服装CAD中个性化三维人体建模-计算机系统应用

计 算 机 系 统 应 用 2009 年 第 8 期

196 实践经验 Practical Experience

服装CAD 中个性化三维人体建模

①

Individual 3D Human Modeling in Garment CAD

王 栋1 高成英2 高月芳1 梁 云1 (1.华南农业大学 信息学院 广东 广州 510642; 2.中山大学 计算机应用研究所 广东 广州 510275)

摘 要： 针对三维服装仿真中对各种不同体态特征的人体模型的需求，给出了一种个性化三维人体建模方法。

首先对一系列具有不同特征尺寸的成年女性的人体扫描数据进行简化处理，建立具有一致拓扑的人体模型；然后根据不同人体的对应数据点及其相应的特征尺寸，生成各个简化数据点随特征尺寸变化的规律。利用此变化特性，对参考人体模型进行变形得到新尺寸下的人体模型。该方法已在所开发的三维虚拟试衣系统实现，并取得了较为理想的试验效果。

关键词： 服装CAD 人体模型 简化 参数化 特征尺寸

1 引言

在服装CAD 、网络虚拟试衣和三维人体动画等领域，都面临着人体模型的三维重建问题[1]。随着虚拟

现实技术的发展，人体模型在许多领域都有越来越深入和广泛的应用，对个性化三维人体模型的需求也日趋强烈[2]。三维扫描仪的出现，可以获得逼真的三维模型。但该方法费用昂贵，获取的数据量大，重建速度慢。而且这种精细的测量技术相对于精度要求不高的应用来说是完全不必要的[3]。为了快速、方便地生成大量与实际人体体形相似的个性化三维人体模型，人们尝试根据人体的身高、体重、胸围和腰围等关键部位的参数信息，对特征三维人体模型进行变形、编辑等操作。其中的关键问题有：(1)特征人体模型的建立。三维扫描仪生成的人体模型只有简单的点的坐标信息以及点之间的拓扑关系，缺少与人体关键部位的对应。而且其数据量大，无论对于计算机存储还是网络传输都是极大的挑战[4]。因此需要建立具有语义特征的人体模型。(2)特征人体模型的编辑。由于人体体形比较复杂，而且人体体形变化不规则，不能进行简单的几何变换[5,6]。本文在参考前人工作的基础上，给出了一种个性化的人体模型构造方法。其基本思想是：对三维扫描的大量具有不同特征尺寸的人体数据进行简化，获取一系列具有一致拓扑的人体模型。为从定

① 基金项目:广东省自然科学基金(07006689) 收稿时间:2009-07-19

量角度真实反映人体体形变化，本文对人体数据点引 入一个形状因子属性来建立人体数据点随人体特征尺寸变化的关系。形状因子的计算依据简化的拓扑一致的人体模型及相应的特征尺寸。新的人体模型根据形状因子对参考人体模型进行变形生成。

2 人体模型简化

三维激光扫描仪可以获得逼真的三维人体模型，但是一般扫描一个人体曲面可以产生高达300，000之多的点云，这就提出了一个经典的问题：数据量大，但信息贫乏，使得对人体模型进行进一步的编辑和处理都变得异常困难[7]。为了有效地利用人体扫描数据，

必须对其进行处理，提取其中的关键信息。

在服装设计中，一般提供的人体几何尺寸类如胸围、腰围是针对人体各个部位而言。因此，为了有效地对人体模型进行编辑，需对其进行部位划分。本系统的坐标定义为数据点阵跨度最大方向为X 轴方向，跨度最小方向为Y 轴方向。将三维人体数据投影到XOY 平面上，参考人体测量学中提供的方法，根据人体各部分所处的位置以及其相对于身高的比例查找人体的腋窝点和胯部点。两个腋窝点和胯部点将人体分为六个部分[8]：头部、躯干、左右胳膊、左右腿，如图1所示。其具体实现为首先对给定人体模型的各个

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部位建立相应的动态数组，然后把每个部位数据点的ID 号分别保存在相应部位的动态数组中。

对划分的人体每个部位，每隔2毫米提取一条水平轮廓线。对每条轮廓线，采用极坐标的方式每5度提取人体的一个数据点。轮廓线上的点按照相邻顺序依次连接，轮廓线间的点先找准对应的两个最近点，然后依次连接。得到的简化人体模型如图2所示。

图1 人体数据分段 图2 简化的人体模型

3 人体形状与特征尺寸的关系

服装设计中，人体的特征尺寸是非常重要的数据。但是由于人体形状的变化规律非常复杂，即使同一部分的变化也是各向异性的，因而很难用一个统一的表达式来表示人体形状随特征尺寸的变化情况，这绝对不是简单的比例变换。为了建立人体尺寸变化与人体体形变化之间的联系，我们对人体数据点引入形状因子r 属性，其表示人体相应数据点变化v ?随人体特征尺寸变化g ?的比率。

对n 个不同几何尺寸的标准人体进行扫描，并对扫描数据点进行简化，获得n 个不同人体的简化模型。利用这些简化模型来求解其各个数据点的形状因子。以其中一个简化模型为参考模型，对于其上任一点，根据n 个简化模型可以得到它在n 个不同尺寸的n 个坐标值，也就是有这样一组数据n i v g i i ,...,2,1),,(=，其中g 为人体几何尺寸，v 为对应的数据点，如图3所示，对于人体胸围线上的特征点A ，其在不同尺寸g 1,g 2,…,g 6的对应点分别为v 1,v 2,…,v 6。为了简化计算，我们认为这些点近似在一条直线上变化。这样，根据这n 组数据采用最小二乘法可以求解该点的形状因子，把顶点v 看作x 坐标，几何尺寸g 看作y 坐标，则形状因子r 为直线的斜率，即

图3 胸部的变化

4 个性化人体模型

为了得到个性化的人体模型，本文研究根据期望的人体特征数据对标准的参考人体模型进行变形生成。形状因子的引入建立了人体数据点与特征尺寸之间的数学模型。假设ref v 、ref g 是参考的标准人体模型的数据点与几何尺寸，ｒ是数据点的形状因子，则在提供期望的几何尺寸des g 的情况下，对应数据点

des v 的计算为

r g g v v ref ref des ??+=）des (

从上式可以看出，在对人体模型进行编辑时，人体尺寸的变化可通过直接对人体模型相应部位数据点给定相应的增量r g g ref des *)(?来实现。

5 实验结果及分析

本文算法在VC ＋＋平台上用OPENGL 实现。图4

给出了我们的实验结果。图4(b)是对图4(a)的胸围进行调整得到的图形，图4(c)是对图4(a)的腰围进行变化得到的人体模型，图4(c)是对图4(a)的胸围和腰围同时变化得到的结果。可以看出，采用该方法对人体体形进行编辑，比较真实地反映人体体形的变化情况。

6 结论

针对服装CAD 中对多样性人体模型的需求，本文

给出了一种个性化人体模型方法，该算法在我们所开发的三维虚拟试衣系统中得以实现。其主要优点有：(1)对人体模型数据点引入形状因子属性，

建立了人体数据

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点随几何尺寸变化的关系，比较有效地处理了人体体形变化复杂的问题。(2)给出了形状因子的计算，并由此给出一种个性化人体建模方法，较好地解决了从精确定量角度出发真实地描述人体体形变化的需求。

a)初始人体模型 b)胸围变化后的人体模型

c)腰围变化后的人体 d)胸围，腰围分别调整后

模型 的人体模型

图4 局部编辑效果

参考文献

1 秦可,庄越挺,吴飞.服装CAD 中三维人体模型的参数化研究.计算机辅助设计与图形学学报, 2004, 16(7):918－922.

2 毛天露,王兆.个性化三维人体模型快速建模方法.计算机辅助设计与图形学学报, 2005,17(10):2191－2195.

3 胡新荣,崔树芹.基于服装特征的三维人体躯干建模.计算机应用研究, 2007,24(3):315－317.

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8 Wang CCL. Parameterization and parametric design of mannequins. Computer-Aided Design, 2005,37(1):83－98.

人体三维模型解读

三维人体建模 摘要：对当今广为应用的线框模型、体模型和曲面模型等传统的三维人体建模方法进行了研究和分析,本文通过对三维人体建模的介绍，它的发展现况以及它对服装行业的影响，来阐述三维人体建模。 关键词:人体建模,发展，影响

目录 一：人体（三维）建模定义和内涵 1.1.三维模型（定义） 1.2.三维模型的构成 1.3.构建三维模型的方法 1.4.人体三维建模（定义） 二：人体建模发展现状 2.1.“3D人体扫描仪介绍” 2.2.主要人体三维扫描仪3D CaMega DCS系列（人体数字化系统）三：对服装产业的影响意义 3.1.三维服装仿真中的参数化人体建模技术 3.2.3D试衣系统中个性化人体建模方法 3.3.服装CAD中三维人体建模方法综述 四．文献来源

一：人体（三维）建模定义和内涵 1.1.三维模型（定义） 是物体的多边形表示，通常用计算机或者其它视频设备进行显示。显示的物体是可以是现实世界的实体，也可以是虚构的物体。任何物理自然界存在的东西都可以用三维模型表示。 1.2.三维模型的构成

（1）网格网格是由物体的众多点云组成的，通过点云形成三维模型网格。点云包括 三维坐标、激光反射强度和颜色信息，最终绘制成网格。这些网格通常由三角形、四边形或者其它的简单凸多边形组成，这样可以简化渲染过程。但是，网格也可以包括带有空洞的普通多边形组成的物体。 （2）纹理纹理既包括通常意义上物体表面的纹理即使物体表面呈现凹凸不平的沟纹, 同时也包括在物体的光滑表面上的彩色图案，也称纹理贴图，当把纹理按照特定的方式映射到物体表面上的时候能使物体看上去更真实。纹理映射网格赋予图象数据的技术；通过对物体的拍摄所得到的图像加工后，再各个网格上的纹理映射，最终形成三维模型。 1.3.构建三维模型的方法 目前物体的建模方法，大体上有三种：第一种方式利用三维软件建模；第二种方式通过仪器设备测量建模；第三种方式利用图像或者视频来建模。 三维软件建模目前，在市场上可以看到许多优秀建模软件，比较知名的有 3DMAX,SoftImage, Maya,UG以及AutoCAD等等。它们的共同特点是利用一些基本的几何元素，如立方体、球体等，通过一系列几何操作，如平移、旋转、拉伸以及布尔运算等来构建复杂的几何场景。利用建模构建三维模型主要包括几何建模(Geometric Modeling)、行为建模(KinematicModeling)、物理建模(Physical Modeling)、对象特性建模(Object Behavior)以及模型切分(Model Segmentation)等。其中，几何建模的创建与描述，是虚拟场景造型的重点。 仪器设备建模三维扫描仪(3 Dimensional Scanner)又称为三维数字化仪(3 Dimensional Digitizer)。它是当前使用的对实际物体三维建模的重要工具之一。它能快速方便的将真实世界的立体彩色信息转换为计算机能直接处理的数字信号，为实物数字化提供了有效的手段。它与传统的平面扫描仪、摄像机、图形采集卡相比有很大不同：首先，其扫描对象不是平面图案，而是立体的实物。其次，通过扫描，可以获得物体表面每个采样点的三维空间坐标，彩色扫描还可以获得每个采样点的色彩。某些扫描设备甚至可以获得物体内部的结构数据。而摄像机只能拍摄物体的某一个侧面，且会丢失大量的深度信息。最后，它输出的不是二维图像，而是包含物体表面每个采样点的三维空间坐标和色彩的数字模型文件。这可以直接用于CAD或三维动画。彩色扫描仪还可以输出物体表面色彩纹理贴图。早期用于三维测量的是坐标测量机(CMM)。它将一个探针装在三自由度(或更多自由度)的伺服装置上，驱动探针沿三个方向移动。当探针接触物体表面时，测量其在三个方向的移动，就可知道物体表面这一点的三维坐标。控制探针在物体表面移动和触碰，可以完成整个表面的三维测量。其优点是测量精度高；其缺点是价格昂贵，物体形状复杂时的控制复杂，速度慢，无色彩信息。人们借助雷达原理，发展了用激光或超声波等媒介代替探针进行深度测量。测距器向被测物体表面发出信号，依据信号的反射时间或相位变化，可以推算物体表面的空间位置，称为“飞点法”或“图像雷达”。

三维人体建模与显示

基于单目视觉测量的人体建模与显示 盛光有1，姜寿山1，张欣2 (1.西安工程大学电子信息学院，陕西西安710048; 2.西安工程大学服装与艺术设计学院，陕西西安710048 ) 摘要：以一种基于单目视觉测量原理的三维人体扫描装置获得的人体数据为来源，运用三角面片法构建人体表面，并把人体模型保存为一种标准的模型格式文件OBJ文件，获取了三维人体模型。然后在Visual C++的编程环境中采用OpenGL （Open Graphics Library）作为三维图形接口,编程实现了三维人体模型，获得了可视化的人体模型。 关键词：三维人体模型；虚拟试衣；OpenGL；人体显示 随着人们对服装的舒适性，合体性和款式的个性化的要求越来越高。传统的二维服装CAD软件暴露出了种种不足之处,如号型难以适应不同形态的人体,不能在衣片设计阶段就看到成衣后的效果,需要反复修改等。根据个人体型进行单量单裁的量身定制方式(Made To Measure，简称MTM)应运而生，由于能满足个性特殊需求，这种方式深受人们欢迎。法国力克公司推出了一种服装量身定制系统[1]，按照客户具体要求量身定制,做到量体裁衣,使服装真正做到合体舒适. 德国TechMath公司的FitNet软件系统针对该顾客的体型,从人体数据库中直接搜索出相近的体型及配套服装样板,并提供了进一步根据顾客体型和穿着习惯修改样板的功能[2]。还有英国的Baird Menswear西服公司，其销售到国内和国际市场的西服中有80％是通过量身定制系统完成的，并且服装系列涵盖了不同款式、颜色和规格的组合[3]。而国内的三维服装CAD技术远远落后于西方发达国家，近几年来国内的一些院校和公司也都在研究这方面的技术。其中获得可视的三维人体模型的是三维虚拟试衣系统和三维服装CAD系统中的关键技术。本文以一种人体扫描仪所获取的三维人体数据为数据为基础，采用三角面片法构建了人体表面模型，并编程实现了人体模型的真实感显示。 1 三维人体模型构建 1.1 数据获取 目前，获取用于三维人体模型重建的数据，主要用两种途径。一种是从Poser, Maya 和3DSMax等软件系统导出人体模型数据，另外一种是采用非接触测量方法，通常是采用非接触式人体扫描仪获取人体表面的三维数据。本为获取数据的方法属于第二种。本文中人体建模用到的数据来源于一种基于单目视觉的双扫描头人体扫描仪所测得的[4]。由于获得的原始数据点云数量很大，并且排列不太规则，因此对原始点云进行了一定的处理，有效地减少了数据点云的数量和增加了点云数据的规律性。关于数据处理的细节不是本文的所讨论的重点，在此不讨论。处理之后的点云如图1所示。

CAD三维图的绘制入门教程

图2－1 CAD 三维建模教程 一、工字型的绘制 步骤一：设置好绘图单位、绘图范围、线型、图层、颜色，打开捕捉功能。从下拉菜单View →Display →UCSIcon →On 关闭坐标显示。步骤二：根据图1所示尺寸绘制图形，得到如图1－1所示封闭图形。 步骤三：创建面域。在命令栏Command ：输入Region ，用框选方式全部选中该图形，回车。出现提示：1 loop extracted ，1 Region created ，表示形成了一个封闭图形，创建了一 个面域。步骤四：对该面域进行拉伸操作。Draw →Solids →Extrude ，选中该面域的边框，回车。在命令栏提示：Specify height of extrusion or [Path]：30，回车，再回车。三维工字形实体就生成了。步骤五：观察三维实体。View →3D Views →SW Isometric ，再从View →Hide 进行消除隐藏线处理，观察，最后进行着色渲染，View →Shade →Gouraud Shaded ，如图1－2所示。 二、二维五角形到三维五角星的绘制 步骤一：设置好绘图单位、绘图范围、线型、图层、颜色，打开捕捉功能。步骤二：绘制一 个矩形，以矩形中心为圆心，作一个圆及一个椭圆，修整直线。步骤三：阵列直线，创建光 线效果。将直线段在360度范围内阵列72个，形成光线效果步骤。 步骤四：修整直线。以椭圆为边界，将直线每隔一条修剪至椭圆；同时以矩形为边界，将矩形外的线条全部修剪至矩形；矩形内没修的剪线条延伸至矩形。步骤五：绘制五角形。在上图的旁边绘制一个圆，再绘制这个圆的内接正五边形。将五边形的五个端点连成直线，修剪掉每边的中间部分就得到五角形。步骤六：绘制五角星。先用交叉窗口选择的方法将五角形 图1－1 平面图 图1－2 三维效果图 图2－2

简易人体建模

简易人体建模 有许多方法来模拟人类。这些方法大多被设计完成的具体目标，如雕刻的面部特征更容易，更好的面部动画，容易变形，等。所有这些技术的细分或子程式造型有造型逼真的人类和逼真的动作和面部表情及其随后的目标，以实现所有必要的目标范围。 本章概述了人类女性建模方法。如果你的愿望是模拟男性，那么你可以参考我的另一本书的三维人体建模和动画，第二版。（约翰·威利父子出版）。 虽然大多数人体模型将在本章审查，将覆盖下面的第7章的细节，如头发，眼睛，牙齿，等等。建议您从照片和摄影模板也显示正面，侧面，背面和的身影，也许顶级的意见。 在前一章2，你学会了如何与衣服的数字建模。这一次，人类将无遮盖，从而使多一个了解人体解剖学。在艺术的最大年龄，裸启发最大的艺术作品。甚至当它不再举行艺术运动的影响力，但它仍然保留了其在艺术家的学术训练的重要性。 在第五世纪，希腊人告诉我们，裸体不仅是一个学习和模仿的问题，但本身的艺术形式。他们的知识，给了我们一个裸体的行动和结构特点的认识。裸体画和雕塑的艺术家学习传达重量，节奏，质量，线，价值，质地，和紧张。 要成功地描绘之一，需要有一个了解解剖人体。感知裸体表示理解。没有任何解剖学的知识，它是impossi-BLE认识到裸体的固有形式。 解剖学的艺术家并不意味着医生对身体的认识。内脏器官，血管，肌肉和骨骼或低于皮肤表面是不可见的，是不以3D建模的关注。 三维动画应该有骨骼/肌肉系统和知识的方式，它作为一种机械设备。没有这种认识是非常困难的塑造人的性格特点，在其不同的态度和动作。 为艺术家有很多优秀的人体解剖学的书籍。这本书并不假装是其中之一。解剖学研究，需要一整本书，专门讨论的主题。谁是认真学习三维人体建模和动画的人应该有一个收集解剖书。本章中描述以何种方式来模拟图的各个步骤，还含有一些人体解剖学插图。这些涉及到具体的建模任务在手。解剖插图，只是作为一个可视化的指南，以帮助您看看下面在于表面的一部分，将仿照。他们不认同他们的个人医疗名称的解剖细节。如果你想知道不同的骨骼和肌肉的名称，他们可以在解剖学教科书或网上找到。 男性和女性，即使有分歧，他们彼此的结构同源性。脂肪沉积和其骨骼的变化占了最大的偏差。 更多的脂肪在女性的数量，使她显得光滑和流动。除了性别差异，她通常是除了在臀部较小。在骨骼结构的差异，使得女性的比例轻微。她的头较小，且位置相对高于男性。眉脊，不像

三维人体与服装仿真建模技术综述

三维人体与服装仿真建模技术综述 摘要： 三维人体及服装建模始终是计算机图形学和服装CAD领域的热点和难点1。三维人体建模作为计算机人体仿真的一个组成部分,一直是人们研究的热点之一。自交互式计算机图形学诞生之日起,就有学者不断探索计算机人体建模技术2。在服装CAD、网络虚拟试衣、三维人体动画和游戏等应用领域，都面临着如何解决真实人体与服装的三维重建问题，即人体与服装的真实感虚拟建模3。随着计算机技术的发展，以计算机为工具绘制三维效果图和款式图成为主流，极大地提高了设计效率目前三维动画软件在平面设计产品设计建筑装潢影视动漫等领域已经开始广泛应用三维数字技术作为设计表现的一种新的手段4，使设计师能更好地理解和感受产品的功能形态空间色彩人机关系，是体现设计师设计思想和设计方案的最有力手段；能以最直观的方式向消费者表达设计创意，具有传统设计方式无法比拟的优势5，三维服装设计逐渐成为一个必然的趋势。 关键词：三维人体服装建模三维服装人体仿真 opengl CAD 目前绝大多数服装企业服装设计的过程大致是：构思绘制服装效果图（人体和服装）服装制版（手工或者服装）裁剪缝制样衣模特试衣提出修改方案其中最为耗时的部分就是服装样衣裁剪缝制和试衣的过程，这个过程也需要消耗一定的人力和物力，是服装设计环节中成本较高的部分根据三维动画软件的三维仿真功能，我们试图利用三维软件在数字化三维人体上创建三维数字化服装，通过三维数字化服装的仿真模拟，检验服装设计方案的合理性，从而取代传统的服装设计过程利用三维动画软件进行服装设计，其工作过程为：构思三维数字化人体建模三维数字化服装展示提出修改方案显而易见，利用三维模拟进行服装设计工作过程相对于传统服装设计过程流程短成本低效率高为验证此方案的合理性和可行性，通过试验重点研究两个方面的内容：一是高效地建立三维数字化人体模型的研究；二是三维数字

CAD三维图的绘制入门教程(20200315183725).pdf

图2－1 CAD 三维建模教程 一、工字型的绘制 步骤一：设置好绘图单位、绘图范围、线型、图层、颜色，打开捕捉功能。从下拉菜单View →Display →UCSIcon →On 关闭坐标显示。步骤二：根据图 1所示尺寸绘制图形，得到 如图1－1所示封闭图形。 步骤三：创建面域。在命令栏 Command ：输入Region ，用框选方式全部选中该图形，回车。出现提示： 1 loop extracted ，1 Region created ，表示形成了一个封闭图形，创建了一个面域。步骤四：对该面域进行拉伸操作。 Draw →Solids →Extrude ，选中该面域的边框，回车。在命令栏提示： Specify height of extrusion or [Path]：30，回车，再回车。三维工字形实体就生成了。步骤五：观察三维实体。 View →3D Views →SW Isometric ，再从View →Hide 进行消除隐藏线处理，观察，最后进行着色渲染， View →Shade →Gouraud Shaded ，如图1－2所示。二、二维五角形到三维五角星的绘制 步骤一：设置好绘图单位、绘图范围、线型、图层、颜色，打开捕捉功能。步骤二：绘制一个矩形，以矩形中心为圆心，作一个圆及一个椭圆，修整直线。步骤三：阵列直线，创建光 线效果。将直线段在360度范围内阵列72个，形成光线效果步骤。 步骤四：修整直线。以椭圆为边界，将直线每隔一条修剪至椭圆；同时以矩形为边界，将矩形外的线条全部修剪至矩形；矩形内没修的剪线条延伸至矩形。步骤五：绘制五角形。在上 图的旁边绘制一个圆，再绘制这个圆的内接正五边形。将五边形的五个端点连成直线， 修剪掉每边的中间部分就得到五角形。步骤六：绘制五角星。先用交叉窗口选择的方法将五角形 图1－1 平面图 图1－2 三维效果图 图2－2

章3-角色(二、三维角色人体模型,场景建模)讲解

第三章角色 3.1 前言 “角色”一词的源于戏剧，自1934年米德（G.H.Mead）首先运用角色的概念来说明个体在社会舞台上的身份及其行以后，角色的概念被广泛应用于社会学与心理学的研究中。社会学对角色的定义是“与社会地位相一致的社会限度的特征和期望的集合体”。角色是一个抽象的概念，不是具体的个人，它本质上反映一种社会关系，具体的个人是一定角色的扮演者。 而在我们动漫产业中，角色更是一个非常重要的元素，没有一个吸引人的角色，就出不了一个好的作品。我们本章来介绍角色的建模。 3.2 骨骼动画原理 骨骼动画(Skeletal Animation)[9]又叫Bone Animation，它与关键帧动画(Key-frame Animation)相比，占用空间小，因为它不需要像关键帧动画那样在每一帧中存储各个顶点的数据，而只需要存储骨骼变换数据，骨骼与顶点相比，当然要少得多。所以骨骼动画有很多优势，当然其技术难度也很高。骨骼动画在计算机图形学中是一个十分重要的内容，不管是在游戏、电影动画还是虚拟现实中，生动逼真的角色动画（人、动物等）会使其增色不少。 骨骼动画的实现思路是从人的身体的运动方式而来的。动画模型的身体是一个网格(Mesh)模型，网格的内部是一个骨架结构。当人物

的骨架运动时，身体就会跟着骨架一起运动。骨架是由一定数目的骨骼组成的层次结构，每一个骨骼的排列和连接关系对整个骨架的运动有很重要的影响。每一个骨骼数据都包含其自身的动画数据。和每个骨架相关联的是一个“蒙皮”(Skin)模型，它提供动画绘制所需要的几何模型信息(Vertex信息,Normal信息等)和纹理材质信息。每个顶点都有相应的一组权值(Weight)，这些权值定义了骨骼的运动对有关顶点的影响因子。当把动画人物的姿势和全局运动信息作用到骨架上时，这个“蒙皮”模型就会跟随骨架一起运动。 3.2.1实时角色动画 由于骨骼动画是从另外两种实时角色动画发展演变而来，因此，为了更好的理解骨骼动画的原理，就很有必要对它们进行研究分析。角色动画是计算机动画技术的一个重要组成部分，也是计算机图形学的一个重要分支。在实时渲染环境下，主要应用于虚拟现实，视频游戏，甚至是建模软件，动画制作软件。现在，随着计算机硬件技术的发展，特别是带有硬件加速功能的显卡性能的提高，实时渲染的角色动画技术得到了较快的发展且被广泛的应用。目前，实时角色动画技术大体可分为三种类型。

CAD三维绘图教程和案例很实用

CAD 绘制三维实体基础 AutoCAD除具有强大的二维绘图功能外，还具备基本的三维造型能力。若物体并无复杂的外表曲面及多变的空间结构关系，则使用AutoCAD可以很方便地建立物体的三维模型。本章我们将介绍AutoCAD三维绘图的基本知识。 11.1 三维几何模型分类 在AutoCAD中，用户可以创建3种类型的三维模型：线框模型、表面模型及实体模型。这3种模型在计算机上的显示方式是相同的，即以线架结构显示出来，但用户可用特定命令使表面模型及实体模型的真实性表现出来。 11.1.1线框模型(Wireframe Model) 线框模型是一种轮廓模型，它是用线（3D空间的直线及曲线）表达三维立体，不包含面及体的信息。不能使该模型消隐或着色。又由于其不含有体的数据，用户也不能得到对象的质量、重心、体积、惯性矩等物理特性，不能进行布尔运算。图11-1显示了立体的线框模型，在消隐模式下也看到后面的线。但线框模型结构简单，易于绘制。 11.1.2 表面模型（Surface Model） 表面模型是用物体的表面表示物体。表面模型具有面及三维立体边界信息。表面不透明，能遮挡光线，因而表面模型可以被渲染及消隐。对于计算机辅助加工，用户还可以根据零件的表面模型形成完整的加工信息。但是不能进行布尔运算。如图11-2所示是两个表面模型的消隐效果，前面的薄片圆筒遮住了后面长方体的一部分。 图11-1 线框模型 图11-2 表面模型 1、三维模型的分类及三维坐标系； 2、三维图形的观察方法； 3、创建基本三维实体； 4、由二维对象生成三维实体； 5、编辑实体、实体的面和边；

11.1.3 实体模型 实体模型具有线、表面、体的全部信息。对于此类模型，可以区分对象的内部及外部，可以对它进行打孔、切槽和添加材料等布尔运算，对实体装配进行干涉检查，分析模型的质量特性，如质心、体积和惯性矩。对于计算机辅助加工，用户还可利用实体模型的数据生成数控加工代码，进行数控刀具轨迹仿真加工等。如图11-3所示是实体模型。 11．2 三维坐标系实例——三维坐标系、长方体、倒角、删除面 AutoCAD的坐标系统是三维笛卡儿直角坐标系，分为世界坐标系（WCS）和用户坐标系（UCS）。图11-4表示的是两种坐标系下的图标。图中“X”或“Y”的剪头方向表示当前坐标轴X轴或Y轴的正方向，Z轴正方向用右手定则判定。 缺省状态时，AutoCAD的坐标系是世界坐标系。世界坐标系是唯一的，固定不变的，对于二维绘图，在大多数情况下，世界坐标系就能满足作图需要，但若是创建三维模型，就不太方便了，因为用户常常要在不同平面或是沿某个方向绘制结构。如绘制图11-5所示的图形，在世界坐标系下是不能完成的。此时需要以绘图的平面为XY坐标平面，创建新的坐标系，然后再调用绘图命令绘制图形。 图11-3 实体模型 图11-4 表示坐标系的图标 世界坐标

CAD三维入门经典教程

CAD三维建模 CAD三维建模 (1) 1．CAD三维建模首先应做什么？ (2) 2．何为三维世界坐标系？ (2) 3．如何灵活使用三维坐标？ (2) 4．如何使用柱面坐标和球面坐标？ (2) 5．如何认定CAD的作图平面？ (3) 6．哪些二维绘图中的命令可以在三维模型空间继续使用？ (3) 7．哪些二维编辑命令可在三维空间继续使用？ (3) 8.如何确定三维观察方向？ (3) 9．如何使用过滤坐标？ (4) 10．为什么要采用多视口观察实体？ (5) 11．如何将各分线段合并为一条多段线？ (6) 12．如何创建面域并进行布尔运算？ (6) 13．如何保证在三维建模时作图的清晰快捷？ (6) 14．三维多义线有什么用途？ (6) 15．如何使用三维平面命令？ (6) 16．三维平面PFACE又如何使用呢？ (7) 17．哪些三维曲面命令要经常使用？ (7) 18．在使用四个三维多边形网格曲面之前应先做什么工作？ (8) 19．三维旋转曲面有那些使用技巧？ (8) 20．三维直纹曲面有什么使用技巧？ (9) 21．边界曲面是否有更灵活的使用方法？ (10) 22．虽说已对三维绘图命令较为熟练，但仍难以快速制作所要的模型，是什么原因？ (10) 23．如何使用镜像命令？ (11) 24．如何使用三维阵列命令？ (11) 25．如何使用三维旋转命令？ (13) 26．如何绘制三维四坡屋顶面？ (13) 27．如何生成扭曲面？ (14) 28．如何将两个不同方位的三维实体按要求对齐？ (14) 29．在利用面域拉伸或旋转成实体时，看似封闭的线框为什么不能建立面域？ (15) 30．三维实体命令在使用中有什么技巧？ (15) 31．球体命令使用有什么技巧？ (16) 32．圆柱体命令使用有什么技巧？ (16) 33．圆锥体在三维设计中是否很少见？ (17) 34．圆环体有哪些使用技巧？ (17) 35．拉伸命令的使用技巧在哪些方面？ (18)

cad三维建模基础教程

cad三维建模基础教程 cad三维建模基础教程： 11.1三维几何模型分类 在AutoCAD中，用户可以创建3种类型的三维模型：线框模型、表面模型及实体模型。这3种模型在计算机上的显示方式是相同的，即以线架结构显示出来，但用户可用特定命令使表面模型及实体模 型的真实性表现出来。 11.1.1线框模型(WireframeModel) 线框模型是一种轮廓模型，它是用线(3D空间的直线及曲线)表 达三维立体，不包含面及体的信息。不能使该模型消隐或着色。又 由于其不含有体的数据，用户也不能得到对象的质量、重心、体积、惯性矩等物理特性，不能进行布尔运算。图11-1显示了立体的线框 模型，在消隐模式下也看到后面的线。但线框模型结构简单，易于 绘制。 11.1.2表面模型(SurfaceModel) 表面模型是用物体的表面表示物体。表面模型具有面及三维立体边界信息。表面不透明，能遮挡光线，因而表面模型可以被渲染及 消隐。对于计算机辅助加工，用户还可以根据零件的表面模型形成 完整的加工信息。但是不能进行布尔运算。如图11-2所示是两个表 面模型的消隐效果，前面的薄片圆筒遮住了后面长方体的一部分。 11.1.3实体模型 实体模型具有线、表面、体的全部信息。对于此类模型，可以区分对象的内部及外部，可以对它进行打孔、切槽和添加材料等布尔 运算，对实体装配进行干涉检查，分析模型的质量特性，如质心、 体积和惯性矩。对于计算机辅助加工，用户还可利用实体模型的数 据生成数控加工代码，进行数控刀具轨迹仿真加工等。如图11-3所 示是实体模型。

11.2三维坐标系实例——三维坐标系、长方体、倒角、删除面 AutoCAD的坐标系统是三维笛卡儿直角坐标系，分为世界坐标系(WCS)和用户坐标系(UCS)。图11-4表示的是两种坐标系下的图标。 图中“X”或“Y”的剪头方向表示当前坐标轴X轴或Y轴的正方向，Z轴正方向用右手定则判定。 世界坐标系 缺省状态时，AutoCAD的坐标系是世界坐标系。世界坐标系是唯 一的，固定不变的，对于二维绘图，在大多数情况下，世界坐标系 就能满足作图需要，但若是创建三维模型，就不太方便了，因为用 户常常要在不同平面或是沿某个方向绘制结构。如绘制图11-5所示 的图形，在世界坐标系下是不能完成的。此时需要以绘图的平面为 XY坐标平面，创建新的坐标系，然后再调用绘图命令绘制图形。 用户坐标系 任务：绘制实体。 目的：通过绘制此图形，学习长方体命令、实体倒角、删除面命令和用户坐标系的建立方法。 知识的储备：基本绘图命令和对象捕捉、对象追踪的应用。 绘图步骤分解： 1.绘制长方体 调用长方体命令： 实体工具栏： 下拉菜单：[绘图][实体][长方体] 命令窗口：BOX' AutoCAD提示： 指定长方体的角点或[中心点(CE)]<0,0,0>:在屏幕上任意点单击

CAD2007三维制图教程

CAD三维建模 1． CAD三维建模首先应做什么？ 2．何为三维世界坐标系？ 3．如何灵活使用三维坐标？ 4．如何使用柱面坐标和球面坐标？ 5．如何认定CAD的作图平面？ 6．哪些二维绘图中的命令可以在三维模型空间继续使用？ 7．哪些二维编辑命令可在三维空间继续使用？ 8. 如何确定三维观察方向？ 9．如何使用过滤坐标？ 10．为什么要采用多视口观察实体？ 11．如何将各分线段合并为一条多段线？ 12．如何创建面域并进行布尔运算？ 13．如何保证在三维建模时作图的清晰快捷？ 14．三维多义线有什么用途？ 15．如何使用三维平面命令？ 16．三维平面PFACE又如何使用呢？ 17．哪些三维曲面命令要经常使用？ 18．在使用四个三维多边形网格曲面之前应先做什么工作？ 19．三维旋转曲面有那些使用技巧？ 20．三维直纹曲面有什么使用技巧？ 21．边界曲面是否有更灵活的使用方法？ 22．虽说已对三维绘图命令较为熟练，但仍难以快速制作所要的模型，是什么原因？23．如何使用镜像命令？ 24．如何使用三维阵列命令？ 25．如何使用三维旋转命令？ 26．如何绘制三维四坡屋顶面？ 27．如何生成扭曲面？ 28．如何将两个不同方位的三维实体按要求对齐？ 29．在利用面域拉伸或旋转成实体时，看似封闭的线框为什么不能建立面域？ 30．三维实体命令在使用中有什么技巧？ 31．球体命令使用有什么技巧？ 32．圆柱体命令使用有什么技巧？ 33．圆锥体在三维设计中是否很少见？ 34．圆环体有哪些使用技巧？ 35．拉伸命令的使用技巧在哪些方面？ 1． CAD三维建模首先应做什么？ 答：首先应当熟悉世界坐标系和三维空间的关系。其次是掌握CAD的用户坐标系以及多个视图的使用技巧。另外必须熟悉面域的操作和多段线的编辑。至于基本立体的绘图练习全靠反复训练，掌握各自的特点。 切记：CAD的每一个命令中都蕴涵着各自的技巧，好好探索和熟练它们。

在计算机中如何表示三维人体模型

在计算机中如何表示三维人体模型 关于人体建模技术的研究始于20 世纪70 年代末。在目前研究领域中，常见的算法主要有曲面建模、基于物理特性建模和基于解剖学的分层建模方法[1]。曲面建模又称表面建模，这种建模方法的重点是由给出的离散数据点构成光滑过度曲面，使这些曲面通过或逼近这些离散点。为使三维人体动画仿真效果更佳，A.H.Barr 在1987 年提出了基于物理特性的建模思想，将人体的物理特性加入到其几何模型中，通过数值计算进行行为仿真。为了进一步体现人体生理结构的层次性，Chadwick et al.在1989 年提出了“人体分层表示法”的感念，在此基础上Thalmann et al.在1996 提出了一种更加高效的基于解剖学的分层建模算法来实现人体的建模与仿真。在研究java 3D 人体建模的过程中，本文用一种把java 3D 和人物造型软件Poser 结合起来的方便办法。在获取人体曲面数据阶段通过对三维图形软件导出的3DS 文件研究的基础上获得java 3D 建模所需的人体表面顶点数据，避免了使用现代自测量工具所需耗费的财力物力，最终通过java 3D 建立人体模型实现环境渲染和交互控制，为进一步的实现动态修改人体模型打下基础。2．Java 3D 简介Java 最大的特点在于它的平台无关性，在Windows 95/98,Windows NT，Solars，Unix 等平台上，都使用相同的代码，Java 实现了"Write once, Run anywhere"。Java 的平台无关性使其特别适合于互联网环境下编写应用程序。Java3D 是适用于网络环境的跨平台的三维图形开发工具包，是Java 2 JDK 的标准扩展的一组API(Application Programming Interface)[2]，对底层的图形库OpenGL 和DirectX 进行了封装，更容易掌握，编程效率更高，保证高效的执行效率。Java3D 封装了大量的类，编写Java3D 程序时，大多情况下只需找到所需的类并加以应用。和其它Java 程序一样，利用Java3D 可以编写Application 程序和Applet 程序，用来生成三维场景的Applet 可以方便的从服务器传送到客户端，然后在客户端运行，具有优良的可传输性。 支持简单的脚本控制场景与用户的交互行为。Java3D 则是Java 语言在三维应用的扩展，Java3D的功能和可编程性更强，Java3D 有丰富的Java 类库的支持，实现各种编程行为，这是VRML 难以达到的。 3．人体曲面建模 人体曲面建模有两个关键的步骤：人体曲面数据的获取和在这些数据的基础上的曲面建模方法的确定。在曲面数据获取方面本节主要分析了传统第1 期陈君：一种构建三维人体模型的方法37测量方法的缺陷并介绍了现代先进的自动测量方法；在曲面建模方法方面本节通过分析了NURBS曲面的优缺点，采用了较简单的曲面三角面逼近的三 维人体建模方法。3.1 人体数据获取 人体曲面数据的获取是建立三维人体模型的前提，也是一项基础性的工作。人体形状为复杂的曲面，要对其进行较为精确的测量并获得全面细致的人体数据是很困难的。为了建立统一的测量方法，常根据明显、固定、意测的特点，选取骨骼端 点、突起点和肌肉沟槽等部位作为测量基准。传统的人体测量方法主要采用软尺、测高计、滑动计等手工工具，依据测量基准对人体进行测量，工具简单，方法简便，可以获得较细致的人体数据，但这种传统测量方法在精确性等方面存在很多的缺陷，随着服装CAD 技术的普及和深入，落后的人体测量技术已经成为一个制约因素。因此，国内外出现了很多先进的以现代光学为基础，融光电子学、计算机图像学、信息处理、计算机视觉等科学技术为一体的三维人体自动测量方法[3]。主要有光学图像法(干涉法、莫尔法、相位法等)和基于图像传感器的光电法。与传统的测量方法相比，三维人体自动测 量方法主要特点是快速、准确、效率高等[4]。

cad里3d制图的入门教程

cad里3d制图的入门教程 CAD 绘制三维实体基础 AutoCAD除具有强大的二维绘图功能外，还具备基本的三维造型能力。若物体并无复杂的外表曲面及多变的空间结构关系，则使用AutoCAD可以很方便地建立物体的三维模型。本章我们将介绍AutoCAD三维绘图的基本知识。 1、三维模型的分类及三维坐标系； 2、三维图形的观察方法； 3、创建基本三维实体； 4、由二维对象生成三维实体； 5、实体、实体的面和边； 11.1 三维几何模型分类 在AutoCAD中，用户可以创建3种类型的三维模型：线框模型、表面模型及实体模型。这3种模型在计算机上的显示方式是相同的，即以线架结构显示出来，但用户可用特定命令使表面模型及实体模型的真实性表现出来。 11.1.1线框模型(Wireframe Model) 线框模型是一种轮廓模型，它是用线（3D空间的直线及曲线）表达三维立体，不包含面及体的信息。不能使该模型消隐或着色。又由于其不含有体的数据，用户也不能得到对象的质量、重心、体积、惯

性矩等物理特性，不能进行布尔运算。图11-1显示了立体的线框模型，在消隐模式下也看到后面的线。但线框模型结构简单，易于绘制。 11.1.2 表面模型（Surface Model） 表面模型是用物体的表面表示物体。表面模型具有面及三维立体边界信息。表面不透明，能遮挡光线，因而表面模型可以被渲染及消隐。对于计算机辅助加工，用户还可以根据零件的表面模型形成完整的加工信息。但是不能进行布尔运算。如图11-2所示是两个表面模型的消隐效果，前面的薄片圆筒遮住了后面长方体的一部分。 图11-1 线框模型 1 图11-2 表面模型 11.1.3 实体模型 实体模型具有线、表面、体的全部信息。对于此类模型，可以区分对象的内部及外部，可以对它进行打孔、切槽和添加材料等布尔运算，对实体装配进行干涉检查，分析模型的质量特性，如质心、体积和惯性矩。对于计算机辅助加工，用户还可利用实体模型的数据生成数控加工代码，进行数控刀具轨迹仿真加工等。如图11-3所示是实体模型。

cad三维建模教程

CAD三维建模 1．CAD三维建模首先应做什么？答：首先应当熟悉世界坐标系和三维空间的关系。其次是掌握CAD的用户坐标系以及多个视图的使用技巧。另外必须熟悉面域的操作和多段线的编辑。至于基本立体的绘图练习全靠反复训练，掌握各自的特点。 切记：CAD的每一个命令中都蕴涵着各自的技巧，好好探索和熟练它们。 2．何为三维世界坐标系？答：世界坐标系是CAD在作图时，用于确定平面或空间点位置的一个笛卡尔坐标体系，每一个坐标的正向和另两个坐标的旋向必须符合右手定则。CAD 在平面作图时的三维世界坐标系标志是坐标符号图中有一“W”字样。 一般将X-Y平面理解为水平面，Z轴方向表示高度距离，就是说“Z”值等同于用来确定X-Y水平面高度的标高命令“ELEV”。无论是“Z”值还是“ELEV”值，其“+”值表示在X-Y面上方，而“-”值表示在X-Y面的下方。用户在作图时要切记这一点。 注意：不管你的三维建模设计多复杂，作图过程中一定要有个基本坐标体系不能变。否则，作图方向的紊乱，将使你陷入困境！ 3．如何灵活使用三维坐标？答：在三维实体建模的作图过程中，要经常地变换坐标系统，从而有利于作图。CAD的世界坐标系是不变的，主要是用户坐标系的变换，其命令为“UCS”，它可以完成平移、新建坐标方向、旋转等功能。执行过“UCS”后，命令行提示如下： 用户可以选择需要的项目。如果选择新建项，即键如“N”后回车，则命令行再次显示为： 用户即可确定Z轴方向，利用三点重新定坐标系或分别绕X、Y、Z轴旋转任意角度。也可以打开工具条点击图标，如图一所示，常用的项目用户一定要熟练。 图一坐标变换工具条 注意：坐标“UCS”的变换是作图方向或实体定位的需要，不可任意倾斜。 4．如何使用柱面坐标和球面坐标？答：这两个坐标主要适用于三维建模作图，而且在三维模型空间较为直观。尤其是在渲染效果图中用来确定灯光的位置十分方便。 柱面坐标的形式为：（R<角度1，H），相对坐标形式为：（@ R<角度1，H）,其中R为柱面的半径，角度1为柱面上的点在X-Y平面上的投影点与X轴正向的夹角，H为距X-Y 平面的高度值。利用柱面坐标很容易在圆柱实体的表面上确定一点的位置。 球面坐标的形式为：（R<角度1<角度2），相对坐标形式为：（@ R<角度1<角度2）,其中R为球面的半径，角度1为球面上的点X-Y平面上的投影点与X轴正向的夹角，X-Y 平面应过球面中心，角度2为球面上的点与X-Y平面的夹角。在球体表面上定点较为容易。 切记：柱面和球面坐标可以绘制三维空间折线，尤其是绘制圆柱和球面螺旋线。 5．如何认定CAD的作图平面？答：CAD的作图平面是X-Y坐标面，或者是在与X-Y坐标面平行的平面上作图。不论是二维绘图还是三维建模中的大部分作图都在该平面上完成，栅格也是在该平面上显示。因此一般将X-Y平面称为平面视图（PLAN）。

CAD三维建模练习

【三维练习题29】

本题主要是介绍： 1、再次复习“拉升”命令的使用。 2、再介绍“剖切”命令的用法。 最近几题，都是介绍“剖切”命令，这个命令的重要性，仅次于“拉升”、“旋转”和“布尔运算”，也是一个比较重要、且经【三维练习题28】

本题主要是介绍： 1、还是复习“拉升”命令的使用。 2、再介绍“剖切”命令的多种用法。 最近几题，都是介绍“剖切”命令，这个命令的重要性，仅次于“拉升”、“旋转”和“布尔运算”，也是一个比较重要、且经常要【AutoCAD三维建模 36 】—习题(36)—三维旋转、差集、倒角 【三维练习题36】

本题主要是介绍： 1、本题用“三维旋转”命令旋转面域，以达到所要求的角度 2、再使用“拉伸”命令，拉伸成三个实体 3、利用“差集”命令，在两个实体减去一个小实体 4、运用“倒角”命令，使实体达到预期目标用到的命令。希望大家多多练习。常要用到的命令。希望大家多多练习。AutoCAD三维建模 35 】—习题(35)—三维旋转、拉伸、交集 【三维练习题35】

本题主要是介绍： 1、本题用两次“三维旋转”命令旋转面域，以达到所要求的效果。 2、再使用“拉伸”命令，拉伸成交合的两个实体 3、利用“交集”命令，使两个实体产【AutoCAD三维建模 1 】—习题(1)—拉升、倒角 从现在开始，我们逐步进入到AutoCAD的三维建模中去，我准备了大量的三维习题，由简而繁，一道一道地讲解绘图过程，使大家逐步熟悉CAD各个三维命令的使用，通过这一系列的讲解，大家应能熟练地进行三维建模。 在机械制造业，如能提供一幅三视图纸，附加一个形象的立体图，给加工者去制作， 那是很完美的事情。因此我觉得，学好三维建模，其实比学会渲染更重要。所以对广大的 初学者而言，一开始，应尽心尽力地先学好三维建模，只有能熟练地进行三维建模以后， 再搞些渲染，这样，不仅图画的正确清爽，而且效果上佳，这就更是锦上添花了。 三维建模的实体，可以在AutoCAD里快速生成三视图和消隐立体图，从而付之打印。我每次发的三维题目(三视图和实体图)，就是用这个方法生成的。目前，这个方法，我正在 整理，待完善后发专贴告诉大家。以期望对大家的工作有所帮助，也要让大家知道，在CAD 中做三维建模也是一件很方便的事，包括从建模到出图。 我的这个系列，不讲究突飞猛进，不搞花花活，讲究的是循序渐进，从最基础的做起 。只有基础打结实了，这高楼大厦才能稳固，才能造得高。 一开始的题目，可能对有一些基础的人来讲，过于简单，因我也是刚开始学习CAD的三维建模，但这些都是基础，我觉得很有必要讲解一下，不要等到搞复杂图形时，对某基础 命令不会用，再反过来学习，那就费时费工了。 由于每道题的绘图步骤不同，有多有少，我呢，就趁绘图步骤少的题，多讲一下命令 的使用。三维习题中的二维平面部分，比较简单，对这些二维平面部分，也许经常会一带

AutoCAD教程：根据二维图画三维图的方法及思路

AutoCAD教程：根据二维图画三维图的方法及思路 用Auto CAD进行二维绘图，对具有机械制图基础的人来说，一般都比较容易掌握。但对三维建模，特别是自学者，却总觉得不知从何下手。有鉴于此，特撰本教程，以冀对初学者有所帮助。 本教程旨在介绍由三视图绘制三维实体图时，整个建模过程的步骤和方法。一、分析三视图，确定主体建模的坐标平面 在拿到一个三视图后，首先要作的是分析零件的主体部分，或大多数形体的形状特征图是在哪个视图中。从而确定画三维图的第一步――选择画三维图的第一个坐标面。这一点很重要，初学者往往不作任何分析，一律用默认的俯视图平面作为建模的第一个绘图平面，结果将在后续建模中造成混乱。 看下面几例：图1 此零件主要部分为几个轴线平行的通孔圆柱，其形状特征为圆，特征视图明显都在主视图中，因此，画三维图的第一步，必须在视图管理器中选择主视图，即在主视图下画出三视图中所画主视图的全部图线。

此零件的特征图：上下底板－四边形及其中的圆孔，主体－圆筒及肋板等，都在俯视图，故应在俯视图下画出三视图中的俯视图。 图3是用三维图模画三维图，很明显，其主要结构的形状特征――圆是在俯视方向，故应首先在俯视图下作图。图3：

二、构型处理，尽量在一个方向完成基本建模操作 确定了绘图的坐标平面后，接下来就是在此平面上绘制建模的基础图形了。必须指出，建模的基础图形并不是完全照抄三视图的图形，必须作构型处理。所谓构型，就是画出各形体在该坐标平面上能反映其实际形状，可供拉伸或放样、扫掠的实形图。 如图1所示零件，三个圆柱筒，按尺寸要求画出图4中所示6个绿色圆。与三个圆筒相切支撑的肋板，则用多段线画出图4中的红色图形。其它两块肋板，用多段线画出图中的两个黄色矩形。图4：

CAD三维实体教程

CAD 绘制三维实体基础 AutoCAD 除具有强大的二维绘图功能外，还具备基本的三维造型能力。若物体并无复杂的外表曲面及多变的空间结构关系，则使用AutoCAD 可以很方便地建立物体的三维模型。本章我们将介绍AutoCAD 三维绘图的基本知识。 11.1 三维几何模型分类 在AutoCAD 中，用户可以创建3种类型的三维模型：线框模型、表面模型及实体模型。这3种模型在计算机上的显示方式是相同的，即以线架结构显示出来，但用户可用特定命令使表面模型及实体模型的真实性表现出来。 11.1.1线框模型(Wireframe Model) 线框模型是一种轮廓模型，它是用线（3D 空间的直线及曲线）表达三维立体，不包含面及体的信息。不能使该模型消隐或着色。又由于其不含有体的数据，用户也不能得到对象的质量、重心、体积、惯性矩等物理特性，不能进行布尔运算。图11-1显示了立体的线框模型，在消隐模式下也看到后面的线。但线框模型结构简单，易于绘制。 11.1.2 表面模型（Surface Model ） 表面模型是用物体的表面表示物体。表面模型具有面及三维立体边界信息。表面不透明，能遮 1、三维模型的分类及三维坐标系； 2、三维图形的观察方法； 3、创建基本三维实体； 4、由二维对象生成三维实体； 5、编辑实体、实体的面和边； 1、建立用户坐标系； 2、编辑出版三维实体。 讲授8学时 上机8学时 总计16学时

挡光线，因而表面模型可以被渲染及消隐。对于计算机辅助加工，用户还可以根据零件的表面模型形成完整的加工信息。但是不能进行布尔运算。如图11-2所示是两个表面模型的消隐效果，前面的薄片圆筒遮住了后面长方体的一部分。 11.1.3 实体模型 实体模型具有线、表面、体的全部信息。对于此类模型，可以区分对象的内部及外部，可以对它进行打孔、切槽和添加材料等布尔运算，对实体装配进行干涉检查，分析模型的质量特性，如质心、体积和惯性矩。对于计算机辅助加工，用户还可利用实体模型的数据生成数控加工代码，进行数控刀具轨迹仿真加工等。如图11-3所示是实体模型。 11．2 三维坐标系实例——三维坐标系、长方体、倒角、删除面 AutoCAD 的坐标系统是三维笛卡儿直角坐标系，分为世界坐标系（WCS ）和用户坐标系（UCS ）。图11-4表示的是两种坐标系下的图标。 图中“X ”或“Y ”的剪头方向表示当前坐标轴X 轴或Y 轴 图11-1 线框模型 图11-2 表面模型 图11-3 实体模型