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9．1．1  三维坐标系

 三维坐标系是三维图形绘制的基础，无论是三维曲面还是三维实体的创建和绘制，都需要在三维坐标系中完成。

三维坐标系是平面坐标系的扩展，平面坐标系的所有使用方法和变换都可以扩展到三维坐标系中。同平面坐标系相类似，三维坐标系也分别为世界坐标系和用户坐标系二种。

1. 三维世界坐标系

AutoCAD2016在默认的情况下的三维坐标系即三维世界坐标系【WCS】，包括X轴、Y轴和Z轴。WCS坐标轴的交汇处显示“口”形标记。所有的坐标值都是相对于坐标原点来计算的，并且沿X轴正向、Y轴正向、Z轴正向的位移为正方向。各坐标轴的正方向按照右手法则确定。                                      

创建三维对象时，可以使用的坐标表示法有：直角坐标系、柱坐标系和球坐标系。在三种坐标系中均可以使用绝对和相对坐标来定位，一般用相对坐标表示需要在坐标数据前加“@”符号。

（1）三维直角坐标系

  三维直角坐标系有三个坐标轴：X轴、Y轴和Z轴，三维直角坐标系是最为常用的坐标系中。绝对坐标格式为：（X坐标，Y坐标，Z坐标），相对坐标格式为：（@X坐标，Y坐标，Z坐标）

（2）柱坐标系                                                      

柱坐标利用三个参数来描述点的位置：点在XY平面的投影到坐标原点的距离、点在XY平面的投影和从坐标原点的连线与X轴正向的夹角、点的Z坐标值。绝对柱坐标格式为：（投影长度<夹角大小，Z坐标），相对柱坐标格式为：（@投影长度<夹角大小，Z坐标）。

 

图1 柱坐标系

（3）球坐标系

球坐标利用三个参数来定位三维点：占到坐标原点的距离、二者连线在XY平面的投影与X轴正向的夹角、点和坐标原点连线与XY平面所成的角度。绝对球坐标格式为：（距离<与X轴正向的夹角<与XY平面所成的角度）,相对球坐标格式为：（@距离<与X轴正向的夹角<与XY平面所成的角度）。

 

图2 球坐标系

2．三维用户坐标系

在AutoCAD中，为了能够更好地辅助绘图，经常需要修改坐标系的原点和方向，这时世界坐标系将变为用户坐标系【UCS】。在三维环境中创建或修改对象时，可以在三维模型空间中移动和重新定向UCS以简化工作。UCS的XY平面称为工作平面。 UCS图标在确定正轴方向和旋转方向时遵循传统的右手定则，如图3所示。     

 

图3 UCS图标表示的方向

 在三维坐标系中工作时，用户坐标系对于输入坐标、在二维工作平面上创建三维对象以及在三维坐标系中旋转对象很有用。

 新建用户坐标系的方法有：

 （1）在命令行中输入【UCS】，回车，即可启动新建用户坐标系命令。      

（2）打开绘图区右上角的【视口】面板下的【UCS】面板展开器，选择【新UCS】按钮。 

 3. 管理用户坐标系

用户坐标系的管理好UCS和管理，包括命名UCS、正交UCS以及设置UCS。      

启动管理用户坐标系的方法是：

（1）在命令行中输入【UCSMAN】,回车确认，即可打开【UCS】面板。        

（2）单击【坐标】工具面板右下角的对话框启动器，也可打开【UCS】面板。

 

图4 启动【UCS】命令

 

图5 【UCS】面板

   

 

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计算机绘图课程列表：

第一讲：计算机绘图基础

-1.1 初识AutoCAD2016

--课程概况

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-1.2 AutoCAD2016的基本功能

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-1.3 AutoCAD2016的启动和退出

--CAD的启动与退出

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-1.4 AutoCAD2016的工作空间

--CAD的工作空间

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-1.5 AutoCAD2016操作界面

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--CAD的操作界面

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-1.6 执行命令的操作

--执行命令的操作

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-1.7 图形文件管理

--图形文件管理

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-1.8 系统参数设置

--系统参数设置

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-1.9 视图显示控制

--视图显示控制

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-1.10 绘图单位与图形界限的设置

--绘图单位与图形界限的设置

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-1.11 使用绘图辅助工具

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-1.12 项目实践

--设置工作界面

-第一讲：计算机绘图基础--测试题

-第一讲：计算机绘图基础--习题

第二讲：简单平面图形的绘制（吊钩的绘制）

-2.1 二维图形的绘制

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--二维图形的绘制(点、直线、多段线、射线、构造线、矩形、正多边形）

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--二维图形的绘制（圆、圆弧、圆环）

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-2.2 二维图形的编辑

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--选择图形对象

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--复制对象

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--修改对象

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-2.3 项目一: 吊钩的绘制

--项目一: 吊钩的绘制

-2.4 项目实践

--快速选择对象

--棘轮的绘制

--棘轮的绘制（阵列）

--绘制底座平面图形

-第二讲：简单平面图形的绘制（吊钩的绘制）--测试题

-第二讲：简单平面图形的绘制（吊钩的绘制）--习题

第三讲：典型零件图的绘制（减速器传动轴的绘制）

-3.1 图层

--图层

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-3.2 线型

--线型

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-3.3 颜色

--颜色

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-3.4 标注样式

--标注样式设置

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-3.5 标注命令

--标注命令

--标注命令

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-3.6 形位公差标注

--公差的标注

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-3.7 标注对象编辑

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-3.8 项目二：减速器传动轴的绘制

--3-8-1 减速器传动轴的绘制(设置绘图环境)

--3-8-2 减速器传动轴的绘制(绘制传动轴零件图)

--3-8-3 减速器传动轴的绘制(标注尺寸和技术要求)

-3.9 项目实践

--螺母的绘制

--泵轴的绘制

-第三讲：典型零件图的绘制（减速器传动轴的绘制）--测试题

-第三讲：典型零件图的绘制（减速器传动轴的绘制）--习题

第四讲：典型零件图的绘制（减速器大齿轮零件图的绘制）

-4.1 创建与编辑文字

--创建文字

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-4.2 创建与编辑表格

--创建表格

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-4.3 图案填充

--图案填充

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-4.4 块

--块

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-4.5 项目三：减速器大齿轮的绘制

--4-5-1 减速器轴承盖的绘制(设置绘图环境)

--4-5-2 减速器轴承盖的绘制(绘制轴承盖零件图)

--4-5-3 减速器轴承盖的绘制(标注尺寸和技术要求)

-4.6 项目实践

--滚花零件的绘制

-第四讲：典型零件图的绘制（减速器大齿轮零件图的绘制）--测试题

-第四讲：典型零件图的绘制（减速器大齿轮零件图的绘制）--习题

第五讲：典型零件图的绘制（减速器轴承盖零件图的绘制）

-5.1 项目四：减速器轴承盖零件图绘制

--减速器轴承盖的绘制(设置绘图环境)

--减速器轴承盖的绘制(绘制轴承盖零件图)

--减速器轴承盖的绘制(标注尺寸和技术要求)

-第五讲：典型零件图的绘制（减速器轴承盖零件图的绘制）--习题

第六讲：典型零件图的绘制（支架零件图的绘制）

-6.1 项目五：支架类零件的图绘制

--支架的绘制(设置绘图环境)

--支架的绘制(绘制支架零件图)

--支架的绘制(标注尺寸和技术要求)

-第六讲：典型零件图的绘制（支架零件图的绘制）--习题

第七讲：复杂零件图的绘制（减速器箱体零件图的绘制）

-7.1 项目六：减速器箱体零件图绘制

--箱体的绘制(设置绘图环境)

--减速器箱体的绘制(绘制箱体零件图)

-- 减速器箱体的绘制(标注尺寸和技术要求)

-第七讲：复杂零件图的绘制（减速器箱体零件图的绘制）--习题

第八讲：装配图的绘制（减速器装配图的绘制）

-8.1 项目七：减速器装配图的绘制

--减速器装配图的绘制(设置绘图环境)

-- 减速器装配图的绘制(绘制装配图)

--减速器装配图的绘制(标注尺寸和技术要求)

-第八讲：装配图的绘制（减速器装配图的绘制）--习题

第九讲：基本三维实体造型

-9.1 三维实体绘制方法

--三维坐标系

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-9.2 三维实体造型

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--三维绘制基础

--绘制基本实体对象

-- 将二维对象拉伸成三维实体

--将二维对象旋转成三维实体

--将二维对象扫掠成三维实体

-- 将二维对象放样成三维实体

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-9.3 三维实体编辑

--倒直角和倒圆角

--编辑三维实体的边与面

-- 布尔运算

--三维实体处理

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-9.4 着色与渲染

--着色和渲染

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-9.3 项目实践

--棘轮三维实体造型

--轴连器三维实体造型

-第九讲：基本三维实体造型--测试题

-第九讲：基本三维实体造型--习题

第十讲：减速器三维实体造型

-10.1 项目八：减速器三维实体造型

-- 减速器输出轴的三维造型

-10.2 工程项目：减速器齿轮轴的三维造型

--减速器齿轮轴的三维造型

-10.3 工程项目：平键三维造型

--平键三维造型

-10.4 工程项目：轴套三维造型

--轴套三维造型

-10.5 工程项目：挡圈三维造型

--挡圈三维造型

-10.6 工程项目：螺栓三维造型

--螺栓三维造型

-10.7 工程项目：齿轮三维造型

--齿轮三维造型

-10.8 工程项目：轴承三维造型

--轴承三维造型

-10.9 箱体三维造型

--箱体三维造型

html笔记与讨论

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