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第十章 三维图形绘制 【学习要点】 1.建立三维空间的概念 2.掌握三维形体的创建 3.掌握三维形体的编辑 4.掌握三维形体的修改 在前面的相关章节中我们学习了二维图形的绘制和编辑等知识，它基本上能满足用户绘制平面图形的需要。我们日常绘制的图形大多数是三维物体的二维投影图，这种图形广泛应用于机械制造、建筑工程等领域。但这种方式存在缺陷，用户不能观察产品的实际设计效果。为此，AutoCAD提供了三维图形功能。AutoCAD支持三种三维模型，它们是：线框模型、表面模型和实体模型。每种模型均有自己的创建和编辑方法。 线框模型描述的是三维对象的框架。它仅由描述对象的点、直线和曲线构成，不含描述表面的信息。我们可以将二维图形放置在三维空间的任意位置来生成线框模型，也可以使用AutoCAD提供的三维线框对象或三维坐标来创建三维模型。通常我们都是利用直线绘制命令，输入三维坐标点来创建三维线框模型。 表面模型比线框模型复杂得多，它不仅定义了三维对象的边，而且定义了三维对象的表面。表面模型由表面组成，表面不透明，且能挡住视线。 AutoCAD的表面模型使用多边形网格定义对象的棱面模型。由于网格表面是平面的，因此使用多边形网格只能近似地模拟曲面。建立表面模型的命令在【】【】【】【】【】【】@符号。例如点B（@30，60，80），表示该点相对于上一点的X、Y、Z三个坐标值的增量分别为30，60，80。 事实上，三维点坐标输入法与2D点坐标输入完全一致，仅增加一个Z坐标即可。它广泛用于创建三维线框等模型。 （a） （b） （c） 图10-1 三维坐标输入法 （二）球面坐标（如图10-1b所示） 球面坐标输入法是指当命令行出现输入点的提示后，用户直接输入该点与当前坐标系原点的距离，该点同坐标原点的连线在XOY平面上的投影与X轴的夹角值，该点同坐标原点的连线和XOY平面有夹角值，并在这三项之间用“”号隔开。 例如，点A（807060)，表示该点与当前坐标的原点距离为80、该点同坐标原点的连线在XOY平面上的投影与X轴的夹角值为70°、该点同坐标原点的连线和XOY平面的夹角值为60°,如图10-1（b）所示。 球面坐标输入法也有绝对和相对两种输入方式，这两种输入方式的使用方法与三维点坐标输入法中两种坐标输入方式的使用方法相同，利用相对坐标只要在输入值前加提示@符号即可。其实，这种方法就是由平面极坐标概念演变而来的，适用于创建球面上的点。 （三）柱面坐标（如图10-1c所示） 柱面坐标输入法是指当命令行出现输入点的提示后，用户直接输入该点在当前坐标系XOY平面上的投影和当前坐标系原点的距离，该点同坐标原点的连线在XOY平面上的投影与X轴的夹角值，该点的Z坐标值，并在前两个值之间用“”号隔开。 例如，点A（8070，60)，表示该点与当前坐标系XOY平面上的投影和当前坐标系原点的距离为80，该点同坐标原点的连线在XOY平面上的投影与X轴的夹角值为70°，该点的Z坐标值为60，如图10-1（c）所示。 柱面坐标输入法也有绝对和相对两种输入方式，这两种输入方式的使用方法与三维点坐标输入法中两种坐标输入方式的使用方法相同，利用相对坐标只要在输入值前加提示@符号即可。这种方法也是由平面极坐标概念演变而来的，适用于创建柱面上的点。 二、用户坐标系UCS 用户坐标系UCS，顾名思义，就是用户自己定义的坐标系，它是一个可变化的坐标系。用户坐标系UCS的坐标轴方向按照右手法则定义，如图10-2所示。 采用世界坐标系，图形的绘制与编辑只能在一个固定的坐标系中进行，对绘制三维图形尤其是比较复杂的三维图形造成一定的困难。为适应绘图需要，AutoCAD允许用户在世界坐标系的基础上定义用户坐标系，这种坐标系的原点可以是空间任意一点，同时可采用任意方式旋转或倾斜其坐标轴。用户坐标系与世界坐标系的图标有所区别，如图10-3为几种UCS图标。 图10-2 “右手定则”定坐标轴正向 图10-3 UCS图标 （一）UCS图标样式的选择方法 通过下拉菜单，选择【】【】【】【】）UCS图标的显示及其外观。“二维”单选按钮用于显示二维图标，不显示Z轴，如图10-4（a）UCS图标，则X和Y轴显示三维圆锥体形箭头。如果不选择“圆锥体”则显示二维箭头。“线宽”下拉列表可控制选中三维UCS图标的线宽，可选1、2或3个像素。】【】【】【】UCSICON 3．命令的操作： UCSICON 输入选项 [开(ON)/关(OFF)/全部(A)/非原点(N)/原点(OR)] 开： 4．选项说明 （1）开（ON）：