AUTOCAD 三维坐标系基础知识
CAD三维建模知识点
CAD三维建模知识点CAD（Computer-Aided Design，计算机辅助设计）是一种利用计算机技术辅助进行设计和制图的技术。
在CAD中，三维建模是一项重要的技能，它能够帮助设计师创建具有真实感的三维物体。
本文将介绍CAD三维建模的知识点，包括三维几何体、操作工具和实体建模技巧。
一、三维几何体1. 点（Point）：在三维空间中的一个坐标位置，没有长度、宽度或高度。
2. 线（Line）：由两个点连接而成的直线段。
3. 面（Face）：由三条或更多线段组成的闭合图形，具有一定的面积。
4. 多边形（Polygon）：具有三条或更多线段的多边形。
5. 曲线（Curve）：不完全由线段组成的图形，可以是弯曲、曲线或曲面。
6. 实体（Solid）：具有体积的三维物体，可以用来表示实际的物体，如建筑、零件等。
二、操作工具1. 移动（Move）：将选定的物体在三维空间中进行平移。
2. 旋转（Rotate）：将选定的物体绕指定轴进行旋转。
3. 缩放（Scale）：按比例改变选定物体的大小。
4. 倾斜（Tilt）：将选定的物体在三维空间中以指定角度倾斜。
5. 偏移（Offset）：在选定的物体周围创建一个相似但更大或更小的副本。
6. 镜像（Mirror）：以选定物体为镜像轴，创建其镜像图像。
三、实体建模技巧1. 体积建模（Volumetric Modeling）：通过组合基本几何体创建复杂的三维物体。
2. 布尔运算（Boolean Operations）：使用并、交和差等操作对实体进行组合或切割。
3. 分解与组装（Assembly）：将多个部件组装为一个整体，模拟真实的装配过程。
4. 附件添加（Attachment）：添加螺栓、螺母等配件，使模型更加真实。
5. 材质和纹理（Material and Texture）：为模型添加材质和纹理，使其外观更加逼真。
6. 动画与渲染（Animation and Rendering）：利用CAD软件的动画和渲染功能，实现模型的动态效果和高质量图像输出。
CAD3D作图及基本知识
CAD 3D作图的基本知识AutoCAD是当今最流行的绘图软件，它已从最早的2D阶段跨入了具有完善3D功能的阶段，但目前大部分用户还停留在2D阶段，其实它的3D功能十分强大并且简单易学。
从2D到3D需掌握以下基础知识。
一、使用Vpoint命令定义视点Vpoint是3D作图中最常使用的一条命令，选择不同的视点可以得到不同视角的立体图。
与2D作图不同，在3D作图之前，必须使用Vpoint定义Z方向视点。
欲形成三维图（指在X、Y、Z方向投影均不为0），视点的三个坐标值均不能为0。
其中Z坐标值的正负决定了从X0Y平面上方或X0Y 平面下方去观察空间图形。
一般选择Z坐标值为正来定义视点，这样得到的立体图比较符合大多数人的习惯。
此外，此时Z值的正负决定了空间坐标系Z轴的方向是向上或向下。
在3D作图中使用的坐标系符合几何中的右手规那么。
Vpoint选择如下：Rotate———用X0Y平面中新X轴的改变角和新X0Y面对应原X0Y面的夹角定义新的UCS。
〈ViewPoint〉———定义新视点。
二、使用用户坐标系UCS在2D绘图中，我们可以不使用UCS，但在3D作图中，必须使用UCS，而且要经常交换，才能使要描绘的物体在新的UCS中有一个合适的位置，然后再去构图。
在同一幅3D图中，可以变换多次UCS，但只有一个WCS （世界坐标系）。
UCS命令的参数如下：Origin———用一个新点作为UCS的原点，不改变坐标轴的方向。
ZAxis———定义新的UCS的原点，并通过一个Z方向点定义新的UCS。
当Z坐标为“＋”时，Z轴正向向上；当Z坐标为“－”时，Z轴正向向下。
3point———用三个点定义新的UCS，依次是原点、X轴正向点、Y轴正向点。
Entity———用用户选择的实体定义新的UCS。
View———使用View命令设置当前UCS。
X、Y、Z———绕X、Y、Z轴旋转某角度，形成新的UCS。
其中：角度方向按左手规那么确定，即大拇指指向所绕轴（如X轴）正向，按其余四指所指方向旋转角度为正，反之为负。
CAD三维绘图基础
方法一：视图―三维视图－视点 方法二：在命令行执行VPOINT 通过对话框指定观察点 方法一：执行“视图”－三维视图－视点预置 方法二：在命令行中执行DDVPOINT
六、三维图形的着色方式 方法：着色工具栏（Shademode命令）。 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
第十六课
三维绘图基础
教学目标： 掌握CAD中三维坐标的旋转及视口的使用, 对新建用户坐标系熟练掌握。
一．三维坐标系
1. 2. 二维直角坐标(X，Y)=>三维直角坐标：(X，Y，Z) 二维极坐标（D<A）=>三维极坐标：（D<A，H）。
说明：如果是相对坐标表示，分别加“@”符号。
请看下图：
二．三维模型视图的切换
七三维动态观察器3DORBIT
方法：工具按钮（3DO命令）。
八、三维模型的类型。
1、 线框模型：对三维对象轮廓的描述，它没有面和体的特征。绘制此
模型时，可以通过录入三维坐标来绘制。此模型显示速度快，但不
能进行消隐、着色、渲染等操作。 2、 表面模型：不仅定义了三维对象的边界，而且还定义了它的表面， 因而具有面的特征。表面模型能进行消隐、着色、渲染操作。 3、 实体模型：具有实体的特色，用户可以对它进行钻孔、挖槽、倒角 以及布尔运算操作，也可以进行消隐、着色、渲染操作。
四、建立三维平铺视口 作用：用多个视口观察同一个三维模型。 方法：视图——视口（Vports命令）。 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、只能在活动视口中操作，但结果反应在每一个点 三维视图是从空间的某个观测点（视点）向WCS或UCS坐标 系原点方向观察目标对象时得到的三维状态，三维模型只有 在三维空间指定一个观测视点后才能观察到图形的三维状态。
CAD形坐标系知识点
CAD形坐标系知识点CAD（计算机辅助设计）是一种常用的设计工具，广泛应用于建筑、机械、电子等领域。
在使用CAD进行设计时，了解和掌握CAD形坐标系知识点是非常重要的。
本文将介绍CAD形坐标系的基本概念、坐标系的创建和调整、坐标系的应用等内容。
1. CAD形坐标系概述CAD形坐标系是一个三维坐标系，用于描述CAD绘图空间中各个点的位置。
它由三个相互垂直的坐标轴组成，分别是X轴、Y轴和Z 轴。
X轴为水平轴，Y轴为垂直轴，Z轴为垂直于X轴和Y轴的轴线。
2. 坐标系的创建与调整在CAD软件中，我们可以通过以下步骤创建和调整坐标系：2.1 创建坐标系：首先，在CAD软件的绘图界面上选择“创建坐标系”功能，然后按照提示，指定坐标系的原点和坐标轴的方向。
通常情况下，原点位于绘图空间的左下角。
2.2 调整坐标系：在创建坐标系后，我们可以进行坐标系的调整。
通过选择“调整坐标系”功能，我们可以改变坐标系的原点位置、坐标轴的长度和方向等。
3. 坐标系的应用在CAD设计中，坐标系具有重要的应用价值，主要体现在以下几个方面：3.1 绘图定位：CAD形坐标系可以用来定位绘图中的各个点的位置。
通过指定点的坐标，我们可以精确地将其放置在绘图空间中的指定位置。
3.2 对象属性：在CAD软件中，我们可以通过坐标系来调整和控制绘图对象的属性。
例如，我们可以通过修改坐标系的方向来改变绘图对象的旋转角度。
3.3 缩放调整：CAD形坐标系可以用来进行绘图的缩放调整。
通过改变坐标系的大小，我们可以将绘图对象放大或缩小，以适应不同比例的绘图需求。
3.4 参照系：在CAD设计中，我们通常会使用参照坐标系。
参照坐标系是与CAD形坐标系相对独立的坐标系，可以用来参考和定位绘图中的对象。
4. CAD形坐标系的注意事项在使用CAD形坐标系时，需要注意以下几个问题：4.1 坐标系的一致性：在设计中，要保证各个对象所使用的坐标系是一致的，避免因坐标系不一致而导致的绘图错误。
CAD三维基础
一），坐标系：1，用标准视点观察3D模型。
（视图工具）用[三维动态观察器]可随意改变坐标视点2，用[UCS]命令改变坐标系（注意：用[UCS]命令改变坐标系只是针对于绘图，不会改变原有图象的视点。
）二），创建三维面：1），创建三维平面：组成三维实体的基本元素是三维平面，三维面分平面和曲面1，在【命令】提示符后输入“3DFACE”并回车。
2，单击【绘图】|【表面】|【三维面】命令。
3，单击【曲面】工具栏上的【三维面】按钮。
（在输入第一平面后，CAD将上一平面的最后两个顶点自动作为下一平面的第一和第二顶点。
提示后的不可见指的是网格。
）2), 绘制直纹曲面:直纹曲面是由两条直线或曲线为相对的两边生成的曲面.1，单击【绘图】|【表面】|【直纹曲面】命令。
2，在【曲面】工具栏上单击【直纹曲面】按钮。
3，在【命令】提示符后输入“RULESURF”（对角曲面和直线曲面, SURFTAB1的值可以控制风格密度。
）3）绘制旋转曲面：利用一条曲线围绕一条轴旋转一定角度。
就可得到。
1，单击【绘图】|【表面】|【旋转曲面】命令。
2，单击【曲面】工具栏上的【旋转曲面】按钮。
3，在【命令】提示符后输入“REVSURF”并回车。
（曲线旋转方向M可用“SURFTAB1”控制其密度。
旋转轴方向N可用“SURFTAB2”来控制其网格密度。
）4）绘制拉伸曲面：利用一条曲线按照向量长度和方向进行拉伸。
1，单击【绘图】|【表面】|【平移曲面】命令。
2，在【曲面】工具栏上单击平移曲面按钮。
3，在【命令】行命令提示符后输入“TABSURF”并回车。
（同样用“SURFTAB1”来设置轨迹线的密度。
）5) 绘制定边界曲面1，单击【绘图】|【表面】|【边界曲面】命令。
2，在【曲面】工具栏上单击【边界曲面】。
3，在【命令】提示符输入“EDGESURF”并回车。
（同样用“SURFTAB1”“SURFTAB2”来设置其密度。
）6) 利用对话框创建三维基本形体表面。
AUTOCAD三维绘图基础知识
AUTOCAD三维绘图基础知识AUTOCAD三维绘图基础学问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, 用户观看到的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)对象从标高开头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举行消隐, 着色和渲染处理. 建立新文本时,将忽视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、建立容易的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轴开头的角度,与XY 平面的夹角)表示.2)观看3D模型在AUTOCAD中，用户可以使用系统本身提供的标准视图(鸟瞰图、仰望图、前视图、后视图、右视图、以及各种轴侧视图)观看图形，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 2022提供了灵便的挑选视点的功能，Vpoint和DDVpoint命令是实现这一功能的两个不同的操作方式，下面分离举行介绍。
在模型空间里,可以从不同的视点(VPOINT)来观看图形.视点就是观看图形的方向.(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轴开头的角度,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挑选相对于ucs.(2)使用三维动态观看器观看模型·命令: 3DORBIT显示出观看球,当光标在观看球中间时,可移动对象,当光标在观看球外边或在观看球上小圆中时,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)] :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)。
利用AutoCAD进行三维建模的实用技巧
利用AutoCAD进行三维建模的实用技巧第一章：AutoCAD三维建模的基础知识AutoCAD是一款广泛使用的三维建模软件，它可以用于绘制、修改和展示各种类型的建筑设计。
在使用AutoCAD进行三维建模之前，我们需要了解一些基本概念和技巧。
1.1 坐标系和工作区域在AutoCAD中，有三个主要的坐标系：世界坐标系（WCS）、用户坐标系（UCS）和视觉坐标系（VCS）。
世界坐标系是整个绘图区域的参考坐标系，用户坐标系是根据需要定义的坐标系，而视觉坐标系是用于观察或渲染模型时的坐标系。
工作区域是AutoCAD中用于放置、编辑和操作图形对象的区域。
了解如何自定义和最大利用工作区域可以提高建模效率。
1.2 创建基本几何图形在AutoCAD中，我们可以使用各种命令和工具来创建基本几何图形，如直线、圆、矩形、多边形等。
掌握创建和编辑这些基本几何图形的技巧是进行三维建模的基础。
1.3 修改和组织图形对象AutoCAD提供了许多修改命令和工具，可以用于修改和组织图形对象。
例如，我们可以使用移动命令将对象从一个位置移动到另一个位置，使用旋转命令将对象绕指定点旋转等。
同时，我们还可以使用图层、块等功能来组织和管理图形对象。
第二章：AutoCAD三维建模的高级技巧除了基本的三维建模技巧之外，AutoCAD还提供了许多高级的建模工具和功能，可以帮助我们更加高效地进行三维建模。
2.1 使用实体建模工具AutoCAD提供了各种实体建模工具，如推拉、倒角、镜像等，可以帮助我们创建复杂的实体模型。
掌握这些工具的使用技巧可以大大提高建模的效率。
2.2 应用三维引线和剪切三维引线和剪切是AutoCAD中常用的建模技巧，可以帮助我们在建模过程中精确地控制对象的形状和位置。
掌握三维引线和剪切的使用方法可以使建模过程更加方便和灵活。
2.3 使用实体建模操作命令AutoCAD提供了许多实体建模操作命令，如联接、分割、偏移等，可以帮助我们对实体对象进行各种操作。
CAD教程第11章-立体三维造型三维坐标系
CAD教程第11章-立体三维造型三维坐标系三维图形在AutoCAD中是非常重要的一种功能，在机械制图中经常会用到三维图形，三维图形给人以强烈的真实感，尤其是在进行渲染之后，这种感觉就跟照片差不多了.在产品宣传、广告片制作、科研和教学工作中有着不可替代的作用。
本章我们主要来学习是三堆实体的创建，同时也将学习有关三维的其他知识，如三维坐标、三维图形的显示等功能，希望在本章的基础上，读者能够自如地创建三维实体，并能够使用三堆显示的工具，从各个角度来现察图形.AutoCAD提供了两个坐标系：一个是被称为世界坐标系（WCS）的固定坐标系和一个是被称为用户坐标系（UCS）的可移动坐标系。
UCS对于输入坐标、定义图形平面和设置视图非常有用。
改变UCS并不改变视点。
只改变坐标系的方向和倾斜度。
创建三维对象时，可以重定位UCS来简化工作。
例如，如果创建了三维长方体，则可以通过编辑时将UCS与要编辑的每一条边对齐来轻松地编辑六条边中的每一条边。
通过选择原点位置和XY平面的方向以及z轴，可以重定位UCS。
可以在三维空间的任意位置定位和定向UCS，在任何时候都只有一个UCS为当前UCS，所有坐标输入和坐标显示都是相对于当前UCS。
如果显示多个视口，这些视口将共享当前的UCS。
应用右手定则判断三维坐标轴的位置和方向。
在三维坐标系中，如果已知x和Y轴的方向，可以使用右手定则确定z轴的正方向。
将右手手背靠近屏幕放置，大拇指指向x轴的正方向，伸出食指和中指，食指指向Y轴的正方向，中指所指示的方向即z轴的正方向一、坐标系1 .世界坐标系世界坐标系WCS，又称为通用坐标系，在未指定用户坐标系UCS之前，AutoCAD将世界坐标系设为缺省坐标系，世界坐标系是固定的，不能改变。
2 .用户坐标系用户坐标系UCS为坐标输入、操作平面和视窗提供一种可变的坐标。
对象将绘制在当前的UCS的x、y平面上。
3 .坐标系的坐标轴方向世界坐标系，用户坐标系的坐标轴方向技右手法则定义：右手法则：以相互垂直的右手的大拇指（为x轴正向），食指（为Y轴正向）、中指（为z轴正向）表示。
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AUTOCAD 三维坐标系基础知识
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。
1．三维坐标系类型
在三维环境中与X-Y平面坐标系统相比，三维世界坐标系统多了一个数轴Z。
增加的数轴Z给坐标系统多规定了一个自由度，并和原来的两个自由度（X和Y）一起构成了三维坐标系统，简称三维坐标系。
在AutoCAD中提供了以下3种三维坐标系类型。
●三维笛卡尔坐标系
笛卡尔坐标系是由相互垂直的X轴、Y轴和Z轴三个坐标轴组成的。
它是利用这三个相互垂直的轴来确定三维空间的点，图中的每个位置都可由相对于原点的（0，0，0）坐标点来表示。
三维笛卡尔坐标使用X、Y和Z三个坐标值来精确地指定对象位置。
输入三维笛卡尔坐标值（X、Y、Z）类似于输入二维坐标值（X、Y），除了指定X和Y值外，还需要指定Z值。
如图9-20所示坐标值（3，2，5）指一个沿X轴正方向3个单位，沿Y轴正方向2个单位，沿Z轴正方向5个单位的点。
笛卡尔
坐标系
图9-20 三维绝对笛卡尔坐标系
使用三维笛卡尔坐标时，可以输入基于原点的绝对坐标值，也可以输入基于上一输入点的相对坐标值。
如果要输入相对坐标，需使用符号@作为前缀，如输入（@1，0，0）表示在X轴正方向上距离上一点一个单位的点。
●圆柱坐标系
圆柱坐标与二维极坐标类似，但增加了从所要确定的点到XY 平面的距离值。
三维点的圆柱坐标，可以分别通过该点与UCS原点连线在XY 平面上的投影长度、该投影与X轴正方向的夹角，以及该点垂直于XY平面的Z值来确定，效果如图9-21所示。
柱坐标
示意图
图9-21 柱坐标示意图
例如一点的柱坐标为（20，45，15）表示该点与原点的连线在XY 平面上的投影长度为20个单位，该投影与X轴的夹角为45º，在Z轴上投影点的Z值为15。
●球面坐标系
球面坐标也类似于二维极坐标。
在确定某点时，应分别指定该点与当前坐标系原点的距离、点在XY平面的投影和原点的连线与X轴的夹角、点到原点连线与XY平面的夹角，效果如图9-22所示。
球坐标
示意图
图9-22 球坐标示意图
例如坐标（18<60<30）表示一点与当前UCS 原点的距离为18个单位，在XY 平面的投影与X轴的夹角为60º，并且该点与XY平面的夹角为30º。
2．三维坐标系形式
在AutoCAD中，所有图形均使用一个固定的三维笛卡尔坐标系，称作世界坐标系WCS。
图中每一点均可用世界坐标系的一组特定（X，Y，Z）坐标值来表示，也可以在三维空间的任意位置定义任一个坐标系，这些坐标系称作用户坐标系UCS。
所定义的UCS位于WCS的某一位置和某一方向。
●世界坐标系
AutoCAD为用户提供了一个绝对的坐标系，即世界坐标系（WCS）。
通常利用AutoCAD构造新图形时将自动使用WCS。
虽然WCS不可更改，但可以从任意角度、任意方向来观察或旋转。
世界坐标系又称为绝对坐标系或固定坐标系，其原点和各坐标轴方向均固定不变。
对于二维绘图来说，世界坐标系已足以满足要求，但在固定不变的世界坐标系中创建三维模型，则不太方便。
世界坐标系的图标在不同视觉样式下呈现不同的效
果。
如图9-23所示在线框模式下世界坐标系原点处有一个位于XY 平面上的小正方形。
图9-23 世界坐标系
用户坐标系
相对于世界坐标系，用户可以根据需要创建无限多的坐标系，这些坐标系称为用户坐标系UCS 。
为了有助于绘制三维图元，可以创建任意数目的用户坐标系，并可存储或重定义它们。
正确运用UCS 可以简化建模过程。
创建三维模型时，用户的二维操作平面可能是空间中的任何一个面。
由于AutoCAD 的大部分绘图操作都是在当前坐标系的XY 平面内或与XY 平面平行的平面中进行的，而用户坐标系的作用就是让用户设定坐标系的位置和方向，从而改变工作平面，便于坐标输入。
如图9-24所示创建用户坐标系，使用户坐标系的XY 平面与实体前表面平行，便可以在前表面上创建圆柱体。
图9-24 用户坐标系
二维线框下的
世界坐标系 消隐下的世界坐标系 调整用户
坐标系。