AutoCAD建模（共8篇）
AutoCAD建模 篇1
AUTOCAD是当今最为流行的计算机绘图软件之一, 广泛应用于机械、建筑、电子、航天等多个领域, 其具有功能强, 简单易学, 容易掌握, 上手快等特点, 可以进行二维和三维图形的绘制。
三维模型包括线框模型、表面模型和实体模型。其中实体模型包括线、面、体的全部信息, 是三种模型中最高级的一种, 更接近于真实物体, 而且实体之间能通过布尔运算, 建立更加复杂的实体模型, 并能进行消隐、着色和渲染。此外, 实体模型还可以生成二维平面视图、剖视图和断面图。
如何更快、更好地做出三维实体模型, 显得尤为重要, 下面笔者结合几年来AutoCAD的教学实践, 对三维实体建模谈以下几点体会:
一、熟练运用布尔运算
创建三维实体模型时, 首先对模型的结构进行分析, 无论模型的结构多么复杂, 它总是由若干个简单实体构成。在AutoCAD中, 任何复杂的实体一般都可以看作由若干个简单实体经过叠加、切割等方式而形成。对于规则的简单实体, 可以使用长方体、球体、圆柱体、圆锥体、楔体等基本体, 通过布尔运算生成。因此, 复杂模型的建立过程实际上是不断创建简单实体并将其组合的过程。
AutoCAD的布尔运算有:并集 (UNION) 、交集 (INTERSECT) 、差集 (SUBTRACT) , AutoCAD中的布尔运算对二维及三维图形都可应用。几乎每个稍复杂的三维实体模型的制作都会应用到布尔运算, 如果能正确的使用布尔运算绘制复杂三维实体造型时, 会更简显化, 大大提高作图的效率, 为计算机绘图带来极大方便。
下面是一个三维实体模型:制作一个如图3的三维实体 (中间为通孔) 。
此图是由两个圆柱体和一个长方体组成。学生在进行布尔运算时常常会只使用差集运算:用大圆柱体与小圆柱体进行差运算, 结果会是底板处无孔, 不是通孔。正确的做法是:用大圆柱体与底板并集后再与小圆柱体进行差运算。
二、正确使用坐标系
在AutoCAD中, 坐标系分为世界坐标系 (WCS) 和用户坐标系 (UCS) 两种。二维绘图中使用的坐标系大都是世界坐标系, 它是唯一且不变的。但在三维绘图过程中, 为了便于绘制和观察图形, 除WCS外, 用户可以根据需要建立自己的坐标系———用户坐标系 (UCS) , 这样的坐标系其原点位置和x、y、z轴方向可以任意移动和旋转, 甚至可以依赖于图形中某个特定的对象而变化。学会建立用户坐标系将简化三维建模过程, 是三维建模的关键。
三、合理设置图层
图层 (Layer) 是AutoCAD组织管理图形对象最为有效的工具之一。通过将不同性质的对象放置在不同的层上, 可以方便地通过控制层的特性来显示和编辑对象。三维图形较二维图形更为复杂, 视觉干扰更大, 因此更应借助图层来管理图形。三维实体模型的分层可按照形体分析法, 把组成该模型的各个实体对象放置在不同的层上, 并以不同颜色加以区分, 以便更清晰地作图, 为后续的着色处理和材质的分配带来方便。当发生干扰时, 可通过关闭或冻结某些图层使一些实体不可见, 以便其他实体对象的定位或选择。另外, 借助图层管理三维图形时, 一般不要急于对不同图层间的实体对象做布尔运算, 除非已完成整个三维图形的绘制, 否则不利于后面的编辑工作。
四、灵活运用拉伸和旋转命令将二维图形生成三维图形
(一) 拉伸 (EXTRUDE)
对于一些不规则的简单实体, 常常是先切换到相应的视图平面, 绘制出它的平面图形, 组成面域后, 将平面图形沿其垂直方向按指定的高度或路径拉伸即可生成。
制作图4实体可先做出如图的二维图形, 面域后并把三个圆孔进行差运算, 然后在垂直方向拉伸一定高度, 则会做出右图的实体。
制作图5的一段弯管。它的做法是先做一个圆和一个如图圆弧。拉伸圆, 把圆弧作为拉伸路径即可得到弯管三维模型。
(二) 旋转命令 (REVOLVE) 招募于实心或空心回转体, 可先绘制出回
转体的截面, 组成面域后, 将其绕着回转轴旋转一定角度即可生成, 轴套类零件、圆盘类零件都可采用此方法绘制, 远比多次调用画圆柱、圆锥、球体命令, 再用布尔运算生成实体简单得多。
制作一个如图6轴套类零件图。先做出一个如图的平面图, 面域后绕着轴旋转360度, 即可得到此零件图。
总之, 笔者结合几个实例从布尔运算、UCS坐标系、图层、将二维图形拉伸、旋转生成三维实体等方面, 对三维实体建模进行了研究探讨, 旨在提高三维实体建模效率。随着Auto CAD产品的不断升级更新, 其三维建模功能会越来越强大。要想熟练地运用AutoCAD建立三维模型, 提高建模效率, 除了综合运用本文介绍的方法和技巧外, 还必须努力挖掘AutoCAD新的三维建模功能。
AutoCAD建模 篇2
先看最终效果：
第1步 画出如图图形
第2步 利用打断或修剪
修改成如图。建议打断或修剪用的不熟练的多练习一下。
第3步 转换面域
命令路径：绘图<面域>
第4步 偏移红色辅助线，距离20
第5步 三维旋转 根据提示，选中上面图形以AB为轴
命令路径：绘图<实体><旋转>
旋转后
第6步 绘制滚珠
命令路径：绘图<实体><球体 p=“p” 直径6=“直径6<”>
第7步 阵列滚珠
转换左视图
圆形阵列滚珠，可以预览下，看看有没相交的滚珠
第8步 上色
命令路径：视图<着色><体着色>
第9步 倒角
切换到西南等轴视图和东南等轴视图对圆柱边进行倒角 距离1，
这样是为了更贴近实物
轴承画好了
旋转观看一下吧
AutoCAD建模 篇3
随着三维数字化 (3D) 技术的迅猛发展, 三维建模技术在建筑设计、产品制造、广告影视等行业的应用已极为普遍。在众多流行的三维建模软件中, Auto CAD[1]以其应用范围广、建模精确的优势, 为广大设计人员所青睐。但是, 在三维模型的绘制过程中, 特别是建筑模型, 组成建筑物的构件 (如门、窗、阳台、楼板) 常常较为繁多 (高层建筑尤为突出) , 所以一些简易的建模技巧的使用就显得尤为重要, 因为合理的绘图方法的使用, 既可以加快建模速度, 又可以有效地缩减图形文件的存储大小。对于长期从事设计的工作人员来说, 掌握一定的简易绘图技巧对他们会有所帮助。
2、利用封闭的多段线进行快速拉伸成三维实体
在建筑墙体建模时, 首先要绘制建筑平面图, 如果平面图是利用line命令绘制的, 还需利用region命令将墙体的每一封闭区域创建为面域, 才能在三维空间进行拉伸, 这样使得命令操作显得较为繁琐。如果利用pline命令绘制建筑平面图, 如图1所示, 则可以使用拉伸命令直接对封闭的多段线 (必须首尾相接, 切忌不能重叠) 拉伸为三维墙体, 如图2所示。建筑模型中的地面、楼面、屋面均可采用同样的方法绘制, 可以有效地提高建模速度。
3、利用chprop命令将二维图形显示为三维图形
计算机在记忆每一个图形对象时, 都会占用一定的存储空间, 记忆的内容越多, 占用的空间就越大。一个具有三维尺寸的立方体与相同长度的一条二维直线相比, 三维立方体所占空间大于二维直线。因此, 在能够达到相同显示效果的前提下, 应尽可能用二维图形代替三维图形, 这样可以有效地缩减图形文件的存储空间。Chprop命令恰恰可以实现这一愿望。
Chprop命令可以改变图形对象的颜色、图层、线型、线型比例、线宽、厚度、材质 (M) 等特性, 当通过该命令对一条二维直线 (具有长度和线宽) 设置一个空间的厚度时, 这条直线在三维空间显示为一个三维图形效果, 但实际上它还是一个二维图形。如果我们对大量的建筑构件 (如门、窗、阳台、楼板) 都采用这种方法绘制, 那么可以大大地缩减文件的存储空间。
下面以chprop命令和pline (二维多段线) 命令相结合的方法介绍一个窗框的绘制。首先按照窗洞口的尺寸绘制一个封闭的多段线 (根据窗框的宽度设置多段线的线宽) , 再启动chprop命令, 为其设置一个空间厚度, 最后增加材质, 其过程如图3所示。同样可以以chprop命令和circle (圆) 命令相结合的方法绘制柱子及阳台栏杆。
4、对直线拉伸绘制窗玻璃
一般建筑物的门、窗构件较多, 高层建筑更少如此。如果在每一个窗洞口创建三维实体玻璃, 则费时费力, 而且增加了图形文件的大小。因为玻璃大多为透明材质, 所以在最终的效果图中不能显示其厚度, 这样我们就可以对直线拉伸为面 (从一层一直拉伸到顶层) 并为其赋予透明材质嵌于墙体中, 如图4所示。这种操作即操作简便, 节省建模时间, 又大大减小了图形文件的存储空间。
5、结语
三维建模创建是一项繁琐、耗时的工作。基于本人长期使用Auto CAD绘图的经验, 针对建筑三维建模, 本文总结了几点常用的简化三维建模技巧, 经常使用不仅可以提高建模效率, 而且会有效地减小图形文件的存储空间。
参考文献
AutoCAD建模 篇4
本题要画的是一个小木梯，大家做题时，不要计较图中尺寸与实际生活中的实物有何差别等，主要是要学习绘图的步骤，
下面，是本习题的详细绘图步骤讲解，最后面是绘图步骤讲解的Flash动画演示：
1、为了最终图形的样子以及绘制过程的方便，本题我们从右视图开始。打开CAD后，点击“右视图”按钮，进入到右视图界面。
2、画一长100的水平底边和夹角为60度的斜线，斜线长度未知，可画稍长点，如400。
3、将斜线往左水平复制，距离为100，如下图所示。
4、将长100的底边往上做偏移，偏移距离为100。
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5、用R=0，对两水平线及两斜线做圆角，圆角后的图形呈倾斜状的平行四边形。
6、先将底边往上偏移30，然后，对底边的偏移线再往上偏移10，对两条斜线个往内偏移10，见下图。
7、在几条偏移线之间画一矩形，具体的矩形范围见下图所示。
8、删除掉偏移线，只留一根与底边垂直距离为40的偏移线，并量出底边与保留的偏移线间的斜线距离，这个距离就是等会要做的倾斜角度阵列的行距，
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9、这个梯子有7格，阵列的行即为7行;行偏移的距离，即为刚才量的底边与保留的偏移线间的斜线距离;阵列的角度为-30，在阵列中，列的角度为0，即等于水平，行的角度为0，即等于垂直。本题中梯子为与水平线夹角等于60度，而行偏移的值又是正值，是往上的，所以是-30度。阵列的对象，为刚画的小的矩形
10、清理一下图形，将阵列好的7个小矩形以及大的平行四边形都做成面域。
11、将界面转到“东南视图”，注意看一下，从右视图的平面界面，转到东南视图时的UCS坐标。接下来的拉伸，是沿着Z轴向的。
12、现在开始进行拉伸，大的平行四边形的拉伸方向，是逆Z轴向的，所以输入的是负值，倾斜度为0。
13、接下来拉伸7块梯子的踏板，是要朝着Z方向拉伸，所以这次输入的是要正值，拉伸距离为100，倾斜度为0
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14、因接下来要用二维命令“移动”来移动梯子的旁板，而这种移动只能在XY平面里完成，所以，我们要将梯子的底部面移到XY平面。
按一下“世界UCS”按钮，看一下UCS的坐标，上下方向成了Z轴，而梯子地面就处于XY平面里了。
15、打开“正交”，用二维的“移动”命令，将梯子的旁板向右移动110。
16、用布尔运算的“并集”命令，选择全部图形，做并集，使整个图形和为一体。
AutoCAD建模 篇5
冲击式水轮机又称水斗式水轮机,水斗形状类似于两个瓢并排连在一起,连接处称分水刃,其端部称为分水刃尖,在分水刃尖两侧开有圆形缺口,以利于射流能有效地射到后续水斗上。
喷嘴射出的圆柱形射流轴心线与转轮分水刃应在同一平面内,此平面与主轴垂直,以主轴心为圆心,与射流轴心线相切的圆称节圆,节圆直径规定为冲击式转轮的标称直径,如图1所示。
焊接结构转轮的水斗也是单个或几个铸造,再与轮幅焊接。为增加根部强度,在不影响水斗内射流、出流前提下,在前后水斗根部间加支撑,缩短水斗悬臂长度,加强水斗整体性。焊接转轮保留了组合转轮的优点,强度也可赶上整铸转轮。近年来焊 接技术发 展很快,可保证焊 接质量,因此焊接结构的大中型冲击式转轮得到广泛应用[1]。
2冲击式水轮机转轮轮幅三维实体生成
冲击式水轮机转轮轮幅的形状整体为圆环形,AutoCAD三维实体创建相对容易,只需要对轮幅的平面视图断面进行面域处理,然后通过模型的旋转命令就能生成圆环形轮幅,如图2所示。
轮幅上的螺纹孔创建稍显复杂,需要螺纹牙型断面通过螺旋线路径生成螺柱M56和螺柱M18。
螺柱M56创建方法:1创建底面直径 Φ48、高150的圆柱;2在圆柱表面创建螺旋线,底面半径R24、顶面半径R24、圈高6、螺旋高度180;3在侧视图绘制底边4、上边2、高4的等腰梯形,并生成面域;4用扫掠命令将等腰梯形沿螺旋线路径扫掠成螺纹牙型,要特别注意等腰梯形的方向;5把圆柱沿轴线方向移动15,使圆柱在螺纹牙型中间,用圆柱的端面剖切掉多余的螺旋牙型,然后并集为一个实体,如图4所示[2]。
同理创建螺柱M18,如图5所示。
把螺柱M56和M18移到图2轮幅的指定位置后,分别进行4个和8个环形阵列,再用实体编辑的差集命令在轮幅上形成螺纹孔,最后对4个M56螺孔两端进行C5倒角,结果如图3所示。
3水斗三维实体生成
由于水斗由不规则的曲面组成,因此水斗是冲击式水轮机转轮实体AutoCAD建模最难的部分,其投影曲线A至曲线K的参数如图6所示。
建模的总体思路:绘制水斗各断面图,放样生成曲面。 如图7所示,对俯视图和左视图等距建立截面1至截面11,利用三等对应关系画出主视图各截面图曲线。与图7中的主视图作图法一样,全部完成11个截面的主视图曲线。在曲面关键变化点也需要截面图表达,可在其关键点处新建截面图,如在截面1后面增加截面0,截面9和截面10之间增加截面12,再利用三维旋转、移动命令把各截面图按立体空间位置进行摆放,如图8所示。
创建水斗曲面方法如下:1依次选择图8中截面1至截面6进行放样生成曲面;2截面6和截面7进行放样生成曲面。由于截面6和截面7上面中间位置从一点渐变为一条线段,故在上面中间位置需要画2条导向线,如图8所示,在放样时选择这2条导向线;3截面7至截面9进行放样生成曲面;4截面9和截面12进行放样生成曲面。 由于水斗凹面在截面12表面处结束,所以在两截面上按图8所示绘制4条导向线,在放样时选择这4条导向线; 5截面12和截面10进行放样生成曲面。由于水斗下面在此段有曲面转折,所以在两截面下按图8所示绘制4条导向线,在放样时选择这4条导向线;6截面10和截面11进行放样生成曲面。由于水斗下面在此段有曲面转折,所以在两截面下按图8所示绘制2条导向线,在放样时选择这2条导向线;7截面0和截面1进行放样生成曲面。由于水斗上面在此段有曲面转折,所以在两截面上按图8所示绘制1条导向线,在放样时选择这1条导向线;8把图7中的俯视图截面1到截面0之间的水斗分水刃尖曲线复制出来拉伸成曲面,然后用此曲面修剪掉水斗截面1和截面0之间多余的部分;9使用修补曲面对水斗分水刃尖处的缺口进行封口修补处理,如图9所示。图10为对水斗添加材质和光源后渲染出的金属效果图[3]。
4三维实体合成
AutoCAD建模 篇6
然而在三维建模的过程中, AutoCAD软件系统的绘图区域是一个三维立体空间, 这就导致许多在空间位置上不同的点呈现出重合的位置关系。如图一所示, ABCDEFGH为边长100的正立方体, 其中立方体的顶点A (100, 0, 100) 与G (0, 100, 0) 两点空间坐标位置不同, 但在绘图区域中显示的位置重合。GC中点N (50, 100, 0) 与BD中点M (100, 50, 50) 也是同样的情况 (图中括号内字母标识的点表示位置处于后方被挡住的点) 。在运用AutoCAD三维建模时遇到这种情况, 如果直接利用AutoCAD软件系统所提供的精确绘图辅助工具和命令, 诸如对象捕捉等来拾取点对象时, 很有可能会出现误操作。
以上图为例, 要求以M点为球心绘制一个半径为20的球体。如果直接用对象捕捉来拾取M点绘制球体, 效果如图二所示。由图二中的b效果图可以很明显的看到球体的球心在GC的中点N点处, 而不是所要求的BD中点M点处。这就是由于运用对象捕捉拾取点对象时出现误操作导致的, 实际拾取的点是N而不是M。可见在AutoCAD三维建模中, 对于这种重合位置点的定位和捕捉, 软件系统所提供的精确绘图辅助工具和命令并不是十分完善和方便, 而这种重合位置点在三维建模中出现的几率非常频繁, 这时坐标绘图法就显得尤为便捷和准确。
所谓坐标绘图法是指利用直角坐标或极坐标的原理来定位拾取对象的空间位置。还是以上图为例。首先输入绘制球体命令sphere, 接着在指定球体球心位置时直接在命令栏处输入M点的直角坐标 (100, 50, 50) , 如图三所示。
此时便可以得到正确的图形, 如图四所示。由图四中的b效果图可以很明显的看到球体的球心位于BD中点M点处, 符合题目要求。
可见, 在AutoCAD三维建模中利用坐标绘图法可以精确捕捉到空间中的任意一个点位置, 完全避免了由于点位置重合所带来的捕捉拾取过程中的误操作。
在运用坐标绘图法时需要提醒大家注意一个诀窍。那就是在所绘制的图形中找到一个基准点, 并把它定位在原点 (0, 0, 0) 处。以上图为例, 立方体的顶点H即为基准点。在绘制立方体ABCDEFGH时, 先输入绘制长方体的命令box, 接着指定长方体角点的时候, 系统默认点位置为坐标原点 (0, 0, 0) , 如图五所示, 这时直接单击回车键确定, 将长方体的角点定位在原点处, 而不要在绘图区域随意单击一个位置来定位角点。这样操作的目的是方便在定位其他点位置的时候能够直接迅速的推算出其坐标。
综上所述, 在AutoCAD三维建模的过程中灵活运用坐标法绘图, 能够精确到空间中的任意一个点位置, 避免在遇到重合位置点时错误捕捉拾取对象的情况。同时坐标绘图法要求绘图者能够充分掌握所绘图形的空间位置关系, 更加考验绘图者的空间想象力, 熟悉这种方法, 有利于绘图者对AutoCAD软件中三维建模系统的领悟和控制, 使得其绘制过程更加流畅准确。
参考文献
[1]张轩:AutoCAD2004三维设计基础教程, 机械工业出版社, 2005
[2]杨老记, 梁海利:郑伯学:AUTOCAD2011三维建模入门与实例解析, 机械工业出版社, 2011
[3]高志飞, 张秀丽:AutoCAD在建筑制图课程教学中运用及学习技巧[期刊论文], 山西建筑, 2013年10期
AutoCAD建模 篇7
随着现代科学技术的不断发展,三维建模技术也不断创新和发展。目前现有的建模方式有传统三维建模方式、倾斜摄影三维建模技术及三维激光扫描建模技术。其中,传统三维建模方式有Auto CAD建模、3DMAX建模、草图大师等等。常用的传统三维建模方式是基于三维建模软件构建,包括Auto CAD软件建模和3DMAX软件建模。而倾斜摄影测量建模技术和三维激光扫描建模技术,由于成本过高,且存在一定实施难度,根据项目需求及其经费情况再选择倾斜摄影测量建模技术和三维激光扫描建模技术。
三维模型能够真实、生动、动态地表达三维空间信息,对建筑物及其地物场景三维建模作为主要的建模内容,有着重要的地位[2]。能快速逼真地建立建筑物及其地物场景的三维模型为研究重点。以某水电站的建筑物及其地物场景三维模型作为依据,得出一种更适合建立水电站景观的三维模型的方法。
1 数据获取及建模流程
1.1 数据获取
外业工作完成水电站地形和纹理数据收集工作,利用全站仪、GPS-RTK仪器测得某水电站测区的地形图以及用测距仪测得建筑物的高度。搜集水电站已有相关的数据和资料,如水电站大坝溢洪道布置图、房屋已有CAD底图及绿化灌木图。再利用高清数码相机拍的测区内建筑物和场景地物地形每个面的照片,采集高分辨率和精度的图片。另外,用无人机采集遥感影像图并进行处理,利用点云数据融合地形生成DEM,在DEM数据上融入地形的正射影像生成。
1.2 三维建模流程
Auto CAD三维建模流程如图1所示。
3DMAX三维建模流程示意图如图2所示。
2 实体建模
2.1 Auto CAD三维地物建模
以某水电站营地内的一栋标志性建筑物、公示牌、路牌、路灯及其道路为例,Auto CAD三维地物建模具体过程为导入地物二维地形图,绘制地物框架进行拉伸和旋转,着色、贴图及渲染处理。
(1)整体框架的构建,先进行实地勘察测量数据绘制草图,然后再计算机上绘图。把视图切到三维绘图模式,在俯视图上画出底图的长方形;以实际比例画一个多段线闭合线框,形成一个面域,将其拉伸成面体,再盖上盖子。画好后要用工具栏里的面域工具进行面域,选中线条面域(就是把线条合成一个整体,操作的步骤是:点面域工具,然后逐一选中线条,然后回车,成功面域;选中某条线的话即选中整体长方形)。
(2)在俯、仰视图外的前/中/后/左视图任一视图中用三维工具栏中的拉伸工具选中长方形,输入拉伸长度拉伸就可以了。公告牌Auto CAD建模首先绘制侧面、另一侧面和底部框架,再绘制上下部框架,绘制拉伸圆及拉伸实体对象,绘制顶部小球及公告板,最后书写公告及合并全部对象。
(3)着色、贴图及其渲染。选择建筑物及公告牌的体和每个面进行着色和纹理贴图,最后进行渲染及导出模型。
2.2 3DMAX建筑物三维建模实体
3DMAX建模具体过程为导入建筑物CAD二维地形图,绘制建筑物详细框架,渲染检查,纹理贴图及模型导出。
2.2.1 建筑物框架建立
在三维建模之前,应该用Auto CAD软件绘制建筑物底图和360度观察所拍建筑物照片获得建筑物的具体构造特征。打开3DMAX 2012版本在自定义选择中进行单位设置,显示单位比例与系统单位比例同设为“米”。导入cad底图图形移动到世界坐标(0,0,0),冷冻当前选择底图,平面捕捉开启2维捕捉,三维正交透视开启3维捕捉。绘制边样条曲线并转为可编辑多边形。选择“挤出”命令按钮,挤出面设置高度形成长方体,根据建筑物具体详细情况使用倒角、插入、壳、连接、轮廓、切割等工具,房檐建立使用倒角、壳及拉伸工具,建出所需的建筑物实体轮廓。对于同一主体建筑物要附加并组到一起。
2.2.2 建筑物及道路渲染
建好建筑物实体的具体轮廓后,进行渲染设置并进行渲染,检查是否有多余的面有重合。若出现闪烁的区域,说明有面重合,需详细检查模型面的。
2.2.3 纹理贴图
在进行UVW贴图之前,要用Photo Shop进行照片透视裁剪、复制粘贴、自由变换及填充等处理,把所需每个面的照片的杂物处理掉,使所得到的图像在色泽和效果最佳,保存图像尺寸大小为2次幂,保存为.JPG或头上PNG格式。在纹理贴图上,使用3DMAX中的“材质编辑器”的材质球中的位图,建立父对象并显示,最后进行UVW贴图,控制纹理与实际效果一致,得到用户所需建筑物的模型贴图效果,最后进行塌陷并保存。
2.2.4 模型导出
在色泽和材质达到要求后,导出Panda Direct X(*.X)文件模型。
2.3 3DMAX场景三维建模
某水电站中的场景包括了路牌、路灯、道路、边坡、桥梁、花圃、陡坎、植被等等,重点详细建立路牌、路灯和道路的三维模型,体现它们在3DMAX的仿真效果。
2.3.1 路牌和路灯建模
根据外业采集的路牌照片,360度观察路牌每个细节特征,通过目测路牌的尺寸大小在CAD上绘出底部的底图,导入到3DMAX中,使用“倒角剖面”“壳”工具,绘制圆柱,长方体和球并把它们附加组到一起;进行渲染和模型优化,选择优质的贴图纹理贴在所建路牌模型的每个面。塌陷保存导出路牌模型。路灯主体框架建模与路牌建模方法相似,不同之处路灯头建立,导入底图后,使用“胶囊”工具,将其拉伸成椭圆体充当灯头的作用,后续工作与路牌建模一样。
2.3.2 道路建模
道路建模相对于路灯路牌建模来讲相对比较复杂一些,建筑物和路牌路灯底部都是平面建模,而道路中间两侧都有不同的高程,既要使路拐弯两侧线平滑,又要使体现道路每个地方的高程不同,所以道路建模要展示出平滑而又高低起伏的形态。首先,用Arcgis软件画出通过无人机采集的影像中的道路图斑,详细绘出道路两侧的轮廓。然后导入到3DMAX软件中,绘制道路两边的轮廓及中心线,选择每个点在z轴数值,根据采集的道路高程点高程,把高程输入到每个点上,在道路面贴上道路颜色纹理,导出模型把它融入到地形中。
3 效率与效果对比
Auto CAD三维建模更多是从数据上确定位置,通过拉线条来形成面,相比较3DMAX而言,3DMAX建模比较方便,是按照体块的方式来,而且在材质、光影、环境光渲染的效果比Auto CAD三维建模强很多。在三维建模操作和效率上,相对Atuo CAD建模方法3DMAX三维建模方法操作速度快、效率更高,Atuo CAD与3DMAX三维建模操作速度和效率对比效果见表1。Auto CAD与3DMAX对公告牌三维建模对比效果如图3(a)所示,3DMAX对建筑物的三维建模效果如图3(b)所示,从视觉效果和实体对比来看,三维建模效果更逼真。
4 结语
通过Auto CAD与3DMAX对水电站室外建筑物及其地形场景的快速建模,后又经过纹理的贴图及其渲染。结果表明,对于展示水电站三维仿真效果3DMAX三维建模方法更佳。3DMAX三维建模方法更能体现室外建筑物及其地形场景的三维真实效果,能够真实、生动、动态地表达室外建筑物三维空间信息,能快速逼真地建立建筑物及其地物场景的三维模型,该方法操作简单,效率高,效果逼真,更能满足水电站用户需求。
摘要：以构建某水电站中室外建筑物及其他地物为例,通过Auto CAD与3DMAX两种建模方法快速进行三维建模及模型优化,根据两个效果图进行对比得出Auto CAD建模方式在把握建筑物和地物具体尺寸大小精度更具有优势,3DMAX建模方式更能体现建筑物和地物的三维真实效果。
关键词：三维建模,Auto CAD,3DMAX
参考文献
[1]娄启业,程效军,谭凯.基于Auto CAD和3DMax的建筑物三维建模[J].工程勘察,2013(01).
[2]赵相伟,靳奉祥.城市三维建模方法的应用研究[J].测绘信息与工程,2009,34(4):11-12.
AutoCAD建模 篇8
参数化技术在计算机辅助设计领域已经得到了广泛的应用。参数化方法通过对图形作参数化建模来实现。图形的生成步骤是程序参数化的基础, 由它形成程序的流程, 程序参数化将生成图形的过程编制成程序。这种参数化方法求解快, 不需要通用的推理算法, 专用性很强, 一个程序只能设计一个固定的图形, 一般应用在结构比较稳定、拓扑结构比较简单的产品设计中。直墙半圆拱巷道断面结构比较固定, 锚杆严格按照间距布置, 所以用程序参数化建模比较适合, 可以节省工作时间, 减少工作量。
1 VBA简介
Microsoft VBA是基于Active X Automation技术的Auto CAD二次开发工具, 它是一个面向对象的编程环境, 可提供类似VB的丰富开发功能。从语法角度讲, VBA是VB的一个子集, 它们的语法结构是相同的。VBA和VB的主要差别是VBA和Auto CAD在同一进程空间中运行, 提供的是具有Auto CAD智能的、非常快速的编程环境。
Auto CAD VBA允许VBA环境与AutoCAD同时运行, 并通过Active X Automation接口对Auto CAD进行编程控制。这样就把这三者紧密结合在一起, 提供了一个非常强大的接口。Auto CAD、Active X Automation和VBA的这种结合方式不仅为操作Auto CAD对象, 而且为向其他应用程序发送或检索数据提供了功能极为强大的接口。正是基于以上的这些优点, 本文选择了VBA作为巷道断面参数化建模的开发工具。
2 数据库分析与设计
Microsoft Access是一种功能强大, 而且简单易用的数据库管理系统, 具有可视化操作界面, 即使非计算机专业人员也会使用它。AutoCAD VBA应用程序通过ADO访问Access数据库, 并且可以实现复杂的数据库事务操作。
本次开发创建了数据Data.mdb, 用到两个表, 表Point和表Power。其中
a.表Point存储需要标注力的位置, 即离锚杆一端的距离。它的数据结构定义如下:
锚杆编号:Number, Long, 主键
测点1位置:Number, Long
……
测点5位置:Number, Long
b.表Power存储对应Point位置的力的大小, 它的数据结构定义如下:
锚杆编号:Number, Long, 主键
测点1:Number, Long
……
测点5:Num-ber, Long
3 程序设计的基本思路
本文介绍了通过Auto CAD的VBA二次开发方法, 利用用户输入的模型参数自动由Auto CAD绘制巷道模型———直墙半圆拱, 由两个参数即可建立模型, 它们是巷道的高度Height和宽度Width。由公式L=Height-Width/2可以计算出直墙的高度L, 上面半圆拱的半径R=Width/2。根据计算出的参数绘制三条直线段和一段圆弧就可以建立巷道断面的模型。
锚杆绘制考虑了两个参数:锚杆长度Length和锚杆的间距Interval。第一根锚杆画在半圆拱的最顶部, 由巷道的高度和锚杆的长度可以确定它的两个端点坐标分别为 (0, Height) 和 (0, Height+Length) 。注:取巷道底部中心点为原点。顶部和帮部的锚杆根据锚杆的布置间距逐一绘制上。由公式θ=Interval/R可以计算出顶部锚杆的布置角度q, 然后可以计算出锚杆两端的坐标, 绘制一段直线即可。
N为1/4圆上的锚杆数, 最后半圆上剩下一点长度, 但不足插入一根锚杆, 必须加上直墙的长度L一起计算帮部的锚杆数M。
使用循环语句, 可以绘制出帮部的锚杆。最后一根锚杆需单独绘制。因为最后一根锚杆需要与水平呈45O角, 端点坐标需单独计算, 然后绘制。
围岩松动圈是根据松动圈的半径, 在巷道周围绘制出一个圈来表示松动圈的大致位置。需要曲线圆滑, 故用了巷道周围的6个点修正松动圈的形状。绘制的时候根据6个点得出12个的坐标。12点编号分别为1, 2, 3, ……, 12, 用1、2、3绘制一条弧线, 但只连接1和2, 用2、3、4绘制一条弧线, 连接2和3, ……, 用11、12、1绘制一条弧线, 连接11和12, 使得这12个点的连线近似一条圆滑的曲线。
在锚杆指定的位置标注力的大小, 只需要标注点的位置和标注力的值, 样式都相同, 故把标注力做成一个块。不同点的标注只是修改插入块的坐标位置和里面的文字即可。标注点的位置和标注力的值由数据库存储。力的标注样式如图1所示。
4 程序功能的实现
程序绘图部分分为四个独立的模块:巷道断面、锚杆、松动圈和锚杆受力标注。每个模块绘图时都新建一个图层, 单独设置图层的颜色和线型等。绘图中用到的主要方法是绘制直线和圆弧, 故使用以下模块来简化代码, 画直线和圆弧时不需要加This Drawing.Model Space, 从而使代码简明易懂且代码量减少。
数据库操作采用ADODB方式访问, 具体数据库连接代码如下:
程序运行时的主界面如图2所示, 左边是巷道、锚杆和松动圈参数, 中间上部是数据库浏览和操作, 可以浏览和修改力标注部分, 中间下部是用户选择需要绘制的部分。参数填写完毕, 所需要绘制的部分选上, 然后点击“绘制图形”即可在CAD中绘制出图形。图3给出一个根据程序绘制好的巷道断面模型图, 紫红色的小方块是锚杆受力标注点, 绿色线是松动圈范围。
5 结论
本文对巷道断面这种比较固定的模型进行了参数化建模, 并制作完成了VBA程序。通过Auto CAD运行VBA程序, 输入适当的参数即可建立一个巷道断面模型, 大大低于人工绘制所需要的时间, 而且准确性比较高, 不会出现人为的误差, 从而提高了工作效率。由此可见, 充分利用Auto CAD二次开发的功能可以大大提高绘图的效率, 而且图形规范统一, 方便规范化管理。本程序还可以添加别的功能模块, 从而能满足用户的更多需求, 以后将逐步完成后续的参数化建模研究工作, 以期形成完整、实用的系统。
摘要：以AutoCAD为软件平台, 以参数化建模为向导, 利用VBA工具对其进行二次开发, 输入适当的参数即可建立一个巷道断面模型, 可以根据需要自行选择绘制巷道、锚杆、松动圈和锚杆受力模块, 每个模块绘图时都新建一个图层, 单独设置图层的颜色和线型等, 同时通过ADO访问Access数据库实现复杂的数据库事务操作的功能, 并且提供了友好的可视化界面, 极大的提高了效率实现规范化的管理和应用。
关键词：AutoCAD,参数化建模,VBA,二次开发,数据库
参考文献
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