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三维建模的关键理论是UCS三维变换,UCS三维变换是AUTOCAD-2004教程的重点与难点,本文用三维建模的实例详细解析了七种UCS的三维变换方法,收到较好的效果。
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1. X轴旋转90度确定UCS :同理UCS绕Y轴旋转90度与UCS绕Z轴旋转90度会得到不同的用户坐标系。(图1)四个图中X轴方向不变, UCS每绕X轴旋转90度,Z轴的方向改变一次。Z轴的方向即拉伸方向.
例1:(图2)对象绕X轴旋转90度(图3),(图2)对象绕Y轴旋转180度, 相当于连续执行两次绕Y轴旋转90度(图4),(图2)对象绕Z轴旋转90度。(图5)。
2.三点确定UCS (图6): 指定新 UCS 原点及其 X 和 Y 轴的正方向。Z 轴的正方向由右手定则确定。用此选项可指定任意坐标系。 第一点指定新 UCS 的原点。第二点定义了 X 轴的正方向。第三点定义了 Y 轴的正方向。
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例5:绘制五角顶曲面(图10):1,2,3三点定UCS,两点加半径画弧。重复5次三点定UCS画弧(图11)。画弧命令用"起点,端点,半径"选项。
例6:绘制翘屋顶:三点确定UCS(图12),用ARC命令绘制翘屋顶弧线(图13)。同理,在其它面绘制弧线,都要变换UCS。也可用三维镜像命令绘制其它弧线。用边定曲面命令分别点击四条弧形边界(图14)。
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例7:圆柱从球中伸出(图15):先点击
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例8:拉伸三角支架(图16):先点击
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4.改变坐标原点的位置,确定新的UCS
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例9:绘制楼梯:先点击
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例10:绘制螺母:先点击
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5.面确定新的UCS (图22):将 UCS 与选定的面对齐。如果要选择某一个面,就在此面的边界内或面的边界上单击,被选中的面将亮显。X 轴将与找到的面上的最近的边对齐。
例11:管道的拉伸(图23):关键是用面确定新的UCS后,拉伸路径垂直于管道截面,管道截面与XY平面平行。
例12:沿路径拉伸弧形墙体(图24):面确定新的UCS后,拉伸路径垂直于要拉伸的墙面。
例13:拉伸吊桥(图25):选定立柱的辅助截面,定义新的坐标系,铁索的截面与立柱的辅助截面是同一坐标系。拉伸时,先选中铁索截面,再点击弧形路径。吊桥的其它部分拉伸前都要确定新的UCS。
6.对象确定新的UCS :根据选定的三维对象定义新的坐标系。
例14:拉伸三维面上的圆(图26):先点击,再选定三维面上的圆,定义新的坐标系。执行拉伸命令,沿正Z轴方向拉伸三维面上的圆。
例15:绘制曲面屋顶: 先点击,再选定立方体上的边,定义新的坐标系。在四个不同的坐标系下绘制四条弧形边界(图27)。再用边定曲面命令分别点击四条弧形边界(图28)。
例16:绘制圆锥滚子轴承:在正视图上绘制轴承外圈,内圈和圆锥滚子(图29),在当前UCS下用 REVOLVE命令旋转外圈,内圈(图30),先点击
,再选定圆锥滚子的轴心,定义新的坐标系,用REVOLVE命令旋转圆锥滚子(图31)。
7.视图确定新的UCS (图32):建立的新坐标系,是平行于屏幕的平面即 XY 平面,UCS 原点保持不变。剖切面与当前视口视图的XY平面平行。
例16:获取平行于屏幕的平面:点击图标 (图33),点击
section,三点确定剖的切面(图34),用MOVE命令把剖切面移出立方体外既可得到平行于XY平面的剖切图形(图35)。
例17:给三维视图标注文字:在三维视图中标注文字,文字与UCS对齐(图36)。在三维视图中标注的文字若需以正常形式显示,那么就要用 变换UCS后,再输入文字(图37)。
例18:绘制亭子(图38):亭子顶面用三维面3DFACE命令 绘制。用三点确定UCS后,每一个三维面都是从顶点开始依次选择三角形的另外而个点,再回到顶点。绘制栏杆,变换UCS,用修改多线的厚度绘制栏杆挡板与亭子围栏。变换UCS,绘制楼梯,用三维镜像或三维阵列绘制其它楼梯。变换UCS,绘制圆桌,橙子,柱子。此例,多种变换UCS的方法都可使用。并不拘于哪一种,根据具体情况,哪种变换方便用哪种。