autocad三维建模教学

autocad三维建模教学（精选8篇）

1.autocad三维建模教学 篇一

关于CAD的三维建模，有些人可能认为solidworks，UG，3Dmax等的就可以解决这些问题，但往往有些时候你就必须得用CAD来三维建模，不多说，直接开始!

先看一个自己做好的简单的三维实体本人使用的是2008版本的，感觉没有方便，但公司通用这个，没办法…那具体得怎么样建模呢?先从平面二维的开始，因为CAD中所有的三维图都是基于二维的!新建一个文件然后画一个简单的矩形;你可以故意画歪点，这样三维才能看到很明显的效果然后画一条中心轴线只要不是正式的，这个中心轴线可以随便点，没必要非得点划线因为实体是由面经过一些实体修改命令(比如，旋转，拉伸等)，所以需要把这个不规则的长方形变成一个整体面，

AutoCAD2008三维建模的新手教程

，或者绘图工具栏里面然后选择那四条线，面域成功后最下面会出现这样才表示这个长方形变成一个面了变成一个面后它就是一个整体了

面域这个是最重要的一步

继续，然后选择创建好的面域确定，下面提示然后选择那条中心轴线默认旋转360度(当然，你也可以不要360度)

成功了，俯视图是然后点击西南等轴测试图这是一个三维线框，把它生成实体最后成这样然后旋转一下，就可以看出那个不规则长方形的凸起部分这样OK，就这样完成了.

2.autocad三维建模教学 篇二

三维模型包括线框模型、表面模型和实体模型。其中实体模型包括线、面、体的全部信息, 是三种模型中最高级的一种, 更接近于真实物体, 而且实体之间能通过布尔运算, 建立更加复杂的实体模型, 并能进行消隐、着色和渲染。此外, 实体模型还可以生成二维平面视图、剖视图和断面图。

如何更快、更好地做出三维实体模型, 显得尤为重要, 下面笔者结合几年来AutoCAD的教学实践, 对三维实体建模谈以下几点体会:

一、熟练运用布尔运算

创建三维实体模型时, 首先对模型的结构进行分析, 无论模型的结构多么复杂, 它总是由若干个简单实体构成。在AutoCAD中, 任何复杂的实体一般都可以看作由若干个简单实体经过叠加、切割等方式而形成。对于规则的简单实体, 可以使用长方体、球体、圆柱体、圆锥体、楔体等基本体, 通过布尔运算生成。因此, 复杂模型的建立过程实际上是不断创建简单实体并将其组合的过程。

AutoCAD的布尔运算有:并集 (UNION) 、交集 (INTERSECT) 、差集 (SUBTRACT) , AutoCAD中的布尔运算对二维及三维图形都可应用。几乎每个稍复杂的三维实体模型的制作都会应用到布尔运算, 如果能正确的使用布尔运算绘制复杂三维实体造型时, 会更简显化, 大大提高作图的效率, 为计算机绘图带来极大方便。

下面是一个三维实体模型:制作一个如图3的三维实体 (中间为通孔) 。

此图是由两个圆柱体和一个长方体组成。学生在进行布尔运算时常常会只使用差集运算:用大圆柱体与小圆柱体进行差运算, 结果会是底板处无孔, 不是通孔。正确的做法是:用大圆柱体与底板并集后再与小圆柱体进行差运算。

二、正确使用坐标系

在AutoCAD中, 坐标系分为世界坐标系 (WCS) 和用户坐标系 (UCS) 两种。二维绘图中使用的坐标系大都是世界坐标系, 它是唯一且不变的。但在三维绘图过程中, 为了便于绘制和观察图形, 除WCS外, 用户可以根据需要建立自己的坐标系———用户坐标系 (UCS) , 这样的坐标系其原点位置和x、y、z轴方向可以任意移动和旋转, 甚至可以依赖于图形中某个特定的对象而变化。学会建立用户坐标系将简化三维建模过程, 是三维建模的关键。

三、合理设置图层

图层 (Layer) 是AutoCAD组织管理图形对象最为有效的工具之一。通过将不同性质的对象放置在不同的层上, 可以方便地通过控制层的特性来显示和编辑对象。三维图形较二维图形更为复杂, 视觉干扰更大, 因此更应借助图层来管理图形。三维实体模型的分层可按照形体分析法, 把组成该模型的各个实体对象放置在不同的层上, 并以不同颜色加以区分, 以便更清晰地作图, 为后续的着色处理和材质的分配带来方便。当发生干扰时, 可通过关闭或冻结某些图层使一些实体不可见, 以便其他实体对象的定位或选择。另外, 借助图层管理三维图形时, 一般不要急于对不同图层间的实体对象做布尔运算, 除非已完成整个三维图形的绘制, 否则不利于后面的编辑工作。

四、灵活运用拉伸和旋转命令将二维图形生成三维图形

(一) 拉伸 (EXTRUDE)

对于一些不规则的简单实体, 常常是先切换到相应的视图平面, 绘制出它的平面图形, 组成面域后, 将平面图形沿其垂直方向按指定的高度或路径拉伸即可生成。

制作图4实体可先做出如图的二维图形, 面域后并把三个圆孔进行差运算, 然后在垂直方向拉伸一定高度, 则会做出右图的实体。

制作图5的一段弯管。它的做法是先做一个圆和一个如图圆弧。拉伸圆, 把圆弧作为拉伸路径即可得到弯管三维模型。

(二) 旋转命令 (REVOLVE) 招募于实心或空心回转体, 可先绘制出回

转体的截面, 组成面域后, 将其绕着回转轴旋转一定角度即可生成, 轴套类零件、圆盘类零件都可采用此方法绘制, 远比多次调用画圆柱、圆锥、球体命令, 再用布尔运算生成实体简单得多。

制作一个如图6轴套类零件图。先做出一个如图的平面图, 面域后绕着轴旋转360度, 即可得到此零件图。

3.autocad三维建模教学 篇三

摘要：现代机械设计与制造领域中，数控加工自动编程（Automatic Programming，简称AP）和计算机辅助设计（Computer Aided Design，简称CAD）已得到广泛运用，在科技发展的带动下实现了工艺设计自动化与计算机辅助设计以及辅助制造一体化。车削数控加工过程中可以使用VBA的机械加工方法对机械零件进行三维实体造型，这样可以有效实现车削数控加工过程中的设计与制造自动化，对缩短产品的开发周期、提高生产效率、节约人力以及物力资源有着重要意义。本文对基于AUTOCAD的三维建模在车削数控加工上的应用进行分析。

关键词：AUTOCAD；Master CAD软件；刀具路径

1、前言

现阶段CAD/CAM软件已广泛运用到数控领域，并且部分应用软件已实现了二维绘图、三维建模、刀具路径模拟、数控编程以及仿真模拟加工等多种功能于一身，简洁的图形界面和清晰的菜单结构可以帮助操作人员更好使用。由于基于AUTOCAD的三维建模对PC平台的低性能要求和灵活的性价比，使其在我国数控加工领域中有着十分广阔的应用前景，在机械产品的设计开发阶段，功能强大的绘图软件已取代了繁琐的手工绘图，高度的机械制造自动化已基本取代传统的产品加工工序，对提高产品的精读和缩短产品的开发周期有着重要意义。基于此因，本文对基于AUTOCAD的三维建模软件在车削数控加工中的实际应用进行研究。

2、车削数控加工编程

PING是一个具有几何定义和2、4轴等功能的数控自动编程系统，一般都使用在零件的图形定义、加工等环节的自动编程，例如，机械制造、塑料制品制造过程中，可以对零件的复杂轮廓、型腔数控铣、点位钻、铰、镗、攻丝、车削、线切割以及激光切割等加工工序的编程。基于AUTOCAD的三维建模软件具有常用零件定义功能、刀位路径优化功能、后置处理功能等，而且其系统的核心算法在使用过程中先进、可靠，可以对凸轮、齿轮等常用标准件进行自动绘图，根据操作人员的特定要求对标准件进行相应的校核计算。系统中可靠的算法可以直接处理任意复杂的型腔边界、刀具轨迹以及轮廓等，可以有效避免车削数控加工中的过切工件，轨迹计算过程中充分考虑了工艺、刀具切入、切削停顿、粗精加工、最短换刀、精度等多方面因素，对提高数控加工中的工作效率、软件精度、合理切削量有着重要作用。

3、三维建模软件在车削数控加工中的实际应用

3.1轮廓加工设置

车削数控加工中零件的轮廓加工主要包括车端面和粗、精加工，设置刀具路径之前要确定工件毛坯的大小，所以可以在Job Setup对话框中根据零件的最终尺寸进行设置，在确定毛坯左下角点、右上角点后要选取所加工的外圆柱表面，并要使用边界线（Outer Boundary）对走刀的区域进行限制，这样对提高车削数控加工中的走刀效率有着重要作用。系统可以根据所使用的刀具自动设置加工参数，但是在实际应用中有部分参数不符合生产的实际需求，所以在使用前要对每个项目进行重新设置，最后需要根据在加工过程中是否允许底切来设置其参数。精车加工过程中不仅要设置共有的工艺参数，同时也要根据工艺实际需求设置1组精车加工特有的工艺参数，这样才能保证零件的整体加工效果可以满足其设计要求。

3.2切槽加工设置

我们可以从系统的Tool paths中进入到切槽选项（Lathe Groove），根据零件的实际加工要求来选取相应的槽，Master CAM在运行过程中可以沿着任意一个角度车削径向槽，并可以利用1个点或多个点对待加工的槽进行准确定义，所以可以避免了切槽加工过程中对槽需要构造几何形状的环节，在设置后，系统可以自动生成切槽刀具的加工路径。

3.3螺纹加工设置

本文中所介绍的Master CAM车削软件在使用过程中，其具备完整的螺纹加工功能，主要包括螺纹查表、多头螺纹加工以及螺纹直径自动计算等多项功能，我们可以在Toolpaths中选取到Thread选项，通过这一选项可以根据需求设置每毫米长度上螺纹的数量、螺纹的螺距、螺纹小径以及螺纹大径等，系统也可以在操作人员输入螺纹基本大径后自动计算出螺纹小径。

3.4钻孔加工设置

Master CAM软件在车削数控加工中，为操作人员提供了20余种钻孔形式，其主要包括7种标准形式和13种用户自定义形式，操作人员不仅需要设置共有的刀具参数，同时也要根据零件的实际需求来设置1组钻孔刀具路径特有的参数。

3.5截断加工设置

截断加工会根据实际需求生成1个垂直的刀具路径对工件进行切削，系统在运行过程中需要通过选取1个点来定义车削的起步位置，然后需要设置共有刀具参数和1组截断车削刀具独有的参数，我们可以在Toolpaths中选取Cutoff选项，在设置好截断坐标后其会默认使用径向车削的切槽刀，并且根据实际工作要求自动生成刀具的加工路径。

4、基于AITOCAD的车削控制

金属车削是一个十分复杂的過程，包含了很多物理机理现象，例如，切削力、切削热、刀具磨损以及工件表面质量等，而这些因素在实际生产中都会影响到切削量，而基于AUTOCAD的三维建模软件可以将这些软件充分考虑其中，其主要将某种类型的切削看作为一个整体，再将其分割细化并抽象出一系列的切削原型。金属切削过程中被切削的金属在实际上存在剪切变形和挤压变形等过程，而剪切变形的大小会直接影响到切削变形系数，在剪切变形过程中金属将产生相对滑移，可以通过下述公式对滑移量进行计算

ε=cosγo/sinφ ·cos（φ –γo）

式中剪切角为

Φ=π/4-β/2+γ/2

而整个剪切变形的变形细数为

ζ=cos（φ –γo）/sinφ

从上述公式中我们可以发现摩擦角也会对切削的变形产生直接影响，同时也可以证明凡是可以影响摩擦系数的因素都会影响到切削的变形，从而对车削数控加工中切削量带来很多影响。本文中所提到的基于AUTOCAD的三维建模程序在设计工程中便充分考虑这一点，其可以根据上述影响切削形成的各项主要因素进行自动调整，对工件材料性能参数、切削速度、切削厚度、进给量以及车刀的几何形状特征都可以进行充分考虑，从而通过计算获取最佳切削量。

5、结语

采用基于AUTOCAD的三维建模软件可以创建零件模型，根据系统设置自动生成数控代码并传输到数控设备，操作人员在车削数控加工中只需要做好工件的装夹和输入刀具参数等工作，车削数控加工机床便可以按照编制好的程序进行零件加工。基于AUTOCAD的三维建模软件不仅可以提高车削加工的工作效率，更可以轻松完成一些形状复杂的零件加工，对促进机械设计与制造领域在新时期的发展有着重要意义。

参考文献：

[1]谭雪松.Master CAM数控加工实战训练.北京：人民邮电出版社.2005

[2]代明.Master CAM软件在车削数控加工中的应用.新技术新工艺.2010（22）

4.autocad三维建模教学 篇四

本题主要是介绍：

1、进一步强化复习一下拉升命令的使用。

2、介绍多段线的制作、实体移动。

3、再复习一下倒角。

下面，是本习题的详细绘图步骤讲解，最后面是绘图步骤讲解的Flash动画演示：

1、打开CAD，进入界面。

按题目图纸的要求，如下图画左边两个圆、右边两个圆，左右两个外圆的上下相切线，两圆心的连线，并将圆心连线各往上下偏移5，

2、将中间的偏移线做成如下图的矩形，同时删除圆心连线及偏移线多余部分。

3、平面部分画好后，做成面域，除了四个圆和中间的矩形外，还有一个部分比较特别，请看下图的虚线部分。共需做成六个面域。

4、点击“东南等轴测视图”按钮，转到东南视图。

点击“拉伸”命令按钮，对左边的2个圆进行拉伸，高度为40，倾斜度等于0。

5、点击“拉伸”命令按钮，再对右边的2个圆进行拉伸，高度为20，倾斜度等于0。

5.三维建模实验教学方法研究论文 篇五

摘要：三维激光扫描技术已经开始大量应用于国民经济建设的各个领域，但作为新兴课程刚在各高校中开展教学活动，为了更好地服务于三维激光扫描课程的理论教学活动，本文从三维激光扫描仪参数设置和操作方法开始介绍了激光扫描点云采集实验、激光点云配准方法，着重论述了激光点云的复杂曲面和建筑物实体三维建模的实验方法，这些实验教学方案的实施有利促进了测绘工程专业本科生的综合实践操作技能的提升。

关键词：三维激光扫描;三维建模;教学方法

0引言

《三维激光扫描》课程是针对精细三维模型在城市规划、建筑设计、房产管理、文物保护等领域中的重要用途而开设[1]，但是目前使用地面三维激光扫描仪采集海量激光点云进行自动建模的方法尚不成熟，因为激光点云以三维离散点的方式在空间分布，所以直接通过二维绘图的方法绘制点云实体模型会产生严重的位置偏差。作为新兴课程其理论发展缓慢，多以上机实验掌握激光点云的建模方法为主[2]。针对规则实体的建筑物建模一般选用3dsMax、Microstation、AutoCAD、Sketchup等软件实现，而对具有曲面分布点云的建模一般通过构建三角网的方式来完成，在激光点云曲面建模方面GeomagicWrap软件功能强大，编辑灵活，操作方便，在实际实验课上应用最多。针对《三维激光扫描》课程中实验实施内容和过程中存在的问题，本文着重介绍激光点云的数据采集、复杂曲面实体和建筑物建模的教学方法，为该课程的建设提供参考实例。

1激光点云数据的采集实验

地面三维激光扫描仪与传统的测绘仪器(如经纬仪、水准仪、全站仪)在外形、原理和操作方法上有较大的差异，但该仪器起源于传统的测绘仪器(如免棱镜的全站仪)，因此，在进行激光扫描实验之前，教师有必要向测绘工程专业学生说明地面三维激光扫描仪的工作原理、数据采集的模式以及与传统测绘仪器的异同点。在此基础上，向学生介绍地面激光扫描仪的架站方法、对中整平方法、单反相机安置方式、电缆和电池的安装方法等基本部件的组装方法，激光扫描仪的长距和高速扫描模式的选择方法、激光点云密度的设置方法、单反相机的曝光模式(如光圈、曝光速度)、拍摄相片的重叠度;向学生讲解使用电缆或无线WiFi连接扫描仪与笔记本电脑的方法、不使用笔记本电脑直接采用激光扫描仪的方法;向学生说明扫描过程中的一些注意事项，如不要触碰三脚架、不要遮挡到所采集地物的激光扫描仪和相机的视场角、不要长时间用眼睛注视扫描仪发射的激光等，还有如何布设强反射标准板的方法;激光扫描完成后，向学生演示如何下载存储激光点云和拍摄的RGB影像数据以及如何导入到激光扫描仪的后处理软件中。一般情况下，一台地面激光扫描仪的价格高达1百万元，因此实验室购置的地面激光扫描仪的数量通常不能满足一个教学班的教学需求，实验课上一般由教师进行演示操作，需要学生实验小组在课余时间分批次地借激光扫描仪进行操作训练。采集地物的过程中往往需要采集多站激光点云数据，然后配准多站激光点云成为一个全面整体的实体数据，这个过程需要完成激光点云的`粗配准和精配准2步操作[3]，下面以RieglRiscan软件4站激光点云为例进行说明。在粗配准操作中，以第1扫描站为基准站点，使用RiscanPro软件的粗配准功能在相邻2站之间选择4对强反射标志的圆心位置作为同名特征点对，经过平移和旋转后将另一站激光点云数据配准到第1站上，同理可依次将第3、4站分别配准到第2、3站上，从而完成激光点云数据的粗配准工作。在精配准操作中，利用迭代最邻近(IterativeClosestPoint,ICP)算法在站点对应点云中搜寻最邻近的同名点，根据最邻近点解求刚体变换的旋转和平移参数，这里仍然设置第1站为基准站，保持其位置和角度固定，只需要旋转平移其余3站激光点云即可，通过最邻近点对的不断搜索和变换参数的迭代计算完成点云的精配准过程，各点云精配准的相对误差控制在毫米精度以内。将精配准后的完整点云数据导出为*.wrl或*.las格式，然后导入到GeomagicWrap软件或MicrostationV8i中显示。

2激光点云复杂曲面实体的建模实验

不同的扫描对象对应不同的三维建模方法，对于复杂的曲面实体可采用GeomagicWrap软件进行三角网建模[4]。由于激光全景扫描过程中扫入了大量不需要的地物，因此首先需要对导入的激光点云进行裁剪操作得到大石头的激光点云，为增强点云显示效果对点云进行着色。教师通过上传实验的视频、操作指导书到网络课程资源平台，先由学生课下预习，然后教师课上演示建模过程。具体需要演示的建模过程如下：1)通过“体外孤点”和“非连接项”删除噪声激光点云，对于少量点云空洞区域，利用“填充孔”功能添加少量激光点。2)使用“棱柱形(保守)”工具减少点云噪声，使用“曲率采样”的方式重采样激光点。3)生成三角网后，仍需要“填充孔”工具修补模型孔洞，采用“去除特征”、“删除钉状物”和“砂纸”工具平滑对象表面，采用“网格医生”命令修复多边形缺陷，使用“用平面裁剪”和“伸出边界”工具制作底部平台。4)根据“纹理贴图”功能，生成“生成纹理贴图”，为对象的对应各个侧面和顶面映射纹理图像，其中纹理图像需要提前在Photoshop软件中进行斜切、图像增强等编辑操作。

3激光点云三维建筑物建模实验

针对规则建筑物实体的建模方法，应采用传统的建筑类设计和规划软件比较适合，本文选择Microstation软件进行建模实验，该软件具有二三维设计和激光点云导入功能，操作简便，易于上手，适合本科生练习使用。首先，设计10个学时的时间教授该软件的二维对象绘图、三维位置精确绘图、辅助坐标系、三维对象的精确绘图、三维模型的高级编辑功能，促使学生掌握该软件的基本绘图、编辑和三维建模功能，以此为基础，再花费4个学时的时间讲解激光点云的三维建模方法，重点教授激光点云特征点捕捉方法、激光点云建筑物轮廓线绘制方法、辅助坐标系在点云绘图中的应用、三维模型纹理映射、光照设置、渲染设置等操作方法，通过几个三维模型绘制的实例将学生传统的二维绘图视野转换到三维空间世界，这些实验需要保证学生拥有充足的时间消化理解三维建筑物建模的原理和方法。

4结束语

地面三维激光扫描仪作为测绘新技术已经在测绘相关的领域发挥了巨大作用，该课程教学活动已在高等学校中开展，通过介绍激光扫描仪的采集方法，阐述基于激光点云的复杂实体曲面建模实验实施方案，简介了基于激光点云的三维建筑物建模实验过程，丰富了三维激光扫描课程的三维建模实验教学内容，提高了实验教学的水平，增强了测绘工程专业本科生的实践操作技能，为三维激光扫描课程的教学提供了实验教学参考。

参考文献：

[1]曲相屹,王伟,孙晓东等.三维激光扫描技术在矿山测绘中的应用[J].山东工业技术,(22):99.

[2]李峰,刘小阳,孙广通等.三维激光扫描课程的教学实践探索[J].科技视界,(16):60+66.

[3]陈茂霖,卢维欣,万幼川等.无附加信息的地面激光点云自动拼接方法[J].中国激光,2016(04):212-220.

6.autocad三维建模教学 篇六

本文中我们用AutoCAD来练习三维造型，今天我做一个篮球。

最终效果如下：

效果图

一、先在AutoCAD中画一个四分之一圆，尺寸自定(我取100)画好后在原位置复制一个。二、三维旋转，先选一个，基点选下边的端点，第二点点在与第一点垂直线上任意点上，然后输入45度，好了，做完这一步，我们再照同样的方法做第二个，但是角度要改成-45度。完成后如图：

图1

三、换为左视图，在命令栏输入div，将两个等分21段，然后在对象捕捉里打开节点，选中圆弧工具，捕捉第5个节点到下面的第5个节点，连接后如图：

四、修剪后如图

图2

五、视图转为俯视图，旋转下面的小圆弧，完成后如后一幅图。

六、换主视图，在顶端画一小圆值取1.5(也可在原视图里利用三维旋转做这一步)，完成后如图

图3

七、输入EXT，选择小圆沿路径拉伸，再拉伸面，最后得到如图

八、在俯视图镜像，基点为圆心，得到如图

图4

九、再镜像，基点仍为圆心。而后再以圆心为基点画一圆环体，值为(100,1.5)得到如图

十、换为左视图，以圆心为基点画一圆环体，值为(100,1.5)得到如图

图5

十一、基点仍为圆心，画一球体，值为100。做完后分别为它们填色，球体为一种色，其它的为一种色，色彩选择与篮球相接近就可以了。得到如图：

十二、最后一步，差集。好了，完成了!

图6

图7

最终效果

7.autocad三维建模教学 篇七

随着现代科学技术的不断发展,三维建模技术也不断创新和发展。目前现有的建模方式有传统三维建模方式、倾斜摄影三维建模技术及三维激光扫描建模技术。其中,传统三维建模方式有Auto CAD建模、3DMAX建模、草图大师等等。常用的传统三维建模方式是基于三维建模软件构建,包括Auto CAD软件建模和3DMAX软件建模。而倾斜摄影测量建模技术和三维激光扫描建模技术,由于成本过高,且存在一定实施难度,根据项目需求及其经费情况再选择倾斜摄影测量建模技术和三维激光扫描建模技术。

三维模型能够真实、生动、动态地表达三维空间信息,对建筑物及其地物场景三维建模作为主要的建模内容,有着重要的地位[2]。能快速逼真地建立建筑物及其地物场景的三维模型为研究重点。以某水电站的建筑物及其地物场景三维模型作为依据,得出一种更适合建立水电站景观的三维模型的方法。

1 数据获取及建模流程

1.1 数据获取

外业工作完成水电站地形和纹理数据收集工作,利用全站仪、GPS-RTK仪器测得某水电站测区的地形图以及用测距仪测得建筑物的高度。搜集水电站已有相关的数据和资料,如水电站大坝溢洪道布置图、房屋已有CAD底图及绿化灌木图。再利用高清数码相机拍的测区内建筑物和场景地物地形每个面的照片,采集高分辨率和精度的图片。另外,用无人机采集遥感影像图并进行处理,利用点云数据融合地形生成DEM,在DEM数据上融入地形的正射影像生成。

1.2 三维建模流程

Auto CAD三维建模流程如图1所示。

3DMAX三维建模流程示意图如图2所示。

2 实体建模

2.1 Auto CAD三维地物建模

以某水电站营地内的一栋标志性建筑物、公示牌、路牌、路灯及其道路为例,Auto CAD三维地物建模具体过程为导入地物二维地形图,绘制地物框架进行拉伸和旋转,着色、贴图及渲染处理。

(1)整体框架的构建,先进行实地勘察测量数据绘制草图,然后再计算机上绘图。把视图切到三维绘图模式,在俯视图上画出底图的长方形;以实际比例画一个多段线闭合线框,形成一个面域,将其拉伸成面体,再盖上盖子。画好后要用工具栏里的面域工具进行面域,选中线条面域(就是把线条合成一个整体,操作的步骤是:点面域工具,然后逐一选中线条,然后回车,成功面域;选中某条线的话即选中整体长方形)。

(2)在俯、仰视图外的前/中/后/左视图任一视图中用三维工具栏中的拉伸工具选中长方形,输入拉伸长度拉伸就可以了。公告牌Auto CAD建模首先绘制侧面、另一侧面和底部框架,再绘制上下部框架,绘制拉伸圆及拉伸实体对象,绘制顶部小球及公告板,最后书写公告及合并全部对象。

(3)着色、贴图及其渲染。选择建筑物及公告牌的体和每个面进行着色和纹理贴图,最后进行渲染及导出模型。

2.2 3DMAX建筑物三维建模实体

3DMAX建模具体过程为导入建筑物CAD二维地形图,绘制建筑物详细框架,渲染检查,纹理贴图及模型导出。

2.2.1 建筑物框架建立

在三维建模之前,应该用Auto CAD软件绘制建筑物底图和360度观察所拍建筑物照片获得建筑物的具体构造特征。打开3DMAX 2012版本在自定义选择中进行单位设置,显示单位比例与系统单位比例同设为“米”。导入cad底图图形移动到世界坐标(0,0,0),冷冻当前选择底图,平面捕捉开启2维捕捉,三维正交透视开启3维捕捉。绘制边样条曲线并转为可编辑多边形。选择“挤出”命令按钮,挤出面设置高度形成长方体,根据建筑物具体详细情况使用倒角、插入、壳、连接、轮廓、切割等工具,房檐建立使用倒角、壳及拉伸工具,建出所需的建筑物实体轮廓。对于同一主体建筑物要附加并组到一起。

2.2.2 建筑物及道路渲染

建好建筑物实体的具体轮廓后,进行渲染设置并进行渲染,检查是否有多余的面有重合。若出现闪烁的区域,说明有面重合,需详细检查模型面的。

2.2.3 纹理贴图

在进行UVW贴图之前,要用Photo Shop进行照片透视裁剪、复制粘贴、自由变换及填充等处理,把所需每个面的照片的杂物处理掉,使所得到的图像在色泽和效果最佳,保存图像尺寸大小为2次幂,保存为.JPG或头上PNG格式。在纹理贴图上,使用3DMAX中的“材质编辑器”的材质球中的位图,建立父对象并显示,最后进行UVW贴图,控制纹理与实际效果一致,得到用户所需建筑物的模型贴图效果,最后进行塌陷并保存。

2.2.4 模型导出

在色泽和材质达到要求后,导出Panda Direct X(*.X)文件模型。

2.3 3DMAX场景三维建模

某水电站中的场景包括了路牌、路灯、道路、边坡、桥梁、花圃、陡坎、植被等等,重点详细建立路牌、路灯和道路的三维模型,体现它们在3DMAX的仿真效果。

2.3.1 路牌和路灯建模

根据外业采集的路牌照片,360度观察路牌每个细节特征,通过目测路牌的尺寸大小在CAD上绘出底部的底图,导入到3DMAX中,使用“倒角剖面”“壳”工具,绘制圆柱,长方体和球并把它们附加组到一起;进行渲染和模型优化,选择优质的贴图纹理贴在所建路牌模型的每个面。塌陷保存导出路牌模型。路灯主体框架建模与路牌建模方法相似,不同之处路灯头建立,导入底图后,使用“胶囊”工具,将其拉伸成椭圆体充当灯头的作用,后续工作与路牌建模一样。

2.3.2 道路建模

道路建模相对于路灯路牌建模来讲相对比较复杂一些,建筑物和路牌路灯底部都是平面建模,而道路中间两侧都有不同的高程,既要使路拐弯两侧线平滑,又要使体现道路每个地方的高程不同,所以道路建模要展示出平滑而又高低起伏的形态。首先,用Arcgis软件画出通过无人机采集的影像中的道路图斑,详细绘出道路两侧的轮廓。然后导入到3DMAX软件中,绘制道路两边的轮廓及中心线,选择每个点在z轴数值,根据采集的道路高程点高程,把高程输入到每个点上,在道路面贴上道路颜色纹理,导出模型把它融入到地形中。

3 效率与效果对比

Auto CAD三维建模更多是从数据上确定位置,通过拉线条来形成面,相比较3DMAX而言,3DMAX建模比较方便,是按照体块的方式来,而且在材质、光影、环境光渲染的效果比Auto CAD三维建模强很多。在三维建模操作和效率上,相对Atuo CAD建模方法3DMAX三维建模方法操作速度快、效率更高,Atuo CAD与3DMAX三维建模操作速度和效率对比效果见表1。Auto CAD与3DMAX对公告牌三维建模对比效果如图3(a)所示,3DMAX对建筑物的三维建模效果如图3(b)所示,从视觉效果和实体对比来看,三维建模效果更逼真。

4 结语

通过Auto CAD与3DMAX对水电站室外建筑物及其地形场景的快速建模,后又经过纹理的贴图及其渲染。结果表明,对于展示水电站三维仿真效果3DMAX三维建模方法更佳。3DMAX三维建模方法更能体现室外建筑物及其地形场景的三维真实效果,能够真实、生动、动态地表达室外建筑物三维空间信息,能快速逼真地建立建筑物及其地物场景的三维模型,该方法操作简单,效率高,效果逼真,更能满足水电站用户需求。

摘要：以构建某水电站中室外建筑物及其他地物为例,通过Auto CAD与3DMAX两种建模方法快速进行三维建模及模型优化,根据两个效果图进行对比得出Auto CAD建模方式在把握建筑物和地物具体尺寸大小精度更具有优势,3DMAX建模方式更能体现建筑物和地物的三维真实效果。

关键词：三维建模,Auto CAD,3DMAX

参考文献

[1]娄启业,程效军,谭凯.基于Auto CAD和3DMax的建筑物三维建模[J].工程勘察,2013(01).

[2]赵相伟,靳奉祥.城市三维建模方法的应用研究[J].测绘信息与工程,2009,34(4):11-12.

8.autocad三维建模教学 篇八

关键词：模型创建；面部布线；头部模型

三维的造型形象，它兼具多元文化特色，能同时满足人们对个性和娱乐性的需求。市场上以三维形象设计生产的产品随处可见，其带来的影响也越来越广泛，三维艺术开启了我国乃至世界艺术界的新潮流。在教学的过程中，学生对头部模型的创建以及面部绘制一直是学习的难点部分。有很多学生在制作的过程中不能将布线与造型很好的整合在一起。本论文从三维模型的面部塑造出发，研究3ds Max软件中头部模型的创建的关键性技术。对于帮助学生研究角色头部建模技术并将其应用到实际的动画制作之中，实现更加逼真的动画效果，有着非常重要的现实意义。在研究三维卡通角色造型塑造的原则与方法的基础上，分析主流的三维模型制作技术的特点，并设计出一套方便学生学习及掌握的布线合理造型准确的三维模型制作方案。

一、3ds Max建模布线分析

面部布线的一般规律是以合适的面来表现更多的结构及转折，并保证在相应面数下边缘尽可能的圆滑。平坦部分尽量减少面数，而为了减少锯齿，表现圆润的效果，有起伏有弧度的部分则需要一定的面数。创建模型需要讲究的是合理利用面的能力。学生在进行那个人创作时，由于资金、硬件等问题，在进行高模的制作时，必须保证将模型的细节表现到位的同时，不能让模型产生大量的分段数。设计者在设计角色模型时，必须要考虑角色面部的布线。而角色的布线是基于面部的骨骼与肌肉的走向而分布的。设计者之所以在创建模型的时候反复斟酌、调整布线效果，正是因为布线的效果，会直接影响后续的面部表情制作。布线优秀的模型，能为面部表情制作提供良好的操作基础。这样在调节表情动画时，设计者会非常轻松的实现面部表情的校对和处理。反之，如果在设计者在设计模型的时候，片面的追求模型的造型，而忽略布线效果的话，为会后面的动画调节带来毁灭性的打击，严重影响动画调节的进度。

二、角色头部建模的设计与制造

（一）头部整体制作

创建一个长方体，为了方便面部五官的塑造，将高度的分段数设为2。为制作好的模型添加平滑效果，以添加模型的分段数。在制作的过程中为了更有效率的进行制作，需要使用“对称”修改器对模型进行修改，调整出头部的基本轮廓。将模型右下方的顶点删除，为后面的脖子结构的制作预留空间。在完成头部基本形体塑造以后，开始制作面部基本的五官特征。制作开始时以面部的运动发源点为基点开始面部五官的搭建。首先确定模型的嘴部位置，以口轮匝肌中心为原点，制作嘴裂的结构，同时调整嘴部向四周进行放射状的布线。其次，确定模型的眼睛位置，以眼轮匝肌中心为原点，制作眼裂的结构，同时调整眼睛向四周进行放射状的布线绘制。接下来就可以按照布线规律为模型加线，制作眼轮匝肌和口轮匝肌之间的结构线。再次，绘制了鼻子的结构线，并调整出鼻子的基本体积。细化模型效果，为模型加线，丰富眼部的结构，完成面部基础布线的绘制和造型的塑造。

笔者设计的头部模型整体制作的方法，可以很好的从整体上确定面部五官的基本体积，帮助学生找准眼轮匝肌和口轮匝肌的基础布线，并通过删除的点确定脖子的位置，为后续深化制作面部细节和梳理布线提供了很好的基础，方便学生对头部模型基础塑造的

（二）鼻型的制作

唇型的基础布线绘制完成后将进入鼻子的制作环节。首先从鼻子的大体外形轮廓开始制作。现在模型鼻子结构的网格线的数量不足以做出细节，这时就要为其结构加线。在确定鼻翼顶端的线，保证布线的走向要环绕口轮匝肌。在鼻梁侧面的面添加两条线段。然后将鼻翼位置的点进行调整，形成大体鼻翼的样子，将鼻翼和鼻梁的结构进行区分。同时继续保持布线的走向是环绕口轮匝肌的。

虽然在表情动画中鼻子直接参与产生的动画效果并不多，但是要认真考虑鼻子与周围结构的连接处理。笔者设计的鼻型制作的方法，不仅能够较好的还原鼻子的结构，而且可以保证产生的面都是四边面，还基于面部肌肉结构的分布准确的处理了鼻子的布线与口轮匝肌和眼轮匝肌的关系。

（三）唇型的制作

鼻子制作完后，观察模型发现唇部的细节不够丰富，为了把嘴唇刻画得更加生动，需要为嘴部周围的布线增加段数。选择嘴部开口周围的线，进行加线处理，实现围绕口轮匝肌延伸的布线效果。围绕嘴裂，添加一圈线段，制作出嘴唇和面部的分界线。将以嘴角为中心的上下两端的布线调整均匀，实现上嘴唇和下嘴唇的分段数的统一。侧面观察嘴唇的形状，分别调节上下嘴唇的凹凸形状，注意唇结节的位置和下嘴唇的突起部位，从而产生柔和的嘴唇曲线。

笔者设计的嘴部布线主要是按照口轮匝肌的结构在嘴部周围一圈一圈的布线，然后以嘴裂为中心，向四周散射，符合口轮匝肌的肌肉走向。

（四）眼型的制作

首先制作眼眶的结构，复制出眼皮的结构面。将切出的眼眶继续缩放，使用顶点位移工具对复制出的顶点进行位移的操作，调整眼眶的形状。因为眼皮是包裹眼球的，想要更加准确地塑造出眼皮的弧度，可以先给模型做一个眼球，以便确定眼睛的大体形状。调整视角，在各个视图中调整顶点位置，让眼眶尽量贴在眼球上面，保持眼眶的弧度，制作眼皮的厚度。

笔者设计的眼部布线主要是按照眼轮匝肌的结构在眼部周围一圈一圈的布线，然后以眼睛的中心为点，向四周散射。在造型方面，是按照设定图片效果，在内外眼角的塑造上进行优化，保证结构准确的情况下减少了工作量。

（五）耳朵的制作

使用选择工具，选中挤出结构，在先前的面上制作出新的结构面。随时调整边的方向和大小，使得整个弧度和耳朵的结构相符，做出耳轮的结构。考虑到耳朵和头部的相接问题。耳朵向鬓角连接的横线过多，脸部的线将会不够用于连接。在连接的过程中，尽量将面部的结构线与耳朵生成的面进行对应的连接，避免三角面和五边面的出现。完善耳轮，使其富有肉感。选择耳壳纵向上中间的线进行调整。从各个角度进行观察，完成耳朵模型。

耳朵部分基本是不会参与面部表情动画的，所以在笔者设计的耳朵的制作方法时，将其制作重心放在耳朵造型的塑造上，此方法在可以有效的减少耳朵向鬓角及周边范围连接的线段的基础上较好的解决模型产生的三角面问题，最终效果边数合理，造型准确。

（六）脖子的制作

选择下颚中心的线，进行结构的复制。在新复制出的面上，使用连接工具添加分段。使用桥接工具将下颚中间与边缘对面的边进行结构的创建。选中头部与下颚边缘的线。往下拖拽，复制出脖子的结构。造型可以按照角色的设定进行制作。观察模型，发现脖子前端结构线不够，所以不能塑造出脖子圆柱形的结构。简单调整之后，可以给脖子加线来深入刻画细节。脖子效果制作完成。

笔者设计的脖子建模方法，可以很好的对脖子圆柱形的结构进行塑造。相对于传统的先创建圆柱再进行连接的方法，此方法可以很好的节省学生在制作脖子与头部连接的时间，加快学生工作的流程。

三、三维头部模型最终实现

四、结语

本文是结合当前3ds Max中制作头部建模的相关技术而展开的。通过次方案设计的三维卡通头部模型不仅符合面部五官造型上的造型规律，并且在布线的绘制方面严格按照面部表情肌肉的分布和走向，适合进行面部表情动画的调节。学生在使用此方法的过程中，可以较好的把握从整体到局部再到整体的制作方法，帮助学生从复杂的面部布线绘制中找到突破口。对于学生较好的绘制面部布线提供简单明了的制作方法，为学生制作出符合面部表情动画制作的高级角色头部模型提供更直观参考和依据。

【参考文献】

[1]Maestri.Gcorge.数字人物动画制作[M].北京：机械工业出版社.西蒙与舒斯特国际出版社，2003.

[2]刘书亮，张显.电影艺术与技术[M].北京：北京广播学院出版社，2005.

[3]李环宇.三维动画角色造型设计探究[D].吉林大学硕士论文，2012（05）.

[4]王可.动画角色造型与创意表现[M].上海：上海人民美术出版社，2007：31-33.

[5]宋慈颖.动画形象的符号意义探微[J].艺术与设计，2009（02）：208-209.

[6]秦明亮.动画造型与设计艺术[M].北京：中国人民大学出版社，2005：77.

[7]肖著强，李洁.浅析动画创作中角色造型设计的符号化特征[J].电影评介，2007（23）.