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三、三维模型的表示
1、线架模型
对平面立体,首先设定坐标系,得到立体所有顶点的坐标。其次,将顶点之间的棱线关系进行保存。利用这些数据,就可以在显示器上生成该平面立体的线框图形。
2、表面模型
表面模型是在线框模型的基础上,给出了组成面的棱线的连接顺序信息,以及这个面是平面还是圆柱面等表示面的种类的信息。表面模型与线框模型相比,由于增加了有关面的信息,在提供三维实体信息的完整性、严密性方面,表面建模比线框建模进了一步,它克服了线框建模的许多缺点,能够比较完整地定义三维立体的表面。
3、实体模型
实体模型是在表面模型的基础上增加面的方向信息。这种信息可以是单独的面外法线方向,也可以采用组成面的顶点的连接顺序或者是边的连接顺序来表示。采用这种面、边、点连接关系表达三维立体的方法叫做实体的边界表示法。除此之外还有实体的体素构造法,以及边界表示模式与体素构造法的混合形式。
四、实体造型方法
实体造型方法即在计算机上生成三维模型的方式。除了自由曲线、自由曲面体的造型采用输入点阵坐标的方法外,普通机械产品的造型常采用基于几何体素的方法。主要造型方式有以下三种。
1、基本体素法
2、扫描法
3、特征造型法
1、基本体素法
基本体素是指造型系统提供的简单立体模型,如长方体、圆柱体、圆锥体、球体等。对与一个具体的机械产品将它分割为这些基本立体的叠加或切割,从而运用造型系统提供的立体模型,通过交、并、差运算,拼出产品的结构形状。
四、实体造型方法
2、扫描法
扫描法是生成复杂形体的一种有效手段,简单地对平面图形采用拉伸、旋转的方法可以生成21/2维体。高级扫描可以使平面曲线沿空间路径扫描,从而生成真三维体。除了路径变化外,平面图形在扫描过程中也可以改变,从而生成任意形状的三维形体。
3、特征造型法
尽管体素法与扫描法可以生成任意形状的产品,但它们过于注重产品的几何形状,对产品开发而言,除了创建外形外,还需要定义产品的形状与加工手段之间的关系。因此面向产品设计与制造过程的建模是一种建立在实体造型基础上的特征建模。这种造型方式在CAD/CAM系统中得到大量应用。
§10-2AutoCAD绘图与编辑
AutoCAD是美国Autodesk公司推出的通用二维绘图、三维造型软件系统。是目前国内微机中应用最广泛的辅助绘图软件。,随着微机硬软件的不断升级,相继出现了R13、R14、2000版;AutoCAD在用户操作简易性、绘图效率上也逐步提高。本章将对AutoCAD2000中文版的二维绘图功能进行较详细的介绍。
AutoCAD2000主界面
下拉菜单区
图标按钮区
绘图区
状态控制区
状态提示区
文本交互区
一、基本命令
1、启动AutoCAD2000
启动AutoCAD2000的途径有多种方式。以双击图标最为常用。
2、开始一张新图
新图既可以在启动AutoCAD时,选择“新建”建立;也可以通过下拉菜单“文件”→“新建…”开始;还可以通过点击图标开始。
3、打开一个原有文件
可以在AutoCAD启动过程中打开已有的图形文件;也可以选择下拉菜单“文件”→“打开…”或点击图标打开已有文件。
4、保存图形文件
选择“文件”→“保存”或点击图标,将所绘图形保存在已命名的文件中。如果文件尚未命名,则需在弹出的对话框中键入文件名。
5、退出AutoCAD
当想从AutoCAD中退出,选择“文件”→“退出”。如果当前所作的图形文件尚未保存,则会出现一个警告对话框,询问是否要将最近的更改结果保存或者放弃;也可以单击“取消”按钮来终止此操作。
二、绘图坐标系统
尽管AutoCAD提供了世界坐标系(WorldCoordinateSystem)和用户坐标系(UserCoordinateSystem)两种坐标系统,但用户坐标系在两维绘图中并没有明显的必要性。采用世界坐标系绘图时,输入的坐标点形式可以有以下四种:
1、绝对直角坐标:x,y
绝对直角坐标(x,y)是新点相对于原点(0,0)在水平与垂直方向的位移。
2、相对直角坐标:***@x,y
相对坐标(x,y)是新点相对于前一个输入点在水平与垂直方向的位移。
3、绝对极坐标:r<
绝对极坐标(r,)是新点相对于原点(0,0)的矢径及矢径与X轴正向的夹角。逆时针方向为正。
4、相对极坐标:***@r<
相对极坐标(r,)是新点相对于上一坐标点的矢径及矢径与X轴正向的夹角。同样逆时针方向为正。
三、绘图操作程式
启动AutoCAD之后,通常需要作一些绘图前的设置。特别是绘制一批图纸时,需要保证线型、线宽、颜色、图层、文字字体、字号的一致性。采用模版的方式可以做到图纸设置的同一性。
点击图标弹出图层设置对话框,点“新建”创立新的图层。通过点击图层的名称可以修改图层名,点击并设置图层的颜色、线型、线宽项。
点击下拉菜单“格式”→“文字式样”,弹出文字设置对话框,设置图纸字型与字号。
在完成以上设置后,可以进一步设置图纸的幅面、绘制图框等,也可将图幅、标题栏做成块的形式,在绘图结束后插入。
除了以上绘图设置之外,还可设置自动存盘周期、文件保存路径、绘图光标大小等内容。
设置结束后,选择“文件”→“另存为…”,弹出保存对话框,在“保存类型”下拉列表中选择“AutoCAD图形样板文件(*.dwt)”文件类型,给出模版文件名称,然后保存。以后创建新图时,可以选用此模版,从而提高作图效率,保证图面设置的一致性。
四、绘制平面图形
图标/命令/功能
操作示例
说明
LINE
绘制直线段
命令:_line指定第一点:10,10
指定下一点或[放弃(U)]:***@10,0
指定下一点或[放弃(U)]:***@10<90
指定下一点或[闭合(C)/放弃(U)]:c
1)画出由一组点连接成的直线段。直接回车或通过击鼠标右键结束命令。
2)U表示取消上一坐标点。C表示与起点连接然后结束命令。
POLYGON
绘制正多边形各边
命令:_polygon输入边的数目<4>:6
指定多边形的中心点或[边(E)]:100,100
输入选项[内接于圆(I)/外切于圆(C)]
<I>:c
指定圆的半径:10
1) 正多边形的缺省边数为4。
可通过指定形心或起始边的方式绘制。
(20,20)
(10,10)
(20,10)
(100,100)
(100,100)
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