Hướng Dẫn Tự Học Autocad 3d - 123doc

Đây là giáo trình chuyên về phần mềm autocad 3d. Tài liệu rất hay có hình vẽ minh họa và rất chi tiết giúp các bạn có thể học tập một cách nhanh chóng. có tài liệu này trong tay các bạn sẽ học và đạt kết quả cao

BÀI GIẢNG AUTO CAD 3D

Tp.Hoà Chí Minh, 02/2005

BÀI 1

CƠ SỞ TẠO MÔ HÌNH 3D HỆ TRỤC TỌA ĐỘ & PHƯƠNG PHÁP NHẬP ĐIỂM CHÍNH XÁC

1 GIỚI THIỆU CÁC MÔ HÌNH 3D

2 ĐIỀU KHIỂN BIỂU TƯỢNG HỆ

TRỤC TỌA ĐỘ TRONG AUTOCAD

3 THIẾT LẬP HƯỚNG QUAN SÁT

MÔ HÌNH 3D

4 CÁC PHƯƠNG THỨC TRUY BẮT

ĐIỂM ĐỐI TƯỢNG

5 CÁC PHƯƠNG PHÁP NHẬP TỌA

ĐỘ ĐIỂM TRONG KHÔNG GIAN 3D

6 VÍ DỤ VẼ MÔ HÌNH KHUNG DÂY

1 GIỚI THIỆU CÁC MÔ HÌNH 3D

Bản vẽ 2D là tập hợp của các

đoạn thẳng và đường cong (đường tròn, cung tròn, elíp…) nằm trong mặt phẳng XY Trong bản vẽ 3D

ta thêm vào trục Z.

Lịch sử phát triển mô hình 3D bắt đầu từ việc tạo mặt 2.5 chiều, sau đó là dạng khung dây (wireframe),

đó là dạng khung dây (wireframe),

mặt cong (surface) và cuối cùng là

mô hình khối rắn (solid) Hình dưới đây trình bày 4 thế hệ dữ liệu CAD.

1.1 Mô hình 2.5 chiều

Mô hình mặt 2.5 chiều được tạo ra theo nguyên tắc kéo các đối tượng 2D theo trục Z thành các mặt.

1.2 Mô hình khung dây

Bao gồm các điểm trong không

Mô hình khung dây có các đặc điểm sau:

Bao gồm các điểm trong không

gian và các đường thẳng hay

cong nối chúng lại với nhau

Toàn bộ các đối tượng của mô

hình đều được nhìn thấy.

Không có các mặt, mà chỉ có

các đường biên.

Mô hình này chỉ có kích thước

Mô hình này chỉ có kích thước

các cạnh nhưng không có thể tích (như mặt cong), hoặc khối lượng (như solid)

Mô hình dạng khung dây như hình

dưới bao gồm 12 cạnh (edge).

1.3 Mô hình mặt cong

Mô hình mặt cong có các đặc điểm sau:

Mô hình mặt của hộp chữ nhật giống như một hộp rỗng, có các cạnh và các mặt nhưng bên

trong thì rỗng

Mô hình mặt cong biểu diễn đối

tượng tốt hơn mô hình khung dây

Mô hình mặt có thể tích nhưng

Mô hình mặt có thể tích nhưng

không có khối lượng

 Mô hình dạng này có thể che các

đường khuất và tô bóng.

Mô hình mặt cong

1.4 Mô hình khối rắn

Mô hình khối rắn là mô hình biểu

Mô hình khối rắn có các đặc

điểm sau:

Mô hình khối rắn là mô hình biểu

diễn vật thể ba chiều hoàn chỉnh nhất

Mô hình này bao gồm các cạnh,

mặt và các đặc điểm bên trong

Dùng các lệnh cắt khối rắn ta có

thể nhìn thấy toàn bộ bên trong

mô hình

Mô hình dạng này có thể tính thể

tích và các đặc tính về khối lượng

 Mô hình 3D dạng mặt cong và

khối rắn có thể che khuất các

mặt khuất bằng lệnh Hide và tạo mặt khuất bằng lệnh Hide và tạo hình ảnh thật bằng cách tô bóng bằng lệnh Render hay Shade.

Mô hình khối rắn gồm 7 khối cơ sở

2.1 Biểu tượng hệ tọa độ trong

AutoCAD:

Trong bản vẽ AutoCAD tồn tại

2 ĐIỀU KHIỂN BIỂU TƯỢNG HỆ

TRỤC TỌA ĐỘ TRONG AUTOCAD

 WCS (World Coordinate System)

 UCS (User Coordinate System)

Trong bản vẽ AutoCAD tồn tại hai hệ tọa độ:

WCS – Dạng 2D WCS – Dạng 3D

UCS – Dạng 2D UCS – Dạng 3D

2.2 Các thiết lập liên quan đến

biểu tượng hệ tọa độ:

View

View

Display

UCS Icon / …

 Các lựa chọn trong UCS Icon

On : Bật biểu tượng hệ tọa độ

trên màn hình hay khung nhìn

Origin :

Biểu tượng luôn luôn di chuyển theo gốc tọa độ (điểm O(0,0,0) của UCS)

(0,0,0) (0,0,0)

Origin Noorigin

Properties: Các tính chất cài

đặt biểu tượng

UCS

Khi đó sẽ xuất hiện Hộp thoại

UCS Icon

3 THIẾT LẬP HƯỚNG QUAN SÁT

MÔ HÌNH 3D

Khi khởi động chương trình thì hướng quan sát bản vẽ là mặt

phẳng màn hình (2D)

Do vậy, trước khi tiến hành một

bản vẽ 3D, bạn phải chuyển đổi

hướng nhìn từ mặt phẳng màn hình sang hướng nhìn hình chiếu trục đo (3D) theo các bước sau:

 Đối với các cạnh của mô hình

khung dây ta truy bắt được các

4 CÁC PHƯƠNG PHÁP TRUY

BẮT ĐIỂM TRÊN ĐỐI TƯỢNG

khung dây ta truy bắt được các

điểm của đối tượng line, circle,

pline như là các đối tượng 2D.

 Các đối tượng mặt cong (surface)

là tập hợp các mặt 3 hoặc 4 cạnh,

do đó ta chỉ truy bắt được các

điểm đối với cạnh tạo mặt như:

END, INT, MID…

 Các đối tượng Solid ở chế độ

quan sát wireframe ta truy bắt được các điểm của các cạnh

thẳng hoặc đường tròn tạo

dạng khung dây cho solid.

5 CÁC PHƯƠNG PHÁP NHẬP

TỌA ĐỘ ĐIỂM

Trực tiếp dùng phím chọn (Pick)

của chuột.

Nhập tọa độ tuyệt đối

Nhập tọa độ của điểm theo gốc tọa độ O (0,0,0).

Nhập tọa độ của điểm mới so với điểm được xác định cuối cùng

 Nhập tọa độ tương đối

điểm được xác định cuối cùng

nhất trên bản vẽ

Tọa độ Đềcác tương đối

@X,Y,Z

Tọa độ Trụ tương đối

@dist<angle,Z

Nhập khoảng cách (dist), góc (angle) trong mặt phẳng XY so với trục X và cao độ Z

Tọa độ cầu tương đối

@dist<angle<angle

Nhập khoảng cách (dist), góc (angle) trong mặt phẳng XY và góc (angle) hợp với mặt phẳng XY

Ví dụ 1

Ví dụ 1::

Vẽ các đoạn thẳng P1P2 và P2P3 bằng lệnh LINE theo Tọa Độ Trụ như sau:

Ví dụ 2

Ví dụ 2::

Vẽ các đoạn thẳng P1P2 và P2P3 bằng lệnh LINE theo Tọa Độ Cầu như sau:

6 MỘT SỐ VÍ DỤ VẼ CÁC

MÔ HÌNH KHUNG DÂY

Sử dụng lệnh LINE, cách nhập tọa

độ tương đối để vẽ mô hình khung

độ tương đối để vẽ mô hình khung dây gồm các đoạn thẳng có kích

thước như các hình bên

BÀI 2 THIẾT LẬP HỆ TRỤC TỌA ĐỘ

& TẠO KHỐI RẮN 3D

1 THIẾT LẬP HỆ TRỤC TỌA ĐỘ

UCS

2 CÁC KHỐI RẮN CƠ SỞ

BOX, CYLINDER

3 CÁC PHÉP TOÁN ĐẠI SỐ BOOLE

UNION, SUBTRACT, INTERSECT

4 CÁCH TẠO KHỐI RẮN PHỨC TẠP

5 TÔ BÓNG MÔ HÌNH KHỐI RẮN

SHADE

6 QUAN SÁT MÔ HÌNH 3D

3DORBIT

1 THIẾT LẬP HỆ TRỤC TỌA ĐỘ

 Lệnh UCS

 Lệnh UCS dùng để thiết lập hệ

trục tọa độ mới.

Tools/ New UCS

UCS 

Toolbar UCS

trục tọa độ mới.

Enter an option [New/Move/orthoGraphic/Prev/

 Dòng lệnh:

[New/Move/orthoGraphic/Prev/

Restore/Save/Del/Apply/?/World]

<World>:

 Một số lựa chọn thường dùng:

Di chuyển hệ tọa độ đến vị trí mới.

Move : M 

Di chuyển hệ tọa độ đến vị trí mới.

Specify new origin point or

[Zdepth]<0,0,0>:

Chọn điểm để dời gốc tọa độ đến.

Khi dùng lựa chọn New, xuất hiện dòng nhắc:

New : N  Tạo hệ tọa độ mới.

dòng nhắc:

Specify origin of new UCS or

[ZAxis/ 3point/ Object/ Face/

/View /X / Y/ Z]<0,0,0>:

 Các lựa chọn của lựa chọn New:

Specify origin of new UCS

Chọn vị trí mới cho gốc tọa độ

Zaxis : ZA 

Tạo tọa độ mới bằng cách xác

định gốc của hệ tọa độ (Origin) và phương của trục Z

Specify new origin point <0,0,0>:

Chọn một điểm làm gốc tọa độ mới

 Dòng nhắc phụ:

Chọn một điểm để xác định phương trục Z

Specify point on positive portion of Z-axis <206.4758,6.1798,1.0000>:

P1 - Origin

P2 - Zaxis

3point : 3 

Tạo hệ trục tọa độ mới xác định qua 3 điểm

Specify new origin point <0,0,0>:

Chọn một điểm làm gốc tọa độ mới

 Dòng nhắc phụ:

Specify point on positive portion of X-axis <1.00,0.00,30.00>:

Chọn một điểm để xác định phương trục X

Specify point on positive-Y portion

of the UCS XY plane

<0.00,1.00,30.00>:

Chọn một điểm để xác định

phương trục Y

P2 - Xaxis P1 - Origin

P3 - Yaxis

Face : F 

Tạo hệ trục tọa độ mới theo mặt được chọn trên solid

Select face of solid object:

Chọn một mặt của solid

 Dòng nhắc phụ:

Enter an option [Next/Xflip/Yflip]

<accept>:

Chọn lựa chọn.

Mặt được chọn

X : X 

Xoay hệ trục tọa độ xung quanh trục X theo một góc xác định.

 Dòng nhắc phụ:

Specify rotation angle about X axis

<90>:

Nhập giá trị góc xoay quanh trục X

Góc xoay

90 độ

Xoay hệ trục tọa độ xung quanh trục Y theo một

góc xác định.

Y : Y 

góc xác định.

Z : Z  Xoay hệ trục tọa độ xung

quanh trục Z theo một góc xác định.

2 CÁC KHỐI RẮN CƠ SỞ

Có 2 phương pháp để tạo khối rắn

cơ sở:

 Tạo các khối rắn cơ sở trực tiếp

bằng các lệnh: Box, Cylinder,

bằng các lệnh: Box, Cylinder,

Wedge, Cone,Torus, Sphere

 Tạo từ các đối tượng 2D bằng

phương pháp quét ( Extrude ) hoặc

xoay xung quanh một trục ( Revolve )

Box Cylinder Wedge Extrude

 Dòng lệnh:

Specify corner of box or [CEnter]

<0,0,0>:

Chọn điểm góc thứ nhất của

đường chéo khối (Điểm bất kỳ)

Specify corner or [Cube/Length]:

đường chéo khối (Điểm bất kỳ)

Chọn điểm góc đối diện của đường chéo khối (P2)

Chọn điểm

bất kỳø

P2 (@120,80,60)

Cube : C

Tạo khối lập phương

 Các lựa chọn:

Tạo khối lập phương

Specify length:

Chiều dài cạnh khối lập phương.

Length = 120

 Chú ý:

Trục X : Giá trị chiều dài

Trục Y : Giá trị chiều rộng

Trục Z : Giá trị chiều cao

2.2 Lệnh CYLINDER

 Lệnh Cylinder dùng để tạo khối

trụ có mặt đáy là elip hay tròn

Draw / Solids / Cylinder

Cylinder 

Toolbar SOLIDS

Specify radius for base of cylinder

or [Diameter]:

Nhập bán kính vòng tròn đáy trụ.

Specify height of cylinder or

[Center of other end]:

Nhập bán kính vòng tròn đáy trụ.

Nhập chiều cao trụ theo trục Z.

Center

3 CÁC PHÉP TOÁN ĐẠI SỐ BOOLE

Mô hình 3D solid được kết hợp từ

nhiều solid cơ sở gọi là solid đa hợp

Đối tượng này được xây dựng bằng

cách kết hợp các solid cơ sở sử dụng

các phép toán đại số Boole: cộng

solid ( Union ), trừ ( Subtract ) và giao

solid ( Intersect ).

Các lệnh Union, Subtract và

Intersect nằm trên thanh công cụ Solids Editing.

Union Subtract Intersect

3.1 Lệnh UNION

 Lệnh Union dùng để tạo khối đa

hợp bằng phép cộng các solid

Modify / Solids Editing / Union

UNI 

Toolbar SOLIDSEDITING

 Dòng lệnh:

Select objects:

Chọn các solid cần cộng.

Tiếp tục chọn các solid cần cộng hay nhấn Enter để thực hiện lệnh

Select objects:

3.2 Lệnh SUBTRACT

 Lệnh Subtract dùng để tạo khối

đa hợp bằng phép trừ các solid

Modify / Solids Editing / Subtract

SU 

Toolbar SOLIDSEDITING

 Dòng lệnh:

Select objects:

Chọn các solid bị trừ

Tiếp tục chọn các solid bị trừ hay nhấn Enter để kết thúc chọn.

Select objects:

Chọn các solid trừ

Select objects:

Tiếp tục chọn các solid trừ hay nhấn Enter để thực hiện lệnh.

Select objects:

3.3 Lệnh INTERSECT

 Lệnh Intersect dùng để tạo khối

đa hợp bằng phép giao các solid

Modify / Solids Editing / Intersect

IN 

Toolbar SOLIDSEDITING

 Dòng lệnh:

Select objects:

Chọn các solid cần tạo giao.

Tiếp tục chọn các solid cần tạo giao hay nhấn Enter để thực hiện lệnh

Select objects:

Solid 5

Solid 6

In

Chú ý:

Nên thực hiện phép trừ (Subtract)

và giao (Intersect) từng cặp solid để dễ kiểm soát.

4 CÁCH TẠO KHỐI PHỨC TẠP

Ta có thể tạo khối đa hợp theo trình

tự sau:

 Phân tích khối đa hợp có bao nhiêu

khối cơ sở?

 Tạo các khối cơ sở bằng các lệnh:

BOX, CYLINDER, WEDGE, CONE, TORUS, EXTRUDE, REVOLVE.

khối cơ sở?

 Định vị trí thích hợp cho các khối cơ

sở nhờ vào các lệnh hiệu chỉnh như:

MOVE, COPY, ALIGN, MIRROR3D, ROTATE3D, 3D ARRAY…

 Sử dụng các phép toán đại số Boole

UNION, SUBTRACT, INTERSECT

để tạo khối đa hợp từ các khối cơ sở Ngoài ra có thể sử dụng các lệnh

hiệu chỉnh khối như: SLICE,

CHAMFER, FILLET … khi tạo khối

đa hợp.

VÍ DỤ

VÍ DỤ: Vẽ khối đa hợp như hình sau : Vẽ khối đa hợp như hình sau

Bước 1:

Khối đa hợp gồm 6 khối cơ sở:

(2 Box và 4 Cylinder)

Bước 2:

Vẽ 6 khối cơ sở bằng lệnh Box và Cylinder

Box 1 Box 2

Cylinder 1 Cylinder 2

Cylinder 4 Cylinder 3

Bước 3:

Di chuyển các khối cơ sở Box và Cylinder vào đúng vị trí.

 Lệnh SHADE

 Lệnh Shade dùng để tô bóng

theo màu cho mô hình khối rắn

5 TÔ BÓNG MÔ HÌNH KHỐI RẮN

theo màu cho mô hình khối rắn

View / Shade / …

SHA 

Toolbar SHADE

2D

Wireframe

3D Wireframe Hidden Flat Shaded, Edges On

Flat Shaded Gouraud

Shaded

Gouraud Shaded,

Edges On

 Các lựa chọn:

 Sự khác nhau giữa 2 lựa chọn

trên là: sự hiển thị dạng đường,

trên là: sự hiển thị dạng đường,

chiều rộng nét và biểu tượng UCS

3D Wireframe

2D Wireframe

Biểu diễn mô hình dưới dạng che

khuất các mặt khuất của mô hình

Flat Shaded

Tô bóng mô hình có mặt cong

dưới dạng mặt phẳng không trơn

Gouraud Shaded

Tô bóng mô hình và làm trơn các cạnh giữa các mặt đa giác

Flat Shaded, Edges On

Tô bóng mô hình có mặt cong

dưới dạng mặt phẳng không trơn và có thể hiện cạnh

Gouraud Shaded, Edges On

Tô bóng mô hình, làm trơn các cạnh giữa các mặt đa giác và có thể hiện cạnh

 Lệnh 3DORBIT

6 QUAN SÁT MÔ HÌNH 3D

 Lệnh 3DOrbit dùng để quan sát

sự tương tác mô hình trong 3D.

 View / 3DOrbit

 3do 

 Toolbar 3DOrbit sự tương tác mô hình trong 3D.

 Lệnh 3DORBIT kích hoạt cảnh

3D trên khung nhìn hiện hành

 Khi lệnh 3DORBIT làm việc, bạn

có thể dùng chuột di chuyển để

quan sát cảnh của mô hình

 Bạn có thể xem toàn bộ mô hình

hoặc bất kỳ một đối tượng nào

trên mô hình từ những góc quan

sát khác nhau

 3D Orbit view hiển thị một arcball,

là một đường tròn được chia thành

4 điểm 1/4 (Quadrant) bởi các

đường tròn nhỏ hơn

arcball

Di chuyển cursor theo các vị trí khác nhau của arcball làm thay đổi biểu tượng cursor và chỉ định hướng mà trên đó cảnh mô hình sẽ quay

Trong khi thực hiện lệnh 3DORBIT bạn có thể truy cập vào các lựa chọn khác của lệnh từ Shortcut menu bằng cách Click phải chuột lên vùng đồ họa.

 Các lựa chọn trong Shortcut menu

Exit : Thoát lệnh 3DOrbit

Pan : Kéo hoặc di chuyển toàn

bộ cảnh mô hình

Zoom : Phóng to hay thu nhỏ mô

hình quan sát

More : Các lựa chọn mở rộng…

Phóng to, thu nhỏ phần mô

Tạo chuyển động liên tục cho mô hình

Phóng to mô hình theo giới hạn hình vẽ

nhỏ phần mô hình bằng

cửa sổ

Projection :

Các lựa chọn phép chiếu

Phép chiếu song song

Phép chiếu phối cảnh

Phép chiếu

song song

Phép chiếu vuông góc

Shading Modes :

Các chế độ tô bóng mô hình

Visual Aids :

Các công cụ hổ trợ để hình dung đối tượng

 Compass

Vẽ hình cầu bên trong arcball

gồm 3 đường hiển trục X, Y và Z

Reset View

Trả cảnh quan sát về vị trí ban đầu

Cảnh quan sát

trước khi thực hiện

lệnh 3DOrbit

Cảnh quan sát sau khi thực hiện lệnh 3DOrbit

Sau khi thực hiện lựa chọn Reset

View cảnh quan sát sẽ trở về vị trí ban đầu

Preset Views

Gán cảnh quan sát thành một trong sáu hình chiếu vuông góc và một trong bốn hình chiếu trục đo

Hình chiếu bằng

Hình chiếu từ đáy Hình chiếu từ trước Hình chiếu từ sau Hình chiếu từ trái Hình chiếu từ phải Bốn góc quan sát hình chiếu trục đo

BÀI 3

CÁC LỆNH TẠO KHỐI CƠ SỞ &

HỔ TRỢ TẠO KHỐI RẮN

1 CÁC ÅÂÉGI ÌẮÈ CZ ÍZ a (tt)

WEGDE – CONE

SPHERE – TORUS SPHERE – TORUS

2 CÁC ỈEJÈÂ ÂÉÅ TÌZ U TAU É ÅÂÉG I

EXTRUDE – REVOLVE

3 TAU É ÅÂÉG I CÂƯ [

1 CÁC ỈEJÈÂ TAU É ÅÂÉG I CZ ÍZ a (tt)

Ípecãày cérèer ér [Cïbe/Ỉeèátâ]:

Chọn điểm góc thứ hai của khối hình nêm (trong mp XY) (P2)

Ípecãày âễáât:

Nhập chiều cao nêm.

hình nêm (trong mp XY) (P2)

P2 (@100,80)

P1

 Các lựa chọn:

Ỉeèátâ : Ỉ 

Nhập kích thước các cạnh của khối nêm.

Specify length:

Nhập giá trị chiều dài.

Dòng nhắc phụ:

Minh họa:

Cïbe : C 

Tạo khối nêm có kích thước 3 cạnh bằng nhau

Specify length:

Chiều dài cạnh khối nêm.

Dòng nhắc phụ:

Minh họa:

1.2 Ỉejèâ CÉÈE

 Lệnh Cone dùng để tạo khối nón

Draw / Solids / Cone

Cone

Toolbar SOLIDS

Ípecãày radãïs àér base éà céèe ér

[Dãameter]: 50

Nhập giá trị bán kính của vòng tròn đáy (mặt chuẩn) khối nón.

Ípecãày âễáât éà céèe ér [Apeị]:

Nhập chiều cao khối nón.

Tâm khối nón

Center point

Chiều cao

Mặt chuẩn Base of Cone Bán kính

1.3 Ỉejèâ ÍPÂEÌE

 Lệnh Sphere dùng để tạo khối cầu

Draw / Solids / Sphere

Sphere

Toolbar SOLIDS

 Dòng lệnh:

Ípecãày ceèter éà spâere <0,0,0>:

Nhập tọa độ tâm khối cầu.

Ípecãày radãïs éà spâere ér [Dãameter]: 100

Nhập bán kính khối cầu.

Minh họa:

 Lệnh Torus dùng để tạo

 Dòng lệnh:

Ípecãày ceèter éà térïs <0,0,0>:

Nhập tọa độ tâm khối xuyến.

2 CÁC ỈEJÈÂ ÂÉÅ TÌZ U TAUÉ ÅÂÉGI

Điều kiện về biên dạng 2D khi thực

hiện lệnh EXTRUDE và REVOLVE

Bãêè dạèá 2D pâảã làmột đối

Bãêè dạèá 2D pâảã làmột đối

tượng nối kín, câẳèá âạè èâ| : plãèe åsè, pélyáéè, cãrcle, elãp, splãèe åsè, déèït…