本文由佛山市榮山中學的趙粵平老師供稿


學習目標:


1.學會設(shè)計較為復雜的三維實體,增強三維立體感

2.學會使用“掃掠”命令

3.學會使用“鏡像”命令

4.熟練掌握實體各面的“DE移動”

5.熟練掌握草圖繪制

6.熟練掌握布爾運算

7.熟練掌握“陣列”命令

 

汽車,是我們?nèi)粘I钪械囊环N常見交通工具,與我們的生活密切相關(guān)。在這節(jié)課中,我們學習繪制一個汽車車輪。作為汽車的重要組成部分之一的車輪,是由輪胎和輪轂(gǔ)兩部分組成的,而輪轂又由輪輞(wǎng)和輪輻兩部分組成(如圖1-6-1)。輪胎最早時是由木頭或鐵制造的,后來發(fā)展為實心硬橡膠車輪,19世紀中期充氣輪胎誕生,20世紀30年代米其林制造了第一個無內(nèi)胎輪胎,40年代發(fā)明了舉世聞名的子午線輪胎。輪胎的發(fā)展是經(jīng)歷了一個漫長的歷程,不知有多少代人為之付出了艱辛的勞動并發(fā)揮了高超的智慧。


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圖 1-6-1

 

1.輪胎主體


在“基本實體”01.jpg中選擇“圓柱體”01-04.jpg,把“點”定在(0, 0, -5),半徑40,高度10,如圖1-6-2。思考一下,為什么不是定位在(0, 0, 0)呢?


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圖1-6-2

 

仍是選擇“圓柱體”,“點”定在(0, 0, -5),半徑25,高度10,“減運算”,得到一個圓環(huán)柱體,如圖1-6-3。


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圖1-6-3

 

選中這個圓環(huán)柱體,“移動”blob.png-“動態(tài)移動”03.jpg,繞X軸轉(zhuǎn)動90度,豎立起來,如圖1-6-4。


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圖1-6-4

 

2.胎面花紋


胎面就是輪胎著地的地方,上面有許多花紋,這些花紋有三大作用:提升抓地力、降低噪音和增加排水性。


我們來繪制最基本的橫向花紋,對于胎面上的這些橫向花紋,采取“摳”的方式來完成。


在“基本實體”中選擇“六面體”01-01.jpg,在任意位置分別繪制出兩個尺寸分別為2×8×1、4×8×1的六面體,如圖1-6-5。


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圖1-6-5

 

選中小的六面體,“移動”-“動態(tài)移動”,繞X軸轉(zhuǎn)動30度,如圖1-6-6。


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圖1-6-6

 

選中小的六面體,“移動”-“點到點移動”blob.png,“起始點”選擇右下角頂點(如圖1-6-7),“目標點”選擇大六面體的左下角頂點 (如圖1-6-8),確定后如圖1-6-9。


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選中大六面體的上表面,在快捷菜單中選擇“DE移動”06-05.jpg(如圖1-6-10),選中X軸(如圖1-6-11),在X軸方向上向左拖動-4(如圖1-6-12)(注意:這里是選中X軸),繞Y軸轉(zhuǎn)動5度(如圖1-6-13)。同樣地,在小六面體的上表面也是一樣操作,完成后如圖1-6-14。


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圖1-6-14


選擇“組合編輯”08(1).jpg,把這兩個六面體合并為一個實體,如圖1-6-15。


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圖1-6-15


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按住ctrl鍵拖動這個實體,可以復制出一個相同的實體,如圖1-6-16。


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圖1-6-16

 

選中新得到的實體,“動態(tài)移動”,繞X軸轉(zhuǎn)動180度,如圖1-6-17。


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圖1-6-17

 

選中第一個建立的實體,“點到點移動”,“起始點”為右下角頂點,“目標點”為圓環(huán)柱體外圓與xy軸平面的交點(如圖1-6-18)。類似地,把第二個建立的實體也“點到點移動”到圓環(huán)柱體外圓與xy軸平面的交點,只是這個點是在圓環(huán)柱體的另一側(cè)(如圖1-6-19)。


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選中第一個建立的實體,“動態(tài)移動”,在Y軸方向上移動-1.5(如圖1-6-20),繞X軸轉(zhuǎn)動15度(如圖1-6-21)。類似地,第二個建立的實體,“動態(tài)移動”,在Y軸方向上移動1.5(如圖1-6-22),繞X軸轉(zhuǎn)動15度(如圖1-6-23)。


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移動完成后,兩實體將會在圓環(huán)柱體外凸出一部分,如圖1-6-24。


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圖1-6-24

 

3.繪制胎側(cè)


由于這些花紋除了是在胎面上,也位于胎側(cè)上。胎側(cè)帶有一定的弧度,選擇“草圖繪制”中的“圓弧”,在xy軸平面原點單擊一下確定草圖平面的中心點位置(如圖1-6-25),“點1”為圓環(huán)柱體外圓與xy軸平面的交點,坐標為(-40, -5)(如圖1-6-26),“點2”為圓環(huán)柱體同側(cè)內(nèi)圓與xy軸平面的交點,坐標為(-25, -5)(如圖1-6-27),調(diào)整適當?shù)某叽鐬榘霃剑ㄈ鐖D1-6-28)。如何為之適當?不要超過前面所做六面體凸出的部分即可。


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選擇“草圖繪制”中的“直線”,把剛才的“點1”和“點2”連接起來,如圖1-6-29。


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圖1-6-29


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點擊“完成”按鈕,退出草圖編輯模式。選中剛剛繪制好的草圖,在快捷菜單中選擇“掃掠”(如圖1-6-30),“路徑 P2”選擇圓環(huán)柱體的外圓(如圖1-6-31),“確定”后即可得到弧形的胎側(cè)(如圖1-6-32),注意觀察紅框處的相交區(qū)域形狀,再與之前的圖形比較(如圖1-6-33)。


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調(diào)整一下觀察的視角,再為這個圓環(huán)柱體的左邊也加上帶有圓弧的胎側(cè)(如圖1-6-34)??梢允褂脛倓偂安輬D編輯”的方式,只是要注意左邊的胎側(cè)弧度要和右邊的相同,那就是只要“圓弧”的“半徑”相同即可。


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圖1-6-34

 

現(xiàn)在,我們再學習使用另外一種方法為圓環(huán)柱體的左邊加上跟右邊一樣的胎側(cè)。大家都照過鏡子吧,如圖1-6-35,在鏡子里看到的圖像是不是就跟鏡子前的是一模一樣的呢?在3DOne里就有一個類似照鏡子這樣的功能:鏡像。


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圖1-6-35

 

選中右邊的胎側(cè),在快捷菜單中選擇“鏡像”06-04.jpg,如圖1-6-36。


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圖1-6-36

 

“方式”選擇“線”,“點1”選擇x軸上任意一點,“點2”也選擇x軸上任意一點,那就會建立一面垂直xy軸平面,且豎立在x軸上的“鏡子”,如圖1-6-37中的綠色區(qū)域。


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圖1-6-37

 

“確定”后,圓環(huán)柱體左邊的胎側(cè)也就繪制完成,如圖1-6-38。


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圖1-6-38

 

同時選中之前建立好的兩個實體,在快捷菜單中選擇“陣列”(如圖1-6-39)。陣列方式為“圓形”,“方向”為圓環(huán)柱體的中心,修改適當?shù)臄?shù)量,例如36個,“移除選中實體”(即減運算),如圖1-6-40?!按_定”,如圖1-6-41。


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圖1-6-41


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4.修飾胎面


到目前,輪胎的大致形狀已經(jīng)出來了。只是,現(xiàn)在的胎面還是水平的,平時我們見到的輪胎胎面也一般帶會一些弧度,因此還需要再修飾一下。


選擇“基本實體”中的“球體”,“中心”為(0, 0, 0),半徑為“40”,“交運算”,如圖1-6-42?!按_定”,如圖1-6-43。


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5.繪制輪轂


輪轂是由輪輞和輪輻兩部分組成,輪輞一般都貼著輪胎,因此只要繪制輪輻也就可以了。


在(0, 0, 0)的“中心”,繪制一個10×8×26的六面體,如圖1-6-44。


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圖1-6-44

 

選中六面體的前表面,“DE移動”,在Y軸方向上向上移動13(如圖1-6-45),繞X軸轉(zhuǎn)動5度(如圖1-6-46)。


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在六面體的左、后、右等三個表面上也做類似的“DE移動”,得到如圖1-6-47。


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圖1-6-47

 

選中這個上大下小的六面體,在快捷菜單中選擇“陣列”,方式為“圓形”,“方向”為圓環(huán)柱體的中心,修改適當?shù)臄?shù)量,例如5個,“添加選中實體”(即加運算),如圖1-6-48。


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圖1-6-48

 

“確定”后,車輪即繪制完畢,如圖1-6-49。


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圖1-6-49

 

思考:現(xiàn)在已經(jīng)學習了如何在胎面上繪制橫向的花紋,如果還要在胎面上再加上幾條縱向溝槽,又該如何操作?如圖1-6-50。


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圖1-6-50

 

提示:


A.選擇“基本實體”中的“圓環(huán)體”,“中心”在(0, 0, 0),大圓半徑41,小圓半徑0.55,而“對齊平面”則需要借助一個六面體做輔助面(如圖1-6-51);

B.通過“陣列”得到另外兩個圓環(huán)體(如圖1-6-52);

C.以輪胎作為“基體”,三個圓環(huán)體為“合并體”,進行“組合編輯”的“減運算”。


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另外:再通過“掃掠”的一個例子,大家就可以明白“掃掠”是要實現(xiàn)什么效果了吧(如圖1-6-53)。


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圖1-6-53

 

另外:我們再來看看“鏡像”命令。之前已經(jīng)說了,“鏡像”命令就像照鏡子,可以對稱地得到相應(yīng)的實體。


在“鏡像”命令中有兩種方式,一種是“線”,另外一種是“平面”(如圖1-6-54)。


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圖1-6-54

 

對于“線”,它指的是兩個平面相交所形成的直線,這兩個平面其中一個是xy軸平面,另一個是與xy軸平面垂直的平面,也就是在“鏡像”中的“鏡子”。這條相交直線通過“點1”和“點2”在xy軸平面的坐標。


在圖1-6-55中的各圖中,雖然“點1”和“點2”不盡相同,但所得到的“鏡面”都相同,因此“鏡像”后得到立方體都一樣。


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圖1-6-55

 

類似地,在圖1-6-56中的各圖中,所得到的“鏡面”都相同,因此“鏡像”后得到立方體都一樣。


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圖1-6-56

 

對于“平面”,就是指定“鏡面”。在圖1-6-57的各圖中,當“平面”指定的是長方體不同的表面時,得到的立方體就不一樣。


   

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圖1-6-57

 

但如果指定的面不是“平面”時,則無法使用“鏡像”命令。如圖1-6-58中,就無法以球體的表面作為“鏡面”。


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圖1-6-58

 

當然,是可以同時指定多個實體進行“鏡像”命令,如圖1-6-59。


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圖1-6-59


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