三维绘图基础
Inventor三维绘图基础
Inventor 三维绘图基础
在二 维草图环 境中画出 单个螺纹 截面和旋 转轴
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进入三维造型环境，在“零件特征”工具栏里点 击“螺旋扫掠”，在“螺旋扫掠”对话框里和三维实 体上分别点击“截面轮廓”、旋转轴和“切割”。
Inventor 三维绘图基础
在“螺旋扫掠”对话框里点击“螺旋尺寸”， 初步调整螺距和圈数。
中需要确定Φ21.38和
Φ25.07的平面中心相
O
对位置尺寸，因此， 需要分别求作Φ20或
Φ30截面圆心相对于
Φ21.38和Φ25.07圆心
的投影位置尺寸。
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首先，在二维环境中作出Φ20截面，在三维环 境中作出Φ20截面所在的Ⅰ （X—Y）平面。
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例1：二维扫掠（扫掠的路径仅存在于一个平面） 根据已知条件，创建图示具有二维扫掠特征的实体。
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根据平面图形，在二维环境中先创建第一个扫掠截 面Φ20，并对其建立截面所在平面：工作平面Ⅰ （X— Y）。
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过扫掠截面Φ20的圆心，创建扫掠路径所在平面：工作平面Ⅱ （Y—Z）。 将工作平面Ⅱ 置于二维环境中，创建扫掠路径，并回到三维环境中。
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在三维造型环境中用“拉伸—切割”命令，对六 角螺栓头切割造型并点击“确定”。
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对螺栓六角头赋予金属感质地强的材料。
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例4：以上图为例，创建一个三维实体六角螺母。
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机械制图之三维绘图基础知识
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。
15-三维绘图基础知识
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。
机械制图——三维绘图基础
调用存储的UCS系统成为当前的坐标系。
⑥保存：
存储当前坐标系，在提示下，输入要存储的名称。
⑦删除：
删除已存储的坐标系。
⑧应用：
将当前Ucs应用到指定的视口或所有活动视口。
⑨？：
列表显示Ucs的详细资料。
⑩（W）：
将Ucs设置成世界坐标系统。
以上选项都可在UCS工具栏查找到。
三、三维视点设置
三维视点：就是在计算机上设置观察三维图形的方向和角度。
*图标：“实体”工具栏 图标
例：由矩形拉伸四棱台。
注意：
（1）被拉伸多义线包含的顶点数不能少于3个，且不能多于500个。
（2）不能拉伸自交叉或重叠的多义线。
（3）如果输入的高度为负值，则实体将沿Z轴负方向拉伸。
2、旋转实体
条件：
（1）用于旋转生成实体的二维对象可以是圆、椭圆、二维多义线、样条曲线等。
*菜单：绘图(Draw)→实体(Solid)→圆环体(Torus)
*图标：“实体”工具栏 图标
二、由二维图形创建三维实体
1、拉伸实体
条件：
（1）可以拉伸成为三维实体的二维图形为闭合多义线、3D多义线、圆和椭圆。
（2）用来拉伸的多义线必须是封闭的一个对象。
调用：
*命令行：Extrude或EXT；
*菜单:绘图(Draw)→实体(Solid)→拉伸(Extrude)；
（2）可以方便地从三维模型生成二维工程图。
（3）三维模型具有完整的几何信息和各表面的相对位置等，更容易与计算机辅助制造（CAM）连接起来。
二、用户坐标系UCS在三维绘图中的应用
1、控制UCS图标的可见性和位置的方法
（1）菜单：视图→显示→UCS图标→开（或“原点”、“特性”）
AUTOCAD三维绘图基础知识
AUTOCAD三维绘图基础知识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, 用户观察到的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)对象从标高开始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进行消隐, 着色和渲染处理. 建立新文本时,将忽略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、建立简单的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轴开始的角度,与XY 平面的夹角)表示.2)观察3D模型在AUTOCAD中，用户可以使用系统本身提供的标准视图(俯视图、仰视图、前视图、后视图、右视图、以及各种轴侧视图)观察图形，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 2004提供了灵活的选择视点的功能，Vpoint和DDVpoint命令是实现这一功能的两个不同的操作方式，下面分别进行介绍。
在模型空间里,可以从不同的视点(VPOINT)来观察图形.视点就是观察图形的方向.(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轴开始的角度,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选择相对于ucs.(2)使用三维动态观察器观察模型·命令: 3DORBIT显示出观察球,当光标在观察球中间时,可移动对象,当光标在观察球外边或在观察球上小圆中时,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)] <当前UCS>: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)。
第 7 章 三维绘图基础
练习7-1
•[小结]：在三维绘图的过程中经常会遇到需要在立体各个表面进行2D绘 图的情况，如果在这些不同的平面上直接进行2D绘图，通常所绘制出来 的图素都在一个相同的平面上。如果能够根据需要建立适当的UCS，将 会使在三维实体上绘制平面图形变得非常容易。
7.1三维坐标系
在复杂的三维绘图里，为了绘图的需要，用户常常需要建立 多个UCS. 7.1.2管理用户坐标系 1、命令 命令：UCS→NA 2.、功能 对已建立用户坐标系进行恢复、保存、删除等管理。
练习7-1
•打开练习7-1，如下左图所示，已知一长方体的一个顶点上有一个半径为 16MM的圆，请在该立方体的另外两个顶点B和C点处分别画两个16MM的圆 ，并使这三个圆互相垂直，如下右图所示。
练习7-1
•[分析]：绘制整圆命令CIRCLE是一个2D命令，只能在当前 坐标系的XY平面或者与XY平面平行的平面内使用，如果用 户直接选择B、C两点画圆，只能画出与G点相同的圆，不符 合要求。所以只能先使用UCS命令，建立适当的用户坐标系 。
7.2 三维模型观察
•7.２．3.3连续动态观察
•１、命令
•命令： 3DCORBIT
•定点设备: 按住 SHIFT + CTRL 组合键，然后单击鼠标滚轮以暂时进入 3DFORBIT 模式。 •２、功能
•使三维实体按某一方向,以一定速率连续地进行转动,方便用户动态观察 实体。
•3、格式与示例 •命令：3DCORBIT↙ •按 ESC 或 ENTER 键退出，或者单击鼠标右键显示快捷菜单，切换到 其他动态观察命令。
•指定长度给长方体表面: 指定距离↙
•指定长方体表面的宽度或 [立方体(C)]: 指定距离或输入 C↙ •指定高度给长方体表面: 指定距离↙
最新CAD三维制图(初级入门)
图2
创建长方体表面
创建长方体表面命令主要有如下几种调 用方法：
单击“曲面”工具栏中的 按钮。 在命令行中执行AI_BOX命令。
如 使 用 AI_BOX 命令创 建如图3所示 的长方体表面， 其命令行操作 如下：
图3
执行命令过程中的选项含义如下：
立方体：输入第一个长度后选择该选项可以创建长、 宽、高相等的立方体。 参照：将长方体表面与图形中的其他对象对齐，或 按指定的角度进行旋转。
创建楔体表面
创建楔体表面命令主要有如下几种调用 方法：
单击“曲面”工具栏中的 按钮。 在命令行中执行AI_WEDGE命令。
楔体表面的创建方法与长方体的创建方法相似。如使用 AI_WEDGE命令创建如图17-5所示的楔体表面，其命令行操作 如下：
图5
创建球、上半球和下半球表面
创建球表面、上半球表面和下半球表面的方法 完全相同，都需指定中心点、球面半径和曲面的经 纬线数目。 创建球表面命令主要有如下几种调用方法：
单击“曲面”工具栏中的 按钮。 在命令行中执行AI_SPHERE命令。
创建上半球表面命令主要有如下几种调用方法：
单击“曲面”工具栏中的 按钮。 在命令行中执行AI_DOME命令。
创建下半球表面命令主要有如下几种调用方法：
单击“曲面”工具栏中的 按钮。 在命令行中执行AI_DOME命令。
如 使 用 AI_SPHERE 命令 创建直径为50 的球面，效果 如图 6 所示，其 命令行操作如 下：
绘制与编辑三维表面模型
课前导读 课堂讲解 上机实战 课后练习
课前导读
基础知识 重点知识 提高知识
基础知识
各种常用表面模型 的绘制方法、着色与消 隐处理三维对象。
2024版CAD三维制图初级入门ppt课件
CAD三维制图初级入门ppt课件目录CONTENCT •CAD三维制图概述•CAD三维制图基础知识•CAD三维建模方法•CAD三维编辑与修改•CAD三维渲染与输出•CAD三维制图实例分析01CAD三维制图概述三维制图基本概念三维模型用三维数据描述物体形状和位置关系，包括点、线、面等几何元素。
坐标系定义三维空间中的位置和方向，常用笛卡尔坐标系。
视图从不同角度观察三维模型，得到二维投影图像。
建筑设计用于设计建筑外观、内部结构和施工图纸，进行建筑信息建模（BIM）。
机械设计用于设计复杂机械零件和装配体，进行运动仿真和干涉检查。
影视动画用于制作电影、游戏等特效和场景，实现逼真的三维效果。
01020304智能化协同化云端化虚拟现实化将CAD 软件部署在云端，实现随时随地访问和共享设计数据。
支持多人在线协同设计，提高设计效率和质量。
利用人工智能和机器学习技术，实现自动特征识别、参数化设计和优化。
结合虚拟现实技术，提供更加沉浸式的三维设计体验。
02CAD三维制图基础知识80%80%100%坐标系与视图CAD 中的默认坐标系，固定不变，用于定义全局空间位置。
用户可自定义的坐标系，可移动和旋转，方便局部绘图和定位。
通过不同的视角和方向观察三维模型，如正视图、俯视图、左视图等。
世界坐标系（WCS ）用户坐标系（UCS ）视图基本图形元素构成图形的基本元素，可通过坐标精确定位。
由两个端点确定，可以是直线、射线或构造线。
由圆心和半径确定，可绘制完整的圆或部分圆弧。
由三个或三个以上的点连接而成，如矩形、正多边形等。
点线圆多边形图层与属性图层类似于透明纸的概念，可将不同类型的图形元素分组放置在不同的图层上，方便管理和编辑。
属性描述图形元素的特性，如颜色、线型、线宽、透明度等。
通过修改属性可改变图形元素的显示效果。
03CAD三维建模方法定义优点缺点应用场景01020304线框建模是用线条勾勒出三维对象的轮廓和主要特征，构成三维对象的线框图。
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10.4 控制三维视图显示
为了创建和编辑三维图形中各部分的结构特征，需要不断地调整模型的显 示方式和视图位置。控制三维视图的显示可以实现视角、视觉样式和三维模型 显示平滑度的改变。如此不仅可以改变模型的真实投影效果，而且更有利于精 确设计产品的模型 。
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10.4.1 切换视觉样式
零件的不同视觉样式呈现出不同的视觉效果。如果要形象地展示模型效果， 可以切换为概念样式；如果要表达模型的内部结构，可以切换为线框样式。视 觉样式用于控制视口中模型和着色的显示，用户可以在视觉样式管理器中创建 和更改视觉样式的设置 。
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10.1.1三维模型分类
三维模型是二维投影图立体形状的间接表达。使用计算机绘制的三维图形成为 三维集合模型，它比二维模型更加接近真实的对象。在AutoCAD中，要创建三 维模型首先必须进入三维建模空间 。
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10.1.2 三维建模术语
三维实体模型需要在三维实体坐标系下进行描述，在三维坐标系下，可以 使用直角坐标或极坐标方法来定义点。此外，在绘制三维图形时，还可以使用 柱坐标和球坐标来定义点。在创建三维实体模型前，应先了解下面的一些基本 术语 。
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10.2.2 设置视图
在三维操作环境中，用户可以通过指定正交和轴测视点观测当前模型。其 中正交视图是从坐标系统的正交方向观测所得到的视图；而轴测视图则是从坐 标系统的轴测方向观测所获得的视图 。
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10.2.3 新建视口
视口就是视图所在的窗口。在创建复杂的二维图形和三维模型时，为了便 于同时观察图形的不同部分或三维模型的不同侧面，可以将绘图区域划分为多 个视口。在AutoCAD中，视口可以分为平铺视口和浮动视口两种 。
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10.4.4 改变表面轮廓线显示
与实体显示效果有关的变量主要有ISOLINES、FACETRES和DISPSILH3 个系统变量。通过这3个变量可以分别控制线框模式下的网络线数量或消隐模 式下的表面网格密度，以及网格线的显示或隐藏状态 。
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10.2.4 调整视口
在模型和布局空间中，视口和一般的图形对象相似，均可以使用一般图形 的绘制和编辑方法，分别对各个视口进行相应的调整、合并和旋转灯操作 。
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10.3 三维坐标系
在构造三维模型时，经常需要使用指定的坐标系作为参照，以便精确地绘 制或定位某个对象，或者通过调整坐标系到不同的访问来完成特定的任务。此 外，在AutoCAD中大多数的三维编辑命令都依赖于坐标系统的位置和方向进行 操作，因此可以说三维建模离不开三维坐标系 。
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10.2 视图与视口
创建三维模型时，常常需要从不同的方向观察模型。当用户设定某个查看 方向后，AutoCAD将显示出对应的3D视图，具有立体感的3D视图将有助于用 户正确理解模型的空间结构。另外，在创建复杂的二维图形和三维模型时，为 了便于同时观察图形的不同部分或三维模型的不同侧面，可以将绘图区域划分 为多个视口 。
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10.2.1 平面视图
使用PLAN命令可以创建坐标系的XY平面视图，即视点位于坐标系的Z轴 上(该命令在三维建模过程中非常有用)。当用户需要在三维空间中的某个面上 绘图时，可以先以该平面为XY坐标创建坐标系，然后利用PLAN命令使坐标系 的XY平面显示在屏幕上，即可在三维空间的平面上绘图 。
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10.3.1 三维坐标系基础
三维空间内的所有几何物体，无论其形状多么复杂，归根到底，都是许多 空间点的集合。有了三维空间的坐标系统，三维造型就成为可能。因此三维坐 标系统是确定三维对象位置的基本手段，是研究三维空间的基础 。
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10.4.2管理视觉样式
在实际建模过程中，可以通过“视觉样式管理器”选项板来控制线型颜色、 样式面、文版AutoCAD 2013基础教程
10.4.3 消隐图形
对图形进行消隐处理可以隐藏被前景对象遮掩的背景对象，将使图形的 显示更加简洁，设计更加清晰。但在创建和编辑图形时，系统处理的是对象或 面的线框表示，消隐处理仅用于验证这些表面的当前位置，而不能对消隐的对 象进行编辑或渲染 。
10.3.2 定制UCS
AutoCAD的大多数2D命令只能在当前坐标系的XY平面或XY平面平行的平 面中执行，因此如果用户要在空间的某一平面内使用2D命令，则应沿该平面 位置创建新的UCS。因此在三维建模过程中需要不断地调整当前坐标系 。
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10.3.3 设置UCS
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10.1 认识三维建模
传统的二维绘图设计需要通过投影图来想象其立体形状，这样给实际的交 流和生产带来了极大的不便。从平面到三维造型技术，是一个质的飞跃，可以 使用户在模拟的三维空间随心所欲地直接创建立体模型，从而更加形象、逼真 地传达设计者的设计意图 。
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中文版AutoCAD 2013基础教程 第10章 三维绘图基础
三维模型是对三维形体的空间描述，可以直观地表达产品的设计效果。目 前，三维图形的绘制广泛应用在工程设计和绘图过程中。使用AutoCAD三维建 模空间提供的各种视点观察工具、坐标系定位工具以及各种控制视觉样式的工 具，可以全方位辅助零件建模。本章将介绍三维建模、视图视口、三维坐标系 等相关基础知识 。
10.4.5 改变表面平滑度
通过改变实体表面的平滑度来控制、圆、圆弧和椭圆的显示精度。平滑度 越高，显示将越平滑，但是系统也需要更长时间来运行重生成、平移或缩放对 象的操作 。