软件功能集
使用实体、曲面和网格建模工具的组合创建设计的逼真三维模型。
1.关于三维对象建模
AutoCAD 中的三维建模包括三维实体、曲面、网格和线框对象。
2.三维模型的类型
AutoCAD 中提供了多种三维建模类型。其中每种三维建模技术都具有不同的功能集。
线框建模对于初始设计迭代非常有用,并且作为参照几何图形可用作三维线框,以进行后续的建模或修改。
实体建模不但能高效使用、易于合并图元和拉伸的轮廓,还能提供质量特性和截面功能。
通过曲面建模,可精确地控制曲面,从而能精确地操纵和分析。
网格建模提供了自由形式雕刻、锐化和平滑处理功能。
三维模型包含这些技术的组合,并且您可以在它们之间进行转换。例如,可以将图元三维实体棱锥体转换为三维网格,以执行网格平滑处理。然後,您可以將網面轉換為 3D 曲面或回復為3D 實體以利用其各自的塑型特徵。
3.查看三维模型
动态查看三维模型的最有用的命令是 3DORBIT。
除了更改视图外,还可以通过单击鼠标右键来显示包含多个选项的快捷菜单。最常用的选项包括:
在不同的视觉样式(如“概念”、“真实”和“X 射线”)之间切换
在平行和透视投影之间切换
在不同的标准预设视图(如俯视图、前视图)之间选择
4.应用二维和三维 AutoCAD 命令
大多数用于二维操作的 AutoCAD 命令均可应用于三维模型。例如,使用 ROTATE 命令,您可以围绕着平行于 UCS Z 轴的轴旋转三维实体。若要围绕着另一个轴方向旋转该模型,则需要更改 UCS Z 轴的方向。
也存在一些专用于三维环境的命令(如 3DROTATE),其中会显示有助于绕任一主轴旋转的小控件。
最易入手的命令是 ROTATE,由于其熟知程度较高,但选择使用哪一种命令则取决于环境和您的首选项。
使用三维查看和导航工具动态观察、回旋、漫游和围绕三维模型飞行来展示您的设计。
关于三维导航工具
三维导航工具允许用户从不同的角度、高度和距离查看图形中的对象。
使用以下三维工具在三维视图中进行动态观察、回旋、调整距离、缩放和平移。
三维动态观察。围绕目标移动。相机位置(或视点)移动时,视图的目标将保持静止。目标点将暂时显示为一个小的黑色球体。用于定位目标点的方法由 ORBITAUTOTARGET 系统变量确定。
受约束的动态观察。沿 XY 平面或 Z 轴约束三维动态观察。
自由动态观察。不参照平面,在任意方向上进行动态观察。沿 XY 平面和 Z 轴进行动态观察时,视点不受约束。
连续动态观察。连续地进行动态观察。在要使连续动态观察移动的方向上单击并拖动,然后松开鼠标按钮。轨道沿该方向继续移动。
调整距离。垂直移动光标时,将更改对象的距离。可以使对象显示的较大或较小,并可以调整距离。
回旋。在拖动方向上模拟平移相机。查看的目标将更改。可以沿 XY 平面或 Z 轴回旋视图。
缩放。模拟移动相机靠近或远离对象。“放大”可以放大图像。
平移。启用交互式三维视图并允许用户水平和垂直拖动视图。
应用视觉样式,控制边的显示、照明和三维模型的着色。
1.关于使用视觉样式
视觉样式确定每个视口中边缘、照明和着色的显示。
可以在每个视口的左上角选择预定义的视觉样式。此外,视觉样式管理器将显示图形中可用的所有样式。可随时选择一种其他视觉样式或更改其设置。
下图显示“真实”、“概念”、“勾画”和“三维线框”视觉样式。
以下预定义的视觉样式默认可用:
二维线框。使用直线和曲线显示对象。此视觉样式针对高保真度的二维绘图环境进行了优化。
概念。使用平滑着色和古氏面样式显示三维对象。古氏面样式在冷暖颜色而不是明暗效果之间转换。效果缺乏真实感,但是可以更方便地查看模型的细节。
隐藏。使用线框表示显示三维对象,并隐藏表示背面的直线。
真实。使用平滑着色和材质显示三维对象。
着色。使用平滑着色显示三维对象。
带边着色。使用平滑着色和可见边显示三维对象。
灰度。使用平滑着色和单色灰度显示三维对象。
勾画。使用线延伸和抖动边修改器显示手绘效果的二维和三维对象。
线框。仅使用直线和曲线显示三维对象。将不显示二维实体对象的绘制顺序设置和填充。与二维线框视觉样式的情况一样,更改视图方向时,线框视觉样式不会导致重新生成视图。在大型三维模型中将节省大量的时间。
X 射线。以局部透明度显示三维对象。
在着色视觉样式中,当您四处移动模型时,面由跟随视点的两个平行光源照亮。该默认光源被设计为照亮模型中的所有面,以便从视觉上可以辨别这些面。仅在其他光源(包括阳光)关闭时,才能使用默认光源。
注: “隐藏”和“勾画”视觉样式将自动更改背景色的实体图案填充颜色,从而有效地使其不可见。若要使这两个视觉样式的原始颜色可见,请将 VSFACESTYLE 设置为 1 或 2。
2.增强的三维显示性能
“线框”、“真实”和“着色”视觉样式为平移、缩放和动态观察操作提供增强的三维性能。自定义视觉样式也可使用增强的性能,具体取决于 VSFACESTYLE 系统变量设置以及多个关联的系统变量。这些设置组合在 VISUALSTYLES 命令主题中已列出。
3.创建或修改视觉样式
您也可以通过在“视觉样式管理器”中更改视觉样式的特性来定义新的视觉样式。建议创建新的视觉样式,而不是修改预定义的视觉样式。 这样可确保始终可以访问预定义的视觉样式。
应用视觉样式或更改其设置时,关联的视口会自动更新以反映这些更改。 对当前视觉样式所做的任何更改都将保存在图形中。
使用实体、曲面、网格或区域创建截面平面以显示横截面视图。
1.关于截面对象
创建可以修改和移动以获取所需横截面视图的截面平面。
截面对象用作穿过实体、曲面、网格或面域的剪切平面。当活动截面处于启用状态,并且通过三维模型移动截面对象时,三维对象的内部细节会透过剪切平面实时显示。三维对象本身不会因为引入截面对象而发生改变。
2.通过截面平面指示器设置横截面
截面对象具有一个用作剪切平面的透明截面平面指示器。可以在由三维实体、曲面或面域组成的三维模型中移动此平面,以获得不同的截面视图。
3.在截面线中存储特性
截面平面包含用于存储截面对象特性的截面线。可以创建多个截面对象以存储各种特性。例如,一个截面对象可以在截面平面相交处显示一种填充图案。另一个截面对象可以显示相交区域边界的特定线型。
4.通过活动截面分析模型
使用活动截面,可以通过移动和调整截面平面来动态分析三维对象的内部细节。可以指定隐藏还是切除位于截面平面指示器一侧的模型部分。
5.保存和共享截面图像
创建剖视图后,可以从三维模型生成精确的二维块或三维块。可以分析或检查这些块以获得间隙和干涉条件。还可以对生成的块进行标注,或在文档和演示图形中将其用作线框或渲染插图。
6.截面对象特性
更改截面对象特性的方式与更改其他任何对象特性的方式相同。对于每个截面对象,均可以更改其名称、图层和线型。也可以更改截面平面指示器(剪切平面)的颜色和透明度。
应用照明和材质,为三维模型提供真实外观,以帮助传达您的设计。
1.关于渲染
三维模型的真实感渲染往往可以为产品团队或潜在客户提供比打印图形更清晰的概念设计视觉效果。
渲染是在场景中基于三维对象创建光栅图像的过程。渲染器用于计算附着到场景中对象的材质的外观,以及如何根据放置在场景中的光源计算光源和阴影。可以调整渲染器的环境和曝光设置,以控制最终的渲染图像。
虽然渲染的最终目标是创建一个艺术或真实照片级演示质量的图像,但在实现该目标之前,您可能需要创建多个渲染。基本渲染工作流是将材质附着到模型的三维对象、放置用户定义的光源、添加背景,然后使用 RENDER 命令启动渲染器。
可以为新的模型创建渲染图像而无需附着材质、放置用户定义的光源以及添加背景。默认情况下,默认材质将添加到模型中所有的三维对象,并且当用户定义的光源未放置到场景中时,渲染器将自动使用两束默认的平行光。可以指定使用从与肩齐平位置射出的一束默认平行光,作为两束默认平行光的备选光源。不能移动或调整默认光源。
在线渲染三维模型,而不会消耗本地计算机的处理能力或磁盘空间。
关于联机渲染
您可以使用 Autodesk 提供的资源和服务来联机渲染三维模型。
大型渲染需花费时间并将消耗本地计算机上的资源。联机执行此类繁重处理的优点包括
可更快地获取结果
渲染不消耗本地处理能力
可联机组织图像而无需本地磁盘空间
可与您授予访问权的客户和同事安全地共享图像
联机渲染服务为使用材质、纹理或光度控制光源的三维模型提供最大值。包含自由渲染预览选项以减少发生需要用户重新渲染场景的错误。
有关详细信息,请参见 Autodesk 渲染服务中提供的在线“帮助”主题。
附加由三维激光扫描仪或其他技术获取的点远程服务文件,用作设计的起点。
1.关于使用点云
点云是通过三维激光扫描仪或其他技术获取的大型点集合,并且可用于创建现有结构的三维表示。
点云文件通过提供可以在其中重新创建参照对象或插入其他模型的真实环境来支持设计过程。将点云附着到图形后,可以将其用作绘图准则、更改其显示或应用颜色样式化来区分不同的功能。
2.使用 Autodesk® ReCap™ 从扫描文件创建和分段点云
点云来自从物理对象(例如,建筑外部和内部、制炼厂、地形和工业制品)扫描的原始数据。收集完原始数据后,必须将其转换为可读的点云文件。Autodesk ReCap 可将原始扫描数据转换为扫描文件(RCS 文件),以及参照多个 RCS 文件的项目文件(RCP 文件)。这两种格式都可以附着到 AutoCAD 图形中。
注: Autodesk ReCap 和 ReCap Pro 可通过 Autodesk 网站各自独立安装。
3.在点云中分段点数据
ReCap 还会分段点数据,这是一个在表示平面和圆柱面的点云中标识多组点的过程。AutoCAD 可从这些点云线段创建二维几何图形。
4.将点云附着到图形
将 RCS 或 RCP 文件附着到图形与附着任何其他外部参照 (xref) 很相似。如果附着点云中的测量单位与目标图形中的单位不同,点云将根据目标图形中的单位类型自动缩放。
注: 处理点云时,必须启用硬件加速。
5.显示点云
您可以更改点云的显示设置,以简化显示并提高性能。也可以应用颜色样式化,以直观地表示点云数据。
修改点云密度和点的大小。可以通过增加或减少可见点数量及点的大小,来管理程序性能和视觉噪波。应用颜色样式化。颜色样式化可以帮助您分析点云中的特征。您可以保留原始扫描颜色,或基于对象颜色、法线(点方向)、强度、标高或 LAS 分类数据对点云进行样式化。6.裁剪点云
您可以裁剪矩形、多边形或圆形区域,以仅显示点云的相关部分。
7.从分段点云创建几何图形
可以从分段点云中推断的几何图形有很多种。
您可以提取与点云中两个平面线段之间的边对应的直线。
您可以提取位于点云中三个平面线段交点处的点对象。
您可以在点云中提取检测到的圆柱段的中心线。
您可以剖切点云,然后从点云线段提取二维几何图形。
8.从剖切的点云提取二维几何图形。
通过剖切点云,您还可以采用另一种方法从中提取几何图形。PCEXTRACTSECTION 命令可标识点云中基本的二维几何图形并创建二维线图形。默认情况下,会在与截面平面重合的平面上创建该几何图形。
您可以定义要提取的几何图形、创建它时所在的图层、生成的二维直线或多段线的颜色、多段线的宽度,以及公差设置。
9.执行点云的标准编辑操作
您可以剪切、复制、粘贴、移动、缩放、旋转和删除点云。
您可以在“特性”选项板中更改常规特性,例如颜色和图层。此外,还可以修改插入点、旋转和缩放;锁定和解锁点云;显示或隐藏裁剪区域;以及选择颜色样式化和颜色方案。
注: MIRROR3D 命令用于复制和移动点云,但是不会执行镜像。不能分解点云。
10.围绕点云进行导航
可使用多个工具来导航点云。
您可以使用点云管理器,在点云项目(RCP 文件)中显示或隐藏单独的面域(RCS 文件)。在点云管理器中双击某个扫描,以从该扫描的相机位置的有利点查看点云。您还可以使用 3DSWIVEL 或 3DWALK 命令更改查看方向。
将 3DORBIT 命令与 ORBITAUTOTARGET 系统变量结合使用,以便在动态观察点云时设置目标点。
可以从“点云”上下文选项卡的“显示”面板访问 3DORBIT 、3DSWIVEL 和 3DWALK 命令:
使用 UCS 命令的“对象”选项以便将 UCS 与点云上最近的点,或与该点云的某条平面线段(如果点云包括来自 Autodesk ReCap 的分段数据)对齐。
从三维模型生成二维图形,包括基本视图、投影视图、截面视图和局部视图。
1.关于模型文档
模型文档功能从 AutoCAD 和 Inventor 三维模型生成关联的二维图形,并从多个非 Autodesk 产品生成的三维模型生成非关联的二维图形。
注: 模型文档仅适用于 64 位系统。
模型文档二维图形的基本构建块是工程视图对象。
工程视图是包含三维模型的二维投影的矩形对象。仅当选择视图或在它上面移动光标时,工程视图的边框才可见。虽然工程视图边框位于当前图层,但不会打印它。视图几何图形始终可见,并在预定义的图层集上创建。由于视图几何图形是与源三维模型相关联的,所以不能选择视图几何图形以进行修改。但是,可以通过修改绘制视图几何图形所用的图层特性来更改视图几何图形的外观。
放置在图形上的第一个视图是基础视图。基础视图是直接来自三维模型的工程视图。
一旦基础视图放置在布局中,就可以从该视图生成投影视图。与基础视图不同,投影视图并不直接源自三维模型。相反,它们源自基础视图(或在布局中已经存在的另一个投影视图)。投影视图与其源视图保持父子关系。子视图的设置源自父视图。如果需要,可以替代这些设置。
您还可以从任何现有的工程视图生成截面视图和局部视图。截面视图是一个显示模型内部详细信息的投影视图。局部视图是一个放大模型选定部分的投影视图。
一旦创建了视图,就可以将注释、标注、符号和其他注释附着到视图几何图形。
可从所有复制命令中过滤掉工程视图对象,但可以像其他对象一样移动、旋转或删除它们。
2.限制
由 AutoCAD 的更高版本创建的工程视图无法通过早期版本的 AutoCAD 进行编辑。例如,由 AutoCAD 2014 创建的工程视图无法在 AutoCAD 2013 中编辑,即使这两个版本的 AutoCAD 都保存为相同的 (AutoCAD 2013) 文件格式。 您无法编辑任何工程视图特性、添加新工程视图或更新该图形文件中的所有工程视图。