【正文】 建筑制圖與AutoCAD 主 編：韋清權(quán) 副主編：周 華 武金良 第二篇 AutoCAD制圖技術(shù) 15 三維建筑圖形繪制 15 三維建筑圖形繪制 目 錄 三維坐標(biāo)系 1 使用用戶坐標(biāo)系 2 三維視點(diǎn)與視圖設(shè)置 3 建立三維實(shí)體 4 建立三維對(duì)象 3 5 Back 15 三維建筑圖形繪制 三維坐標(biāo)系 三維笛卡兒坐標(biāo)系 是在二維笛卡兒坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上根據(jù)右手定則增加第三維坐標(biāo) Z軸而形成的。 同二維坐標(biāo)系一樣， AutoCAD中的三維坐標(biāo)系有 世界坐標(biāo)系 WCS和 用戶坐標(biāo)系 UCS兩種形式。 15 三維建筑圖形繪制 在三維坐標(biāo)系中，知道了 X軸的正方向和 Y軸的正方向， Z軸的正方向是根據(jù)右手定則確定的。右手定則也決 要標(biāo)注 X、 Y和 Z軸的正方向，伸出右手，將右手拇指、食指、中指伸成相互垂直的姿勢(shì)，拇指指向 X軸的正方向，食指指向 Y軸的正方向，中指所指示的方向即是 Z軸的正方向， 如圖 三維坐標(biāo)系 三維笛卡兒坐標(biāo)系 15 三維建筑圖形繪制 要確定軸的正旋轉(zhuǎn)方向，用右手的大拇指指向軸的正方向，彎曲手指，那么手指所指示的方向即是軸的正旋轉(zhuǎn) 三維坐標(biāo)系 15 三維建筑圖形繪制 三維坐標(biāo)系 圖 右手定則 Back 15 三維建筑圖形繪制 1. 三維笛卡兒坐標(biāo)（ X， Y， Z）與二維笛卡兒坐標(biāo)（ X，Y）相似，即在 X和 Y值基礎(chǔ)上增加 Z值。同樣還可以使用基于當(dāng)前坐標(biāo)系原點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)值或基于上個(gè)輸入點(diǎn)的相 三維坐標(biāo)系 三維坐標(biāo)形式 15 三維建筑圖形繪制 2. 圓柱坐標(biāo)與二維極坐標(biāo)類似，但增加了從所要確定的點(diǎn)到 XY平面的距離值。即三維點(diǎn)的圓柱坐標(biāo)可通過(guò)該點(diǎn)與 UCS原點(diǎn)連線在 XY平面上的投影長(zhǎng)度，該投影與 X軸夾角以及該點(diǎn)垂直于 XY平面的 Z值來(lái)確定。 圓柱坐標(biāo)也有相對(duì)的坐標(biāo)形式，如相對(duì)圓柱坐標(biāo)“ @， 30”表示某點(diǎn)與上個(gè)輸入點(diǎn)連線在 XY平面上的投影長(zhǎng)為 10個(gè)單位，該投影與 X軸正方向的夾角為45176。 ，且與 Z軸的距離為 30 三維坐標(biāo)系 15 三維建筑圖形繪制 3. 球面坐標(biāo)也類似于二維極坐標(biāo)。在確定某點(diǎn)時(shí)，應(yīng)分別指定該點(diǎn)與當(dāng)前坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離，二者連線在 XY平面上的投影與 X軸的角度，以及二者連線與 XY平面的角度。 例如，坐標(biāo)“ 104560”表示一個(gè)點(diǎn)，它與當(dāng)前 UCS原點(diǎn)的距離為 10個(gè)單位，在 XY平面的投影與 X軸的夾角為 45176。 ，與 XY平面的夾角為 60176。 同樣，球面坐標(biāo)的相對(duì)形式表明了某點(diǎn)與上個(gè)輸入點(diǎn)的距離，二者連線在 XY平面上的投影與 X軸的角度，以及二者連線與 XY 三維坐標(biāo)系 15 三維建筑圖形繪制 使用用戶坐標(biāo)系 AutoCAD 2022允許用戶定義自己的坐標(biāo)系，并將該坐標(biāo)系統(tǒng)稱為用戶坐標(biāo)系 UCS。用戶利用 UCS就可以方 AutoCAD 2022用坐標(biāo)系圖標(biāo)形象、直觀地反映當(dāng)前坐標(biāo)系的形式與坐標(biāo)軸方向。如果當(dāng)前坐標(biāo)系為 WCS，坐標(biāo)系原點(diǎn)處會(huì)有一個(gè)位于 XY面上的正方形， 如圖 （ a）、（ b）所示 。如果當(dāng)前坐標(biāo)系為 UCS，則沒(méi)有此正方形， 如圖 （ c）、（ d）所示 15 三維建筑圖形繪制 使用用戶坐標(biāo)系 圖 坐標(biāo)系圖標(biāo) Back 15 三維建筑圖形繪制 用戶可以用以下三種方式定義 UCS 在 UCS工具欄、 UCSⅡ 工具欄上單擊相應(yīng) 單擊工具下拉菜單命令 【 工具 】 →【 UCS】 在命令行命令提示符下，輸入 UCS，回 使用用戶坐標(biāo)系 定義 UCS 15 三維建筑圖形繪制 UCS 在命令提示行中輸入 UCS啟動(dòng)該命令后， AutoCAD 命令： _USC 當(dāng)前 UCS名稱： *世界 * 輸入選項(xiàng) [新建 (N)／移動(dòng) (M)／正交 (G)／上一個(gè)(P)／恢復(fù) (R)／保存 (S)／刪除 (D)／應(yīng)用 (A)／ ?／世界 (W)]世界 使用用戶坐標(biāo)系 15 三維建筑圖形繪制 該提示行下有 10個(gè)選項(xiàng)，各選項(xiàng)含義如下： （ 1）新建（ N）： 創(chuàng)建新 UCS。執(zhí)行該選項(xiàng)，AutoCAD 指定新 UCS的原點(diǎn)或 [Z軸 (ZA)／三點(diǎn) (3)／對(duì)象(OB)／面 (F)／視圖 (V)／ X／ Y／ Z] 此提示要求用戶確定 UCS的創(chuàng)建方法，各方法含義如 ① 指定新 UCS的原點(diǎn)：確定新 UCS的原點(diǎn)，為默認(rèn)項(xiàng)。執(zhí)行該項(xiàng)，新 UCS通過(guò)將原坐標(biāo)系的原點(diǎn)移動(dòng)到新位置，且移動(dòng)后新 UCS的 X、 Y、 Z 使用用戶坐標(biāo)系 15 三維建筑圖形繪制 ② Z軸（ ZA）：在不改變?cè)鴺?biāo)系 X軸和 Y軸方向的前提下，通過(guò)確定新坐標(biāo)系原點(diǎn)和 Z軸正方向上的任一點(diǎn)創(chuàng)建新 UCS ③ 三點(diǎn)（ 3）：通過(guò)定義 3個(gè)點(diǎn)即原點(diǎn)、 X軸正方向上一點(diǎn)和 Y軸正方向上一點(diǎn)位置創(chuàng)建新 UCS，這是較常用 ④ 對(duì)象（ OB）：根據(jù)用戶選擇的對(duì)象創(chuàng)建新 UCS。 創(chuàng)建新的 UCS與所選對(duì)象具有同樣的伸出方向（即正的 Z軸），其原點(diǎn)和 X軸正方向按表 ，Y 使用用戶坐標(biāo)系 15 三維建筑圖形繪制 ⑤ 面 (F)：根據(jù)三維實(shí)體上的平面創(chuàng)建新 UCS 被選擇實(shí)體對(duì)象的面以高亮度顯示，且新 UCS附著于此面，它的 X軸對(duì)齊所找到面的最近的邊，同時(shí) AutoCAD 輸入選項(xiàng) [下一個(gè) (N)／ X軸反向 (X)／ Y軸反向(Y)]接受 缺省選項(xiàng)為接受，如果按回車鍵將接受由指定的實(shí)體平面所創(chuàng)建 UCS位置，否則可選擇其他選項(xiàng)，將重復(fù)出現(xiàn)提示直到接受新位置為止。 使用用戶坐標(biāo)系 15 三維建筑圖形繪制 ⑥ 視圖（ V）：新 UCS的 XY平面與當(dāng)前視圖面平行，原點(diǎn)為原 UCS ⑦ X、 Y、 Z： X、 Y、 Z選項(xiàng)分別表示將原 UCS繞 X、Y、 Z軸旋轉(zhuǎn)指定的角度，得到新的 UCS （ 2）移動(dòng)（ M）： 通過(guò)改變當(dāng)前 UCS的原點(diǎn)位置或Z向深度重新定義 UCS，新 UCS的 X、 Y坐標(biāo)的方向不變。 （ 3）正交（ G）： 將 UCS （ 4）上一個(gè)（ P）： 使用用戶坐標(biāo)系 15 三維建筑圖形繪制 （ 5）恢復(fù)（ R）： 恢復(fù)命名保存的 UCS，使其成為當(dāng)前 UCS。這種恢復(fù)并不重新建立保存原 UCS時(shí)的有效視圖方向，即“恢復(fù)（ R）”選項(xiàng)僅恢復(fù) UCS，而原視圖方 （ 6）保存（ S）： 將當(dāng)前 UCS （ 7）刪除（ D）： 從命名保存的 UCS中刪去指定的UCS （ 8）應(yīng)用（ A）： 當(dāng)其他視口中保存有不同的 UCS時(shí)，確定是將當(dāng)前 UCS應(yīng)用于指定視口，還是應(yīng)用于所有 使用用戶坐標(biāo)系 15 三維建筑圖形繪制 （ 9） ?： 列出各命名保存的 UCS相對(duì)于當(dāng)前 UCS的 （ 10）世界（ W）： 將當(dāng)前坐標(biāo)系設(shè)置為世界坐標(biāo)系（ WCS 使用用戶坐標(biāo)系 15 三維建筑圖形繪制 UCS 單擊“工具 │新建 UCS”菜單，在顯示的級(jí)聯(lián)菜單上 單擊“工具 │正交 UCS”菜單，在顯示的級(jí)聯(lián)菜單上 單擊“工具 │移動(dòng) UCS”選項(xiàng)，可以實(shí)現(xiàn)快速建立UCS 各菜單上的子命令與 UCS命令選項(xiàng)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系，比 使用用戶坐標(biāo)系 15 三維建筑圖形繪制 3. 在 UCS工具欄上單擊相應(yīng)圖標(biāo)，可以實(shí)現(xiàn)快速建立UCS的功能。 UCS工具欄 如圖 ，在 AutoCAD 2022中還提供了 UCS Ⅱ 工具欄， 如圖 示，更完善了 UCS 使用用戶坐標(biāo)系 15 三維建筑圖形繪制 使用用戶坐標(biāo)系 圖 UCS工具欄 Back 15 三維建筑圖形繪制 使用用戶坐標(biāo)系 圖 UCSⅡ 工具欄 Back 15 三維建筑圖形繪制 用戶可以利用 AutoCAD 2022提供的 UCS對(duì)話框管理和設(shè)置 UCS。 啟動(dòng) UCS對(duì)話框的方法有三種： 單擊 UCS 單擊工具下拉菜單的 【 工具 】 → 【 命名 UCS】 在命令行命令提示符下，輸入U(xiǎn)csman 使用用戶坐標(biāo)系 管理 UCS 15 三維建筑圖形繪制 執(zhí)行顯示 UCS對(duì)話框命令后， AutoCAD彈出“ UCS”對(duì)話框。對(duì)話框中有“命名 UCS”、“正交 UCS”和“設(shè)置”三個(gè)選項(xiàng)卡， 它們的功能如下： （ 1）“命名 UCS”： 此選項(xiàng)卡用于顯示已有的 UCS、設(shè)置當(dāng)前坐標(biāo)系， 如圖 （ 2）“正交 UCS”： 該選項(xiàng)卡用于將 UCS