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06 第六章 绘制三维图形.pptx

页数:58页文件大小:6.72 MB来源: 建筑CAD项目教程ppt课件

本课件进入三维建模,从坐标体系与高程设置入手,依次建立墙体、门窗玻璃、地面楼板屋面、阳台与花瓶、台阶的三维模型,说明网格造型与实体造型的区别及布尔运算的应用,最后讲解着色、透视图生成与DXF、3DS格式转换。

第6章绘制三维图形章节封面,说明本章目标为了解建筑三维模型的绘制步骤与基本方法技巧
第6章教学要求表,对照列出建模步骤、建模技巧与Dview动态观察三组知识要点和能力目标
第6章各节内容清单,从准备工作、墙体建模到着色透视图与格式转换共十节
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第1页:第6章 绘制三维图形

教学目标
通过学习建筑三维模型的绘制,了解绘制建筑三维模型的步骤,掌握绘制建筑三维模型的基本方法和技巧。

第2页:第6章教学要求

教学要求:下表按知识要点与能力目标对应列出本章应掌握的内容。

第6章教学要求:知识要点与能力目标对照表
知识要点能力目标
绘制建筑三维模型的步骤了解绘制建筑三维模型的步骤
绘制建筑三维模型的基本方法和技巧能绘制简单的建筑三维模型
Dview、三维动态观察能将三维模型生成透视图

第3页:第6章各节内容

各节内容

  • 6.1 准备工作
  • 6.2 建立墙体的三维模型
  • 6.3 建立窗户的模型
  • 6.4 建立地面、楼板和屋面的三维模型
  • 6.5 建立阳台的模型
  • 6.6 绘制台阶
  • 6.7 绘制窗台线和窗眉线
  • 6.8 着色处理
  • 6.9 生成透视图
  • 6.10 三维模型格式转换

第4页:6.1 准备工作

6.1 准备工作

  • 图形绘制前的准备:设置【墙线】层为当前层,单击【绘图】工具栏上的【矩形】图标,启动【矩形】命令,绘制立面框架
  • 准备图层:为三维模型新建一个图形文件并将其命名为“宿舍楼三维模型”,打开【图层特性管理器】对话框,建立【墙】、【勒脚】、【玻璃】、【门窗框】、【台阶】、【填充】和【阳台】等图层

第5页:准备平面图

3.准备平面图:打开“2.107.dwg”图形文件,并将其修改成建模所需的图形状态。

第6页:三维墙体的形成原理

6.2 建立墙体的三维模型

1.对三维墙体的理解:三维墙体是通过改变二维平面墙体的厚度生成的,即把二维平面墙体沿Z轴方向拉伸。

  • 在绘图区域用绘制多段线命令绘制一条宽度为240mm、长度为1800mm的多段线

第7页:用厚度生成三维墙体

  • 选择菜单栏中的【修改】|【特性】命令,打开【对象特性管理器】对话框,把【厚度】选项修改为“1200”并按Enter键确认
  • 选择菜单栏中的【视图】|【三维视图】|【西南等轴测】命令来观察图形

特别提示:在AutoCAD中,称Z轴方向的尺寸为厚度,Y轴方向的尺寸为宽度,X轴方向的尺寸为长度。

第8页:绘制勒脚部分的墙体

2.建立宿舍楼墙体的三维模型

1)绘制勒脚部分的墙体:其高度为600mm。

  • 打开图“6.2.dwg”并设定【勒脚】层为当前图层,关闭【阳台】和【室外】图层
  • 选择菜单栏中的【视图】|【三维视图】|【西南等轴测】命令并用【窗口放大】命令将视图放大

第9页:勒脚墙体的多段线画法

  • 打开【对象捕捉】并启动绘制多段线命令,将线宽改为240,绘制多段线并将该线的厚度修改为600
  • 用相同的方法生成其他勒脚部分的墙

第10页:连接转角处的墙体

  • 将转角处放大,可以发现在建筑的转角处存有缺口,需用多段线编辑命令将转角两侧的墙体连接在一起
  • 输入“Pe”后按Enter键,启动多段线的编辑命令完成连接

第11页:绘制底层窗下部墙体

2)绘制底层窗下部的墙体:将当前图层切换为【墙】层,然后用相同的方法绘制底层窗下部的墙体,其高度为900mm。

特别提示:为便于以后复制三维墙体,将勒脚部位的墙绘制在【勒脚】图层上,将其他的墙体都绘制在【墙】图层上。

第12页:用Elev命令绘制窗间墙

3)绘制窗间墙:窗间墙也可以用上述拉伸多段线的方法绘制,但是比较复杂,这里利用Elev(高程)命令绘制窗间墙。

  • 修改Elev值,将默认标高修改为0,默认厚度修改为1800
  • 启动绘制多段线命令,绘制窗间墙

第13页:多段线Z坐标的技巧

特别提示:图中的A点和B点并不在一个水平面上,但绘制出的多段线的起点和终点却在一个水平面上,这是因为多段线命令是一个二维绘图命令,多段线的Z坐标值是由起点的坐标值决定的,所以多段线的终点并不与B点相重合,这是绘制三维模型时的一个技巧。

第14页:绘制其他墙体

4)用相同的方法绘制其他墙体。

第15页:6.3.1 坐标系的概念

6.3 建立窗户的模型

6.3.1 坐标系的概念

世界坐标系
世界坐标系(WCS)是AutoCAD的基本坐标系统,由3个相互垂直并且相交的坐标轴X、Y和Z组成,是默认坐标系统,其坐标原点和坐标轴方向都不能被改变。
用户坐标系
AutoCAD还提供了可改变的用户坐标系(UCS)以方便绘制三维图形,用户可以重新定义坐标原点的位置,在二维和三维空间里设定X、Y和Z的旋转角度;默认状态下UCS和WCS是重合的。

第16页:6.3.2 打开窗框图形

6.3.2 建立窗框模型

1.打开图形:将当前图层切换为【门窗框】图层并打开图形,用【窗口放大】命令将视图调整至窗洞口附近。

第17页:用三点法改变用户坐标系

2.改变用户坐标系:用3点方法建立新坐标系。

特别提示:要确定X、Y和Z轴的正轴方向,可将右手背对着屏幕放置,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,中指所指的方向即是Z轴的正方向。

第18页:建立窗框模型

3.建立窗框模型

  • 启动Elev命令,新的默认标高设定为“0”,新的默认厚度设定为“80”,表示窗框的厚度为80mm
  • 启动绘制多段线命令,建立“洞口”四周的边框模型

特别提示:由于是沿着窗洞口的外边界绘制多段线的,所以160mm的窗框只有80mm露在外面,另一半则在墙内。

第19页:窗中间窗框与消隐

4.建立窗中间窗框的模型。

特别提示:选择菜单栏中的【视图】|【消隐】命令可以将三维视图中观察不到的对象隐藏起来,只显示那些不被遮挡的对象。

第20页:6.3.3 恢复世界坐标系

6.3.3 建立玻璃模型:在三维建模时将“玻璃”作为一个面来处理,同样用到【多段线】命令,但是这里需要将坐标系恢复到世界坐标系。

  • 打开图形:将当前图层切换为【玻璃】图层并打开图形
  • 修改坐标系:在命令行输入“UCS”后按Enter键,在选项提示下输入“W”后按Enter键,表示将恢复到世界坐标系

第21页:绘制玻璃模型

  • 改变高程:启动Elev命令,默认标高设定为“0”,默认厚度设定为“1800”,表示玻璃的厚度为1800mm
  • 绘制玻璃:用多段线命令绘制玻璃

第22页:移动窗框与玻璃

5.移动窗框和玻璃:为了更明确地表示窗框、玻璃和墙之间的关系,以及将来渲染时能够产生足够的阴影关系,将“窗框”和“玻璃”向后移动80mm。

第23页:复制生成其他门窗模型

用同样的方法可以绘制其他开间的窗或门的三维模型,尺寸相同时还可以用【复制】、【阵列】或【镜像】命令加以复制。

第24页:用快速选择选中墙体

6.3.4 复制三维墙、柱和门窗模型

  • 修改UCS使其恢复到【窗】坐标体系
  • 选择菜单栏中的【工具】|【快速选择】命令,打开【快速选择】对话框并设置筛选条件,单击【确定】按钮后所有三维墙体上都出现蓝色夹点

第25页:阵列生成各层墙柱门窗

  • 重复【快速选择】命令,选中所有的门窗框三维图形
  • 反复使用【快速选择】命令,依次选择柱子和玻璃三维图形
  • 在命令行输入“Ar”后按Enter键打开【阵列】对话框,将参数设为4行、1列、行偏移为3300

第26页:6.4 地面楼板屋面的准备

6.4 建立地面、楼板和屋面的三维模型

6.4.1 改变UCS和高程

  • 修改坐标系:将坐标系恢复到世界坐标系
  • 改变高程:将默认标高设定为0,将默认厚度设定为0

6.4.2 改变当前图层和视图

  • 建立【屋面】图层并将其设为当前层,然后将【柱】、【门窗框】、【玻璃】、【勒脚】、【墙线】和【轴线】图层关闭
  • 选择菜单栏中的【视图】|【三维视图】|【俯视】命令,将视图调整为俯视图状态

第27页:绘制地面楼板屋面轮廓

6.4.3 建立三维模型

1.用多段线命令绘制地面、楼板和屋面轮廓。

第28页:偏移轮廓并拉伸成实体

  • 将刚才绘制的屋面的轮廓向外偏移120mm后擦除源对象
  • 将多段线变成面域:单击【绘图】工具栏上的【面域】图标并选择多段线绘制的屋面轮廓
  • 拉伸地面、楼板和屋面

第29页:移动形成屋面

4.移动形成屋面

  • 在命令行输入“M”后按Enter键,启动【移动】命令
  • 选择拉伸后的图形,在绘图区域任意单击一点作为基点
  • 输入“@0,0,13700”完成移动

第30页:阵列生成地面楼板与女儿墙

5.利用屋面阵列生成地面和楼板:将坐标系切换到【窗】坐标系,然后启动【阵列】命令,参数为4行、1列、行偏移为-3300。

6.4.4 建立女儿墙的三维模型:关闭【屋面】图层,在无命令的状态下选择顶层窗上部的墙体,打开【对象特性管理器】,将厚度由“600”修改为“1200”。

第31页:6.5.1 阳台的挑梁与封边梁

6.5 建立阳台模型

6.5.1 绘制二层阳台的挑梁和封边梁

  • 将【阳台】图层打开并建立新图层【阳台1】,同时将【阳台1】图层设为当前图层,注意当前坐标系为世界坐标系
  • 利用多段线命令绘制二层阳台的挑梁和封边梁
  • 用移动命令将二层的“挑梁”和“封边梁”移动就位

第32页:三维极坐标的写法

特别提示:“@0<0,3900”也是极坐标的一种形式,表示在三维空间上的相对位置,其中“@0<0”与二维极坐标表示形式一样,“3900”表示Z轴的位移距离,所以“@0<0,3900”就表示相对于基点在XY平面上移动0mm,向Z轴正方向移动3900mm。

第33页:6.5.2 复制生成阳台扶手

6.5.2 复制生成二层阳台的扶手:用复制命令生成2层扶手,并将其厚度修改成200。

第34页:6.5.3 三维面与阳台板

6.5.3 绘制阳台板:为了在渲染建筑模型时不漏光,下面需要绘制阳台板。阳台板是一个规则的长方形,所以可以在【窗】坐标系下绘制一条宽度为0、厚度为阳台挑出长度的多段线,这里用绘制三维面(3Dface)的命令绘制阳台板。

三维面是由3个或4个顶点组成的,每个顶点的Z坐标可以不同,也就是说三维面是空间上的面,而不像带有厚度的多段线生成的面那样是与XY平面相垂直的面,所以绘制三维面时不必考虑当前坐标系的状态。

第35页:用三维面命令绘制阳台板

  • 选择菜单栏中的【绘图】|【曲面】|【三维面】命令
  • 用【端点】捕捉工具依次选取A点、B点、C点、D点
  • 按Enter键结束命令

第36页:阳台板建模结果

本页为阳台板绘制结果的插图,展示用【三维面】命令生成的阳台板。

第37页:6.5.4 旋转曲面生成花瓶

6.5.4 绘制阳台花瓶:阳台花瓶模型是一个特殊的三维对象,可以认为其是由花瓶纵断面的一半图形围绕中心纵轴线旋转一周而形成的回转体,通常把花瓶纵断面的一半图形称为轨迹曲线,中心纵轴称为旋转轴。

  • 复制花瓶
  • 使用Elev命令修改高程:设置默认标高为“0”,默认厚度为“0”
  • 绘制旋转轴、修整“花瓶”、通过旋转曲面生成花瓶模型
  • 使用【三维旋转】命令旋转“花瓶”,移动“花瓶”到合适的位置
  • 阵列花瓶

第38页:花瓶阵列结果

本页为阳台花瓶阵列结果的插图,展示沿阳台栏板布置的多个花瓶模型。

第39页:阵列生成三、四层阳台

阵列生成3层和4层的阳台。

第40页:6.6.1 网格造型与实体造型

6.6 绘制台阶

6.6.1 网络造型和三维实体的区别:绘制三维墙、三维窗户及三维阳台都是用网格造型的方法,生成的三维对象是由许多面组成的,没有内部信息;实体造型不同于网格造型,使用实体造型生成的三维对象被当成一个具体的具有物理属性的单独对象来应用。

可以利用【实体】工具栏上的图标绘制长方体、圆柱体及圆锥体等实体,也可拉伸二维图形形成实体,另外AutoCAD还提供了布尔运算命令,可以对两个以上的实体进行合并、修剪等编辑操作。

第41页:6.6.2 台阶建模准备

6.6.2 准备工作

  • 将【台阶】图层设为当前图层,同时打开【室外】图层
  • 将“台阶”修改成4个封闭的矩形
  • 将坐标系切换到【世界】坐标系

第42页:6.6.3 拉伸生成台阶

6.6.3 建立台阶模型

  • 选择菜单栏中的【绘图】|【实体】|【拉伸】命令,选择最里面的矩形
  • 指定拉伸高度输入“600”,表示向Z轴正方向拉伸600mm;拉伸的倾斜角度按Enter键取0
  • 用相同的方法拉伸另外3个矩形:中间的矩形分别向Z轴正方向拉伸450mm和300mm,最外面的矩形拉伸150mm

第43页:台阶拉伸结果

本页为台阶拉伸结果的插图,展示四个矩形按不同高度拉伸后台阶的雏形。

第44页:6.6.4 布尔并集运算

6.6.4 进行布尔运算

  • 选择菜单栏中的【修改】|【实体编辑】|【并集】命令,执行布尔运算
  • 选择刚才拉伸的全部“台阶”,按Enter键结束命令

第45页:6.7 绘制窗台线和窗眉线

6.7 绘制窗台线和窗眉线

6.7.1 准备工作

  • 将坐标系切换到【窗】坐标系,并将【墙】图层设为当前层
  • 使用Elev命令修改高程:设置默认标高为“0”,设置默认厚度为“120”

6.7.2 建立窗台线和窗眉线模型

  • 建立底层窗台线模型
  • 移动底层窗台线模型

第46页:生成其他窗台窗眉线

用相同的方法生成其他窗台线和窗眉线。

第47页:6.8 着色处理

6.8 着色处理:由于绘制三维模型的线比较多,有时很难分辨建模元素之间的空间关系,因此AutoCAD提供了几种对三维对象进行着色的方法,使用这些方法对观察三维模型以及对三维模型效果显示有很大的帮助。

AutoCAD提供了一套着色方法,这套着色方法位于【着色】工具栏上。

第48页:6.9 建立地平面模型

6.9 生成透视图:三维建模都是在轴测视图中操作的,当对模型进行渲染时需要带有透视效果的透视图,这样就需要设置合适的三维视点。

1.建立地平面模型。

第49页:用Dview设置三维视点

2.设置三维视点

  • 在命令行输入“Dview”后按Enter键,执行【设置三维视点】命令
  • 在“选择对象”提示下按Enter键,表示将AutoCAD的三维建筑实例作为设置三维视点时显示的目标对象
  • 在选项提示下输入“d”以选择【距离】选项,表示将改变视点和目标对象的距离,此时绘图区域上方出现一个表示视点距离的滑动条

第50页:视点距离设置界面

本页为Dview命令设置视点距离的插图,展示绘图区域上方的视点距离滑动条与建筑实例预览。

第51页:设置相机距离与位置

  • 在“指定新的相机目标距离”提示下输入“200000”,表示视点到目标对象的距离为200000mm
  • 在选项提示下输入“CA”,选择相机(即视点)的位置
  • 在“指定相机位置,输入与XY平面的角度”提示下移动光标使视点向下移动,以人眼的高度来观察模型
  • 按Enter键结束命令

第52页:透视图设置结果

本页为透视图设置结果的插图,展示调整相机距离与高度后得到的透视效果。

第53页:三维动态观察与透视图限制

在透视图中,除使用Dview命令调整视点的位置和透视角度外,还可以使用【三维动态观察】命令调整视图效果。

特别提示:在透视图中AutoCAD不承认用鼠标在绘图区域单击的点,所以不能在透视图中进行任何鼠标操作,也不能用【实时缩放】和【平移】命令进行视图缩放。

第54页:6.10 另存为DXF格式

6.10 三维模型的格式转换

1.三维模型转换成DXF格式:DXF格式是AutoDesk公司开发的一种图形文件格式,是图形数据交换领域的一种标准格式,有很多软件能够输入和输出DXF格式。

  • 选择菜单栏中的【视图】|【三维视图】|【西南等轴测】命令,使视图成为轴测视图
  • 选择菜单栏中的【文件】|【另存为】命令,打开【文件类型】下拉列表,里面有AutoCAD R12到AutoCAD 2004三个版本的DXF格式
  • 由于很多软件只支持AutoCAD R12版本的DXF格式,所以选择【AutoCAD R12/LT2 DXF(*.dxf)】选项并单击【确定】

第55页:转换成3DS格式

2.三维模型转换成3DS格式

  • 在命令行输入“3Dsout”,执行转换成3DS格式操作
  • 用交叉选选择所有建筑模型对象作为3DS格式的输出对象,按Enter键弹出【3D Studio输出文件】对话框
  • 在对话框中指明输出文件的路径和文件名,单击【保存】按钮弹出【3D输出选项】对话框
  • 在【导出3D Studio对象,自】选项组中选择【图层】单选按钮,表示按图层方式转换,3DS对象名称为AutoCAD中的图层名称,其他选项保留默认值
  • 单击【确定】按钮,AutoCAD开始执行转换过程并在命令行报告转换信息

第56页:3DS输出界面

本页为3DS格式转换的插图,展示【3D Studio输出文件】与【3D输出选项】对话框的设置画面。

第57页:本章小结

本章小结:回顾本章所学内容——三维墙体沿Z轴拉伸的建模原理、Elev高程与UCS坐标系的运用、窗框玻璃与阳台花瓶的建模、地面楼板屋面与台阶实体建模及布尔运算,以及着色、透视图生成与DXF、3DS格式转换。

第58页:结束页

谢 谢:本页为全套课件的结束页。

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