AutoCAD中三維實體生成二維剖視圖的方法研究

李勇峰，陳書劍

（1.武漢紡織大學(xué)，武漢 430073；2.武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院，武漢 430073）

0 引言

AutoCAD是目前各類機械設(shè)計中繪制工程圖應(yīng)用最為廣泛的一種軟件，該軟件具有良好的通用性和開放性。隨著軟件版本的不斷升級，不僅其方便快捷的二維繪圖功能早已深入人心，而且其三維實體造型功能也越來越強大，開始廣泛應(yīng)用于機械、電子、建筑、煤礦、交通造型設(shè)計和圖案設(shè)計等行業(yè)[1]。目前許多產(chǎn)品開發(fā)都是從三維實體建模開始到二維圖紙的繪制再到產(chǎn)品的加工制造，因此，從三維實體模型直接生成各種生產(chǎn)過程中所需要的二維工程圖，即符合工程設(shè)計人員的設(shè)計思維，又能提高設(shè)計效率，具有很好的現(xiàn)實意義。

1 利用顯示三維實體模型的平面視圖（Plan）命令及提取三維實體模型的輪廓命令（Solprof）生成二維工程圖

1）采用三維造型的方法繪制三維實體模型

在AutoCAD的模型空間繪制如圖1所示的三維實體模型。

2）復(fù)制出多個三維實體模型，并對其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)

按照二維工程圖的要求，需要生成幾個基本視圖就要復(fù)制出幾個三維實體模型。二維工程圖

圖1 三維實體模型

一般是要求用三視圖表達(dá)，因此需要復(fù)制出三個三維實體模型。復(fù)制三維實體模型時既可以用復(fù)制（Copy）命令，也可以用陣列（Array）命令。注意采用復(fù)制命令時要把“正交”方式打開，這樣能保證幾個三維實體模型能夠?qū)R，如圖2所示。

在執(zhí)行顯示平面視圖（Plan）命令之前還要對三維實體模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，因為平面視圖的視點總是沿著三維坐標(biāo)里的Z軸方向觀察實體模型所得到的視圖，因此應(yīng)該按照三視圖投影方向的要求，把實體表面與各自視圖投影方向相垂直的面旋轉(zhuǎn)到與當(dāng)前用戶坐標(biāo)（UCS）的Z坐標(biāo)軸相垂直（也就是讓面1、面2、面3都朝向Z坐標(biāo)軸），如圖3所示。注意在運用三維旋轉(zhuǎn)（Rotate3D）命令時，三個實體模型中要生成主視圖的實體（圖3中左上實體）應(yīng)該繞著當(dāng)前坐標(biāo)的X坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)-90°；要生成俯視圖的實體（圖3中中下實體）不用旋轉(zhuǎn)；要生成左視圖的實體（圖3中右上實體）先要跟左上實體繞著X坐標(biāo)軸一起旋轉(zhuǎn)-90°，再繞著Y坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)-90°。

圖2 復(fù)制出三個三維實體模型

圖3 旋轉(zhuǎn)三維實體模型

3）執(zhí)行三維實體模型的平面視圖（Plan）命令

在模型空間對圖3中的三個實體模型執(zhí)行平面視圖（Plan）命令，結(jié)果如圖4所示。此圖看上去就是所要的三視圖，其實這只是執(zhí)行平面視圖（Plan）命令后改變了看圖方向的三維實體模型，并不是真正的二維三視圖，接下來還要從模型空間轉(zhuǎn)換到圖紙空間執(zhí)行提取三維實體模型的輪廓命令（Solprof）。

圖4 執(zhí)行Plan命令后的圖形

圖5 最后生成的三視圖

4）執(zhí)行提取三維實體模型的輪廓命令（Solprof）生成三視圖

從模型空間轉(zhuǎn)換到圖紙空間，雙擊視口或者使用Mspace命令激活視口后執(zhí)行提取三維實體模型的輪廓命令（Solprof）。再從圖紙空間返回到模型空間，此時真正的三視圖投影輪廓已經(jīng)生成了。打開圖層特性管理器，會發(fā)現(xiàn)除了最初的0層外多出了以PH（記錄所有不可見投影輪廓的信息）、PV（記錄所有可見投影輪廓的信息）為前綴的兩個圖層，PH、PV后面的字符和數(shù)字是隨機生成的。將0層（記錄的是三維立體模型的信息）關(guān)閉，并將PH圖層的線型由默認(rèn)的實線改為虛線（注意所有的虛線是作為一個整體圖形，此時如果仍然顯示為實線，則應(yīng)對該圖線執(zhí)行分解命令即可顯示成虛線），將PV圖層的線寬改為0.4（粗實線）。另外再建立一個細(xì)實線圖層和細(xì)點畫線圖層，分別用來標(biāo)注尺寸（此步驟省略）和畫出缺省的所有的軸線和對稱中心線的投影，至此完整的且符合國家標(biāo)準(zhǔn)的三視圖完成，如圖5所示。

2 利用平面攝影（Flatshot）命令實現(xiàn)三維實體模型生成二維工程圖

還是以方法1中的三維實體模型作為例子，利用平面攝影（Flatshot）命令實現(xiàn)三維實體模型生成二維工程圖的過程中，前面的步驟1）步驟2）跟方法1中完全相同，從步驟3）開始就有很大的不同，具體方法如下：

1）同上

2）同上

3）對圖3中的三維實體模型執(zhí)行生成俯視圖命令，得到如圖4所示的圖形，此圖形也不是真正的二維三視圖（同樣只是改變了看圖方向的三維實體模型）。

4）在命令行輸入平面攝影（Flatshot）命令，出現(xiàn)如圖6所示的對話框，修改對話框中的設(shè)置。要注意在“暗顯直線”選項下的“顯示”前的方框里打上勾，線型設(shè)置為虛線，其他選項為默認(rèn)。然后點擊“創(chuàng)建”按鈕就會出現(xiàn)生成的三視圖，并且此三視圖可以隨光標(biāo)任意移動，點擊光標(biāo)指定三視圖的放置位置后命令行會提示輸入X、Y方向的比例因子，如果比例無需改變，就直接回車，接著還會提示是否對三視圖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，同樣可以根據(jù)所要求的三視圖方向輸入旋轉(zhuǎn)角度或者直接回車（表示不旋轉(zhuǎn)），也可以直接用光標(biāo)指定三視圖的放置方向，得到的結(jié)果如圖7所示。此圖形除線條粗細(xì)不符合標(biāo)準(zhǔn)及缺省點畫線外基本就是我們所要求生成的三視圖。此時應(yīng)該把在步驟3）中執(zhí)行生成俯視圖命令后得到的三個圖形刪除。

5）修改線條的線寬補上缺省的點畫線使三視圖符合國家標(biāo)準(zhǔn)

如圖7中得到的三個視圖是作為一個整體“塊”存在的，要對其進(jìn)行修改必須先執(zhí)行分解（Explode）命令，用光標(biāo)選中分解后的三視圖中所有的線條并點擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇“快速選擇”選項，出現(xiàn)如圖8所示的對話框，修改對話框的設(shè)置，將“線型”設(shè)置為“不等于”“虛線”，在點擊“確定”按鈕，也就是選中了除虛線以外的其他線條，將這些線條的線寬設(shè)置為0.4（粗實線）。接下來跟方法1中的做法相同：再建立一個細(xì)實線圖層和細(xì)點畫線圖層，分別用來標(biāo)注尺寸（此步驟省略）和畫出缺省的所有的軸線和對稱中心線的投影，最后結(jié)果跟方法1中圖5所示完全相同，同樣生成了符合國家標(biāo)準(zhǔn)的三視圖。

圖6 設(shè)置Flatshot對話框

圖7 執(zhí)行Flatshot命令后的圖形

圖8 設(shè)置快速選擇對話框

3 對上述兩種方法的比較分析

方法1適用于多個版本的AutoCAD軟件，從AutoCAD2000版本及以上都可以進(jìn)行此方法的操作，因此對于用戶來說不存在軟件版本方面的限制。但方法1在進(jìn)行三維實體模型到二維工程圖轉(zhuǎn)換的工程中，需要從模型空間轉(zhuǎn)換到圖紙空間，然后再從圖紙空間返回模型空間的操作，因此步驟相對繁瑣，容易出錯。

方法2所有的操作過程都只需要在模型空間完成，不需要轉(zhuǎn)換到圖紙空間，因此操作起來更加方便快捷，效率更高。特別是對于圖紙空間的操作不是很熟練的用戶來說，方法2當(dāng)然是最好的選擇。但方法2只適用于AutoCAD2007及以上版本，對用戶軟件的選擇有一定的局限性。

4 結(jié)束語

三維實體模型生成二維工程圖在加工制造業(yè)具有很廣泛的應(yīng)用前景，隨著軟件的不斷升級以及設(shè)計人員、教科研人員自己的不斷探索實踐，今后還會出現(xiàn)更好效率更高的方法。本文是作者多年的教研實踐過程中總結(jié)出的方法，希望對讀者有一定的幫助作用，也希望能跟同行有更多的交流，并得到同行的指正。

[1] 楊迎新.基于AutoCAD的三維實體模型到工程圖的轉(zhuǎn)換及命令組件生成 [J].制造業(yè)自動化, 2010, (7).

[2] 程光遠(yuǎn).AutoCAD2008適用自學(xué)手冊 [M].北京: 電子工業(yè)出版社, 2009.

[3] 常瑋, 肖新華.AutoCAD機械制圖習(xí)題集錦(2009版)[M].北京: 清華大學(xué)出版社, 2008.