第12章三维绘图基础三维建模工作空间视觉样式用户坐标系视点在三维空间绘制简单对象绘制三维螺旋线本章要点:1
2.1三维建模工作空间下图是AutoCAD2010的三维建模工作界面，即三维建模工作空间。AutoCAD2010的
三维建模工作空间除有菜单浏览器、快速访问工具栏等外，还有功能区等。(1)坐标系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。(2)光标前面的图中，光标上不仅显示出Z轴，而且还显示了坐标标
签（即X、Y、Z）。用户可以单独控制是否在十字光标中显示Z轴和坐标轴标签。(3)功能区功能区中有“常用”、“实体”、“曲面”
、“网格”、“渲染”、“参数化”、“插入”、“注释”、“视图”、“管理”、“输出”等选项卡。单击选项卡标签，可显示对应的面板。利
用功能区，可以方便的执行对应的命令。同样，将光标放在面板上的命令按钮上时，会显示出对应的工具提示或展开的工具提示。(5)Vie
wCubeViewCube是一个三维导航工具，利用其可以方便地将视图按不同的方位显示12.2视觉样式用AutoCAD
2010进行三维造型时，用户可以控制三维模型的视觉样式，即显示效果。用于设置视觉样式的命令是VSCURRENT，但利用视觉样式
面板、视觉样式菜单等，可以方便地设置视觉样式。下面的图分别是“视觉样式”面板（位于“视图”选项卡）。和视觉样式菜单。在“视
觉样式”面板中，展开后是一些图像按钮，从左到右、从上到下依次是用于二维线框、概念、三维隐藏、真实、着色、带边框着色、灰度、勾画、三
维线框以及X射线视觉样式的图像按钮。下面各图是实体模型在部分视觉样式下的显示效果。二维线框三维隐
藏三维线框概念真实
12.3用户坐标系12.3.1基本概念用AutoCAD2010绘制二维图形时，通常是在一个固定坐标系，即世界坐标系
（WorldCoordinateSystem，WCS）中完成的。在AutoCAD中，世界坐标系又叫通用坐标系或绝对坐标系，其原
点以及各坐标轴的方向固定不变。对于二维绘图来说，世界坐标系已完全满足绘图要求。为便于绘制三维图形，AutoCAD允许用户定义自己
的坐标系，并将这样的坐标系称为用户坐标系（UserCoordinateSystem，UCS）。12.3.2定义UCS
用于定义UCS的命令是UCS，但在实际绘图中，利用AutoCAD2010提供的下拉菜单或工具栏，则可以方便地创建出UCS。下
面各图分别是用于创建或管理UCS的“坐标”面板和菜单。下面介绍创建UCS时的几种常用方法。(1)根据3点创建UCS根据3
点创建新UCS是最常用的方法之一，它根据UCS的原点及其X、Y轴的正方向上的点来创建新UCS。功能区“常用”|“坐标”|（
三点）、菜单“工具”|“新建UCS”|“三点”等可以实现此操作。单击对应的菜单或按钮，AutoCAD提示：指定新原点:（
确定新UCS的坐标原点位置）在正X轴范围上指定点:（确定新UCS的X轴正方向上的任意一点）在UCSXY平面的正Y轴范围上指定
点:（确定新UCS的Y轴正方向上的任一点）(2)改变原坐标系的原点位置创建新UCS可以通过将原坐标系随其原点平移到某一位置的
方式创建新UCS。由此方法得到的新UCS的各坐标轴方向与原UCS的坐标轴方向一致。利用功能区“视图”|“坐标”|（原点
）、菜单“工具”|“新建UCS”|“原点”等可以实现此操作。单击对应的菜单或按钮，AutoCAD提示：指定新原
点<0,0,0>:在此提示下指定UCS的新原点位置，即可创建出对应的UCS。(3)将原坐标系绕某一坐标轴旋转一定的角度创建
新UCS可以将原坐标系绕其某一坐标轴旋转一定的角度来创建新UCS。利用功能区“常用”|“坐标”|(X)（或(
Y)按钮、(Z)）按钮、菜单“工具”|“新建UCS”|X(或Y、Z)等，可实现将原UCS绕X轴（或绕Y、Z轴）的旋转。例如，
单击UCS工具栏上的（X）按钮，AutoCAD提示：指定绕X轴的旋转角度:在此提示下输入对应的角度
值后按Enter键，即可创建对应的UCS。(4)返回到前一个UCS设置利用功能区“常用”|“坐标”|(上一个)、菜
单“工具”|“新建UCS”|“上一个”等，可以将UCS返回到前一个UCS设置。(5)创建XY面与计算机屏幕平行的UCS利
用功能“常用”|“坐标”|（视图）、菜单“工具”|“新建UCS”|“视图”等，可以创建XY面与计算机屏幕平行的UCS。三维绘
图时，当需要在当前视图进行标注文字等操作时，一般应首先创建这样的UCS。(6)恢复到WCS利用功能区“常用”|“坐标”|
(世界)、菜单“工具”|“新建UCS”|“世界”等，可以将当前坐标系恢复到WCS。12.3.3命名保存UCS、恢复
UCS用户可以将频繁使用的UCS命名保存，以后需要该UCS时，直接恢复即可。(1)利用命令命名保存UCS、恢复UCS执行
UCS命令，AutoCAD提示：前UCS名称:世界指定UCS的原点或[面(F)/命名(
NA)/对象(OB)/上一个(P)/视图(V)/世界(W)/X/Y/Z/Z轴(ZA)]<世界>:如果执行“命名(NA)”选
项，AutoCAD提示：输入选项[恢复(R)/保存(S)/删除(D)/?]:其中，“保存”选项用于将当前UCS命
名保存。“恢复”选项用于恢复UCS。“删除“选项用于删除已命名保存的UCS。(2)利用对话框命名保存、恢复和删除UCS命令
：UCSMAN。功能区“视图”|“坐标”|(已命名)：菜单：“工具”|“命名UCS”。执行UCSMAN命令，Auto
CAD弹出UCS对话框，如下图所示。在“命名UCS”选项卡中，在大列表框内显示出当前有效的UCS。可通过此对话框将当前未命名的
UCS命名保存，方法为：选中“未命名”项，右击，从弹出的快捷菜单中选择“重命名”项，而后在对应位置输入UCS的名称即可。还可以利用
快捷菜单为命名的UCS重命名、删除命名保存的UCS。利用UCS对话框，可以将某一UCS置为当前UCS，即恢复UCS，其设置方法为：
从大列表框中选中某一UCS，单击“置为当前”按钮。12.4视点一旦用AutoCAD2010创建出三维模型，就可以从任意
方向观察它。AutoCAD用视点来确定观察三维对象的方向。当用户指定视点后，AutoCAD将该点与坐标原点的连线方向作为观察方向，
并在屏幕上显示出沿此方向观看三维对象时的图形投影。下图给出了对于同一三维图形在不同视点下的显示效果（消隐图）。12.4.1
设置视点命令：VPOINT。菜单：“视图”|“三维视图”|“视点”。如果在命令窗口输入命令VPOINT后按Enter键，A
utoCAD提示：指定视点或[旋转(R)]<显示坐标球和三轴架>:其中，”指定视点“用于指定一点作为视
点方向。“旋转”选项用于根据角度确定视点方向。“<显示坐标球和三轴架>”选项根据下图所示的根据坐标球和三轴架确定视点。12
.4.2设置UCS平面视图UCS的平面视图是指通过视点(0,0,1)观察图形时得到的视图，也就是使对应UCS的XY面与绘图
屏幕平行。平面视图在三维绘图中非常有用，因为在很多情况下，三维绘图是在当前UCS的XY面或与XY面平行的平面上进行的。当根据需要建
立了新UCS后，利用平面视图可使用户方便地进行绘图操作。可以通过执行VPOINT命令，再用“0,0,1”响应来设置平面视图外，还
可以用专门的命令PLAN设置平面视图。执行PLAN命令，AutoCAD提示：输入选项[当前UCS(C
)/UCS(U)/世界(W)]<当前UCS>:其中，“当前UCS(C)”选项表示生成相对于当前UCS的平面视图；“UCS”选项表
示恢复命名保存的UCS的平面视图；“世界(W)”选项则用于生成相对于WCS的平面视图。也可以用与菜单“视图”|“三维视图”|“平
面视图”对应的子菜单（如下图所示）设置平面视图。12.4.3利用对话框设置视点利用菜单“视图”|“三维视图”|“预置
视点”执行DDVPOINT命令，AutoCAD弹出后面的图所示的“视点预置”对话框。对话框中，“绝对于WCS”和“相对于UC
S”两个单选按钮分别用于确定将相对于WCS还是相对于UCS设置视点。对话框中有两个图像框，左侧类似于钟表的图像用于确定视点与UCS
原点之间的连线在XY平面的投影与X轴正方向的夹角；右侧的半圆形图像用于确定该连线与投影线之间的夹角，用户在希望设置的角度位置处单击
鼠标拾取键即可，也可以在“X轴”和“XY平面”文本框中输入对应的角度值。“设置为平面视图”按钮用于设置对应的平面视图。通过对话框确
定视点后，单击“确定”按钮，AutoCAD会按对应的视点显示图形。12.4.4快速设置特殊视点利用菜单“视图”|“三维
视图”中位于第二、三栏中的各菜单项（如右图所示），可以快速地确定一些特殊视点。12.4.5ViewCubeViewCube是
一个三维导航元素，利用其可以快速光标视图的视点，即观看方向。12.5在三维空间绘制简单对象这里的简单对象是指位于三维
空间的点、线段、射线、构造线、三维多段线、三维样条曲线、圆、圆弧等。这些对象的绘制与二维对象的绘制类似，只不过当提示用户指定点的位
置时，一般应根据前面介绍的方法指定位于三维空间的点位置；或者需要在绘图前建立新UCS，以便在对应UCS的XY面上绘制二维图形。
12.5.1在三维空间绘制点、线段、射线、构造线在三维空间绘制点、线段、射线、构造线的命令与绘制二维点、线段、射线、构造线的命令相同，分别为POINT、LINE、RAY和XLINE，只不过执行对应的命令后，应根据提示输入（或捕捉）三维空间的点。12.5.2在三维空间绘制其他二维图形用户可以在三维空间绘制其他各种二维图形，如绘制圆、圆弧、椭圆、矩形、正多边形等。在三维空间绘制这些二维图形时，一种方法是首先建立UCS，使UCS的XY面与所要绘制的二维图形所在的平面重合或平行，然后执行对应的二维绘图命令，按绘制二维图形的方式绘图。为使绘图方便，还可以建立对应的平面视图，使当前UCS的XY面与计算机屏幕重合。 |
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