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AutoCAD操作


10.8.3

绘制三维多段线

如 果 要 绘 制 三 维 多 段 线 , 可 选 择 “绘 图 ”|“三 维 多 段 线 ”命 令 (3DPOLY), 此时命令行提示依次输入不同的三维空间的点,而得到一个三维多段线。 10.8.4 绘制三维螺旋线

选 择 “绘 图 ”|“螺 旋 ”命 令 , 可 以 绘 制 三 维 螺 旋 线 。 当 分 别 指 定 了 螺 旋 线 底 面 的 中 心 点 、 面 半 径 (或 直 径 )和 顶 面 半 径 (或 直 径 )后 , 令 行 显 示 如 下 提 示 。 底 命 指 定 螺 旋 高 度 或 [轴 端 点 (A)/圈 数 (T)/圈 高 (H)/扭 曲 (W)] <1.000 0>: 10.9 绘制网格

在 AutoCAD 中 ,不 仅 可 以 绘 制 三 维 曲 面 ,还 可 以 绘 制 旋 转 网 格 、平 移 网 格 、直 纹 网 格 和 边 界 网 格 。使 用 “绘 图 ”|“建 模 ”|“网 格 ”子 菜 单 中 的 命 令 绘 制 这 些曲面。 绘制平面曲面 绘制三维面与多边三维面 绘制三维网格 绘制旋转网格 绘制平移网格 绘制直纹网格 绘制边界网格

10.9.1

绘制平面曲面

在 AutoCAD 2008 中 ,选 择 “绘 图 ”|“建 模 ”|“平 面 曲 面 ”命 令 (PLANES URF), 可 以 创 建 平 面 曲 面 或 将 对 象 转 换 为 平 面 对 象 。 绘制平面曲面时,命令行显示如下提示信息。 指 定 第 一 个 角 点 或 [对 象 (O)] <对 象 >:

10.9.2

绘制三维面与多边三维面

选 择 “绘 图 ”|“建 模 ”|“网 格 ”|“三 维 面 ”命 令 (3DFACE),可 以 绘 制 三 维 面 。 三 维 面 是 三 维 空 间 的 表 面 ,它 没 有 厚 度 ,也 没 有 质 量 属 性 。由 “三 维 面 ”命 令 创 建 的每个面的各顶点可以有不同的 Z 坐标,但构成各个面的顶点最多不能超过 4 个。如果构成面的 4 个顶点共面,消隐命令认为该面是不透明的可以消隐。反 之,消隐命令对其无效。 10.9.3 绘制三维网格

选 择 “绘 图 ”|“建 模 ”|“网 格 ”|“三 维 网 格 ”命 令 (3DMESH), 可 以 根 据 指 定 的 M 行 N 列 个 顶 点 和 每 一 顶 点 的 位 置 生 成 三 维 空 间 多 边 形 网 格 。M 和 N 的 最 小 值 为 2, 表 明 定 义 多 边 形 网 格 至 少 要 4 个 点 , 其 最 大 值 为 256。 10.9.4 绘制旋转网格

选 择 “绘 图 ”|“建 模 ”|“网 格 ”|“旋 转 网 格 ”命 令 (REVSURF), 可 以 将 曲 线 绕旋转轴旋转一定的角度,形成旋转曲面。 绘制平移网格

10.9.5

选 择 “绘 图 ”|“建 模 ”|“网 格 ”|“平 移 网 格 ”命 令 (RULESURF), 可 以 将 路 径曲线沿方向矢量方向平移后构成平移曲面。 10.9.6 绘制直纹网格

选 择 “绘 图 ”|“建 模 ”|“网 格 ”|“直 纹 网 格 ”命 令 (RULESURF), 可 以 在 两 条曲线之间用直线连接从而形成直纹曲面。 绘制边界网格

10.9.7

选 择 “绘 图 ”|“建 模 ”|“网 格 ”|“边 界 网 格 ”命 令 (EDGESURF), 以 使 用 4 可 条 首 尾 连 接 的 边 创 建 三 维 多 边 形 网 格 。 这 时 可 在 命 令 行 的 “选 择 用 作 曲 面 边 界 的 对 象 1:”提 示 信 息 下 选 择 第 一 条 曲 线 , 在 命 令 行 的 “选 择 用 作 曲 面 边 界 的 对 象 2:”提 示 信 息 下 选 择 第 二 条 曲 线 , 在 命 令 行 的 “选 择 用 作 曲 面 边 界 的 对 象 3:”提 示 信 息 下 选 择 第 三 条 曲 线 , 在 命 令 行 的 “选 择 用 作 曲 面 边 界 的 对 象 4:”提 示 信 息 下选择第四条曲线。 绘制基本实体

10.10

在 AutoCAD 中 , 使 用 “绘 图 ”|“建 模 ”子 菜 单 中 的 命 令 , 或 使 用 “建 模 ” 工 具 栏 ,可 以 绘 制 多 实 体 、长 方 体 、楔 体 、圆 锥 体 、球 体 、圆 柱 体 、圆 环 体 及 棱 锥面等基本实体模型。 绘制多段体

绘制长方体与楔体 绘制圆柱体与圆锥体 绘制球体与圆环体 绘制棱锥面 绘制多段体

10.10.1

在 AutoCAD 2008 中 , 选 择 “绘 图 ”|“建 模 ”|“多 段 体 ”命 令 (POLYSOL ID), 可 以 创 建 多 段 体 或 将 对 象 转 换 为 多 段 体 。 绘制多段体时,命令行显示如下提示信息。 指 定 起 点 或 [对 象 (O)/高 度 (H)/宽 度 (W)/对 正 (J)] <对 象 >: 10.10.2 绘制长方体与楔体

选 择 “绘 图 ”|“建 模 ”|“长 方 体 ”命 令 (BOX), 在 “建 模 ”工 具 栏 中 单 击 “长 或 方 体 ”按 钮 , 都 可 以 绘 制 长 方 体 , 此 时 命 令 行 显 示 如 下 提 示 。 指 定 第 一 个 角 点 或 [中 心 (C)]: 10.10.3 绘制圆柱体与圆锥体

选 择 “绘 图 ”|“建 模 ”|“圆 柱 体 ”命 令 (CYLINDER), 或 在 “建 模 ”工 具 栏 中 单 击 “圆 柱 体 ”按 钮 , 可 以 绘 制 圆 柱 体 或 椭 圆 柱 体 。

10.10.4

绘制球体与圆环体

选 择 “绘 图 ”|“建 模 ”|“球 体 ”命 令 (SPHERE), 或 在 “建 模 ”工 具 栏 中 单 击 “球 体 ”按 钮 , 都 可 以 绘 制 球 体 。 选 择 “绘 图 ”|“建 模 ”|“圆 环 体 ”命 令 (TORUS), 在 “建 模 ”工 具 栏 中 单 击 或 “圆 环 体 ”按 钮 , 都 可 以 绘 制 圆 环 实 体 。 10.10.5 绘制棱锥面

选 择 “绘 图 ”|“建 模 ”|“棱 锥 面 ”命 令 (PYRAMID), 在 “建 模 ”工 具 栏 中 单 或 击 “棱 锥 面 ”按 钮 , 即 可 绘 制 棱 锥 面 。 10.11 通过二维图形创建实体

在 AutoCAD 中 , 过 拉 伸 二 维 轮 廓 曲 线 或 者 将 二 维 曲 线 绕 指 定 轴 旋 转 , 通 可以创建出三维实体。 将二维图形拉伸成实体 将二维图形旋转成实体 将二维图形扫掠成实体 将二维图形放样成实体 根据标高和厚度绘制三维图形 二维图形拉伸成实体

10.11.1

在 AutoCAD 中 ,选 择 “绘 图 ”|“实 体 ”|“拉 伸 ”命 令 (EXTRUDE),可 以 将 2D 对 象 沿 Z 轴 或 某 个 方 向 拉 伸 成 实 体 。 拉 伸 对 象 被 称 为 断 面 , 可 以 是 任 何 2D 封 闭 多 段 线 、圆 、椭 圆 、封 闭 样 条 曲 线 和 面 域 ,且 多 段 线 对 象 的 顶 点 数 不 能 超 过 500 个 且 不 小 于 3 个 。 10.11.2 将二维图形旋转成实体

在 AutoCAD 中 ,可 以 使 用 “绘 图 ”|“建 模 ”|“旋 转 ”命 令 (REVOLVE),将 二 维 对 象 绕 某 一 轴 旋 转 生 成 实 体 。用 于 旋 转 的 二 维 对 象 可 以 是 封 闭 多 段 线 、多 边 形 、圆 、椭 圆 、封 闭 样 条 曲 线 、圆 环 及 封 闭 区 域 。三 维 对 象 、包 含 在 块 中 的 对 象 、 有交叉或自干涉的多段线不能被旋转,而且每次只能旋转一个对象。 二维图形扫掠成实体

10.11.3

在 AutoCAD 2008 中 ,选 择 “绘 图 ”|“建 模 ”|“扫 掠 ”命 令 (SWEEP),可 以 绘 制 网 格 面 或 三 维 实 体 。如 果 要 扫 掠 的 对 象 不 是 封 闭 的 图 形 ,那 么 使 用 “扫 掠 ” 命令后得到的是网格面,否则得到的是三维实体。 使 用 “扫 掠 ”命 令 绘 制 三 维 实 体 时 , 用 户 指 定 了 封 闭 图 形 作 为 扫 掠 对 象 当 后,命令行显示如下提示信息。 选 择 扫 掠 路 径 或 [对 齐 (A)/基 点 (B)/比 例 (S)/扭 曲 (T)]: 10.11.4 将二维图形放样成实体

在 AutoCAD 2008 中 , 选 择 “绘 图 ”|“建 模 ”|“放 样 ”命 令 , 可 以 将 二 维 图形放样成实体。 根据标高和厚度绘制三维图形

10.11.5

在 AutoCAD 中 ,用 户 可 以 为 将 要 绘 制 的 对 象 设 置 标 高 和 延 伸 厚 度 。一 旦 设 置 了 标 高 和 延 伸 厚 度 , 就 可 以 用 二 维 绘 图 的 方 法 得 到 三 维 图 形 。 使 用 Auto CAD 绘 制 二 维 图 形 时 , 绘 图 面 应 是 当 前 UCS 的 XY 面 或 与 其 平 行 的 平 面 。 标 高 就 是 用 来 确 定 这 个 面 的 位 置 , 它 用 绘 图 面 与 当 前 UCS 的 XY 面 的 距 离 表 示 。 厚 度 则 是 所 绘 二 维 图 形 沿 当 前 UCS 的 Z 轴 方 向 延 伸 的 距 离 。

------------------------------柱坐标 球坐标 设置视点

10.2

在 AutoCAD 中 ,要 创 建 和 观 察 三 维 图 形 ,就 一 定 要 使 用 三 维 坐 标 系 和 三 维 坐 标 。因 此 ,了 解 并 掌 握 三 维 坐 标 系 ,树 立 正 确 的 空 间 观 念 ,是 学 习 三 维 图 形绘制的基础。 使 用 “视 点 预 置 ”对 话 框 设 置 视 点 使用罗盘确定视点 使 用 “三 维 视 图 ”菜 单 设 置 视 点 10.3 动态观察

在 AutoCAD 2008 中 , 选 择 “视 图 ”|“动 态 观 察 ”命 令 中 的 子 命 令 , 可 以动态观察视图。 使用相机

10.4

在 AutoCAD 2008 中 ,使 用 相 机 功 能 可 以 在 模 型 空 间 放 置 一 台 或 多 台 相 机 来 定 义 3D 透 视 图 。 创建相机 相机预览 创建运动路径动画 漫游和飞行

10.5

在 AutoCAD 2008 中 ,用 户 可 以 在 漫 游 或 飞 行 模 式 下 ,通 过 键 盘 和 鼠 标可以控制视图显示,或创建导航动画。 “定 位 器 ”选 项 板 漫游和飞行设置

10.6

观察三维图形

在 AutoCAD 中 , 使 用 “视 图 ”|“缩 放 ”、 “视 图 ”|“平 移 ”子 菜 单 中 的 命 令 可 以 缩 放 或 平 移 三 维 图 形 ,以 观 察 图 形 的 整 体 或 局 部 。其 方 法 与 观 察 平 面 图 形 的 椒 ㄏ 嗤 4 送 猓 诠 鄄 馊 夹 问 保 箍 梢 酝 ü跋 确 椒 垂 鄄 烊 夹 巍 ?/P> 消隐图形 改变三维图形的曲面轮廓素线

绘图中的辅助应用( Excel 软件在 AutoCAD 绘图中的辅助应用(一)
2010-01-19 19:35:54

来源: 作者: 【大中小】 浏览:260 次 评论:0 条

1 引言 Excel 软件是美国微软公司的办公软件,由于其强大的表格数据处理功能而 为广大用户所喜爱, 是全球应用最广的办公软件 office 软件中的一个组成部分。 AutoCAD 软件是美国 AuotDesk 公司的计算机辅助设计软件,具有二维绘图、三 维绘图和开发设计等功能。其二维绘图功能堪称是所有绘图软件中最为强大的, 故为所有计算机绘图人员的首选软件。 AutoCAD 软件在绘制直线、圆弧、简单曲线曲面等对象时极为方便,但在绘 制公式曲面、曲面时功能较差。虽然说可以应用 AutoCAD 的二次开发工具如 VisualLISP、VBA、ARX 等可以实现公式曲线曲面的绘制,但对于广大绘图人员

来说,为了绘制几条公式曲线或曲面去专门学习二次开发也是不现实的。本文作 者对于 AutoCAD 的二次开发做了较多的研究, 在应用过程中也总结了一些通过应 用 Excel 软件的强大数据计算功能来辅助 AutoCAD 绘图的技巧, 在本文中一一阐 述。同时也针对将 Excel 表格导入 AutoCAD 以形成明细表的方法做了简单介绍。 2 Excel 软件在 AutoCAD 绘图中的几个应用 2.1 在 AutoCAD 中精确绘制公式曲线 对于由公式形成的曲线, 曲线上各点的坐标在 Excel 中通过其自动计算功能 生成, 然后以点的形式存储在单元格中。 当在 AutoCAD 中应用样条曲线 (Spline) 或多段线(Pline)命令绘制时再粘贴至 CAD 中即可。如在 CAD 中绘制方程为 的 公式曲线,其操作步骤如下: 1) 确定自变量定义域及步长,在 Excel 中第一列(本例为 A 列)输入自变 量 x,输入时可采用 Excel 中的拖动功能; 2) 在第二列(本例为 B 列)中根据公式利用 Excel 的拖动公式功能计算出 因变量 y 结果,见图 1;

3) 在第三列(本例为 C 列)中利用字符串连接符号&将前两列的自变量与因 变量通过“,”连接成点坐标的形式,如 C2=A2&”,”&B2,见图 2; 4) 打开 AutoCAD,点击样条曲线(spline)命令,在提示输入点坐标时将 Excel 中第三列内容粘贴进来, 回车三次 (若用多义线 Pline 命令, 则回车一次) , 则生成曲线如图 3。使用此方法也可生成三维曲线,但需事先给定曲线公式。 2.2 在 AutoCAD 中精确绘制公式曲面 AutoCAD 在三维建模时,除了绘制双曲面等回转体或螺旋面等截面不变的拉 伸实体的公式曲面时比较容易外, 绘制不符合这 2 种情况的公式曲面均较复杂困 难。如马鞍面、椭圆抛物面、单叶双曲面、旋转双曲面等曲面。借助 Excel 软件 可以顺利完成此类曲面的绘制。下面以方程为 ■的椭圆抛物面为例说明绘制过 程。 1) 确定 x 和 y 的作用范围,x 取值范围为(-10,10),步长为 1,y 的取值

范围为(-8,8),步长为 1。在 Excel 中 A 列输入 x 的值,B 列中输入 y 的值,注 意输入数值的顺序必须与用 AutoCAD 中的 3dmesh 命令绘图时调用点的顺序相对 应,即保证第 1-17 点的 x 坐标均为-10,y 坐标从-8 至 8,第 18-34 点的 x 坐 标均为-9,y 坐标从-8 至 8,以此类推。 2) 在 C2 单元格中输入“=B2*B2/4+A2*A2/4”,回车后用鼠标拖动功能使 Excel 自动计算出各点的 z 坐标; 3) 在 D2 单元格中输入“=A2&","&B2&","&C2”,并往下拖动到最后,使 D 列单元格中的数据显示格式为 AutoCAD 所认可的笛卡尔坐标格式,见图 4;

4) 切换至 AutoCAD,输入 3dmesh 命令,在提示“输入 M 方向上的网格数 量:”时输入 21,在提示“输入 N 方向上的网格数量:”时输入 17,当提示输入 各顶点坐标时将 Excel 中 D 列中的所有点粘贴至 AutoCAD 命令行, 即可绘制出所 需图形,见图 5。

2.3 将 Excel 表格导入 AutoCAD Excel 由于其强大的制表及表格计算功能,是一般设计人员最为常用的的制表 工具。而 AutoCAD 中的明细表就是一种表格。在 Excel 中设计好明细表再导入 CAD 是一种较好的工作方式。现在很多 CAD 二次开发人员就 AutoCAD 和 Excel 的数据传 递作了较多的研究,大多采用 VBA 技术来实现。为了作几次数据传递而专门去学习 二次开发显然是难为了一般设计人员。作者通过实验发现应用“复制”和“选择性 粘贴”功能可以很方便地实现从 Excel 到 AutoCAD 的数据传递,不需编程。具体步 骤如下: 1) 首先在 Excel 中按照工程图的要求做好明细表格, 特别注意一定要给表格加 上边框,否则粘贴至 AutoCAD 中没有表格线; 2) 选中明细表,右键点击“复制”,然后切换至 AutoCAD,点击下拉菜单“编 辑”-“选择性粘贴”,在提示对话框中选择“AutoCAD 图元”,即可将 Excel 中 的表格文字、字母和数字等转换为 AutoCAD 认可的图元格式,表格边框则转换为 AutoCAD 中的表格线(line)。

3) 转换过来的明细表在单元格高度、 宽度和文字高度上不一定符合工程图规定, 可以通过修改文字属性或比例缩放命令 (scale) 可以改变文字高度, 使用移动 (move) 命令调整文字及线条的位置。

图 6 和图 7 分别为 Excel 表格和粘贴后的 AutoCAD 表格。 3 结论

合理应用 Excel 软件可以在 AutoCAD 中完成很多貌似复杂的操作。以最简单的 方法完成最复杂的操作是设计人员应当追求的目标。

UCS在AutoCAD三维绘图中的应用和技巧( UCS在AutoCAD三维绘图中的应用和技巧(一) 三维绘图中的应用和技巧
2010-04-05 17:02:36

来源: 作者: 【大中小】 浏览:639 次 评论:0 条

AutoCAD 软件是 Autodesk 公司的一款关于计算机辅助设计的软件,经过不 断的完善,AutoCAD 已经成为十分流行、应用范围很广的绘图辅助工具。 在 AutoCAD 中,可以利用三种方式创建三维图形:线框模型、曲面模型和实 体模型。线框模型是描绘三维对象的骨架。在线框模型中没有面,只有组成对象 边界的点、直线和曲线。表面模型比线框模型复杂,它不仅定义三维对象的边, 而且定义了面,像一个壳子。实体模型不仅具有边、面,还有在其表面内由计算 机确定的质量,是最容易使用的三维模型。 虽然三维建模可采用不同的方法来构造三维模型, 但每种编辑方法对不同的 模型也产生不同的效果,因此不要混合使用建模方法。不同的模型类型之间只能 进行有限的转换,即从实体到曲面或从曲面到线框。但不能从线框转换到曲面, 或从曲面转换到实体。 在 AutoCAD 中,三种建模方法的缺省显示方式都为线框方式。线框方式显 示时缺乏立体感,无法确定立体形,因此, 在实际建模过程中,需要经常切换 显示模式[1]。 为了能够方便、 灵活地在 A utoCAD 中建立三维模型, 要用 UCS(User Coordinate System)在三维空间进行准确定位。 用户坐标系(UCS)的三维变换是 AutoCAD 三维绘图的关键,操作人员在三维 绘图中可以根据需要灵活使用 UCS,给绘图工作带来了极大的方便,可以说 UCS 三维变换就是三维建模的关键。 因此准确理解和正确使用 UCS 就成了学习和绘图

的首要问题。但是,UCS 的灵活多变性往往让初学者很难把握。

1 UCS 的概念

在绘制三维图形时,AutoCAD 提供了二种坐标系:世界坐标系(WCS)和用 户坐标系(UCS)。在默认的状态下, AutoCAD 使用一套固定坐标系,该坐标系是以 X 轴的正方向向右递增、Y 轴 的正方向向上递增、Z 轴垂直于 XY 平面沿向外的正方向递增。这套坐标系为世 界坐标系(简称 WCS)。 世界坐标系(WCS)总是存在于每一个设计的图形之中,并且不可更改。任意 打开或新建一张 AutoCAD 图纸,可以看到如图 1 所示的世界坐标系 WCS 的图标, 该图标指明了 X 轴和 Y 轴以及它们的正方向,在两轴的相交处为原点。 相对于世界坐标系 WCS,可以创建用户坐标系(简称 UCS)。这是一个可移 动的坐标系。UCS 对于在绘制三维图形中输入坐标、定义图形平面和设置视图非 常有用和灵活。在绘制三维图形时,用户可能在整个空间中的任一点定义对象, 这时由于世界坐标系的不可改变,就需要用户有非常明确的三维概念,此时世界 坐标系不能满足用户在三维绘图时对坐标系灵活性和容易操作方面的要求。 而用 户坐标系(UCS)通过改变 XY 平面在三维空间中的位置来定义三维对象,简化了 在三维中定义对象的工作。如图 2 所示在三维图形中 WCS,只改变坐标系的方向 和倾斜。在 AutoCAD 创建三维对象时,可以重新定位 UCS 来简化工作。如图 3 所示,UCS 坐标系的图标。

2 UCS 的使用

UCS 有两种使用方法:一是用 UCS 命令,二是用 UCS 对话框进行设置。 2.1 用 UCS 命令设置坐标系 通过 UCS 命令设置坐标系可以分为二大类:一是新建新的 UCS,二是改变已 有的 UCS,以得到新的 UCS。 1)新建 UCS 新建 UCS 有如下方法: a 指定新原点、新 XY 平面或新 Z 轴; b 使新的 UCS 与现有的对象对齐; c 使新 UCS 与当前视图方向对齐; d 为现有的 UCS 提供新的 Z 深度; e 选择一个面以应用 UCS。 2)改变已有的 UCS 可以通过如下方法改变已有的 UCS。 a 移动 UCS; b 绕任意一个轴旋转当前的 UCS; c 恢复以前保存过的 UCS。 2.2 使用 UCS 对话框进行设置 单击“工具”菜单下的“命名 UCS”,打开如图所示的“UCS”对话框,单 击该对话框中的“命名 UCS”、“正交 UCS”和“设置”,分别如图 4 所示。 1)正交 UCS

该对话框的“正交 UCS”选项卡显示了正交名称列表,它列出当前视图中的 六个正交坐标系。正交坐标系是相对于列表中指定的坐标系进行定义的。“深 度”字段列出正交坐标系与通过基准 UCS 原点的平行平面之间的距离。 用户可在 UCS 名称列表选择一个正交坐标系,然后按“置为当前”按钮将其选为当前使用 的坐标系。也可以在列表中双击某个坐标系名来将此坐标系置为当前坐标系;或 右键单击此坐标系名,然后从快捷菜单中选择“置为当前”菜单项。 如要查看坐标系的详细列表,可单击“详细信息”按钮。同样,用户也可以 在某个选定坐标系的名称上单击右键,然后从快捷菜单中选择“详细信息”按 钮,来查看此坐标系的详细信息。 “相对于”下拉框用于指定基础坐标系, 选定的正交用户坐标系是相对于此 处设置的基础而言的。缺省时,基础坐标系是 WCS。列表中将显示当前图形中的 所有已命名的 UCS。

2)命名的 UCS 如图 3 中所示 “UCS”对话框的“命名 UCS”选项卡列出所有用户坐标系,用户可 使用该选项卡设置当前的 UCS、命名 UCS 或删除命名 UCS(利用右键快捷菜单) 。 3)设置 UCS 如图所示,对话框中各选项的含义如下: 开:选中此复选框,意味着在绘图时显示 UCS 的图标; 显示 UCS 的坐标原点:选中此复选框,UCS 图标在位于坐标原点,若原点不在 视口中或者原点太靠边时,无法放置 UCS 图标,则图标在视口的左下角显示; 应用于所有的活动视口:在所有活动的视口中都显示 UCS 图标; UCS 和视口一起保存:在保存视口的时候一起保存当前视口中 UCS 的设置; 修改 UCS 更新平面视图:选中此复选框时,无论 UCS 是否改变,视图方向将自 动转变为平面视图方向。 3 UCS 的使用技巧 3.1 改变 UCS 的时机 在建模时,UCS 是十分有用的一条命令。掌握了 UCS,AutoCAD 的三维概念也

就建立起来了。但这并不等于只要是建模,就一定要 UCS 下作图。如图所示,这是 在默认的视图中绘制出来各个模块,再进行三维的移动和旋转,这样比在各个视口 中不停的转换 UCS 方便快捷。何时使用用户坐标系才是恰当的?当无法用默认的视 图建立三维模型时,这时就可以使用 UCS 了。 3.2 配合多视口使用 在三维建模时,通过 AutoCAD 提供的多个视口来从不同的角度观察三维模型, 在这多个活动的视口中, 可以为每一个视口指定不同的 UCS, 这样极大的减少了 UCS 坐标系之间的转换工作[2]。 3.3 通过旋转得到的 UCS 在三维空间准确的定位,不是使用一次 UCS 就可以得到的,很可能要通过几次 改变用户坐标系, 才能有理想的 UCS。 要使 UCS 坐标旋转一个非 90 度及其整数倍的 角度,需要想方法先绕 Z 轴旋转(绕 Z 轴可旋转非 90 度) ,然后绕其它轴旋转得到 所需 UCS。 4 实例 图6 根据图 5 绘制出如图 6 所示的三维图[3]。步骤如下: 1)先用实体命令中的圆柱体绘制三个圆柱体,将三个圆柱体合并; 2)变换 UCS,确定孔 1 所在的面,绘制辅助线和圆柱体; 3)在所绘制好的辅助线上,确定孔 2 圆心位置,绘制辅助线。变换 UCS,使孔 2 的截面与孔 1 的截面垂直,绘制辅助线和圆柱体; 4)变换 UCS 到孔 1 的状态,在第一条辅助线上定位孔 3 的圆心。变换 UCS,使 孔 3 的截面与孔 1 的截面垂直,绘制辅助线和圆柱体; 5)将第一步中合并的实体,减去这三个圆柱体,得到图 6 的实体。 变换 UCS 的方法有多种,根据具体情况进行变换。 5 结束语 进行三维实体建模的关键在于绘图时能熟练地进行 UCS 三维变换,它可以为三 维绘图工作带来极大方便。但是 UCS 的灵活多变性往往让初学者很难把握,因此需 要准确的了解和掌握的定义和特点,多做练习,熟能生巧。要达到熟练地运用 UCS 绘制三维图像, 除了本文介绍的方法和几点心得体会外, 还必须靠平时的经验积累。

AutoCAD 结合 MATLAB 实现公式曲线、 实现公式曲线、 曲面的精确绘制
来源:不详‖作者:佚名‖点击:603 ‖时间:07-12-12 17:20:38 ‖【大中小】‖我要投稿 存储中间结果,这使得 MATLAB 既可以快捷、精确地绘制各种公式曲线、曲面,又可以很方便地提取中间 数据。

在工业设计领域,AutoCAD 不仅被广泛应用于平面绘图,也可以用于三维建模,但在曲线、曲面造 型方面不是很理想。它是开放型的人机交互系统,有多种语言接口,与外界的数据交换很灵活,这些特点 使得它与 MATLAB 的结合成为可能。

中绘制曲线、 三、结合 MATLAB 在 AutoCAD 中绘制曲线、曲面的原理及方法

1.原理

MATLAB 中的矩阵数据虽然很容易提取,但由于它不是 AutoCAD 能识别的格式,因此不能直接被 AutoCAD 调用,需要先用 Excel 对从 MATLAB 中提取的数据进行编辑,转换成 AutoCAD 可以识别的格式, 才能在 AutoCAD 中绘出曲线、曲面。

2.方法

由于在 AutoCAD 中绘制平面曲线、空间曲线和曲面的绘制命令不同,且数据结构也不同,因此结合 MATLAB 的绘制方法也稍有区别。这种绘制方法的关键就是把数据格式转换成 AutoCAD 的绘制命令所需要 的数据格式,只要熟悉 AutoCAD 的数据结构,就可以举一反三。

在这三者中最复杂的是绘制公式曲面的数据结构,下面就以一个马鞍形曲面的绘制为例来介绍这种 方法,数学模型如公式(1)所示。

(1)

(1)利用 MATLAB 得到公式曲面数据

1)在 MATLAB 中绘制出曲面

在 MATLAB 中输入如下命令:

[th,r]=meshgrid((0:5:360)*pi/180,0:.05:1); %在极坐标系下设置一个 73×21 的网格矩阵, 即圆周方 向分为 73 份,半径方向分为 21 份,总共分了 1533 个点,节点越多,图形越精确 %

[X,Y]=pol2cart(th,r); %转化为笛卡儿坐标系%

Z=X+i.*Y;

F=abs((Z.^4-1).^(1/4));

surf(X,Y,F); %显示曲面的立体图形%

S=[X(:) Y(:) F(:)]; %把 X、Y、F 3 个矩阵中的数据存储到矩阵 S 中%

运行后得到曲面图形,如图 1 所示。

图 1 MATLAB 中绘制的曲面

2)提取点坐标

在 MATLAB 的“Workspace”窗口中可以看到 S 是个 1533×3 的矩阵,即表示有 1533 个点的坐标,每 个点有三个坐标参数,双击打开 S,则弹出“Array Editor:S”窗口,窗口表格中的数字就是矩阵的数据。

先将全部数据复制到剪贴板,下面用 Excel 对坐标数据进行数据处理。

(2)利用 Excel 编辑曲面数据

打开 Excel, 将保存在剪贴板里的数据粘贴到 Excel 表格里, 得到三列数据, 每列 1533 行。 其中, A、 B、C 列中的数据分别是曲面上各点的笛卡儿坐标系中的 X、Y、Z 值,而在 AutoCAD 中的笛卡儿坐标系的 点坐标的输入形式为“x,y,z”,所以我们需要对 A、B、C 列的数据间加个“,”。

方法是:点选中 D1(D 表示第 D 列,1 表示第 1 行)格,在公式栏里输入“=A1&","&B1&","&C1”后 回车, 再将光标放到 D1 格的左下角, 当光标变成黑色十字时, 按住鼠标左键向下拖动, 一直到 D1533 格, 这时 D 列的数据格式已经变成了“X,Y,Z”,就可以被 AutoCAD 正确读取了。复制 D 列数据到剪贴板后, 就可以在 AutoCAD 中绘制曲面了,如图 2 所示。

图 2 在 Excel 中编辑后的曲面数据

3.在 AutoCAD 中绘制曲面

在 AutoCAD 中运行 3dmesh(三维网格)命令,命令行提示“Enter size of mesh in M direction: ”, 输入“73”后回车,命令行提示“Enter size of mesh in N direction: ”,输入“21”后再回车,(即 73×21 的网 格矩阵),然后在命令行中粘贴剪贴板中的数据,程序将自动运行,结束后就得到了马鞍形曲面,如图 3 所示。

图 3 网格矩阵为 73×21 的马鞍形曲面

特别需要注意的是,在运行 3dmesh 命令时的网格矩阵一定要和 MATLAB 中的相同,否则将得到错 误图形或运行出错。如果输入的网格节点数不等于 1533,则命令运行出错;如果输入成 21×73 的网格, 则命令执行结束后将得到错误的图形,如图 4 所示。

图 4 网格矩阵为 21×73 的错误图形


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