前面介绍过CAD的三维模型分为三维线框、三维实体、三维曲面和三维网格,其实我们在创建模型时不需要去关心这些,我们只需要将我们设计的实物用三维模型准确地表现出来,也就是如何将模型快速、准确地创建出来。CAD的三维建模的功能集中在绘图菜单的建模子菜单中,在创建完基础模型后,可以到修改菜单里用三维编辑命令来修改模型,下面简单介绍一下三维建模的基本方法。
一、用基本图元组合
CAD提供了多种基本的三维图元,如方体、球体、圆柱体、圆锥体、圆环体、棱锥体、多段体、楔体,如下图所示。
如果我们的模型中包含这些形状,就可以用这些基本图元来创建,例如一些建筑、桌子、柜子等模型都可以利用这些基本图元的拼接来完成,如下图所示。
这些基本图元是三维实体(SOLID),除了可以他们进行拼接和堆砌外,还可以进行简单的编辑来得到最终的图形,例如倒角、圆角、布尔运算(模型的差、并、交集)。
当然还可以使用实体编辑的相关命令对这些图元进行修改编辑。
二、从直线和曲线创建实体和曲面
当模型比较复杂,基本图元无法完成时,我们可以先绘制二维截面线、路径线、边界线,然后利用CAD提供的建模命令来创建三维实体、曲面和网格模型,常用的命令有拉伸(EXTRUDE)、扫掠(SWEEP)、放样(LOFT)、旋转(REVOLVE)等,如下图所示。
三、创建三维网格
三维网格具有跟三维实体不一样的特性,CAD提供一些三维网格的图元,同时也提供了从二维线转换三维网格的命令,如旋转网格、平移网格、直纹网格、边界网格等,如下图所示。
还可以三维面3DFACE和三维网格3DMESH命令直接创建连续的网格对象。3DMESH命令可以设置M和N向的网格数,然后可以依次指定每个点的坐标,就可以创建复杂的三维网格,不过用手工输入坐标可不太容易,如下图所示。
网格平滑命令不仅可以处理网格模型,也可以处理三维实体的模型,并将实体模型转换成网格。
四、二维图形设置厚度
CAD的二维图形都有厚度参数,设置完厚度后,看上去像一个三维图形,但其实质仍是二维图形。例如多段线设置宽度和高度后,就可以用来模拟墙体模型,如下图所示。
如果希望设置厚度的二维图形作为三维实体或曲面进行编辑,可以将这些对象转换为实体(CONVTOSOLID)或转换为曲面(CONVTOSURFACE)。
修改菜单中提供了一些分别针对三维实体、曲面、网格的编辑命令,可以进一步修改和细化模型。CAD高版本还提供了点云编辑功能,可以利用扫描设备生成的点云数据生成模型。