AutoCAD三维实体速成最简单入门法[第十六集]_AutoCAD教程新中国展示论坛

第一部分

% ?) R  z; W( a/ a- @# c3 I: I, }这集说一个重要的东西“法线”。因为我在这上面吃了不少苦头，所以要急着说说，避免初学朋友重走我的弯路。“法线”是什么呢？大家也许都知道,不过还得说说。初中讲几何光学时，光的入射角与反射角相等，而中间这条线就是“法线”；还有是在学习“圆”的时候，过切点并且跟切线垂直的线就叫“法线”。在高中阶段学习直线的的几种形式中，有一种就叫“法线式”，而“法线式”和“一般式”一样是可以适合一切直线的。这些都是平面上的法线，跟 CAD中的法线说法上不同。
" c& y( ?. O8 w2 ~$ V# v
CAD中的法线是通常是针对三维来说的，可以简单地理解为垂直于“面”的矢量，在CAD中通常不考虑这个矢量的大小，而重点是这个矢量的方向。虽然有人提到CAD中的“右手定则”，我觉得这样仍然让初学朋友不太清楚，不知道有什么用处，不容易迅速地运用在实践中。

所以我在另一帖中，根据自己的的认识，借用了电学上的“右手螺旋定则”这个说法。这个“右手螺旋定则”是什么意思呢？如下图所示，就是说如果拇指的指向是法线的正方向，则“角度”的正方向就是四指弯曲的方向。
( S4 ]8 G, R. Q' b
这个定则细说一下，有：
+ P" W! u9 S7 S0 @; h# i
1、如果知道当前的旋转的正负（CAD默认和数学上是一样的，逆时什为正，顺时什为负），就确定的法线的方向。
4 m) Y, w6 c4 |8 k8 y) G" A
1 I) ^  |( B9 t9 k) G4 _0 K2、如果知道了法线的方向，可以确定旋转是往哪边进行的，就是方向问题。
8 f' l: L- |. j4 ~. M
3 G' z3 Z: g% I3、用两点来指定法线方向时，第一点为掌根，第二点为拇指（切记！！）

初学朋友切不可认为就这么简单结论，有多少值得大吹大擂的？要知道，这里面学问就多了，以后遇到旋转角度之类的问题就可以迎刃而解了。空说无益，结合几个实例，就清清楚楚了。

- g- ~0 p- N& Q  A8 \' i在实体时旋转，你能完全控制实体的旋转方向吗？这个问题不容易看出来哦，因为我们旋转时，通常是一整周（360度），不管正转还是反转，结果都是一个回转体，看不出旋转方向。但是旋转如30度时，这个问题就必须要考虑了。举例说明之。
# Z) n9 B" G  y0 r+ T1 C
, F* n# \! c2 U( ^

& B4 r7 y3 F1 }1 b



; _% Z4 G1 n2 e
% {* G7 h1 c5 {# S9 Z$ P


1 P7 G( d( ]& D


: c7 a1 W- e( O; G& W! T5 o: X
5 [- t9 w9 d$ C, d
  b0 L- Q# w, \6 Z% w  O4 {+ q


$ H: R% T& v3 e! ]6 ?& L
) X- t+ n' p1 w1 g

& z% e- y" X$ R
) @1 q! p! G* G; r6 }  o  K! M

) o: O- B8 R7 N


& {3 ~- V6 \3 H+ }
9 ]% O" q0 f6 b- `



* \' u' M1 v+ U; ~2 _8 l

; E1 r! v  w0 b8 k" F
6 J. Q! R" r6 `) r1 M6 d7 o

$ A; R: N! C; H% x- V

) k4 N4 r. W& t- b' Q! m
在第1、2集中，我就说过这种问题，一定对旋转的过程做到心中有数。

实体编辑中“旋转面”，和“实体旋转”方法是一致的，但是结果的本质却不同，做出的不是回转体。“旋转面”和实体旋转是一样的，当指定一个面后，系统提示指定旋转轴的第一点，这时脑子一定要清晰，这一点就是对应“右手螺旋定则”中的“掌根”；系统提示指定旋转轴的第2点，这一点就是对应“右手螺旋定则”中的“拇指”。比划一下右手，此时四指弯曲的方向就是角度的正方向,这时就可以输入角度了(CAD中旋转面为正负90度之间)。
+ ]4 v. I# t9 `0 a7 m( A' k! g
用右手螺旋定则旋转面是相当有用的，因为很多时候，实体较多，面较多时，需要用“三维动态观察器”来查看实体，视点的变化，不容易把握住旋转面的旋转方向，这时比划一下右手，就心中有数了。［这些可是秘密哦，一般人我不告诉他！我也是这样做的哦！不管视点如何变化，这个规律是不变的，比划一下右手，轻松搞定。］

' x1 y, W) l% T9 E7 t
# b7 O- z- ~  {8 V$ D9 u- i



, A6 N' O. i! w; b
! ?9 N3 O# a: u2 o  m

* ?8 c) v5 b# N& L" x! c5 y


7 K' I( C+ u# v3 S1 T
, \& Z* F0 Z4 c# X- g







在旋转时，系统提示用两个点来确定旋转轴，再强调一下，指定旋转轴上两个点的先后秩序，第一点为“掌根”，第二点为“拇指”。如果自己指定相反了，也非常好办，想想这个定则，输入相反的角度（如果是 30度，就输入-30度）就解决了。
; A* x& G! m* w
; O+ v0 ^6 l; H# `6 P2 Z# F据我观察，右手螺旋定则在CAD中是普遍存在的规律，不光用于旋转，在其它地方也是这样的。说句自以为是的话，我当初对于旋转的方向是经常是猜测中进行，在平面上好猜，空间视点一乱则一脸茫然，自从总结出这个规律后，就发现CAD不再那样“桀骜难训”。
2 R" n" ~% g; Z- [
再次希望初学朋友记住这个规律，避免了一个弯路。


2 u# h  a5 h* b! T- x0 x# C

6 d7 w( Y7 \/ J2 D* p  Y3 Z* C

% E* D; D$ X( S
$ g# C5 o5 s: _& U: i8 ~* z6 M6 {
0 x) p$ f+ O8 y5 ]



' W- r( L5 _- z# G, \" C8 W/ A

  }% f' U' T8 a! G4 z


/ x/ e- T3 {2 q" `! k0 V4 k0 o" C第二部分

“法线”的用途不光是在旋转时的这一种用途。在渲染时，渲染选项中就有“法线为负”的这项，它有什么意义呢，我随便画一图来说明一下，请比较它们的区别！尤其是后面的两种情况，注意贴图后结果的不同。

! U' p" G/ j% ^; U; H

% P* L5 Y0 K8 B- w1 x

( ?/ p. p+ i- W4 N0 Y

# n/ A# T# o! F

9 t! z0 X/ H: x



6 P, M$ c8 v& l( ]8 x+ r6 E5 |
1 B5 F% A* F& \# W


/ w3 m; _4 F8 \* o; K9 l
/ L5 C6 h* X1 Z' p  o4 M" F, _



2 C: J- I: Z2 g* j9 f

, z8 B  ]; }' ~
: c/ {$ x6 I% K; J) Z6 p1 |




! a- Q" x$ ]: {
: M8 ^8 o" N1 }2 K! f6 W



4 ^* L! w( k0 j$ H* D! }: i
3 \( c( d( E+ w# i

* q/ n$ \) Y: ~# B; Q4 [
/ Z, l; R' \& z
; w" }! q5 l) T! l6 ]9 ~
& K) M. w' {  @第三部分

. `" l8 n! m# h# U5 W6 }, _% o/ R& j“法线”在CAD三维中是个相当重要的概念，但是我观察基本上没人单独详细地讲解它，结果造成相当多的混淆！
. Y1 n6 |" M  m! P
; _, S% I2 `8 Q( ?比如“剖切”命令中，有个“Z轴”的选择项，这是如何运用的呢？我最初毫不迟疑地认为，这是根据当前坐标轴（包括UCS）中Z轴的指向来确定剖切面的，因为“剖切”命令中“ZX平面”等几个都是类似的用法，我的理解是“Z轴”是指，剖切面通过当前坐标轴上的“Z轴”，系统要求指定的点就是说不在“Z轴”上的一点，因为坐标轴相当于直线，现在直线和不在直线上的一点都确定了，毫无疑问，剖切面就确定了。没有用过“剖切”命令中“Z轴”的朋友，你认为这样分析有无道理？而实际上，我这却是大错特错，我不清楚自己错在什么地方了，反正结果和自己预料的不一样，我不断地试验，不断地观察UCS坐标轴中Z轴对结果的
7 N" `3 n5 a$ H1 A) E
说出来真想哭一场，终于有一天，恍然大悟，“剖切”命令中“Z轴”与坐标轴中“Z轴”没有关系，而是指剖切面上的法线！（欲哭无泪！），我一直被“Z轴”这两个字迷惑了！

如何运用，“剖切”命令中“Z轴”来剖切实体呢？请看下图。
1 t, T/ \. P0 J
" a: Z8 y) z8 V  W% T8 U

0 M& P# R1 M8 f& s" ^  F8 O4 N/ a# t

  I( G' Y1 H# e; z0 k. |( @) e# B6 A
  i5 _0 c- q/ [+ a) u' K! P, g7 T



3 [1 L3 z: x! w1 Z& m* `* o% C

8 v6 D8 W8 v* G# K/ \, K



4 V4 Y( ]* i/ l1 S; }2 ]
CAD中这个迷惑的“Z轴”（真实姓名叫“法线”这家伙），不光在剖切命令出现过哦，感兴趣的朋友自己找找来。“剖切”命令中“Z轴”的用法简单地说，系统提示第一点时，是指的是剖切面上的一点，而第二点就是与剖切面垂直且不在剖切面上的一点，这两点就确定了法线，剖切面就是与法线垂直的面，所以这样就知道了剖切面所在。而与当前坐标轴“Z轴”的指示没有关系！！

( e- w0 Y* O' }9 \- Q6 l这集就到此，希望初学朋友不再为旋转时，明明感觉往东转，结果往西转，估计这下往东转，结果又猜对了！想信这下就完全心中有数了吧，仔细一想这个规律又是这样浅显易懂，学CAD就是这样，经过一番“痛彻心扉”的苦想后，一旦豁然开朗，却发现折磨自己的东西原来也不怎样嘛，自己想到的东西也不咋样嘛。



( }  Y+ M2 q( n: V, f9 j  k

1 m9 ~1 W) j* p( Z1 \




% j' P& W) o. M, n1 @0 S& x
8 O5 [' y1 C, s8 @7 d4 L6 l
' b9 b/ h6 M( D6 D1 ~8 s5 \


$ t# s* d0 a  a3 f" e
- C) `) @1 x7 A( u' ?
最后，回答前几集中一些朋友回帖的问题。
% d) L9 M; G  B6 E
& S$ V% W& D( C1 C7 n2 A1、为什么实体旋转不成功？

5 I! G  p: m3 ?* S答：作为旋转的对象可以是面域，也可以是多段线。这就是说，不是简单画出线就可以了，要么把它做成面域，要么用二维多段线来画成，这里说的多段线是二维多段线，必须是闭合的多段线，所以在用多段线画图时，最后一步输入“C”来结束，确保完全闭合！还有就是如“矩形”和“正多边形”的实质也就是闭合的多段线，所以它们是可以直接旋转或者拉伸成实体。

就是说，闭合的多段线是可以直接旋转或者拉伸成实体的，当然有些情况也不成功（比如多段线自己发生了交叉，这是成不了实体的，这类情况基本上没遇到过，因为多段线是自己画的，自己不可以画一个无法成功的东西出来而要它成功。）

$ \  t6 |4 x9 `% p2 t7 F+ O当然把闭合的多段线再转成面域也是可以的（用BO命令或面域命令），一般无此必要。不过用多段线来沿面域的边界描线则有运用，这个估计是软件自己的原因，我曾多次遇到做比较复杂的面域时（轮廓相当复杂），系统出错，难道是这样的轮廓不可能做成实体吗？我索性用多段线描边，最后封闭，然后拉伸或者旋转，就轻松成功了。所以我总结出这样的经验，如果感觉面域做不好时，就用多段线描边，就这样简单。
* L+ R3 e  a( n
, a; n! M9 n& b1 B和曲面上的旋转不一样，实体旋转的对象必须在旋转轴的一侧（！），不能超过旋转轴。
/ @9 Z' [" Q" V7 u6 d8 l
8 @$ X4 B$ ^, L8 Z8 P) F不管用面域还是用多段线来旋转与拉伸，它们必须是平面的图形，相当多的时候，空间相交的直线从一个视图是封闭的，这样连面域都做不出来，显然这是不能旋转与拉伸的。

9 W/ f" i! x0 e. S2 p2、三维五角星的做法。

这个虽然说过了，应该能看明白。第一步是画出平面上的五角星，这里方法是比较多的，一种方法是画个正5边形，然后连接用直线隔一个连接顶点，平面上的五角星就画出来了，然后就用上面这个方法吧，再用多段线描边。

到拉伸成实体，就是确定拉伸的高度，这个自己指定。但是怎样才能拉伸后汇集成一点，而出现尖顶呢？这一步才算有点“技术含量”，就是用捕捉的方式来倾斜角，为了达到这个目的，动用了“偏移命令”，拉伸实体借助平面上的“偏移”命令，未见别人用过，我可是想了许久的哦，灵感的来源就是大家再熟悉不过的“勾股定理”了，通过两直线边就确定了“仰角”（即正切值）。

相信这位朋友应该清楚怎样做的了吧，只要做几个例子就会完全明白了。
/ P: l; A/ x  B
3、渲染时怎么一动鼠标渲染效果就没有了？

这个问题陆续说过，因为渲染极其消耗资源，即使一个简单和结果，可能要渲染一两分钟，如果第一步都渲染的话，电脑真的要休克了。还有一点是，我们渲染的目的是为了最后得到效果图，渲染就是为出图用的，所以渲染时要保存为图片。常规方法用：（1）渲染成图片文件；（2）在工具栏中保存为图片；（3）渲染到渲染窗口中支保存：（4）抓图。所以渲染一动鼠标就消失了，这是正常而且相当必要的。如果要渲染,就要重新点渲染。

4、用CAD画三维实体 有多大的意义？
) l- t) S6 N  n* A1 n- {
用CAD画三维实体，因为软件的原因，有相当的东西是做不出来的，比如说拿一个“土豆”来，谁能照着完全画出来，可谓高手了。CAD画三维实体，通常适合于一些规则的图形，简单地说，能机床能加工出来的东西，都是可以画的。
" d- w9 M' V* O
虽然CAD有一定的局限性，但是用CAD来学习三维，我认为是再好不过的了，因为这样可以培养三维思维能力，只有思维能力提高了才是最重要的，软件只是一个工具，过分地依赖优良的工具而且是缺少思维，这终究是难也立足的。总体上说,学画三维最好的学习工具就是CAD,而CAD三维实体的核心就是运用“实体旋转”和“实体拉伸”工具加上布尔运算。
- g# l$ v/ B* O" w1 W
当实体做出来后，后期是“渲染”，渲染的结果也是最吸引人的地方，相当多的人是看到渲染的结果而萌发了学三维也纳实体的想法。在后面几集中，我侧重是说说自己对渲染的粗略认识。在渲染中常有“实体容易，渲染难”的感觉，因为要想调出自己想要的效果是个相当耗时的过程。
) h9 D6 `) x! X  k2 d! f6 E2 m
拙帖上传以来,谢谢大家的支持。最初写这个系列纯粹偶然，我是想到那里就写到那里，随心所欲，所以有些朋友感觉比较乱。