CAD三维实体模型生成二维图形的绘图技巧

李茶青

(浙江水利水电专科学校，浙江杭州310018)

1 概述

CAD是广大工程技术人员以计算机为工具，利用相关专业软件，对工程或产品进行设计、绘图等一系列技术性工作的基础.目前，国内工程界应用较多的设计绘图软件是AutoCAD，其诸多优势与软件版本的不断更新，为应用者提供了广阔的技术平台.最初的CAD软件以二维绘图功能著称，徐涛等［1］曾探讨了CAD由二维向三维的转变.但随着计算机应用技术与CAD绘图技术的同步进步并且与其它软件协同发展［2］，已大大提升了AutoCAD绘图技术的上行空间.其中，AutoCAD三维实体模型的应用，又在很大程度上拓展了工程设计的领域.即在赋予工程设计全新理念的同时，也引领工程技术人员进入了一个全新的设计境界.三维实体模型的设计成果不仅形象、直观、可视，而且具有进一步转化为工程平面图形的可能.探讨三维实体模型转化为二维视图的操作路线与作图技巧［3］，将在很大程度上为工程图样的快速生成提供便捷途径.实际工作中，若能先行绘制工程三维实体模型，则可以在很大程度上方便设计方案讨论，并在诸多讨论意见的基础上修改完善设计方案，最终由三维实体模型生成工程二维图形，这是一种行之有效的工程设计思路与工作方式.不仅可以提高绘图效率，而且可以提高绘图质量，同时也有利于降低图样出错的概率.对比较复杂的工程形体，此设计方法所具有的优势更加明显.虞自奋［4］利用AutoCAD中的“轮廓”命令将三维实体模型在图纸空间生成三视图，各视口中视图的对齐方法也缺少应有的说明.在工程实际中，除了利用相关视图表达建筑物形体之外，往往还要利用剖视图、剖面图表达工程建筑物形体.换言之，对工程建筑物结构形状与构造方式以及所用材料的表达，更多地依赖剖视图和剖面图.为此，探索更为有效的基于CAD三维实体模型的二维图形绘制技巧，就显得尤为必要.下面举例说明利用CAD的“设置视图和图形”等一系列相关命令生成二维图形的方法和技巧，力求能为实际绘图工作提供一条便捷途径.

2 三维实体模型生成二维图形的方法

随着计算机应用技术与AutoCAD AutoCAD软件不断升级，三维实体模型的绘制已经非常方便、容易.

(1)在模型空间创建三维实体模型，并以三维线框图显示，见图1.该形体是一个船闸闸首.

图1 船闸闸首三维模型

(2)切换到图纸空间(布局1)见图2，选中默认视口边线将其删除.

图2 图纸空间(布局1)

(3)用相关命令生成相关视图，具体操作步骤如下:

①生成俯视图

选择“绘图”菜单:实体→设置→视图(SOLVIEW)，出现:

输入选项［UCS(U)/正交(O)/辅助(A)/截面(S)］:输入U回车

输入选项［命名(N)/世界(W)/?/当前(C)］＜当前＞:回车(默认当前坐标)

输入视图比例 ＜1.0000＞:回车(可以输入比例系数)

指定视图中心:在图纸上适当地方单击一点

指定视图中心 ＜指定视口＞:回车

指定视口的第一个角点:单击一点为一个视口的一个角点

指定视口的对角点:单击另一点为一个视口的另一个角点(拖出一个矩形)

输入视图名:输入f(代表俯视图)回车

UCSVIEW=1 UCS将与视图一起保存(图3左下角视图).

图3 形成的视图和剖视图

输入选项［UCS(U)/正交(O)/辅助(A)/截面(S)］:

②生成剖视图为主视图

在输入选项［UCS(U)/正交(O)/辅助(A)/截面(S)］:提示下

输入S回车

指定剪切平面的第一个点:选1点(图3)

指定剪切平面的第二个点:选2点

指定要从哪侧查看:单击3点

输入视图比例 ＜1.0000＞:回车

指定视图中心:图纸上单击一点

指定视图中心 ＜指定视口＞:回车

指定视口的第一个角点:指定一个视口的一个对角点

指定视口的对角点:指定一个视口的另一个对角点

输入视图名:p(代表剖视图)回车

UCSVIEW=1 UCS将与视图一起保存(图3左上角视图).

输入选项［UCS(U)/正交(O)/辅助(A)/截面(S)］:

③生成左视图

输入选项［UCS(U)/正交(O)/辅助(A)/截面(S)］:输入O回车

指定视口要投影的那一侧:单击图3左上角视口线上4点

指定视图中心:在图纸上适当地方单击一点

指定视图中心 ＜指定视口＞:回车

指定视口的第一个角点:单击一点

指定视口的对角点:单击另一点

输入视图名:zo(代表左视图)回车

UCSVIEW=1 UCS将与视图一起保存(图3右上角视图)

输入选项［UCS(U)/正交(O)/辅助(A)/截面(S)］:

④生成横向剖视图

在输入选项［UCS(U)/正交(O)/辅助(A)/截面(S)］:提示下，输入s(正交)回车，在主视图上分别单击5、6、7点，按生成主视图的步骤方法操作就可得到横向剖视图(图3右下角视图).

⑤将各视图移到各自适当位置，见图3.(说明:选择“辅助(A)”可生成斜视图，选择“截面(S)”还可生成斜剖视图).

3 生成的二维图形的修整方法

为使生成的二维图形更加美观并符合相应的制图标准，需对生成的二维图形进行相应的修整，其修整方法介绍如下.

(1)调整视图比例

打开视口工具栏见图4，双击视图视口内部任意点，使其变为“浮动模型空间”再改变视口工具栏右边的比例图的大小马上改变.依次将四个视图改变成统一比例(也可用菜单中“视图—缩放—比例”调整).如果要移动视图双击为“浮动模型空间”选择图形用“移动”命令，即可移动到你所需位置.

图4 视口工具栏

(2)调整各视图页面布局

①分别选中视口边框出现蓝色夹点，拖动夹点改变视口大小.

②选择视口边框用移动命令移至所需位置，再用对齐布局视口中的视图命令(MVSETUP)中的对齐下的“水平(H)”、“垂直对齐(V)”分别对齐视图［5］，做到视图符合长对正、高平齐、宽相等的基本规律.

(3)增添剖面符号

剖视图要改变为图形，首先要给出填充图案名称、比例和角度，命令分别是 HPNAME、HPSCALE和HPANG，设定好图案填充的要素后，再选择“绘图—实体—设置—图形(SOLDRAW)”单击要转变为图形的图3中的四个视口边框线回车，即可形成图形，见图5(如果没有剖视图，三视图可以不形成图形，调整好线型，也可以满足打印图形要求).

图5 视图转变为图形

(4)调整线型

在视图转变图形的过程中AutoCAD自动生成新图层HID(不可见轮廓线层)、VIS(可见轮廓线层)、HAT(填充线层)和DIM(尺寸标注层)VPORTS(视口线层).打开“图层特性管理器)窗口，修改HID图层中的线型为 Hidden，颜色自定;修改 VIS图层中的线宽为0.6，颜色自定;修改HAT图层中的线宽为0.2，颜色自定.最后单击确定，打印时的结果见图6(关闭了VPORTS层，视口边框不显示).

(5)添加中心线和剖视图名称

船闸闸首的三维实体模型转换成的图形没有生成中心线，要人为添加，在“图层特性管理器)窗口建立一个中心线层［4］，线型加载为 CENTER，在图纸空间添加中心线，注意不要变为“浮动模型空间”，“浮动模型空间”某一图形添加的图线，几个图形中都会表现出来，达不到工程图形要求.

剖视图生成后，剖切位置与剖视图名称没有表现出来，需要后续添加上去，见图6.

图6 打印预览图形

4 结语

应用上述方法实现了基于CAD三维实体模型的二维图形绘制，即在三维实体模型的基础上，通过一系列命令操作可以快速、准确地得到二维视图，并通过适度的图形修整(如添加中心线、改变线型、标注尺寸等)，就能得到相对完整的符合工程实际需要的技术图样.不仅提高了绘图效率，而且有利于设计方案的可视化修改，是将传统的二维设计拓展到三维设计，并利用三维模型生成二维平面图形，提供了图样绘制与修整的又一技术路线和方法.

［1］徐 涛，孔斌，魏小平，等.浅析CAD由二维向三维的转变［J］.广西轻工业，2008，7(7):36 －37.

［2］邹金兰.基于CAD三维模型生成工程图的探讨与应用［J］.广东技术师范学院学报，2007，10(10):21－24.

［3］郦银花.基于CAD三维建模先于传统制图教学方式的可行性研究［J］.江苏技术师范学院学报，2007，12(6):69 －871.

［4］虞自奋.基于CAD的三维实体模型自动生成二维工程图的技巧研究［J］.天津电大学报，2008，6(2):37 －38.

［5］蒋允静.计算机绘图-AutoCAD2004［M］.西安:西安地图出版社，2005，7:235－236.