第13章 三维绘图基础

13.1 三维视图

    要进行三维绘图，首先要掌握观看三维视图的方法，以便在绘图过程中随时掌握绘图信息，并可以调整好视图效果后进行出图。

13.1.1 视点

1. 命令格式

    命令行：Vpoint

    菜  单：［视图］→［三维视图］→［视点（V）］

    工具栏：［视图］

    控制观察三维图形时的方向以及视点位置。工具栏中的点选命令实际是视点命令的10个常用的视角：俯视、仰视、左视、右视、前视、后视、东南等轴h、西南等轴测、东北等轴测、西北等轴测，用户在变化视角的时候，尽量用这10个设置好的视角，这样可以节省不少时间。

2. 操作步骤

    图13-1中表示的是一个简单的三维图形，仅仅从平面视图，用户较难判断单位图形的样子。这时我们可以利用Vpoint命令来调整视图的角度，如图13-1中的右下角的视图，从而能够直观的感受到图形的形状。

图13-1  用Vpoint命令观看三维图形

    命令: Vpoint                                    执行Vpoint命令

    透视(PE)/平面(PL)/旋转(R)/<视点> <0,0,1>:        设置视点，回车结束命令

    以上各选项含义和功能说明如下：

    视点：以一个三维点来定义观察视图的方向的矢量。方向为从指定的点指向原点 (0,0,0)。

    透视（PE）：打开或关闭“透视”模式。

    平面（P）：以当前平面为观察方向，查看三维图形。

    旋转（R）：指定观察方向与 XY 平面中 X 轴的夹角以及与 XY 平面的夹角两个角度，确定新的观察方向。

3. 注意@

    此命令不能在“布局”选项卡中使用。

    在运行Vpoint命令后，直p按回车键，会出现图13-2的设置对话框，用户可以通过对话框内的内容设置视点的位置。

图13-2  设置视点对话框

13.1.2 三维动态观察器

1. 命令格式

    命令行：Rtrot

    菜  单：［视图］→［三维动态观察器（B）］

    工具栏：［三维t态观察器］→［三维动态观察］

    进入三维动态观察模式，控制在三维空间交互查看对象。该命令可使用户同时从X、Y、Z三个方向动态观察对象。

    用户在不确定使用何种角度观察的时候，可以用该命令，因为该命令提供了实时观察的功能，用户可以随意用鼠标来改变视点，直到达到需要的视角的时候退出该命令，继续编辑。

2. 注意@

    当RTROT处于活动状态时，显示三维动态观察光标图标，视点的位置将随着光标的移动而发生变化，视图的目标将保持静止，视点围绕目标移动。如果水平拖动光标，视点将平行于世界坐标系（WCS）的XY平面移动。如果垂直拖动光标，视点将沿Z轴移动。

    也可分别使用RTROTX、RTROTY、RTROTZ命令，分别从X、Y、Z三个方向观察对象。

    RTROT命令处于活动状态时，无法编辑对象。

13.1.3 视觉样式

1. 命令格式

    命令行：Shademode

    菜  单：［R图］→［视觉样式］

    设置当前视口的视觉样式。

2. 操作步骤

    针对当前视口，可进行如下操作来改变视觉样式。

    命令: Shademode                           执行Shademode命令

    输入选项［二维线框(2D)/三维线框(3D)/消隐(H)/平面着色(F)/体着色(G)/

    带边框平面着色(L)/带边框体着色(O)］ <体着色>:选择视觉样式后回车结束命令

    以上各选项含义和功能说明如下：

    二维线框（2D）：显示用直线和曲线表示边界的对象。光栅和OLE对象、线型和线宽都是可见的。

    三维线框（3D）：显示O直线和曲线表示边界的对象。

    消隐（H）：显示用三维线框表示的对象并隐藏表示后面被遮挡的直线。

    平面着色（F）：在多边形面之间着色对象。此对象比体着色的对象平淡和粗糙。

    体着色（G）：着色多边形平O间的对象，并使对象的边平滑化。着色的对象外观较平滑和真实。

    带边框平面着色（L）：结合“平面着色”和“线框”选项。对象被平面着色，同时显示线框。

    带边框体着色（O）：结合“体着色”和“线框”选项。对象被体着色，同时O示线框。

图13-3  视觉样式示意

13.2 用户坐标系（UCS）

    用户坐标系在二维绘图的时候也会用到，但没有三维那么重要。在三维制图的过程中，往往需要确定XY平面，很多情况下，单位实体的建立是在XY平面上产生的。所以用户坐标系在绘制三维图形的过程中，会根据绘制图形的要求，"行不断的设置和变更，这比绘制二维图形要频繁很多。正确地建立用户坐标系是建立3D模型的关键。

13.2.1 UCS命令

1. 命令格式

    命令行：UCS

    菜  单：［工具］→［新建UCS（W）］

    工具栏：［UCS］→［UCS］

    用于坐标输入、操作平面和观察的一种可移动的坐标系统。

2. 操作步骤

    如图13-4（a）所示，把该图中的原点与C点重合，X轴方向为CA方向，Y轴方向为CB方向，如图13-4（b）所示。

       

(a)                                (b)

图13-4  用Vpoint命令观看三维图形

    命令: UCS          执行UCS命令

    指定UCS的原点(O)/面(F)/?/对象(OB)/上一个(P)/视图(V)/世界(W)/3点(3)/

    新建(N)/移动(M)/删除(D)/正交(G)/还原(R)/保存(S)/X/Y/Z/Z轴(ZA)/<世界>:

输入3                                       选择3点确定缡

    新原点 <0,0,0>:点选点C                       指定原点

    正X轴上点

    <4.23,13.8709,13.4118>: 点选点A                指定X轴方向

    X-Y 面上正 Y 值的点

    <3.23,14.8709,13.4118>:点选点B        指定Y轴方向

    以上各选项含义和功能说明如下：

    原点（O）：只改变当前用户坐标系统的原点位置，X、Y轴方向保持不变，创建新的UCS。

图13-5  UCS设置原点

    面（F）：指定三维实体的一个面，使UCS与之对齐。可通过在面的边界内或面所在的边上单击以选择三维实体的一个面，亮显被选中的面。UCS的X轴将与选择的第一个面上的选择点最近的边对齐。

？：列出所有定义的新UCS定义。

    对象（OB）：可选取弧、圆、标注、线、点、二维多义线、平面或三维面对象来定义新的UCS。此选项不用于下列对象：三维实体、三维多段线、三维网格、视口、多线、面域、样条曲线、椭圆、射线、构造线、引线、多行文字。

图13-6  选择对象设置UCS

    根据选择对象的不同，UCS坐标系的方向也有所不同，具体说明见表13-1。

    表13-1 不同对象的UCS坐标系方向说明

    上一个（P）：取回上一个UCS定义。

    视图（V）：以平行于屏幕的平面为XY平面，建立新的坐标系。UCS原点保持不变。

图13-7  用当前视图方向设置UCS

    世界（W）：设置当前用户坐标系统为世界坐标 。世界坐标系WCS是所有用户坐标系的基准，不能被修改。

    3点（3）：指定新的原点以及X、Y轴的正方向。

    新建（N）：定义新的坐标系。

    移动（M）：移动当前UCS的原点或修改当前UCS的Z轴深度值，XY平面的方向不发生改变。

    删除（D）：删除已储存的坐标系统。

    正交（G）：以系统提供的六个正交UCS之一为当前UCS。

图13-8  正交视图方向示意图

    还原（R）：取回已储存的UCS，使之成为当前用户坐标系。

    保存（S）：保存当前UCS设置，并指定名称。

    X、Y、Z：绕著指定的轴旋转当前的UCS，以创建新的UCS。

图13-9 坐标系旋转示意

    Z轴（ZA）：以特定的正向Z轴来定义新的UCS。

13.2.2 命名UCS

命令格式

    命令行：DdUCS

    菜  单：［工具］→［命名UCS（U）］

    工具栏：［UCS］→［显示UCS对话框］

    命名UCS是UCS命令的辅助，通过命名UCS可以对以下三个方面进行设置。

1）s命名UCS”选项卡，显示当前图形中所设定的所有UCS，并提供详细的信息查询。可选择其中需要的UCS坐标置为当前使用。

图13-10 “命名UCS”显示和设置

2）“正交UCS”选项卡，列出相对于目前UCS的6个正交坐标系，有详细信息供查询，并提供置为当前功能。

图13-11 “正交UCS”显示和设置

3）“设置”选项卡，提供UCS的一些基础设定内同，如图13-12所示。一般情况下，没有特殊需要，不需要调整该设定。

图13-12 UCS的基本设置