教学教研
教学工作
当前位置: 首页 >> 教学教研 >> 教学工作 >> 正文

3D创客教案——草图绘制

2020-10-09  点击:[]

2.3草图绘制

2.3.1 矩形、圆形、椭圆形和正多边形

一、情景导入

利用基本实体创建的模型形状都比较规则,如果要得到例如心形、花瓣形状的模型就要用草图线条来绘制了,本节我们就用3DOne的草图绘制工具进行任意形状模型的创建。

二、活动目标

1.掌握矩形、圆形、椭圆形、正多边形命令的操作方法。

2.理解草图是要在某平面上绘制的,而绘制草图的平面可以是打开软件后看到的系统默认的“初始网格面”,也可以根据需要选择实体上的任意面(如图2-3-1所示的六面体的右面),也可以是与曲线或边上与任意点法向(系统自动判断)的平面(如图2-3-2所示与样条线上某点切线垂直的面)。

图2-3-1实体面作为草绘面 图2-3-2与线条任意点垂直的面

3.学会把二维草图转变成三维实体的基本操作方法之一—拉伸。

三、活动内容

(一)矩形的绘制

通过两个对角点设定,可以快速绘制一个给定长、宽的矩形。可通过设定参数,改变矩形尺寸。

1.单击【草图绘制】→【矩形】(见图2-3-3),此时鼠标移到【绘图区】即可发现网格面呈十字高亮显示(见图2-3-4),单击该网格面任意处表示选择这个网格面作为绘制矩形的平面(可以把绘制面理解为一张无限放大的纸)。

图2-3-3矩形 图2-3-4选择网格面

2.此时看到绘图区界面的正上方多了【完成】

草图按钮(见图2-3-5,表示在草图绘制环境)。为了方便观察绘制的草图形状,单击【视图导航器】中的【上】,然后单击右下角的三角箭头并选择【正视图】把视图摆正。

图2-3-5 摆正视图

3.在网格面上任意位置单击作为矩形的【点1】,拖动鼠标根据矩形实时变化的长、宽值在第二个位置单击来确定【点2】,然后单击【确定】按钮完成矩形的绘制(见图2-3-6)。

图2-3-6修改矩形尺寸

4.最后单击绘图区正上方的【完成】按钮

退出草图环境(见图2-3-7),此时绘图区界面变成图2-3-8的状态,有颜色填充说明草图为首尾相连的封闭线条,做【拉伸】或【旋转】等操作便可把它转化成三维实体。

图2-3-7 完成按钮 图2-3-8 退出草图

(二)圆的绘制

通过圆心和半径设定,可以快速绘制一个给定半径的圆形。可通过设定参数,改变圆的尺寸。

1.单击【草图绘制】→【圆形】(见图2-3-14),选择高亮显示的“网格面”作为草图绘制平面,此时进入草图绘制状态,并单击【视图导航器】中的【上】并选择【正视图】选项摆正视图(见图2-3-15)。

图2-3-9圆形 图2-3-10摆正绘制面

2.如图2-3-11所示,在网格面上任意位置单击作为【圆心】,拖动鼠标,圆的大小合适后单击鼠标,此时出现红色箭头,拖动红色箭头或输入数据并按【回车键】设定圆的大小,最后单击【确定】按钮完成圆的绘制。

图2-3-11绘制圆

3.然后单击【完成】按钮

可退出草图绘制环境。

(三)椭圆形的绘制

通过中心点、旋转角度、长轴、短轴的设定,可以快速绘制一个给定长轴、短轴的椭圆形。

1.单击【草图绘制】→【椭圆形】(见图2-3-12),选择“初始网格面”作为绘制平面,在任意位置单击作为椭圆的【点1】,拖动鼠标把椭圆放大到合适大小后单击作为【点2】(见图2-3-13)。

图2-3-12椭圆形 图2-3-13绘制椭圆

2.单击“短轴”长度值,然后输入50并按【回车键】即设定短轴长度为50,同样的方法设定“长轴”的值(见图2-3-14)。单击【角度】输入框,输入30并按【回车键】可以看到椭圆顺时针旋转30度(见图2-3-14)。最后单击【确定】按钮完成椭圆的绘制。

图2-3-14旋转椭圆

3.最后单击【完成】按钮

可退出草图绘制环境。

(四)正多边形的绘制

通过中心、外接圆半径、边数和起始角度设定,可以快速绘制一个给定外接圆半径、边数的正多边形。可通过设定参数,改变正多边形尺寸。

1.单击【草图绘制】→【正多边形】(见图2-3-15),选择“网格面”作为绘制平面并摆正视图。若绘制一个内接圆半径为10的正三角形,如图2-3-16所示在网格面上任意位置单击作为【中心】,设定【半径】为10,边数为3,【角度】设置为-30,则可以得到放正的一个正三角形。

图2-3-15正多边形 图2-3-16正三角形

2.单击【确定】按钮完成正三角形绘制,单击【完成】按钮可退出草图。

(五)制作几何拼图1

1.单击左上角3DOne大图标,并在弹出的菜单中选择“新建”(见图2-3-17)。

2-3-17新建命令 2-3-18绘制矩形

2.单击【草图绘制】→【矩形】,然后单击绘图区十字高亮的网格面作为草图绘制平面,并单击视图导航器中的【上】或按【Ctrl】+【↑】放正视图。

3.绘制如图2-3-18所示长、宽分别为100和75的矩形(也可采用其它尺寸)。单击左上角对话框中的【确定】按钮

4.再次单击【草图绘制】→【矩形】,并在上面绘制的矩形内部绘制一个15X15的正方形,如图2-3-19所示。并单击【确定】按钮。

图2-3-19绘制正方形 图2-3-20绘制圆形和椭圆形

5.再在合适位置绘制如图2-3-20所示的合适大小的圆形和椭圆形。

6.单击【草图绘制】→【正多边形】,绘制如图2-3-21所示的正三角形,并单击【确定】按钮。

图2-3-21 绘制正三角形 图2-3-22绘制正五边形

7.再次单击【正多边形】命令,或单击鼠标中键重复上步的正多边形命令。绘制如图2-3-22所示的正五边形,注意调整选择角度为“18”即可得到放平的正五边形,然后单击【确定】按钮。

图2-3-23绘制正六边形 图2-3-24绘制完成的草图

8.继续使用【正多边形】命令再绘制图2-3-23所示的大小合适的正六边形,然后单击【确定】按钮。再单击【完成】按钮可以看到图2-3-24所示绘制完成的草图。

9.单击上步绘制的草图,并在弹出的浮动工具栏中选择“拉伸”(如图2-3-25所示),设置合适的厚度值即可得到图2-2-26所示的拉伸成的三维实体模型。

图2-3-25草图拉伸 图2-3-26拉伸成的实体模型

10.如图2-3-27,单击左上3DOne大图标,在弹出菜单中选择【保存】,可以选择保存到本地磁盘,也可以保存到个人免费云盘下次上课继续编辑和完善模型。

图2-3-27保存模型

四、活动作业 利用本节学到的命令制作其它形状的几何拼板模型。

五、活动反思 本节绘制的草图的特点是:每条线段都在某一个首尾相连的封闭线串上,没有交叉点和断点,这样的草图才能拉伸成实体,否则会拉伸成片体(而片体是没有厚度打印不出来的)。如果某个草图中存在交叉点或断点,要用到“草图编辑”中的修剪或者延伸工具将其修正为首尾相连的封闭线串。

六、活动拓展

草图绘制完毕并单击【完成】按钮退出草图后,若再想改变矩形的形状或给矩形进行尺寸标注,方法是:

1.双击已绘制的草图(矩形),表示再次进入该草图编辑环境(见图2-3-28)。

图2-3-28再次编辑修改草图

2.单击任一条边后,接着单击跳出的【快速标注】按钮(见图2-3-29)。然后再单击要标注尺寸的边,此时显示出尺寸线,把尺寸线拖到合适位置单击放置(见图2-3-30)。

图2-3-29快速标注 图2-3-230标注尺寸

3.双击尺寸线上任意位置则弹出【输入标注值】框,输入想要的尺寸数据并单击【确定】按钮即可(见图图2-3-31)。

图2-3-31修改尺寸

2.3.2直线、圆弧、多段线和通过点绘制曲线

一、情景导入

利用基本实体创建的模型形状都比较规则,如果要得到例如心形、花瓣形状的模型就要用草图线条来绘制了,本节我们就用3DOne的草图绘制工具进行任意形状模型的创建。

二、活动目标

了解并学会草图绘制中的草图线条命令。

三、活动内容

(一)直线的绘制

通过两端点的设定,可以快速通过给定点距离绘制直线。可通过设定参数,改变直线尺寸。

1.单击【草图绘制】→【直线】(见图2-3-32),在网格面上先后在两个位置单击则在两单击点之间创建了一条直线(见图2-3-33)。

图2-3-32直线 图2-3-33绘制直线

2.再绘制一条直线,注意可以借助【自动对齐】和自动判断【平行】功能(见图2-3-34)。此外,绘制直线时还可以借用自动判断【水平】(见图2-3-35)和自动判断【竖直】(见图2-3-36)功能。

图2-3-34平行线

图2-3-35 水平线 图2-3-36垂直线

(二)圆弧的绘制

通过两点、半径的设定,可以快速通过给定两点和半径绘制圆弧。可通过设定参数,改变圆弧尺寸。

1.单击【草图绘制】→【圆弧】(见图2-3-37),在网格面上分别单击作为圆弧的【点1】和【点2】,拖动鼠标直到圆弧大小合适单击即确定圆弧【半径】,或在【半径】输入框中输入半径值(见图2-3-38)。

图2-3-37圆弧 图2-3-38绘制圆弧

2.单击【确定】按钮完成圆弧绘制,并单击【完成】按钮可退出草图绘制环境。

(三)多段线的绘制

可通过连续多点绘制多段线或直接输入坐标得到多段线。

单击【草图绘制】→【多段线】(见图2-3-39),选择“网格面”作为绘图平面,连续单击几点,即可创建连接这几点的【多段线】,在最后一点处按【ESC】键可退出并完成绘制(见图2-3-40)。

图2-3-39多段线 图2-3-40绘制多段线

(四)通过点绘制曲线

可通过连续多点绘制曲线或直接输入坐标得到曲线。

1. 单击【草图绘制】→【通过点绘制曲线】(见图2-3-41),在网格面上依次单击图示的四个点即可绘制出半个心形线条(见图2-3-42),然后单击【确定】按钮,可以看到图2-3-43所示的结果。

图2-3-2-41通过点绘制曲线 图2-3-2-42绘制心形

图2-3-43完成心形 图2-3-44调整心形线条形状

2.拖动线条上的控制点仍可调整线条形状(见图2-3-44)。

3..得到完整心形的方法可以参考2.3.3节草图编辑 中的镜像操作

(五)制作几何拼图2

1.单击左上角3DOne大图标,并在弹出的菜单中选择“新建”命令。

2.单击【草图绘制】→【矩形】,然后单击绘图区十字高亮的网格面作为草图绘制平面,并单击视图导航器中的【上】或按【Ctrl】+【↑】放正视图,并绘制100X75的矩形。

3.然后分别用【直线】、【圆弧】、【多段线】和【通过点绘制曲线】命令绘制图2-3-45示的形状。

图2-3-45绘制图形 图2-3-46绘制完成的草图

4.单击【完成】按钮退出草图,可以看到图2-3-46示绘制的几何拼图草图。

5.通过拉伸命令仍可得到它的三维实体模型。

四、活动作业 利用本节的相关命令绘制其它形状的几何拼图。

五、活动反思 规则五角星或四角星的形状直接用多段线命令绘制不太好把握,想想有没有较方便的方法实现。

2.3.3预制文字、参考几何体

一、情景导入

利用基本实体创建的模型形状都比较规则,如果要得到例如心形、花瓣形状的模型就要用草图线条来绘制了,本节我们就用3DOne的草图绘制工具进行任意形状模型的创建。

二、活动目标

学会预制文字和参考几何体的操作使用。

三、活动内容

(一)预制文字

可通过鼠标点选,确定文字摆放的位置。设定文字内容,并且通过拖动智能操作手柄改变文字的大小。完成绘制后,点击文字出现菜单点

修改命令,就可以更改文字样式和具体大小。

1单击【草图绘制】→【预制文字】(见图2-3-47)。然后选择网格面作为文字绘制平面并放正视图。如果绘图区有实体,也可以选择实体表面作为文字绘制平面。

图2-3-47预制文字 图2-3-48文字输入

2.一般先在左上角对话框中单击【文字】输入框,然后输入需要的文字如图2-3-48,然后再单击【原点】输入框并拖动鼠标直到把文字放置到合适的位置。

(二)参考几何体

使用此命令投影造型中的边到草图平面中,变成二维曲线。先选择命令再点击选择草图平面,再选择要投影的曲线。

1.打开文件2.3.3.Z1,单击【草图绘制】→【参考几何体】(见图2-3-49),然后选择文件中的圆柱上表面作为草绘平面(见图2-3-50)。

图2-3-49参考几何体 图2-3-50选择草绘平面 2-3-51单击要投影的实体上的边

2.然后依次单击已有实体边即可把实体上的边投影到当前草图平面上(见图2-3-51)。

3.单击【确定】按钮后再单击【完成】按钮,即可看到图2-3-52所示得到的参考得到的草图。此时圆柱体作为辅助体可删除之(见图2-3-53)

2-3-52参考几何体结果 图2-2-53删除辅助体

(三)给几何拼图模型命名

1.打开文件2.3.1.Z1,并单击文件菜单选择“另存为”,把文件保存为2.3-3.Z1。

2.单击草图并在弹出的浮动工具栏中选择“拉伸”,拉伸厚度为5(见图2-3-54),结果如图2-3-55。

2-3-54拉伸草图 2-3-55拉伸结果

3.单击【草图绘制】→【预制文字】,然后选择上步模型的上表面作为草绘绘制平面,如图2-3-56所示。输入“趣味拼图”四个字,调整字体大小,然后单击原点输入框并拖动鼠标把文字放置到合适的位置,如图2-3-57所示。

2-3-56选择草绘平面 2-3-57输入文字

4.单击左上角对话框中的【确定】按钮后再单击绘图区方法中间位置的【完成】按钮退出草图可以看到图2-3-58所示的文字草图。

2-3-58创建的文字草图 2-3-59拉伸文字结果

5.单击文字选择“拉伸”命令,把文字拉伸1的厚度,结果见图2-3-59。

(四)制作小拼板

1.单击【草图绘制】→【参考几何体】,仍然选择模型上表面作为草绘平面(见图2-3-60)。

图2-3-60选择草绘平面 图2-3-61选择全部图形轮廓

2.圈选全部图形轮廓,即可把图形线条参考到当前草图平面上(见图2-3-61)。单击【确定】按钮并单击【完成】按钮退出草图,可看到图2-3-62所示的草图结果。

图2-3-62创建的草图 图2-3-63 拉伸草图

3.拉伸上步绘制的草图,拉伸厚度设置为-5(负数为向下拉伸)。并单击【确定】按钮(见图2-3-63)。

4.单击底部工具栏中的【显示/隐藏】→【隐藏几何体】(见图2-3-64),把模型主板隐藏,效果见图2-3-65。

图2-3-64隐藏几何体 图2-3-65隐藏模型主板

5.使用“DE面偏移”把每个小拼板缩小0.3mm,以便能方便放入小拼板。

6.在图2-3-66所示的面上单击两次选中该面,并在弹出的浮动工具栏中选择【DE面偏移】,此时弹出图2-3-67所示的对话框。

图2-3-66在某面上单击两次 图2-3-67 DE面偏移对话框

7.单击对话框中【面】的输入框(见图2-3-68①),然后单击图2-3-68②示的面即可增加此面为偏移对象,同样方法再单击三角形的第三个面, 并输入偏移值为“-0.3”(见图2-3-69)。最后单击【确定】按钮。

图2-3-68增加其它偏移面 图2-3-69设置偏移值

8.用上述的方法把其它小拼板也偏移-0.3,结果如图2-3-70。

图2-3-70偏移结果 图2-3-71小把手

9.为方便拿起和和放下,可以在每个小拼板上加上小把手。如图2-3-71所示,用圆柱体和球体叠加做出的小把手。

10.单击小把手,并按【Ctrl】+【C】键(定位复制),弹出图2-3-72所示的对话框,单击对话框中【起始点】输入框右边的下拉箭头然后选择“曲率中心”,再单击图2-3-73所示的把手底面圆,即选中它的圆心。

图2-3-72曲率中心 图2-3-73选择把手底面圆

11.然后如图2-3-74所示依次单击各块小拼板的中心(可自动捕捉),即把小把手复制的每个小拼板的中心位置,单击【确定】按钮。 最后做相应组合运算和颜色渲染既可,效果如图2-3-75所示。

图2-3-74依次单击各小拼板中心 图2-3-75最终效果

四、活动作业

设计出其它的几何拼板玩具。

五、活动反思

如果要摆正各正多边形,分别设置的旋转角度是多少?可通过数学计算后在软件上进行验证。

关闭

版权所有: 徐州市王桥小学 苏ICP备10021026号-2

地址:江苏省徐州市铜山区徐庄镇王桥小学(323省道南)