的顯示精度有兩個(gè)系統(tǒng)變量所控制。變量取值不同繪出的三維實(shí)體也不同，如圖十五所示。

圖十五 三維曲面的顯示精度切記：系統(tǒng)變量SURFTAB1、SURFTAB2取值要適當(dāng)，不易太大。否則，將影響CAD的運(yùn)行速度減慢，甚至可以造成死機(jī)。

19、三維旋轉(zhuǎn)曲面有那些使用技巧？答：在使用三維曲面命令（REVSURF）時(shí)，要注意三點(diǎn)：一是所要旋轉(zhuǎn)的母線與軸線同位于一個(gè)平面內(nèi)；二是同一母線繞不同的軸旋轉(zhuǎn)以后得到的結(jié)果截然不同；三是要達(dá)到設(shè)計(jì)意圖應(yīng)認(rèn)真繪制母線。當(dāng)然要保證旋轉(zhuǎn)精度。如圖十六所示為同一母線分別繞軸一和軸二旋轉(zhuǎn)后的結(jié)果。

圖十六 三維旋轉(zhuǎn)曲面另外要注意的是三維曲面在旋轉(zhuǎn)過程中的起始角可以是任意的，要獲得的曲面包角也是任意的（在360度范圍內(nèi)）。如圖十七所示的四個(gè)大小相同，而方位不同的曲面就是利用包角均為90度，但起始角各不同。利用這一技巧我們不難獲得如圖十八所示的浴缸曲面輪廓。顯而易見我們在圖十七的基礎(chǔ)上又添加了四個(gè)側(cè)面和底面。

圖十七 不同角度的三維旋轉(zhuǎn)曲面

圖十八 浴缸曲面注意：三維旋轉(zhuǎn)曲面在回轉(zhuǎn)曲面體設(shè)計(jì)中非常實(shí)用，要多加練習(xí)，探索使用技巧。

20、三維直紋曲面有什么使用技巧？答：三維直紋曲面（RULESURF、）是要求用戶給定任意兩條線，即可形成一個(gè)曲面。這兩條邊界線可以是直線或是曲線，也可以是共面線或是異面而線。如圖十九所示，是不同的邊線形成的曲面。

圖十九三維直紋曲面注意：在選擇兩條邊界線時(shí)，選擇的端點(diǎn)不同則會(huì)形成不同的曲面。

21、邊界曲面是否有更靈活的使用方法？答：的確如此。三維邊界曲面（EDGESURF、）的使用很廣泛，而且有靈活地使用技巧。這主要體現(xiàn)在四條邊界線的繪制和方位的確定。四條邊界線可以共面或著是不同方向的線，可以是直線或是曲線。要繪制不同方向的直線或曲線必須通過變換坐標(biāo)系才可達(dá)到目的。永遠(yuǎn)記住CAD只能在X-Y面內(nèi)畫線，或者平行X-Y。

圖二十 邊界曲面的邊界線如圖二十所示為三種不同方位的四條邊界線，則形成的曲面如圖二十一所示。

圖二十一 邊界曲面切記：四條邊界線無論如何傾斜，但它們的端點(diǎn)必須彼此相交。

22、雖說已對三維繪圖命令較為熟練，但仍難以快速制作所要的模型，是什么原因？答：不錯(cuò)，這是任何CAD新手開始都感到著急的事情。我們還是要不厭其煩提醒用戶注意：無論設(shè)計(jì)的CAD模型簡單或復(fù)雜，也不管是二維或三維模型，都要始終牢記CAD制作的三個(gè)基本技能。一是熟練使用每一個(gè)命令和系統(tǒng)變量；二是準(zhǔn)確繪制實(shí)體的大小并確定其位置；三是靈活地對模型進(jìn)行編輯。因此，在設(shè)計(jì)三維模型時(shí)更需要及時(shí)的進(jìn)行編輯。譬如在繪制二維圖形時(shí)，要不斷地移動(dòng)坐標(biāo)系（UCS），以保證繪圖的準(zhǔn)確性而又快速。在三維模型設(shè)計(jì)中，不僅要不斷地移動(dòng)坐標(biāo)位置或改變坐標(biāo)平面的方向，還應(yīng)畫一些輔助作圖線，用來為實(shí)體準(zhǔn)確定位。切記：熟練而又靈活的編輯技巧是提高CAD制作效率的根本保證。

23、如何使用鏡像命令？答：執(zhí)行三維鏡像命令可由下拉“修改”菜單---選“三維操作”—選“三維鏡像”；或直接鍵入“Mirror3D”命令。執(zhí)行此命令后屏幕將提示用戶先選擇要鏡像的實(shí)體，然后提示用戶選定作為鏡像基準(zhǔn)的平面，如圖二十二所示，確定該平面的方法有許多種，用戶可任意確定。如圖二十三和圖二十四所示，是選擇實(shí)體右側(cè)面上的三點(diǎn)作為鏡像面，鏡像后的實(shí)體沒有消隱處理。圖二十二

圖二十三 鏡像前

圖二十四 鏡像后而圖二十五所示的兩個(gè)曲面鏡像過程是圖十八浴缸的四個(gè)側(cè)面是如何形成的。

圖二十五 浴缸側(cè)面的鏡像注意：選擇其它鏡像基面也是很方便，用戶不妨試一試。24、如何使用三維陣列命令？答：執(zhí)行三維陣列命令可由下拉“修改”菜單---選“三維操作”—選“三維陣列”；或直接鍵入“3Darray”命令。執(zhí)行此命令后屏幕將提示用戶先選擇要陣列的實(shí)體，選定后回車屏幕提示用戶選擇要陣列的形式，即是矩形陣列還是環(huán)形陣列。

圖二十六 圓柱棒陣列圖矩形陣列是將三維實(shí)體按幾行幾列和幾層排布，行、列、層數(shù)只少取一，不得為零。而環(huán)形陣列是將三維實(shí)體按一軸線作圓周分布。圖二十五是一圓柱體棒，進(jìn)行一行六列四層的矩形陣列。所輸入的列間距為30個(gè)單位，層間距為40個(gè)單位，陣列后如圖二十六所示。若是有行數(shù)，用戶還需要輸入行間距，其數(shù)值要大于圓柱棒的長度，否則行與行之間將發(fā)生重疊現(xiàn)象，從而影響圖形的整體清晰性。如圖二十七和圖二十八所示，是兩種環(huán)形陣列圖的前后效果，用戶自行分析作圖及陣列技巧。

圖二十七 葉片的陣列

圖二十八 線條的陣列我們現(xiàn)在分析圖二十九所示的傘頂曲面形成過程。不難想象傘頂是由一圓弧曲線繞一軸線陣列而成，問題的關(guān)鍵是曲線的輪廓和陣列的技巧。（1）傘面的輪廓線先用多義線繪制，然后用PEDIT編輯光滑成曲線。這樣可以獲得滿意的曲線輪廓形狀；（2）傘的每片曲面用邊界曲面形成，需要四條邊界線。所以可先陣列二份形成曲面片后再陣列；（3）也可一次陣列出所要份數(shù)，最后逐個(gè)連線再形成曲面，很顯然這樣一來作圖較繁。如圖三十一所示。

圖二十九 太陽傘

圖三十 軸線與輪廓線

圖三十一 輪廓線的兩種陣列

圖三十二 傘的曲面陣列從圖三十二看出，先陣列2份形成曲面后，再陣列10份形成傘面。至于如何將傘面的每一片改變顏色，以及如何添加傘把和傘頂飾物，這項(xiàng)工作只好留給用戶來完成了。注意：二維陣列命令（）在三維建模時(shí)仍可使用，但只能在X-Y平面內(nèi)執(zhí)行；而三維陣列命令（3Darray）是在空間執(zhí)行，即增加了層。

25、如何使用三維旋轉(zhuǎn)命令？答：三維實(shí)體必須繞一軸線旋轉(zhuǎn)。執(zhí)行三維陣列命令可由下拉“修改”菜單---選“三維操作”—再選“三維旋轉(zhuǎn)”；或直接鍵入“Rotate3D”命令。執(zhí)行此命令后屏幕將提示用戶先選擇要旋轉(zhuǎn)的實(shí)體，確定后命令行提示如下：這時(shí)用戶要選擇一項(xiàng)。較為常用的是選擇“對象（O）”和分別繞“X、Y、Z”軸或“兩點(diǎn)（2）”旋轉(zhuǎn)。如果選擇“對象（O）”將提示：，若選擇其中的圓或圓弧，則實(shí)體將繞與圓或圓弧垂直的軸線旋轉(zhuǎn)，圖三十三所示是同一實(shí)體繞不同軸旋轉(zhuǎn)后的情況。

圖三十三三 維實(shí)體旋轉(zhuǎn)注意：實(shí)體繞X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)是指方向，具體軸的位置由用戶選擇一基準(zhǔn)點(diǎn)確定。

26、如何繪制三維四坡屋頂面？答：三維四坡屋面在仿古建筑設(shè)計(jì)中經(jīng)常見到，其畫法有多種多樣，這里僅介紹一種畫法。如圖三十四所示，首先畫出屋坡面底邊和屋頂脊線的輪廓，將屋頂脊線的輪廓上移一個(gè)屋坡面高度；變換坐標(biāo)（UCS）系畫出屋坡面的圓弧曲線；利用三維鏡像技巧畫出其它三條弧線。

圖三十四 三維屋頂曲面畫法（一）如圖三十五所示，利用邊界曲面命令完成四個(gè)屋頂坡面的作圖。

圖三十五 三維屋頂曲面畫法（二）切記：在整個(gè)作圖過程中應(yīng)多設(shè)置幾個(gè)圖層。如果是大型設(shè)計(jì)，再將圖層合并。

27、如何生成扭曲面？答：AutoCAD目前尚未添加掃掠放樣命令，不過在AutoDesk公司出品的其它CAD三維設(shè)計(jì)軟件中已經(jīng)具備這種功能。用戶要想生成諸如風(fēng)扇葉面或飛機(jī)機(jī)翼輪廓的三維模型，可利用邊界曲面近似完成。

圖三十六 三維扭轉(zhuǎn)曲面畫法

28、如何將兩個(gè)不同方位的三維實(shí)體按要求對齊？答：對齊命令“ALIGN”不僅適用于二維平面作圖，同樣也適用于三維實(shí)體編輯。在二維中是選兩個(gè)實(shí)體的兩對對應(yīng)點(diǎn)編輯，在三維編輯中只需選兩個(gè)實(shí)體的三對對應(yīng)點(diǎn)即可。如圖三十七（1）所示兩實(shí)體，若完成目的要求。執(zhí)行“ALIGN”命令后先選擇小楔形體，然后根據(jù)命令行提示，按圖三十七（2）所示的三步驟，使其三對對應(yīng)點(diǎn)對齊，就可達(dá)到用戶所要求的目的，如圖三十七（3）、（4）所示。

圖三十七 三維實(shí)體對齊

圖三十八 面域邊界

29、在利用面域拉伸或旋轉(zhuǎn)成實(shí)體時(shí)，看似封閉的線框?yàn)槭裁床荒芙⒚嬗?？答：前面已?jīng)回答如何建立面域或怎樣將面域進(jìn)行布爾運(yùn)算。但在CAD新手上路時(shí)也的確經(jīng)常碰到所提出的問題。主要原因如圖三十八所示，看似封閉的邊界放大以后是不封閉的或有線超出，當(dāng)然在邊界上也不允許有其它線段穿過。注意：如再碰到面域建立問題，可局部放大線段匯交處，查看是否有問題。

30、三維實(shí)體命令在使用中有什么技巧？ 答：每一個(gè)三維繪圖命令都有多項(xiàng)選擇，用戶一定要認(rèn)真熟悉每一項(xiàng)功能。如長方體命令（BOX），在執(zhí)行過該命令以后屏幕將提示如下：，此時(shí)如直接輸入一個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)，則命令行會(huì)逐步提示繪制長方體所需的參數(shù)。若輸入“CE”則提示坐標(biāo)，然后會(huì)詢問是繪制正方體還是長方體。一般選長度“L”較為方便。

圖三十九 多級(jí)臺(tái)階如圖三十九（1）所示，要繪制一多級(jí)臺(tái)階的基座，隨意的繪制將很難控制每層長方體的縮放系數(shù)。而要繪制一個(gè)底座形體的長、寬、高（厚度）分別為200、160、40單位，共有六級(jí)組成，且每層高（厚度）40不變，而長、寬分別縮小20個(gè)單位。則技巧如圖三十九的（2）圖所示，先任畫一軸線與X-Y面垂直，再以軸線底部基點(diǎn)為準(zhǔn)，在上方20個(gè)單位處任畫一圓，然后單行單列六層陣列或復(fù)制五個(gè)圓，中心距為40。執(zhí)行長方體命令后選“CE”，捕捉下面第一個(gè)圓心，再選“L”分別輸入200、160、40，即完成底座實(shí)體，依此類推完成其余各層長方體。圖三十九（4）是完成后的效果圖。提示：這種技巧在建筑領(lǐng)域，設(shè)計(jì)多級(jí)臺(tái)階較為方便快捷。

31、球體命令使用有什么技巧？答：球體命令（SPHERE或）使用較為簡單，它主要與其它形體組合而成所需的模型。如圖四十（1）所示，是一實(shí)球體與另一圓柱進(jìn)行差運(yùn)算后形成的，要求每次組合前將球體任意旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。如果你想設(shè)計(jì)一個(gè)保嶺球可不能這樣旋轉(zhuǎn)。而圖四十（2）所示，是利用圓心相同而半徑不同的球體，組合運(yùn)算后剖開圖。切記：確定球體上某一結(jié)構(gòu)的方位，即可以旋轉(zhuǎn)球體，也可利用輔助線。

圖四十 球體組合設(shè)計(jì)

32、圓柱體命令使用有什么技巧？答：圓柱體在三維模型設(shè)計(jì)中利用的最多，用戶能靈活而熟練地使用該命令（），必將極大地提高你的設(shè)計(jì)能力和效益。我們將舉幾例說明它的使用技巧，借此拋磚引玉，激發(fā)使用者的興趣或探討更多更好的使用技巧。如圖四十一所示，是利用兩個(gè)不同直徑的圓柱體，通過改變其中一個(gè)高度或方向位置，然后再進(jìn)行布爾運(yùn)算生成以下個(gè)實(shí)體。

圖四十一 圓柱體組合形式（一）如圖四十二所示，左邊的圖是兩個(gè)球體與一個(gè)圓柱體進(jìn)行“交”運(yùn)算后生成的飛碟形實(shí)體。其中圓柱高100單位，直徑60單位；而球體直徑為80單位，且兩球心分別與圓柱體兩端面圓心重合。右圖是一圓柱體與一水平面上五個(gè)球和頂面上一個(gè)球體進(jìn)行“差”運(yùn)算后生成的實(shí)體。其中五個(gè)球可在X-Y平面內(nèi)二維陣列定位。

圖四十二 圓柱與球組合

33、圓錐體在三維設(shè)計(jì)中是否很少見？答：不錯(cuò)。這是因?yàn)閳A錐體較難加工，所以除非特別需要的結(jié)構(gòu)使用外，一般是不采用的。命令既可繪制圓錐體，也可繪制橢圓錐體，如圖四十三中的1、2圖所示。圖四十三中的3圖是一圓錐體與五個(gè)圓柱體進(jìn)行差運(yùn)算后生成的實(shí)體。五圓柱體是通過陣列布局的。

圖四十三 錐體說明：關(guān)于楔形體命令與長方體基本相同，不再介紹。

34、圓環(huán)體有哪些使用技巧？答：圓環(huán)體是一個(gè)不錯(cuò)的命令。它有兩大使用技巧：一是通過變換自身參數(shù)生成不同的實(shí)體；二可與其它回轉(zhuǎn)體組合生成各種實(shí)體。用戶在使用時(shí)注意圓環(huán)半徑和圓管半徑的大小或正負(fù)變化。如圖四十四所示，小管半徑不得為負(fù)值，兩個(gè)半徑差的絕對值決定生成實(shí)體的中間直徑大小，如圖四十四（3）所示。

圖四十四 圓環(huán)體圖四十五 環(huán)體組合圖四十五是利用圓環(huán)體組合后形成的模型，其技巧用戶可自行分析。下圖四十六所示是利用圓環(huán)體和圓柱體生成的鏈用戶只需先設(shè)計(jì)一個(gè)圓環(huán)體，然后剖切開，兩部分均保留。再畫一圓柱體，其直徑與環(huán)體管徑相同。剩下的工作就是平移、合并、旋轉(zhuǎn)，再復(fù)制所需要的環(huán)數(shù)或長度。

圖四十六鏈狀環(huán)體至此，用戶已經(jīng)非常清楚利用基本實(shí)體命令也可組合成任意所需要的三維模型。

35、拉伸命令的使用技巧在哪些方面？答：在三維實(shí)體建模中，拉伸命令可以說是用途較為廣泛，因此使用頻率很高。它使用技巧的關(guān)鍵是面域的組成。我們通過圖四十七所示的二維圖樣，分析如何生成三維模型體。

圖四十七 三維模型體為了三維建模方便我們將俯視圖復(fù)制一份作為基本圖樣，并將要生成的各個(gè)形體的面域劃分清楚。如圖四十八（1）所示。根據(jù)所分析的面域數(shù)量需要建六個(gè)圖層，先設(shè)置第一圖層放置底板的面域和對應(yīng)三維實(shí)體。用戶只需將第一層置為當(dāng)前層，描繪出底板的輪廓和左邊的兩個(gè)小圓。然后凍結(jié)俯視圖層，只顯示底板輪廓的線段。這時(shí)用戶可以快速的修剪、建面域并拉伸成實(shí)體。如圖四十八（2）所示。現(xiàn)在轉(zhuǎn)換到第二圖層，關(guān)閉第一圖層，打開基本層。描出或捕捉面域二并拉伸成體。依此類推。如圖四十八分解所示。

圖四十八三 維模型體生成步驟按以上步驟繪制出各形體后就可進(jìn)行布爾運(yùn)算，最后再繪制并減出底板上的凸臺(tái)孔和右圓柱體空心孔，該模型的效果如圖四十七（2）所示。實(shí)際上你如果先繪制出俯視圖，并將不同的結(jié)構(gòu)線型實(shí)體分層布置，則生成三維實(shí)體會(huì)更加快捷。