CAD三維實(shí)體模型生成二維圖形的繪圖技巧

李茶青

(浙江水利水電?？茖W(xué)校，浙江杭州310018)

1 概述

CAD是廣大工程技術(shù)人員以計(jì)算機(jī)為工具，利用相關(guān)專業(yè)軟件，對(duì)工程或產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)、繪圖等一系列技術(shù)性工作的基礎(chǔ).目前，國(guó)內(nèi)工程界應(yīng)用較多的設(shè)計(jì)繪圖軟件是AutoCAD，其諸多優(yōu)勢(shì)與軟件版本的不斷更新，為應(yīng)用者提供了廣闊的技術(shù)平臺(tái).最初的CAD軟件以二維繪圖功能著稱，徐濤等［1］曾探討了CAD由二維向三維的轉(zhuǎn)變.但隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)與CAD繪圖技術(shù)的同步進(jìn)步并且與其它軟件協(xié)同發(fā)展［2］，已大大提升了AutoCAD繪圖技術(shù)的上行空間.其中，AutoCAD三維實(shí)體模型的應(yīng)用，又在很大程度上拓展了工程設(shè)計(jì)的領(lǐng)域.即在賦予工程設(shè)計(jì)全新理念的同時(shí)，也引領(lǐng)工程技術(shù)人員進(jìn)入了一個(gè)全新的設(shè)計(jì)境界.三維實(shí)體模型的設(shè)計(jì)成果不僅形象、直觀、可視，而且具有進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為工程平面圖形的可能.探討三維實(shí)體模型轉(zhuǎn)化為二維視圖的操作路線與作圖技巧［3］，將在很大程度上為工程圖樣的快速生成提供便捷途徑.實(shí)際工作中，若能先行繪制工程三維實(shí)體模型，則可以在很大程度上方便設(shè)計(jì)方案討論，并在諸多討論意見的基礎(chǔ)上修改完善設(shè)計(jì)方案，最終由三維實(shí)體模型生成工程二維圖形，這是一種行之有效的工程設(shè)計(jì)思路與工作方式.不僅可以提高繪圖效率，而且可以提高繪圖質(zhì)量，同時(shí)也有利于降低圖樣出錯(cuò)的概率.對(duì)比較復(fù)雜的工程形體，此設(shè)計(jì)方法所具有的優(yōu)勢(shì)更加明顯.虞自?shī)^［4］利用AutoCAD中的“輪廓”命令將三維實(shí)體模型在圖紙空間生成三視圖，各視口中視圖的對(duì)齊方法也缺少應(yīng)有的說明.在工程實(shí)際中，除了利用相關(guān)視圖表達(dá)建筑物形體之外，往往還要利用剖視圖、剖面圖表達(dá)工程建筑物形體.換言之，對(duì)工程建筑物結(jié)構(gòu)形狀與構(gòu)造方式以及所用材料的表達(dá)，更多地依賴剖視圖和剖面圖.為此，探索更為有效的基于CAD三維實(shí)體模型的二維圖形繪制技巧，就顯得尤為必要.下面舉例說明利用CAD的“設(shè)置視圖和圖形”等一系列相關(guān)命令生成二維圖形的方法和技巧，力求能為實(shí)際繪圖工作提供一條便捷途徑.

2 三維實(shí)體模型生成二維圖形的方法

隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)與AutoCAD AutoCAD軟件不斷升級(jí)，三維實(shí)體模型的繪制已經(jīng)非常方便、容易.

(1)在模型空間創(chuàng)建三維實(shí)體模型，并以三維線框圖顯示，見圖1.該形體是一個(gè)船閘閘首.

圖1 船閘閘首三維模型

(2)切換到圖紙空間(布局1)見圖2，選中默認(rèn)視口邊線將其刪除.

圖2 圖紙空間(布局1)

(3)用相關(guān)命令生成相關(guān)視圖，具體操作步驟如下:

①生成俯視圖

選擇“繪圖”菜單:實(shí)體→設(shè)置→視圖(SOLVIEW)，出現(xiàn):

輸入選項(xiàng)［UCS(U)/正交(O)/輔助(A)/截面(S)］:輸入U(xiǎn)回車

輸入選項(xiàng)［命名(N)/世界(W)/?/當(dāng)前(C)］＜當(dāng)前＞:回車(默認(rèn)當(dāng)前坐標(biāo))

輸入視圖比例 ＜1.0000＞:回車(可以輸入比例系數(shù))

指定視圖中心:在圖紙上適當(dāng)?shù)胤絾螕粢稽c(diǎn)

指定視圖中心 ＜指定視口＞:回車

指定視口的第一個(gè)角點(diǎn):單擊一點(diǎn)為一個(gè)視口的一個(gè)角點(diǎn)

指定視口的對(duì)角點(diǎn):單擊另一點(diǎn)為一個(gè)視口的另一個(gè)角點(diǎn)(拖出一個(gè)矩形)

輸入視圖名:輸入f(代表俯視圖)回車

UCSVIEW=1 UCS將與視圖一起保存(圖3左下角視圖).

圖3 形成的視圖和剖視圖

輸入選項(xiàng)［UCS(U)/正交(O)/輔助(A)/截面(S)］:

②生成剖視圖為主視圖

在輸入選項(xiàng)［UCS(U)/正交(O)/輔助(A)/截面(S)］:提示下

輸入S回車

指定剪切平面的第一個(gè)點(diǎn):選1點(diǎn)(圖3)

指定剪切平面的第二個(gè)點(diǎn):選2點(diǎn)

指定要從哪側(cè)查看:單擊3點(diǎn)

輸入視圖比例 ＜1.0000＞:回車

指定視圖中心:圖紙上單擊一點(diǎn)

指定視圖中心 ＜指定視口＞:回車

指定視口的第一個(gè)角點(diǎn):指定一個(gè)視口的一個(gè)對(duì)角點(diǎn)

指定視口的對(duì)角點(diǎn):指定一個(gè)視口的另一個(gè)對(duì)角點(diǎn)

輸入視圖名:p(代表剖視圖)回車

UCSVIEW=1 UCS將與視圖一起保存(圖3左上角視圖).

輸入選項(xiàng)［UCS(U)/正交(O)/輔助(A)/截面(S)］:

③生成左視圖

輸入選項(xiàng)［UCS(U)/正交(O)/輔助(A)/截面(S)］:輸入O回車

指定視口要投影的那一側(cè):單擊圖3左上角視口線上4點(diǎn)

指定視圖中心:在圖紙上適當(dāng)?shù)胤絾螕粢稽c(diǎn)

指定視圖中心 ＜指定視口＞:回車

指定視口的第一個(gè)角點(diǎn):單擊一點(diǎn)

指定視口的對(duì)角點(diǎn):單擊另一點(diǎn)

輸入視圖名:zo(代表左視圖)回車

UCSVIEW=1 UCS將與視圖一起保存(圖3右上角視圖)

輸入選項(xiàng)［UCS(U)/正交(O)/輔助(A)/截面(S)］:

④生成橫向剖視圖

在輸入選項(xiàng)［UCS(U)/正交(O)/輔助(A)/截面(S)］:提示下，輸入s(正交)回車，在主視圖上分別單擊5、6、7點(diǎn)，按生成主視圖的步驟方法操作就可得到橫向剖視圖(圖3右下角視圖).

⑤將各視圖移到各自適當(dāng)位置，見圖3.(說明:選擇“輔助(A)”可生成斜視圖，選擇“截面(S)”還可生成斜剖視圖).

3 生成的二維圖形的修整方法

為使生成的二維圖形更加美觀并符合相應(yīng)的制圖標(biāo)準(zhǔn)，需對(duì)生成的二維圖形進(jìn)行相應(yīng)的修整，其修整方法介紹如下.

(1)調(diào)整視圖比例

打開視口工具欄見圖4，雙擊視圖視口內(nèi)部任意點(diǎn)，使其變?yōu)椤案?dòng)模型空間”再改變視口工具欄右邊的比例圖的大小馬上改變.依次將四個(gè)視圖改變成統(tǒng)一比例(也可用菜單中“視圖—縮放—比例”調(diào)整).如果要移動(dòng)視圖雙擊為“浮動(dòng)模型空間”選擇圖形用“移動(dòng)”命令，即可移動(dòng)到你所需位置.

圖4 視口工具欄

(2)調(diào)整各視圖頁(yè)面布局

①分別選中視口邊框出現(xiàn)藍(lán)色夾點(diǎn)，拖動(dòng)夾點(diǎn)改變視口大小.

②選擇視口邊框用移動(dòng)命令移至所需位置，再用對(duì)齊布局視口中的視圖命令(MVSETUP)中的對(duì)齊下的“水平(H)”、“垂直對(duì)齊(V)”分別對(duì)齊視圖［5］，做到視圖符合長(zhǎng)對(duì)正、高平齊、寬相等的基本規(guī)律.

(3)增添剖面符號(hào)

剖視圖要改變?yōu)閳D形，首先要給出填充圖案名稱、比例和角度，命令分別是 HPNAME、HPSCALE和HPANG，設(shè)定好圖案填充的要素后，再選擇“繪圖—實(shí)體—設(shè)置—圖形(SOLDRAW)”單擊要轉(zhuǎn)變?yōu)閳D形的圖3中的四個(gè)視口邊框線回車，即可形成圖形，見圖5(如果沒有剖視圖，三視圖可以不形成圖形，調(diào)整好線型，也可以滿足打印圖形要求).

圖5 視圖轉(zhuǎn)變?yōu)閳D形

(4)調(diào)整線型

在視圖轉(zhuǎn)變圖形的過程中AutoCAD自動(dòng)生成新圖層HID(不可見輪廓線層)、VIS(可見輪廓線層)、HAT(填充線層)和DIM(尺寸標(biāo)注層)VPORTS(視口線層).打開“圖層特性管理器)窗口，修改HID圖層中的線型為 Hidden，顏色自定;修改 VIS圖層中的線寬為0.6，顏色自定;修改HAT圖層中的線寬為0.2，顏色自定.最后單擊確定，打印時(shí)的結(jié)果見圖6(關(guān)閉了VPORTS層，視口邊框不顯示).

(5)添加中心線和剖視圖名稱

船閘閘首的三維實(shí)體模型轉(zhuǎn)換成的圖形沒有生成中心線，要人為添加，在“圖層特性管理器)窗口建立一個(gè)中心線層［4］，線型加載為 CENTER，在圖紙空間添加中心線，注意不要變?yōu)椤案?dòng)模型空間”，“浮動(dòng)模型空間”某一圖形添加的圖線，幾個(gè)圖形中都會(huì)表現(xiàn)出來(lái)，達(dá)不到工程圖形要求.

剖視圖生成后，剖切位置與剖視圖名稱沒有表現(xiàn)出來(lái)，需要后續(xù)添加上去，見圖6.

圖6 打印預(yù)覽圖形

4 結(jié)語(yǔ)

應(yīng)用上述方法實(shí)現(xiàn)了基于CAD三維實(shí)體模型的二維圖形繪制，即在三維實(shí)體模型的基礎(chǔ)上，通過一系列命令操作可以快速、準(zhǔn)確地得到二維視圖，并通過適度的圖形修整(如添加中心線、改變線型、標(biāo)注尺寸等)，就能得到相對(duì)完整的符合工程實(shí)際需要的技術(shù)圖樣.不僅提高了繪圖效率，而且有利于設(shè)計(jì)方案的可視化修改，是將傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)拓展到三維設(shè)計(jì)，并利用三維模型生成二維平面圖形，提供了圖樣繪制與修整的又一技術(shù)路線和方法.

［1］徐 濤，孔斌，魏小平，等.淺析CAD由二維向三維的轉(zhuǎn)變［J］.廣西輕工業(yè)，2008，7(7):36 －37.

［2］鄒金蘭.基于CAD三維模型生成工程圖的探討與應(yīng)用［J］.廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，10(10):21－24.

［3］酈銀花.基于CAD三維建模先于傳統(tǒng)制圖教學(xué)方式的可行性研究［J］.江蘇技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，12(6):69 －871.

［4］虞自?shī)^.基于CAD的三維實(shí)體模型自動(dòng)生成二維工程圖的技巧研究［J］.天津電大學(xué)報(bào)，2008，6(2):37 －38.

［5］蔣允靜.計(jì)算機(jī)繪圖-AutoCAD2004［M］.西安:西安地圖出版社，2005，7:235－236.