劉玉杰 程曉新

摘 ? ?要： 隨著三維建模技術(shù)的發(fā)展，三維CAD已成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新的必要手段。本文在實(shí)體建模理論的基礎(chǔ)上，歸納總結(jié)了實(shí)體的建模方法。并以水工建筑物涵洞為例，詳細(xì)闡述了AutoCAD中二維視圖基礎(chǔ)上的三維建模的方法。

關(guān)鍵詞： 實(shí)體建模 ? ?涵洞 ? ?AutoCAD ? ?二維視圖 ? ?三維建模

引言

AutoCAD是目前世界上應(yīng)用最廣泛的CAD軟件之一，不僅功能強(qiáng)大，而且易學(xué)易用、界面人性化。AutoCAD的廣泛應(yīng)用在于它的二維功能。隨著三維建模技術(shù)的發(fā)展，三維CAD成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新的必要手段，現(xiàn)在比較流行的三維繪圖軟件如CATIA、UG、PROE等，各種軟件各有特色，各有千秋。對(duì)于應(yīng)用AutoCAD熟練的廣大客戶群，是否要改學(xué)其他的三維軟件呢？2008至2015年的“高教杯”全國(guó)大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品創(chuàng)新建模大賽中連續(xù)多年獲水利團(tuán)隊(duì)一等獎(jiǎng)的黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，其使用的三維建模軟件就是AutoCAD。因此，用戶可根據(jù)自己的專業(yè)及工作需要，量體裁衣，不要盲目跟從。AutoCAD對(duì)水工建筑圖的三維建模來說比較方便和簡(jiǎn)單，且AutoCAD對(duì)系統(tǒng)配置要求不高，程序運(yùn)行快，借助熟練的二維操作基礎(chǔ)，繪制三維入門更快。

1.建模方法

實(shí)體建模技術(shù)是CAD技術(shù)發(fā)展的一個(gè)里程碑，是三維CAD/CAM軟件系統(tǒng)普遍采用的建模形式。實(shí)體造型的構(gòu)造方法常常采用一些基本實(shí)體（體素），通過集合運(yùn)算（布爾運(yùn)算）生成復(fù)雜的形體。表1結(jié)合實(shí)體建模理論總結(jié)了常見實(shí)體建模的方法，它是復(fù)雜形體建模的基礎(chǔ)。

表1 ? ?實(shí)體建模方法及示例

2.二維圖生成三維法

AutoCAD中三維建模前，首先讀圖，讀圖的基本方法是形體分析法，所謂形體分析法就是把一個(gè)復(fù)雜形體分解成若干簡(jiǎn)單形體，并分析這些形體的形狀、相對(duì)位置及表面連接關(guān)系。

二維圖形轉(zhuǎn)換為三維圖形的總體思路是：利用形體分析法讀圖;找出每一部分的特征視圖，并放在相應(yīng)的視圖上，生成實(shí)體;然后按相對(duì)位置、表面連接關(guān)系組合。

下面以涵洞為例，介紹二維圖轉(zhuǎn)三維圖的方法。利用形體分析法可知涵洞由底板、八字翼墻、帶門洞通孔的面墻三部分組成。

作圖步驟：（1）關(guān)閉圖1（a）涵洞二維圖形尺寸圖層，左視圖順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，并移動(dòng)與俯視圖對(duì)齊，如圖1（b）所示。（2）點(diǎn)擊菜單欄，視圖—三維視圖—西南等軸測(cè)，進(jìn)入三維建模環(huán)境。利用三維旋轉(zhuǎn)3drotate功能，使主視圖繞X軸旋轉(zhuǎn)90°，左視圖繞Y軸旋轉(zhuǎn)90°，構(gòu)成立體三面投影體系，如圖1（c）所示。（3）底板、面墻、八字翼墻的建模過程分別如圖1（d）、（e）、（f）所示。（4）底板、面墻、八字翼墻按相對(duì)位置組合成整體，如圖1（g）所示。

結(jié)語

AutoCAD三維建模是繪圖的一種手段，讀圖是基礎(chǔ)。在具備一定讀圖能力的基礎(chǔ)上，掌握建模原理和常用的建模形式，可起到提綱挈領(lǐng)的作用，極大降低繪圖難度，提高繪圖效率。“畫”無定法，在實(shí)踐中要不斷探索、不斷嘗試，找到解決問題的最佳途徑。

參考文獻(xiàn)：

[1]張圣敏，陳紅中.AutoCAD三維建模方法和技巧探討[J].黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011.4，Vol23.No2：44-47.

[2]黃石安.AutoCAD中二維圖形向三維圖形的轉(zhuǎn)換[M].電腦學(xué)習(xí)，2008，8.12，6：63-64.

[3]何雪明，吳曉光.機(jī)械CAD/CAM基礎(chǔ)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2010：120-123.