AutoCAD三维建模方法和应用

刘玉杰 程晓新

摘    要： 随着三维建模技术的发展，三维CAD已成为产品设计创新的必要手段。本文在实体建模理论的基础上，归纳总结了实体的建模方法。并以水工建筑物涵洞为例，详细阐述了AutoCAD中二维视图基础上的三维建模的方法。

关键词： 实体建模    涵洞    AutoCAD    二维视图    三维建模

引言

AutoCAD是目前世界上应用最广泛的CAD软件之一，不仅功能强大，而且易学易用、界面人性化。AutoCAD的广泛应用在于它的二维功能。随着三维建模技术的发展，三维CAD成为产品设计创新的必要手段，现在比较流行的三维绘图软件如CATIA、UG、PROE等，各种软件各有特色，各有千秋。对于应用AutoCAD熟练的广大客户群，是否要改学其他的三维软件呢？2008至2015年的“高教杯”全国大学生先进成图技术与产品创新建模大赛中连续多年获水利团队一等奖的黄河水利职业技术学院，其使用的三维建模软件就是AutoCAD。因此，用户可根据自己的专业及工作需要，量体裁衣，不要盲目跟从。AutoCAD对水工建筑图的三维建模来说比较方便和简单，且AutoCAD对系统配置要求不高，程序运行快，借助熟练的二维操作基础，绘制三维入门更快。

1.建模方法

实体建模技术是CAD技术发展的一个里程碑，是三维CAD/CAM软件系统普遍采用的建模形式。实体造型的构造方法常常采用一些基本实体（体素），通过集合运算（布尔运算）生成复杂的形体。表1结合实体建模理论总结了常见实体建模的方法，它是复杂形体建模的基础。

表1    实体建模方法及示例

2.二维图生成三维法

AutoCAD中三维建模前，首先读图，读图的基本方法是形体分析法，所谓形体分析法就是把一个复杂形体分解成若干简单形体，并分析这些形体的形状、相对位置及表面连接关系。

二维图形转换为三维图形的总体思路是：利用形体分析法读图;找出每一部分的特征视图，并放在相应的视图上，生成实体;然后按相对位置、表面连接关系组合。

下面以涵洞为例，介绍二维图转三维图的方法。利用形体分析法可知涵洞由底板、八字翼墙、带门洞通孔的面墙三部分组成。

作图步骤：（1）关闭图1（a）涵洞二维图形尺寸图层，左视图顺时针旋转90°，并移动与俯视图对齐，如图1（b）所示。（2）点击菜单栏，视图—三维视图—西南等轴测，进入三维建模环境。利用三维旋转3drotate功能，使主视图绕X轴旋转90°，左视图绕Y轴旋转90°，构成立体三面投影体系，如图1（c）所示。（3）底板、面墙、八字翼墙的建模过程分别如图1（d）、（e）、（f）所示。（4）底板、面墙、八字翼墙按相对位置组合成整体，如图1（g）所示。

结语

AutoCAD三维建模是绘图的一种手段，读图是基础。在具备一定读图能力的基础上，掌握建模原理和常用的建模形式，可起到提綱挈领的作用，极大降低绘图难度，提高绘图效率。“画”无定法，在实践中要不断探索、不断尝试，找到解决问题的最佳途径。

参考文献：

[1]张圣敏，陈红中.AutoCAD三维建模方法和技巧探讨[J].黄河水利职业技术学院学报，2011.4，Vol23.No2：44-47.

[2]黄石安.AutoCAD中二维图形向三维图形的转换[M].电脑学习，2008，8.12，6：63-64.

[3]何雪明，吴晓光.机械CAD/CAM基础[M].武汉：华中科技大学出版社，2010：120-123.