计算机绘图第7章

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1、三维实体造型第七章三维实体造型第一节UCS第二节三维实体造型基础第三节实体造型实例第一节UCS一、UCS基础知识AutoCAD提供了两个坐标系：世界坐标系WCS（WorldCoordinateSystem）和用户坐标系UCS（UserCoordinateSystem）。在本章之前，即平面作图时，WCS和UCS是相重的，即它们的轴和原点完全重叠在一起，所以没有将UCS这个概念提出来，但在进行三维实体造型时，经常要重定位UCS以使我们能顺利完成工作，可以这么说在AutoCAD中学习三维实体造型的第一关是

2、掌握灵活应用UCS。（a）坐标系（b）确定Z轴正方向（c）确定旋转正方向图7-1“右手定则”第一节UCSWCS和UCS的区别是：WCS是固定不变的，不能被重新定义的。表现为一是其坐标原点总是（0,0,0），二是其所在的XY平面永远是水平的（在三维视图下），可理解为平行于地面。UCS是用户当前的坐标系，可以根据需要移动和改变方位的，即通过选择原点位置和XY平面的方向或者Z轴，可以重定位UCS。在任何时候都只能有一个UCS，所有的坐标输入和坐标显示都是相对于当前UCS的。WCS和UCS的联系是：无论如何

3、重新定向UCS，都可以通过使用UCS命令的“世界（W）”选项“W”使其与WCS重合。第一节UCSWCS和UCS的坐标系都采用“右手定则”。所谓“右手定则”就是在三维坐标系中，如果已知X和Y轴的方向，可以使用右手确定Z轴的正方向。规则是：右手手背靠近屏幕，大拇指指向X轴的正方向，伸出食指和中指，使食指指向Y轴的正方向，那么中指所指示的方向就是Z轴的正方向，如图所7-1b示。使用“右手定则”确定三维空间中绕坐标轴旋转的正方向：将右手拇指指向轴的正方向，其余四指自然弯曲的方向就是绕该轴旋转的正方向，如图7

4、-2c所示。在进行三维实体造型时，会经常应用“右手定则”来创建ucs和确定绕轴的旋转方向。第一节UCS二、UCS命令UCS是用户正在使用的坐标系，坐标输入和显示均相对于当前的UCS，绝大部分编辑命令、文字和尺寸标注也是相对于当前的UCS，UCS是学习三维造型的基础。在AutoCAD中，可以随时使用命令“ucs”新建一个用户坐标系。决定一个直角坐标系的基本要素就是坐标系的原点和坐标系的方位，而坐标系的方位可以用X轴和Y轴所在的平面确定或者由Z轴来确定，确定平面的方式有多种，这些不同的方式对应“ucs”

5、命令中的各种选项，在实际绘图根据具体来确定不同的选项，选项中还可以根据需要保存和调用UCS。第一节UCS“UCS”命令可以单击“工具”菜单—“新建UCS”命令或者显示如图7-2所示的“UCS”工具栏，建议读者直接从命令行输入：UCS8，这样方式快捷而且灵活，命令提示中的选项对应“UCS”工具栏的各图标按钮。UCS的命令选项很多，常用的主要有“新建（N）”、“移动（M）”和“世界（W）”，输入后面的选项字母，即可进入相应选项操作，下面重点介绍这三个命令选项的用法，其它选项用法请参考AutoCAD帮助。

6、图7-2“UCS”工具栏第一节UCS1.新建（N）。选项N表示将新建一个ucs，可用不同的方法新建，接下来的命令提示是：指定新UCS的原点或[Z轴(ZA)/三点(3)/对象(OB)/面(F)/视图(V)/X/Y/Z]<0,0,0>：（1）原点：移动当前UCS的原点，保持其X、Y和Z轴方向不变，从而定义新的UCS。（2）Z轴（ZA）：指定新原点和位于新建Z轴正半轴上的点。即指定一个新的Z轴来定义一个新的ucs。（3）三点（3）：指定新UCS原点及其X和Y轴的正方向。Z轴由右手定则确定。第一节UCS（4

7、）对象（OB）：根据选定三维对象定义新的坐标系。新建UCS的Z轴正方向与选定对象的拉伸方向相同。（5）面（F）：将UCS与实体对象的选定面对齐。要选择一个面，请在此面的边界内或面的边上单击，被选中的面将亮显，UCS的X轴将与找到的第一个面上的最近的边对齐。（6）视图(V)：以垂直于观察方向（平行于屏幕）的平面为XY平面，建立新的坐标系。UCS原点保持不变。（7）X：表示绕X轴旋转当前UCS，由“右手法则”来确定绕X轴旋转的正方向。（8）Y/Z：旋转轴改变，其余同上。第一节UCS2.移动（M）。选项M

8、表示将要平移UCS，保留其XY平面的方向不变，接下来的命令提示略。（1）直接指定新的原点。（2）Z-向深度将（Z）：使UCS相对于当前原点沿自身Z轴正方向或负方向移动一个距离。3.世界（W）。选项W表示将当前用户坐标系设置为世界坐标系WCS，即与WCS重合。下面通过实例来说明命令ucs的使用。第一节UCS实例7-1：打开光盘Ch7目录下的图形文件Exp1.dwg，图中点A，点B和点C分别是X轴，Y轴和Z轴线上的三个端点，要求：（1）以C点为圆心，在世界坐标系XZ平面上