1、建筑制图与建筑制图与AutoCAD 主 编：韦清权 副主编：周 华 武金良 第二篇第二篇 AutoCAD制图技术制图技术 15 三维建筑图形绘制三维建筑图形绘制 15 三维建筑图形绘制三维建筑图形绘制 目目 录录 三维坐标系三维坐标系 1 使用用户坐标系使用用户坐标系 2 三维视点与视图设置三维视点与视图设置 3 3 建立三维实体建立三维实体 4 建立三维对象建立三维对象 3 5 Back 15 三维建筑图形绘制三维建筑图形绘制 15.1 三维坐标系三维坐标系 三维笛卡儿坐标系三维笛卡儿坐标系是在二维笛卡儿坐标系的基础上根是在二维笛卡儿坐标系的基础上根据右手定则增加第三维坐标据右手定则增加第三
2、维坐标Z轴而形成的。轴而形成的。同二维坐标系一样，同二维坐标系一样，AutoCAD中的三维坐标系有中的三维坐标系有世世界坐标系界坐标系WCS和和用户坐标系用户坐标系UCS两种形式。两种形式。15 三维建筑图形绘制三维建筑图形绘制 在三维坐标系中，知道了在三维坐标系中，知道了X轴的正方向和轴的正方向和Y轴的正方轴的正方向，向，Z轴的正方向是根据右手定则确定的。右手定则也决轴的正方向是根据右手定则确定的。右手定则也决 要标注要标注X、Y和和Z轴的正方向，伸出右手，将右手拇指、轴的正方向，伸出右手，将右手拇指、食指、中指伸成相互垂直的姿势，拇指指向食指、中指伸成相互垂直的姿势，拇指指向X轴的正方向，
3、轴的正方向，食指指向食指指向Y轴的正方向，中指所指示的方向即是轴的正方向，中指所指示的方向即是Z轴的正方轴的正方向，向，如图如图15.1所示所示 15.1 三维坐标系三维坐标系 15.1.1 三维笛卡儿坐标系三维笛卡儿坐标系 15 三维建筑图形绘制三维建筑图形绘制 要确定轴的正旋转方向，用右手的大拇指指向轴的正要确定轴的正旋转方向，用右手的大拇指指向轴的正方向，弯曲手指，那么手指所指示的方向即是轴的正旋转方向，弯曲手指，那么手指所指示的方向即是轴的正旋转 15.1 三维坐标系三维坐标系 15 三维建筑图形绘制三维建筑图形绘制 15.1 三维坐标系三维坐标系 图图15.1 右手定则右手定则 Ba
4、ck 15 三维建筑图形绘制三维建筑图形绘制 1.三维笛卡儿坐标（三维笛卡儿坐标（X，Y，Z）与二维笛卡儿坐标（）与二维笛卡儿坐标（X，Y）相似，即在）相似，即在X和和Y值基础上增加值基础上增加Z值。同样还可以使用值。同样还可以使用基于当前坐标系原点的绝对坐标值或基于上个输入点的相基于当前坐标系原点的绝对坐标值或基于上个输入点的相 15.1 三维坐标系三维坐标系 15.1.2 三维坐标形式三维坐标形式 15 三维建筑图形绘制三维建筑图形绘制 2.圆柱坐标与二维极坐标类似，但增加了从所要确定的圆柱坐标与二维极坐标类似，但增加了从所要确定的点到点到XY平面的距离值。即三维点的圆柱坐标可通过该点平面
5、的距离值。即三维点的圆柱坐标可通过该点与与UCS原点连线在原点连线在XY平面上的投影长度，该投影与平面上的投影长度，该投影与X轴夹轴夹角以及该点垂直于角以及该点垂直于XY平面的平面的Z值来确定。值来确定。圆柱坐标也有相对的坐标形式，如相对圆柱坐标圆柱坐标也有相对的坐标形式，如相对圆柱坐标“10.45，30”表示某点与上个输入点连线在表示某点与上个输入点连线在XY平面平面上的投影长为上的投影长为10个单位，该投影与个单位，该投影与X轴正方向的夹角为轴正方向的夹角为45，且与，且与Z轴的距离为轴的距离为30 15.1 三维坐标系三维坐标系 15 三维建筑图形绘制三维建筑图形绘制 3.球面坐标也类似
6、于二维极坐标。在确定某点时，应分球面坐标也类似于二维极坐标。在确定某点时，应分别指定该点与当前坐标系原点的距离，二者连线在别指定该点与当前坐标系原点的距离，二者连线在XY平平面上的投影与面上的投影与X轴的角度，以及二者连线与轴的角度，以及二者连线与XY平面的角度。平面的角度。例如，坐标“例如，坐标“104560”表示一个点，它与当前表示一个点，它与当前UCS原点的距离为原点的距离为10个单位，在个单位，在XY平面的投影与平面的投影与X轴的夹角轴的夹角为为45，与，与XY平面的夹角为平面的夹角为60 同样，球面坐标的相对形式表明了某点与上个输入点同样，球面坐标的相对形式表明了某点与上个输入点的距
7、离，二者连线在的距离，二者连线在XY平面上的投影与平面上的投影与X轴的角度，以及轴的角度，以及二者连线与二者连线与XY 15.1 三维坐标系三维坐标系 15 三维建筑图形绘制三维建筑图形绘制 15.2 使用用户坐标系使用用户坐标系 AutoCAD 2005允许用户定义自己的坐标系，并将允许用户定义自己的坐标系，并将该坐标系统称为用户坐标系该坐标系统称为用户坐标系UCS。用户利用。用户利用UCS就可以方就可以方 AutoCAD 2005用坐标系图标形象、直观地反映当用坐标系图标形象、直观地反映当前坐标系的形式与坐标轴方向。如果当前坐标系为前坐标系的形式与坐标轴方向。如果当前坐标系为WCS，坐标系
8、原点处会有一个位于坐标系原点处会有一个位于XY面上的正方形，面上的正方形，如图如图15.2（a）、（）、（b）所示）所示。如果当前坐标系为。如果当前坐标系为UCS，则没有此，则没有此正方形，正方形，如图如图15.2（c）、（）、（d）所示）所示 15 三维建筑图形绘制三维建筑图形绘制 15.2 使用用户坐标系使用用户坐标系 图图15.2 坐标系图标坐标系图标 Back 15 三维建筑图形绘制三维建筑图形绘制 用户可以用以下三种方式定义用户可以用以下三种方式定义UCS a.工具栏工具栏 在在UCS工具栏、工具栏、UCS工具栏上单击相应工具栏上单击相应 b.工具菜单工具菜单 单击工具下拉菜单命令单
9、击工具下拉菜单命令【工具工具】【UCS】c.键盘输入键盘输入 在命令行命令提示符下，输入在命令行命令提示符下，输入UCS，回，回 15.2 使用用户坐标系使用用户坐标系 15.2.1 定义定义UCS 15 三维建筑图形绘制三维建筑图形绘制 1.使用键盘命令定义使用键盘命令定义UCS 在命令提示行中输入在命令提示行中输入UCS启动该命令后，启动该命令后，AutoCAD 命令：命令：_USC 当前当前UCS名称：名称：*世界世界*输入选项输入选项新建新建(N)移动移动(M)正交正交(G)上一个上一个(P)恢复恢复(R)保存保存(S)删除删除(D)应用应用(A)?世世界界(W)15.2 使用用户坐标
10、系使用用户坐标系 15 三维建筑图形绘制三维建筑图形绘制 该提示行下有该提示行下有10个选项，各选项含义如下：个选项，各选项含义如下：（1）新建（）新建（N）：）：创建新创建新UCS。执行该选项，。执行该选项，AutoCAD 指定新指定新UCS的原点或的原点或Z轴轴(ZA)三点三点(3)对象对象(OB)面面(F)视图视图(V)XYZ 此提示要求用户确定此提示要求用户确定UCS的创建方法，各方法含义如的创建方法，各方法含义如 指定新指定新UCS的原点：确定新的原点：确定新UCS的原点，为默认的原点，为默认项。执行该项，新项。执行该项，新UCS通过将原坐标系的原点移动到新位通过将原坐标系的原点移动
11、到新位置，且移动后新置，且移动后新UCS的的X、Y、Z 15.2 使用用户坐标系使用用户坐标系 15 三维建筑图形绘制三维建筑图形绘制 Z轴（轴（ZA）：在不改变原坐标系）：在不改变原坐标系X轴和轴和Y轴方向的轴方向的前提下，通过确定新坐标系原点和前提下，通过确定新坐标系原点和Z轴正方向上的任一点轴正方向上的任一点创建新创建新UCS 三点（三点（3）：通过定义）：通过定义3个点即原点、个点即原点、X轴正方向轴正方向上一点和上一点和Y轴正方向上一点位置创建新轴正方向上一点位置创建新UCS，这是较常用，这是较常用 对象（对象（OB）：根据用户选择的对象创建新）：根据用户选择的对象创建新UCS。创建
12、新的创建新的UCS与所选对象具有同样的伸出方向（即正与所选对象具有同样的伸出方向（即正的的Z轴），其原点和轴），其原点和X轴正方向按表轴正方向按表15.1所列的规则确定，所列的规则确定，Y 15.2 使用用户坐标系使用用户坐标系 15 三维建筑图形绘制三维建筑图形绘制 面面(F)：根据三维实体上的平面创建新：根据三维实体上的平面创建新UCS 被选择实体对象的面以高亮度显示，且新被选择实体对象的面以高亮度显示，且新UCS附着于附着于此面，它的此面，它的X轴对齐所找到面的最近的边，同时轴对齐所找到面的最近的边，同时 AutoCAD 输入选项输入选项下一个下一个(N)X轴反向轴反向(X)Y轴反向轴反
13、向(Y)缺省选项为接受，如果按回车键将接受由指定的实体缺省选项为接受，如果按回车键将接受由指定的实体平面所创建平面所创建UCS位置，否则可选择其他选项，将重复出现位置，否则可选择其他选项，将重复出现提示直到接受新位置为止。提示直到接受新位置为止。15.2 使用用户坐标系使用用户坐标系 15 三维建筑图形绘制三维建筑图形绘制 视图（视图（V）：新）：新UCS的的XY平面与当前视图面平行，平面与当前视图面平行，原点为原原点为原UCS X、Y、Z：X、Y、Z选项分别表示将原选项分别表示将原UCS绕绕X、Y、Z轴旋转指定的角度，得到新的轴旋转指定的角度，得到新的UCS （2）移动（）移动（M）：）：通
14、过改变当前通过改变当前UCS的原点位置或的原点位置或Z向深度重新定义向深度重新定义UCS，新，新UCS的的X、Y坐标的方向不变。坐标的方向不变。（3）正交（）正交（G）：）：将将UCS （4）上一个（）上一个（P）：）：15.2 使用用户坐标系使用用户坐标系 15 三维建筑图形绘制三维建筑图形绘制 （5）恢复（）恢复（R）：）：恢复命名保存的恢复命名保存的UCS，使其成为，使其成为当前当前UCS。这种恢复并不重新建立保存原。这种恢复并不重新建立保存原UCS时的有效视时的有效视图方向，即“恢复（图方向，即“恢复（R）”选项仅恢复）”选项仅恢复UCS，而原视图方，而原视图方 （6）保存（）保存（S
15、）：）：将当前将当前UCS （7）删除（）删除（D）：）：从命名保存的从命名保存的UCS中删去指定的中删去指定的UCS （8）应用（）应用（A）：）：当其他视口中保存有不同的当其他视口中保存有不同的UCS时，确定是将当前时，确定是将当前UCS应用于指定视口，还是应用于所有应用于指定视口，还是应用于所有 15.2 使用用户坐标系使用用户坐标系 15 三维建筑图形绘制三维建筑图形绘制 （9）?：列出各命名保存的列出各命名保存的UCS相对于当前相对于当前UCS的的 （10）世界（）世界（W）：）：将当前坐标系设置为世界坐标将当前坐标系设置为世界坐标系（系（WCS 15.2 使用用户坐标系使用用户坐标
16、系 15 三维建筑图形绘制三维建筑图形绘制 2.使用工具菜单中的使用工具菜单中的UCS 单击“工具单击“工具新建新建UCS”菜单，在显示的级联菜单上菜单，在显示的级联菜单上 单击“工具单击“工具正交正交UCS”菜单，在显示的级联菜单上菜单，在显示的级联菜单上 单击“工具单击“工具移动移动UCS”选项，可以实现快速建立选项，可以实现快速建立UCS 各菜单上的子命令与各菜单上的子命令与UCS命令选项具有对应关系，比命令选项具有对应关系，比 15.2 使用用户坐标系使用用户坐标系 15 三维建筑图形绘制三维建筑图形绘制 3.在在UCS工具栏上单击相应图标，可以实现快速建立工具栏上单击相应图标，可以实现快速建立UCS的功能。的功能。UCS工具栏工具栏如图如图15.3所示所示，在，在AutoCAD 2005中还提供了中还提供了UCS 工具栏，工具栏，如图如图15.4所所示，更完示，更完善了善了UCS 15.2 使用用户坐标系使用用户坐标系 15 三维建筑图形绘制三维建筑图形绘制 15.2 使用用户坐标系使用用户坐标系 图图15.3 UCS工具栏工具栏 Back 15 三维建筑图形绘制三维建筑图形
