第13章 三维绘图的基础操作
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Python实用案例教程 第13章 三维可视化实例
TVTK绘制圆柱体
运行效果： 运行程序，显示的圆柱体如图13.3所示，同样也可以用print语句查看数据源对象的各项属性。
第13章 进入立体世界：三维可视化实例
——TVTK绘图进阶
目 录
01
流水线浏览器: 改变圆柱外观
1. 显示流水线浏览器 2. 流水线浏览器构成 3. 修改三维体的外观
1. 显示流水线浏览器
'''用扩展的 TVTK 库绘制圆柱体''' from tvtk.api import tvtk from mon import configure_input # 用于配置图形数据映射器的输入 # 第 1 步:创建一个圆柱数据源,同时设置其高度、底面半径和分辨率（已封装为 trait # 属性） mysrc = tvtk.CylinderSource(height = 1.0, radius = 0.309, resolution = 60) print(mysrc) # 第 2 步:用 PolyDataMapper（数据映射器） 将源数据转换为图形数据 mymap = tvtk.PolyDataMapper() configure_input(mymap, mysrc) # 配置映射器的输入 # 第 3 步:创建一个 Actor（模型实体） myact = tvtk.Actor(mapper = mymap) # 创建的同时就将图形数据传给实体 # 第 4 步:创建一个场景（渲染器）,将 Actor 添加到场景中 myren = tvtk.Renderer(background = (0.6, 0.8, 1.0)) myren.add_actor(myact) # 第 5 步:创建一个图形窗口,将场景添加到窗口 mywin = tvtk.RenderWindow(size = (500, 300)) # 创建的同时就设置窗口尺寸 mywin.add_renderer(myren) # 第 6 步:给窗口增加交互功能 myint = tvtk.RenderWindowInteractor(render_window = mywin) # 第 7 步:初始化并启动窗口,同时打开交互 myint.initialize() myint.start()
机械制图——三维绘图基础
⑤恢复：
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”）
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”）
三维绘图的基础操作课件
三维绘图的基础操作
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13.5.1 绘制旋转曲面
➢使用【旋转曲面】命令可以将曲线或轮廓（如直线、圆弧、 椭圆、椭圆弧、多边形和闭合多段线等）绕指定的旋转轴 旋转一定的角度，从而创建出旋转曲面。旋转轴可以是直 线，也可以是开放的二维或三维多段线。
➢在AutoCAD 2015中可以通过以下几种方法启动【旋转曲面】 命令：
向。
三维绘图的基础操作
15
13.4 三维实体的显示控制
➢使用三维网格编辑工具可以优化三 维网格，调整网格平滑度、编辑网 格面和控制实体显示模型质量等。
三维绘图的基础操作
16
13.4.1 控制曲面光滑度
➢ 当使用【消隐】、【视觉样式】等命令时，AutoCAD将会使用很多的 小矩形面来替代三维实体的真实曲面，这时可以通过设置【渲染对象 的平滑度】功能来控制三维实体的曲面光滑度，平滑度越高，显示将 越平滑，但是系统也需要更长的时间来运行重生成、平移或缩放对象 的操作。
➢ 为了更好地辅助绘图，经常需要修改坐标系的原点位置和坐标方向，这就需要使用可变 的用户坐标系。在默认情况下，用户坐标系统和世界坐标系统重合，用户可以在绘图过 程中根据具体需要来定义UCS。
➢ 用户坐标系具有很大的灵活性和适应性。在创建过程中，某些特征的生成方向是固定的， 并且特征之间的相对位置不可更改。例如，在创建螺纹时，螺纹实体总是沿Z轴方向生成， 这时候需要灵活变换坐标系的位置和方向来满足设计要求。
➢ 在AutoCAD 2015中可以通过以下几种方法快速设置特殊视点：
菜单栏：执行【视图】|【三维视图】命令。 功能区：切换至【视图】选项卡，单击【视图】面板中的各个工具按钮。 视图快捷控件：在绘图区中，展开视图快捷控件。
三维绘图的基础操作
Auto CAD 2014中文版实用教程13
3．选项说明 （1）起点角度如果设置为非零值，平面将从生成路径曲 线位置的某个偏移处开始旋转。 （2）包含角用来指定绕旋转轴旋转的角度。 （3）系统变量SURFTAB1和SURFTAB2用来控制生成网格的 密度。SURFTAB1指定在旋转方向上绘制的网格线的数目。 SURFTAB2将指定绘制的网格线数目进行等分。 图13-10所示为利用REVSURF命令绘制的花瓶。
3．选项说明 1．指定底面的中心点 2．三点(3P） 3．两点（直径） 4．切点、切点、半径 5．椭圆 6．指定底面半径 7．指定直径 8．指定高度 9．两点（高度）10．指定轴端点11．指定顶面半径
利用前面学过的三维网格绘制的各种基本 方法，绘制如图13-1所示的足球门。 操作步骤
1．执行方式 命令行：TABSURF 菜单：绘图→建模→网格→平移网格 2．操作格式 命令：TABSURF↙ 当前线框密度：SURFTAB1=6 选择用作轮廓曲线的对象：（选择一个已经存在的轮廓曲线） 选择用作方向矢量的对象:（选择一个方向线） 3．选项说明 （1）轮廓曲线（2）方向矢量
一个曲面绘制完成后，有时需要修改其中的错误或在此基 础上形成更复杂的造型，本节主要讲解如何修剪曲面和延 伸曲面。 13.4.1 修剪曲面 1．执行方式 命令行：SURFTRIM 菜单：修改→曲面编辑→修剪 工具栏：曲面编辑→修剪
选择图13-25（a）中曲线1) 选择图13-25（a）中曲线2) 选择图13-25（a）中曲线3) 选择图13-25（a）中曲线4)
沿第一个方向选择曲线或曲面边:↙( 也可以继续选择相应的对象) 沿第二个方向选择曲线或曲面边:( 选择图13-25（a）中曲线5) 沿第二个方向选择曲线或曲面边:( 选择图13-25（a）中曲线6) 沿第二个方向选择曲线或曲面边:( 选择图13-25（a）中曲线7) 沿第二个方向选择曲线或曲面边:↙( 也可以继续选择相应的对象) 结果如图13-25（b）所示。
AutoCAD基础教程三维绘图基础
3
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14.1.2 第三视角法
第三视角法常称为美国方法或A法，第三视角投影法是假想将物体置于 透明的玻璃盒之中，玻璃盒的每一侧面作为投影面，按照“观察点→投影面 →物体”的相对位置关系，作正投影所得图形的方法。在ISO国际标准中第 三视角投影法规定用左下图所示的图形符号表示。
第三角画法是将机件置于第Ⅲ角内，使投影面处于观察者与机件之间 （即保持观察点→面→物的位置关系）而得到正投影的方法，如右下图所示。 从示意图中可以看出，这种画法是把投影面假想成透明的来处理的。顶视图 是从机件的上方往下看所得的视图，把所得的视图画在机件上方的投影面上； 前视图是从机件的前方往后看所得的视图，把所得的视图画在机件前方的投 影面上。
在我国第一视角投影应用比较多，通常使用第一视角投影的国家还有德 国、法国等欧洲国家。GB和ISO标准一般都使用第一视角法。在ISO国际标 准中第一角投影方法规定用左下图所示的图形符号来表示。
在图形空间中，三个互相垂直的平面将空间分为八个分角，分别称为第 Ⅰ角、第Ⅱ角、第Ⅲ角……如右下图所示。第一视角画法是将机件置于第Ⅰ 角内，使机件处于观察者与投影面之间（即保持观察点→物→面的位置关系） 而得到正投影的方法。
”选项。 执行CYLINDER命令。
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14.4.4 绘制圆锥体
使用CONE(圆锥体)命令可以创建实心圆锥体或圆台体的三维图形，该 命令以圆或椭圆为底，垂直向上对称地变细直至一点，如左下图和右下图所 示为圆锥体和圆台体。执行“圆锥体”命令有如下3种常用方法。 选择“绘图”｜“建模”｜“圆锥体”命令。 在“建模”面板中单击“长方体”下拉按钮，在下拉列表中选择“圆锥
体”选项。 执行CONE命令。
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14.1.2 第三视角法
第三视角法常称为美国方法或A法，第三视角投影法是假想将物体置于 透明的玻璃盒之中，玻璃盒的每一侧面作为投影面，按照“观察点→投影面 →物体”的相对位置关系，作正投影所得图形的方法。在ISO国际标准中第 三视角投影法规定用左下图所示的图形符号表示。
第三角画法是将机件置于第Ⅲ角内，使投影面处于观察者与机件之间 （即保持观察点→面→物的位置关系）而得到正投影的方法，如右下图所示。 从示意图中可以看出，这种画法是把投影面假想成透明的来处理的。顶视图 是从机件的上方往下看所得的视图，把所得的视图画在机件上方的投影面上； 前视图是从机件的前方往后看所得的视图，把所得的视图画在机件前方的投 影面上。
在我国第一视角投影应用比较多，通常使用第一视角投影的国家还有德 国、法国等欧洲国家。GB和ISO标准一般都使用第一视角法。在ISO国际标 准中第一角投影方法规定用左下图所示的图形符号来表示。
在图形空间中，三个互相垂直的平面将空间分为八个分角，分别称为第 Ⅰ角、第Ⅱ角、第Ⅲ角……如右下图所示。第一视角画法是将机件置于第Ⅰ 角内，使机件处于观察者与投影面之间（即保持观察点→物→面的位置关系） 而得到正投影的方法。
”选项。 执行CYLINDER命令。
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14.4.4 绘制圆锥体
使用CONE(圆锥体)命令可以创建实心圆锥体或圆台体的三维图形，该 命令以圆或椭圆为底，垂直向上对称地变细直至一点，如左下图和右下图所 示为圆锥体和圆台体。执行“圆锥体”命令有如下3种常用方法。 选择“绘图”｜“建模”｜“圆锥体”命令。 在“建模”面板中单击“长方体”下拉按钮，在下拉列表中选择“圆锥
体”选项。 执行CONE命令。
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5AutoCAD教程(三维绘图)课件
三维阵列
三维阵列：3DARRAY 修改 | 三维操作 | 三维阵列 将图形进行空间三维阵列
对齐
对齐：ALIGN（3DALIGN） 修改 | 三维操作 | 对齐（三维对齐） 将图形进行空间对齐，通过指定三对点，
便于装配。
分解
分解实体：EXPLODE 修改工具栏上 将实体分解为下一级对象，可逐级分解 直至最简单对象。
干涉
干涉：INTERFERE 修改 | 三维操作 | 干涉检查 用两个或多个实体的公共部分创建复合
实体。
剖切
剖切实体：SLICE 修改 | 三维操作 | 剖切 将实体用面切割成两部份，可选择都保
留或保留其中一部分。
实体编辑
修改 | 实体编辑，实体编辑工具拦 拉伸面：EXTRUDE 移动面：MOVE 偏移面：OFFSET 删除面 旋转面：ROTATE 倾斜面
15 三维操作和编辑
修改 | 三维操作
三维移动
三维旋转：3DMOVE 修改 | 三维操作 | 三维移动 将图形沿空间的两点移动到另一个位置。
三维旋转
三维旋转：3DROTATE 修改 | 三维操作 | 三维旋转 将对象绕空间任意轴旋转，注意旋转方
向。
三维镜像
三维镜像：MIRROR3D 修改 | 三维操作 | 三维镜像 将图形对空间任意平面镜像
测视图） 视点预置：设置在XY平面内与X轴的夹角；
设置与XY平面的夹角，与经度、纬度类 似。
三维动态观察
视图 | 动态观察 | 自由动态观察 出现控制球，拖动进行旋转动态观察。 在快捷菜单里有很多选择。 其他导航模式 | 连续动态观察，使目标
连续转动。 其他导航模式 | 受约束的动态观察，水
第13章 三维绘图基础
13.4.3 利用对话框设置视点 通过“视点预置”对话框，用户可以形象直观地设置视点。 通过“视点预置”对话框，用户可以形象直观地设置视点。打 开 “ 视 点 预 置 ” 对 话 框 的 命 令 是 DDVPOINT ， 利 用 “ 视 图 ” |“ 三 维 视 图 ” |“ 预 置 视 点 ” 命 令 可 启 动 此 命 令 。 执 行 DDVPOINT命令 ， AutoCAD弹出下图所示的 “ 视点预置 ” 对 命令， 弹出下图所示的“ 命令 弹出下图所示的 视点预置” 话框。 话框。 对话框中， 绝对于WCS”和“相 对话框中，“绝对于 和 对于UCS”两个单选按钮分别用于 两个单选按钮分别用于 对于 确 定 是 相 对 于 WCS 还 是 相 对 于 UCS设置视点 。 可以利用对应的 设置视点。 设置视点 图像确定视点的对应角度值， 图像确定视点的对应角度值 ， 或 通过文本框输入角度值。 “ 设置 通过文本框输入角度值 。 为平面视图” 为平面视图 ” 按钮用于设置对应 的平面视图。 的平面视图 。 通过对话框确定视 点后，单击“确定”按钮， AutoCAD按该视点显示图形。 按该视点显示图形。 按该视点显示图形
功能区
ViewCube 光标 坐标系图标 绘图窗口
AutoCAD 2010的三维建模工作空间除有菜单浏览器、 快速 的三维建模工作空间除有菜单浏览器、 的三维建模工作空间除有菜单浏览器 访问工具栏等外， 还有功能区、 访问工具栏等外 ， 还有功能区 、 ViewCube等 ， 下面主要介 等 绍与经典工作界面的不同之处。 绍与经典工作界面的不同之处。 1．坐标系图标 ． 坐标系图标显示成了三维图标， 坐标系图标显示成了三维图标，而且默认显示在当前坐标系 的坐标原点位置，而不是显示在绘图窗口的左下角位置。 的坐标原点位置，而不是显示在绘图窗口的左下角位置。 2．光标 ． 在图13-1所示的三维建模工作空间中，光标显示出了 轴。此 所示的三维建模工作空间中， 在图 所示的三维建模工作空间中 光标显示出了z轴 用户可以单独控制是否在十字光标中显示z轴以及坐标 外 ， 用户可以单独控制是否在十字光标中显示 轴以及坐标 轴标签。 轴标签。 3．栅格 ． 用栅格线代替了栅格点，并且在主栅格线之间又细分了栅格。 用栅格线代替了栅格点，并且在主栅格线之间又细分了栅格。 4．功能区 ． 功能区中有“默认” 网格建模” 渲染” 插入” 功能区中有“默认”、“网格建模”、“渲染”、“插入”、 注释” 视图” 管理” 输出” 个选项卡 “注释”、“视图”、“管理”和“输出”8个选项卡 ，每 一选项卡中又有一些面板， 一选项卡中又有一些面板，每一面板上有一些对应的命令按 钮。
AutoCAD实训教程项目十三绘制三维图
4）有关说明及提示
上一个（P）：恢复上一个 UCS。
03
对象（OB）：根据选定对象定义 新的坐标系。
04
01
面（F）：将UCS与选定实体对象 的面对正。
02
命名（NA）：为新建的用户坐标 命名。
4）有关说明及提示
（5）视图（V）：以垂直于视图方向 （平行于屏幕）的平面为XY平面来建立 新的坐标系。
单击“视图”→“三维视图”→“平面视图 ”→“当前UCS”，命令行提示如下。 命令：_plan 输入选项［当前 UCS（C）/UCS（U）/世界（W ）］<当前 UCS>:
（三）视点设置
4）有关说明及提示
（1）当前UCS（C）：表示创建当前 UCS的XY平面视图。
（3）世界（W）：创建WCS的XY平 面视图。
项目十三 绘ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ三维图
AutoCAD
一、知识目标
01 掌握三维绘图的基本命令。 02 掌握由二维平面图形创建三维实体的方法。 03 掌握三维实体的操作方法。 04 掌握三维实体的基本编辑方法。
二、技能目标
能够利用三维命令创建组合实体模型。
三、项目描述
绘制图13-1所示的轴承架，并通过设置视点观察三维实体。
2）执行命令的方法
（1）动态观察工具栏：单击“自由动态观察” 按钮。
（2）命令行：输入3dforbit，按Enter键。
（3）菜单：“视图”→“动态观察”→“自由动态观 察”。
五）三维图形的显示
1.消隐图形
1）功能
利用“hide”命令可以暂时隐藏位于实体背后的被遮挡的轮廓线，只显示三维实体的可见轮廓线，从而使三 维实体的立体感更强。
（2）UCS（U）：允许用户选择已经 命名的UCS，AutoCAD 2010将生成 该UCS的XY平面视图。
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按钮 。
使用【直纹曲面】命令，可以在两条直线或曲线之间创建
一个曲面的多边形网格。
在AutoCAD 2014中可以通过以下几种方法启动【直纹曲面 】命令：
菜单栏：执行【绘图】|【建模】|【网格】|【直纹网格】命令。 命令行：在命令行中输入RULESURF命令。 功能区：切换至【网格】选项卡，单击【图元】面板中的【建模，网格，直纹曲面】
【螺旋线】是指一个固定点向外以底面所 在平面的法线方向，以指定的半径、高度 或圈数旋绕而形成的规律曲线，一般常用 作切除螺栓螺纹特征的扫描路径。
在AutoCAD 2014中可以通过以下几种方法 启动【螺旋线】命令：
菜单栏：执行【绘图】｜【螺旋】命令。 命令行：在命令行中输入HELIX命令。 功能区：在【常用】选项卡中，单击【绘图】面板中的【螺旋】按钮 。
越长。曲面轮廓素线的数目默认值是4，如果需要对其进行设 置。使用ISOLINES系统变量可以控制对象上每个曲面的轮廓线 数目。 在AutoCAD 2014中可以通过以下几种方法控制曲面网格数量：
命令行：在命令行中输入ISOLINES命令。
网格密度控制曲面上镶嵌面的数量，它包含M乘N个顶点 的矩阵定义，类似于由行和列组成的栅格。SURFTAB1为 【直纹曲面】、【平移曲面】设置要生成的列表数目，同
中文版
实用教程
本章导读：
AutoCAD不仅具有强大的二维绘图功能 ，而且还具备同样强大的三维绘图功能 。使用三维绘图功能可以绘制三维的线 、实体、平面以及曲面等。在进行三维 绘图之前，需要了解设置三维坐标系、 视点设置、三维实体显示控制、三维曲 面和三维网格的绘制等内容。
了解三维建模工作空间的基础知识 熟悉三维坐标系的设置方法 掌握视点的设置方法 熟悉三维实体的显示控制方法 掌握三维曲面的绘制方法 掌握三维网格的绘制方法
视点用于在三维模型空间中观察模 型的位置。建立三维视图时离不开 观察视点的调整，通过不同的观察 视点，可以观察立体模型的不同侧 面效果。视点的设置包含有【视点 预设】和【设置视点】命令两种设 置方式。
平面视图是从Z轴正方向垂直向下观察模型的 一种方式，此时观察方向垂直指向XY平面，X 轴指向右，Y轴指向上。创建平面视图时，选 取的平面可以是基于当前用户坐标系、以前保 存的用户坐标系或世界坐标系，且平面视图仅 能影响当前视口中的视图。
时为【旋转曲面】和【边界曲面】设置在M方向上的网格 密度。SURFTAB2为【旋转曲面】和【边界曲面】设置在 M方向上的网格密度。
在二维线框模式下，三维实体的曲面用曲线来表示，并称 这些曲面为网格。用户可以在【选项】对话框中来控制三 维实体的显示质量，在绘图区单击鼠标右键，在右键快捷 菜单中，选择【选项】选项，打开【选项】对话框，切换 至【显示】选项卡，在【显示精度】选项组中修改各参数 ，可以控制实体模型的显示质量。
在AutoCAD 2014中可以通过以下几种方法快速设置特殊视点：
菜单栏：执行【视图】|【三维视图】命令。 功能区：切换至【视图】选项卡，单击【视图】面板中的各个工具按钮。 视图快捷控件：在绘图区中，展开视图快捷控件。
使用ViewCube可以调整视图方向以及在标准视图与等距视图间进行切换。 ViewCube工具是一种可单击、可拖动的常驻界面，用户可以用它在模型的标 准视图和等轴测视图之间切换。ViewCube工具打开以后，以不活动状态和活 动状态显示在窗口一角。单击【ViewCube】工具的预定义区域或拖动工具， 界面图形就会自动转换到相应的方向视图。单击ViewCube工具旁边的两个弯 箭头按钮，可以绕视图中心将当前视图顺时针或逆时针旋转90°。
AutoCAD三维建模空间是一个三维立体空间，其界面与草图与注释空 间的相似，在此空间中可以在任意位置构建三维模型，三维建模功能 区的选项卡有：【常用】、【网格建模】、【渲染】、【插入】、【 注释】、【视图】、【管理】、和【输出】，每个选项卡下都有与之 对应的内容。由于此空间侧重的是实体建模，所以功能区中还提供了 【三维建模】、【视觉样式】、【光源】、【材质】、【渲染】和【 导航】等面板，这些都为创建、观察三维图形，以及对附着材质、创 建动画、设置光源等操作，提供了非常便利的环境。
为了更好地辅助绘图，经常需要修改坐标系的原点位置和坐标方向，这就需要使用可 变的用户坐标系。在默认情况下，用户坐标系统和世界坐标系统重合，用户可以在绘 图过程中根据具体需要来定义UCS。
用户坐标系具有很大的灵活性和适应性。在创建过程中，某些特征的生成方向是固定 的，并且特征之间的相对位置不可更改。例如，在创建螺纹时，螺纹实体总是沿Z轴方 向生成，这时候需要灵活变换坐标系的位置和方向来满足设计要求。
功能，绘制样条曲线。
⑥ 修改图形。调用E【删除】命令，删除多余的图形；调用L【直线】命令，结合【端点捕 捉】功能，连接直线。
三维模型除了规则的几何体之外，还有许 多不规则的形体，如曲面等，使用【三维 网格】命令可以绘制这些非规则的曲面。 可以创建的三维网格包含有网格长方体、 网格圆柱体、网格球体、网格棱锥体和网 格圆锥体等。
在AutoCAD 2014中可以通过以下几种方法设置曲面的光滑度：
功能区：在【常用】选项卡中，单击【网格】面板上的【提高平滑度】按钮 或【降低 平滑度】按钮 。
执行以上命令后，可以对曲面的光滑度进行调整。
在AutoCAD中，每个实体的曲面都是由曲面轮廓线表示的，轮 廓曲面素线越多，其显示效果越好，但渲染图形时所需时间也
、椭圆、椭圆弧、多边形和闭合多段线等）绕指定的旋转
轴旋转一定的角度，从而创建出旋转曲面。旋转轴可以是
直线，也可以是开放的二维或三维多段线。
在AutoCAD 2014中可以通过以下几种方法启动【旋转曲面 】命令：
菜单栏：执行【绘图】|【建模】|【网格】|【旋转网格】命令。 命令行：在命令行中输入REVSURF命令。 功能区：切换至【网格】选项卡，单击【图元】面板中的【建模，网格，旋转曲面】按钮 。
使用【坐标系图标】功能可以控制坐标系图标的 可见性。
在AutoCAD 2014中可以通过以下几种方法启动【 坐标系图标】命令：
命令行：在命令行中输入UCSICON命令。 功能区：在【视图】选项卡中，单击【坐标】面板中的【UCS图标，特性…..】按钮 。
打开文件。单击【快速访问】工具栏中的【打开】按钮 ， 打开本书配套光盘中的“第13章/13.2.4 课堂实例——新建 UCS坐标系.dwg”素材文件，如图13-6所示。
按钮 。
① 新建图层。新建空白文件。调用LA【图层】命令，打开【图层特性管理器】选项板，新 建【轮廓线】和【中心线】图层。
② 绘制图形。将【中心线】图层置为当前。调用L【直线】命令，绘制两条中心线。 ③ 偏移图形。调用O【偏移】命令，将新绘制的垂直中心线向左右两侧进行偏移操作。 ④ 偏移图形。调用O【偏移】命令，将新绘制的水平中心线向上进行偏移操作。 ⑤ 绘制图形。将【轮廓线】图层置为当前。调用SPL【样条曲线】命令，结合【端点捕捉】
新建坐标系。在命令行中输入UCS【坐标系】命令并回车， 创建坐标系。
三维视图的设置主要包括视点、平面视图以及视 觉样式三个方面，变换视图和视觉样式主要有两 种作用：一是为了将观察方向定位在模型的某一 角度，以便创建下一个特征；另一方面是为了修 改实体模型的显示效果。在三维建模环境中，为 了创建和编辑三维图形各部分的结构特征，需要 不断的调整显示方式和视图位置，以方便绘图和 模型编辑。
① 打开文件。单击【快速访问】工具栏中的【打开】按钮 ，打开本书配套光盘中的“第13 章/13.3.5 课堂实例——利用ViewCube工具切换视图.dwg”素材文件。
② 单击平面。在ViewCube工具上，单击【上】平面。 ③ 调整视图。模型的视图方向调整到俯视的方向。 ④ 单击角点。在ViewCube工具上，单击【上】平面的右下角点。 ⑤ 调整视图。模型的视图方向调整到东南等轴测的方向。 ⑥ 单击边线。在ViewCube工具上，单击【前】、【右】两平面相交边线。 ⑦ 调整视图。模型的视图方向调整到自定义视图的方向。 ⑧ 调整视图。在ViewCube工具上，单击【右】平面，模型的视图方向调整到右视图的方向。
在AutoCAD 2014中可以通过以下几种方法命令。 命令行：在命令行中输入PLAN命令。
AutoCAD 2014提供了三维视图命令，用于三维视图与二维视图之间的 转换。在进行三维绘图时，经常要用到一些特殊的视点（俯视、左视 等），使用【视点】命令进行相应坐标值的输入会比较麻烦。 AutoCAD将这些常用的特殊视点列出来，用户可以在使用时对这些视 点进行快速设置。
【世界坐标系】是系统默认的初始坐标系，它的 原点及各个坐标轴方向固定不变，对于二维图形 绘制，世界坐标系能够满足要求。在【常用】选 项卡中，单击【坐标】面板中的【世界】按钮 ， 可以用来切换回模型或视图的世界坐标系。
在AutoCAD中，用户坐标系为坐标输入、操作平面和观察提供一种可变动的坐标系。 用户坐标系（User coordinate System）是指当前可以实施绘图操作的默认的坐标系，在 任何情况下都有且仅有一个当前用户坐标系。用户坐标系由用户来指定，定义一个用 户坐标系即改变原点（0，0，0）的位置以及XY平面和Z轴的方向，成一个坐标系。它 的建立使得三维建模绘图变得很方便。
在AutoCAD 2014中，单击打开默认工作界面上的【工作空间】列表框 ，在下拉列表中选择【三维建模】工作空间，切换AutoCAD 2014默认 空间到【三维基础】工作空间。
AutoCAD的三维坐标系由原点引出的相互 垂直的3个坐标轴构成，这三个坐标轴分别 称为X轴、Y轴、Z轴，交点为坐标系的原点 ，也就是各个坐标轴的坐标零点。从原点 出发，沿坐标轴正方向上的点用正坐标值 度量，沿坐标轴负方向上的点用负的坐标 值度量。在三维空间中，任意一点的位置 由它的三维坐标（x,y,z）唯一确定。
使用【直纹曲面】命令，可以在两条直线或曲线之间创建
一个曲面的多边形网格。
在AutoCAD 2014中可以通过以下几种方法启动【直纹曲面 】命令：
菜单栏：执行【绘图】|【建模】|【网格】|【直纹网格】命令。 命令行：在命令行中输入RULESURF命令。 功能区：切换至【网格】选项卡，单击【图元】面板中的【建模，网格，直纹曲面】
【螺旋线】是指一个固定点向外以底面所 在平面的法线方向，以指定的半径、高度 或圈数旋绕而形成的规律曲线，一般常用 作切除螺栓螺纹特征的扫描路径。
在AutoCAD 2014中可以通过以下几种方法 启动【螺旋线】命令：
菜单栏：执行【绘图】｜【螺旋】命令。 命令行：在命令行中输入HELIX命令。 功能区：在【常用】选项卡中，单击【绘图】面板中的【螺旋】按钮 。
越长。曲面轮廓素线的数目默认值是4，如果需要对其进行设 置。使用ISOLINES系统变量可以控制对象上每个曲面的轮廓线 数目。 在AutoCAD 2014中可以通过以下几种方法控制曲面网格数量：
命令行：在命令行中输入ISOLINES命令。
网格密度控制曲面上镶嵌面的数量，它包含M乘N个顶点 的矩阵定义，类似于由行和列组成的栅格。SURFTAB1为 【直纹曲面】、【平移曲面】设置要生成的列表数目，同
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实用教程
本章导读：
AutoCAD不仅具有强大的二维绘图功能 ，而且还具备同样强大的三维绘图功能 。使用三维绘图功能可以绘制三维的线 、实体、平面以及曲面等。在进行三维 绘图之前，需要了解设置三维坐标系、 视点设置、三维实体显示控制、三维曲 面和三维网格的绘制等内容。
了解三维建模工作空间的基础知识 熟悉三维坐标系的设置方法 掌握视点的设置方法 熟悉三维实体的显示控制方法 掌握三维曲面的绘制方法 掌握三维网格的绘制方法
视点用于在三维模型空间中观察模 型的位置。建立三维视图时离不开 观察视点的调整，通过不同的观察 视点，可以观察立体模型的不同侧 面效果。视点的设置包含有【视点 预设】和【设置视点】命令两种设 置方式。
平面视图是从Z轴正方向垂直向下观察模型的 一种方式，此时观察方向垂直指向XY平面，X 轴指向右，Y轴指向上。创建平面视图时，选 取的平面可以是基于当前用户坐标系、以前保 存的用户坐标系或世界坐标系，且平面视图仅 能影响当前视口中的视图。
时为【旋转曲面】和【边界曲面】设置在M方向上的网格 密度。SURFTAB2为【旋转曲面】和【边界曲面】设置在 M方向上的网格密度。
在二维线框模式下，三维实体的曲面用曲线来表示，并称 这些曲面为网格。用户可以在【选项】对话框中来控制三 维实体的显示质量，在绘图区单击鼠标右键，在右键快捷 菜单中，选择【选项】选项，打开【选项】对话框，切换 至【显示】选项卡，在【显示精度】选项组中修改各参数 ，可以控制实体模型的显示质量。
在AutoCAD 2014中可以通过以下几种方法快速设置特殊视点：
菜单栏：执行【视图】|【三维视图】命令。 功能区：切换至【视图】选项卡，单击【视图】面板中的各个工具按钮。 视图快捷控件：在绘图区中，展开视图快捷控件。
使用ViewCube可以调整视图方向以及在标准视图与等距视图间进行切换。 ViewCube工具是一种可单击、可拖动的常驻界面，用户可以用它在模型的标 准视图和等轴测视图之间切换。ViewCube工具打开以后，以不活动状态和活 动状态显示在窗口一角。单击【ViewCube】工具的预定义区域或拖动工具， 界面图形就会自动转换到相应的方向视图。单击ViewCube工具旁边的两个弯 箭头按钮，可以绕视图中心将当前视图顺时针或逆时针旋转90°。
AutoCAD三维建模空间是一个三维立体空间，其界面与草图与注释空 间的相似，在此空间中可以在任意位置构建三维模型，三维建模功能 区的选项卡有：【常用】、【网格建模】、【渲染】、【插入】、【 注释】、【视图】、【管理】、和【输出】，每个选项卡下都有与之 对应的内容。由于此空间侧重的是实体建模，所以功能区中还提供了 【三维建模】、【视觉样式】、【光源】、【材质】、【渲染】和【 导航】等面板，这些都为创建、观察三维图形，以及对附着材质、创 建动画、设置光源等操作，提供了非常便利的环境。
为了更好地辅助绘图，经常需要修改坐标系的原点位置和坐标方向，这就需要使用可 变的用户坐标系。在默认情况下，用户坐标系统和世界坐标系统重合，用户可以在绘 图过程中根据具体需要来定义UCS。
用户坐标系具有很大的灵活性和适应性。在创建过程中，某些特征的生成方向是固定 的，并且特征之间的相对位置不可更改。例如，在创建螺纹时，螺纹实体总是沿Z轴方 向生成，这时候需要灵活变换坐标系的位置和方向来满足设计要求。
功能，绘制样条曲线。
⑥ 修改图形。调用E【删除】命令，删除多余的图形；调用L【直线】命令，结合【端点捕 捉】功能，连接直线。
三维模型除了规则的几何体之外，还有许 多不规则的形体，如曲面等，使用【三维 网格】命令可以绘制这些非规则的曲面。 可以创建的三维网格包含有网格长方体、 网格圆柱体、网格球体、网格棱锥体和网 格圆锥体等。
在AutoCAD 2014中可以通过以下几种方法设置曲面的光滑度：
功能区：在【常用】选项卡中，单击【网格】面板上的【提高平滑度】按钮 或【降低 平滑度】按钮 。
执行以上命令后，可以对曲面的光滑度进行调整。
在AutoCAD中，每个实体的曲面都是由曲面轮廓线表示的，轮 廓曲面素线越多，其显示效果越好，但渲染图形时所需时间也
、椭圆、椭圆弧、多边形和闭合多段线等）绕指定的旋转
轴旋转一定的角度，从而创建出旋转曲面。旋转轴可以是
直线，也可以是开放的二维或三维多段线。
在AutoCAD 2014中可以通过以下几种方法启动【旋转曲面 】命令：
菜单栏：执行【绘图】|【建模】|【网格】|【旋转网格】命令。 命令行：在命令行中输入REVSURF命令。 功能区：切换至【网格】选项卡，单击【图元】面板中的【建模，网格，旋转曲面】按钮 。
使用【坐标系图标】功能可以控制坐标系图标的 可见性。
在AutoCAD 2014中可以通过以下几种方法启动【 坐标系图标】命令：
命令行：在命令行中输入UCSICON命令。 功能区：在【视图】选项卡中，单击【坐标】面板中的【UCS图标，特性…..】按钮 。
打开文件。单击【快速访问】工具栏中的【打开】按钮 ， 打开本书配套光盘中的“第13章/13.2.4 课堂实例——新建 UCS坐标系.dwg”素材文件，如图13-6所示。
按钮 。
① 新建图层。新建空白文件。调用LA【图层】命令，打开【图层特性管理器】选项板，新 建【轮廓线】和【中心线】图层。
② 绘制图形。将【中心线】图层置为当前。调用L【直线】命令，绘制两条中心线。 ③ 偏移图形。调用O【偏移】命令，将新绘制的垂直中心线向左右两侧进行偏移操作。 ④ 偏移图形。调用O【偏移】命令，将新绘制的水平中心线向上进行偏移操作。 ⑤ 绘制图形。将【轮廓线】图层置为当前。调用SPL【样条曲线】命令，结合【端点捕捉】
新建坐标系。在命令行中输入UCS【坐标系】命令并回车， 创建坐标系。
三维视图的设置主要包括视点、平面视图以及视 觉样式三个方面，变换视图和视觉样式主要有两 种作用：一是为了将观察方向定位在模型的某一 角度，以便创建下一个特征；另一方面是为了修 改实体模型的显示效果。在三维建模环境中，为 了创建和编辑三维图形各部分的结构特征，需要 不断的调整显示方式和视图位置，以方便绘图和 模型编辑。
① 打开文件。单击【快速访问】工具栏中的【打开】按钮 ，打开本书配套光盘中的“第13 章/13.3.5 课堂实例——利用ViewCube工具切换视图.dwg”素材文件。
② 单击平面。在ViewCube工具上，单击【上】平面。 ③ 调整视图。模型的视图方向调整到俯视的方向。 ④ 单击角点。在ViewCube工具上，单击【上】平面的右下角点。 ⑤ 调整视图。模型的视图方向调整到东南等轴测的方向。 ⑥ 单击边线。在ViewCube工具上，单击【前】、【右】两平面相交边线。 ⑦ 调整视图。模型的视图方向调整到自定义视图的方向。 ⑧ 调整视图。在ViewCube工具上，单击【右】平面，模型的视图方向调整到右视图的方向。
在AutoCAD 2014中可以通过以下几种方法命令。 命令行：在命令行中输入PLAN命令。
AutoCAD 2014提供了三维视图命令，用于三维视图与二维视图之间的 转换。在进行三维绘图时，经常要用到一些特殊的视点（俯视、左视 等），使用【视点】命令进行相应坐标值的输入会比较麻烦。 AutoCAD将这些常用的特殊视点列出来，用户可以在使用时对这些视 点进行快速设置。
【世界坐标系】是系统默认的初始坐标系，它的 原点及各个坐标轴方向固定不变，对于二维图形 绘制，世界坐标系能够满足要求。在【常用】选 项卡中，单击【坐标】面板中的【世界】按钮 ， 可以用来切换回模型或视图的世界坐标系。
在AutoCAD中，用户坐标系为坐标输入、操作平面和观察提供一种可变动的坐标系。 用户坐标系（User coordinate System）是指当前可以实施绘图操作的默认的坐标系，在 任何情况下都有且仅有一个当前用户坐标系。用户坐标系由用户来指定，定义一个用 户坐标系即改变原点（0，0，0）的位置以及XY平面和Z轴的方向，成一个坐标系。它 的建立使得三维建模绘图变得很方便。
在AutoCAD 2014中，单击打开默认工作界面上的【工作空间】列表框 ，在下拉列表中选择【三维建模】工作空间，切换AutoCAD 2014默认 空间到【三维基础】工作空间。
AutoCAD的三维坐标系由原点引出的相互 垂直的3个坐标轴构成，这三个坐标轴分别 称为X轴、Y轴、Z轴，交点为坐标系的原点 ，也就是各个坐标轴的坐标零点。从原点 出发，沿坐标轴正方向上的点用正坐标值 度量，沿坐标轴负方向上的点用负的坐标 值度量。在三维空间中，任意一点的位置 由它的三维坐标（x,y,z）唯一确定。