cad入門教程建立基本三維

目錄

1.內容綜述.................................................3

1.1歡迎與介紹............................................4

1.2目標和預期結果........................................5

1.3所需軟件和硬件........................................5

2.設備和軟件設置..........................................6

2.1CAD軟件的選擇.........................................7

2.2安裝和初始設置.......................................8

2.3系統配置與優化........................................9

3.三維建模基礎...........................................10

3.1三維建模概念........................................11

3.2工具欄和界面介紹....................................12

3.3基礎幾何體創建......................................14

3.4尺寸與注釋..........................................15

4.基本工具與操作.........................................15

4.1移動、旋轉、縮放工具...................................17

4.2繪制線和曲線工具.....................................18

4.3圓、多邊形和極軸工具..................................20

4.4工作平面和參考平面...................................21

5.復雜三維模型的構律.....................................22

5.1使用基準面和掃描命令................................24

5.2布爾運算和組合體....................................25

5.3約束與關系..........................................26

5.4表面和紋理修改......................................28

6.制圖與渲染............................................29

6.1視圖樣式和鏡像視圖..................................30

6.2渲染設置和顯示器輸出................................31

6.3構造線和裝配體......................................32

6.4外觀和渲染效果....................................33

7.項目實例...............................................35

7.1家具設計實例........................................36

7.2建筑設計實例........................................37

7.3機械設計實例......................................38

7.4綜合項目挑戰........................................40

8.進階功能與技巧.........................................41

8.1數據管理和重用.......................................43

8.2高級參數化和參數化建模..............................44

8.3編程和自動化........................................46

8.4CAD與其他軟件集成...................................46

1.內容綜述

本篇CAD入門教程旨在為初學者提供基本的三維建模知識，幫助

他們快速掌握CAD軟件的基本操作和技巧。我們將首先介紹CAD軟件

的基本概念和功能，然后逐步講解如何建立基本的三維模型。

我們需要了解什么是CAD軟件。CAD（計算機輔助設計）是一種使

用計算機技術進行設計的工具，它可以幫助用戶輕松地創建、修改和

分析各種設計圖紙。在三維建模方面，CAD軟件可以讓我們通過鼠標

和鍵盤操作，將二維圖形轉換為三維實體，從而實現對物體的精確控

制。

我們將學習如何使用CAD軟件進行基本的三維建模操作。這包括

創建簡單的幾何體（如立方體、圓柱體等）、設置尺寸和比例、添加材

料屬性以及進行渲染等。我們還將介紹一些常用的三維建模技巧，如

陣列、鏡像、旋轉等，以便在實際項目中靈活運用。

在掌握了基本的三維建模技能后，我們還將學習如何將三維模型

導入到其他軟件中進行進一步的處理，或者將其導出為常見的文件格

式（如STL、IGES等），以便與他人共享和協作。我們將總結本教程的

內容，并提供一些建議和練習題，幫助讀者鞏固所學知識。

1.1歡迎與介紹

歡迎加入“CAD入門教程：建立基礎三維”之旅！我們將帶領你

在三維設計的世界中邁出堅實的第一步。CAD,即計算機輔助設計，

是一個強大的工具，被廣泛用于工程、建筑、制造等行業，用來創建、

評估和優化三維模型。

本教程的設計宗旨是幫助初學者快速掌握三維CAD設計的基本

操作和概念。無論你是工程專業的學生，還是對新技術的愛好者，或

者是在尋求進階技能的專業設計師，本教程都將為你提供清晰、詳盡

的指導，以便你能適合地使用CAD軟件，如AutodeskAutoCAD等，

進行實際的三維設計工作。

在接下來的章節中，我們將涵蓋從安裝和使用CAD軟件的基礎知

識，到創建和編輯三維模型所需的各種技巧和工具。我們會詳細介紹

三維建模的基礎原則，包括坐標系統、實體選擇、操作、陣列、高級

編輯等。通過動手實踐各種案例和項目，你將逐步提升自己的三維

CAD設計技能。

在學習的過程中，我們將重點強調理論與實踐的結合，確保你不

僅理解設計背后的原理，還能實際應用這些知識來設計出復雜的三維

模型。學習任何新技能都是一個逐步的過程，因此請保持耐心，不斷

探索。

我們鼓勵你枳極參與討論區，分享自己的作品和經驗。你的進步

不僅會幫助你個人，也會激勵其他的學習者。讓我們共同開啟一段充

滿創造力和學習的旅程，通過CAD技術探索無限的可能性。準備好了

嗎？讓我們開始吧!

1.2目標和預期結果

本入門教程旨在為初學者提供CAD軟件的基本操作知識，并能夠

通過實踐建立簡單的三維模型。

學習三維建模的基本概念和方法，如建模原理、實體模型與曲面

模型的區別。

本教程將以循序漸進的方式講解，并提供豐富的案例練習，幫助

您快速掌握CAD軟件的基本操作，為未來更深入的學習打下堅實基礎。

1.3所需軟件和硬件

三維建模軟件：建議選擇如SolidWorks、AutoCAD3D或者

AutodeskInventor等專業三維建模軟件，這些軟件提供了全面的建

模功能，適用于結構設計和產品原型制作。

圖形渲染和查看軟件：如3dsMax或Blender,用來在完成建模

后進行效果渲染和轉場查看。

512MB至2GB的獨立顯卡（重視圖形渲染任務時尤其重要）。

500GB或更大容量的存儲空間，用于存儲和備份CAD模型以及

相關文件。

合適的顯示器：時尚的超寬顯示器可以提供更廣闊的查看空間，

有助于三維建模過程中的產品視圖和布局設計。

2.設備和軟件設置

確保你的計算機配置滿足CAD軟件的基本要求。CAD軟件通常需

要較高的處理器速度、足夠的內存以及一個適合繪圖的高分辨率顯示

器。對于三維建模，圖形處理單元（GPU）也很重要，因為它有助于

渲染復雜的圖形。

選擇一個適合初學者的CAD軟件。有些軟件專為三維建模而設計,

它們提供了一系列工具來創建和編輯三維模型。確保下載軟件的最新

版本以獲取最佳的體驗和最新的功能，在安裝過程中，確保遵循軟件

的安裝指南以確保正確安裝所有組件。

啟動CAD軟件后，你將看到一個包含多個工具欄、菜單和選項的

用戶界面。花一些時間熟悉這些界面元素的位置和功能，大多數CAD

軟件都有幫助文檔或教程，可以指導你了解如何執行基本操作和訪問

各種工具。這些工具可以幫助你完成從簡單的圖形繪制到復雜的三維

建模的各種任務。記住關注一些關鍵詞如：界面布局、工具欄、菜單、

快捷鍵等。了解這些元素將幫助你更高效地使用軟件，大多數CAD軟

件都提供了用戶自定義界面的選項，你可以根據自己的喜好調整界面

布局和工具設置，以便更有效地完成工作。熟練掌握軟件的基本操作

和工具使用是進行三維建模的關鍵，在這個過程中遇到任何問題都可

以查看幫助文檔或者搜索教程以解決問題。

2.1CAD軟件的選擇

了解不同CAD軟件提供的功能。一些軟件專注于二維繪圖，而另

一些則提供強大的三維建模、仿真和分析工具。對于初學者來說，建

議從功能全面且易于上手的軟件開始，如AutoCAD、SolidWorks或

SketchUpo

考慮軟件的兼容性非常重要，確保所選軟件能夠支持您所需的文

件格式，以便于文件的導入和導出。

CAD軟件的用戶界面應該直觀且易于操作。初學者應選擇那些提

供清晰布局、友好提示和易于自定義的工具的軟件。這樣的軟件能夠

降低學習難度，提高學習效率。

一個活躍的學習資源和社區支持系統對于CAD軟件的學習至關

重要。尋找那些擁有豐富教程、在線論壇和用戶群組的軟件，這將有

助于您在學習過程中獲得幫助和指導。

在選擇CAD軟件時，務必了解其許可證類型和價格。有些軟件提

供免費試用版，而其他則需購買許可證才能使用全部功能。根據您的

預算和學習需求，權衡各項因素以找到最適合您的軟件。

選擇合適的CAD軟件對于初學者來說至關重要。通過考慮軟件的

功能、兼容性、用戶界面、學習資源以及許可證等因素，您可以找到

一款適合自己需求的CAD軟件，并順利開始三維設計之旅。

2.2安裝和初始設置

注冊AutoCAD軟件：在安裝完成后，打開AutoCAD軟件，會彈出

一個注冊窗口。輸入您的電子郵件地址和產品密鑰，然后點擊“注冊”

按鈕。這將為您的AutoCAD軟件生成一個激活碼。請妥善保管此激活

碼，以便以后激活軟件。

初始設置：在激活AutoCAD軟件后，您需要進行一些基本的初始

設置。選擇“工具”“選項”，打開“選項”對話框。在對話框中，

您可以設置各種選項，例如界面主題、單位系統、快捷鍵等。根據您

的需求進行相應的設置。

創建新項目：接下來，我們將創建一個新的三維模型項目。選擇

“新建”“繪圖,，，打開一個新的繪圖窗口。在繪圖窗口中，您可以

看到一個空白的三維模型空間。您可以開始繪制您的三維模型V

2.3系統配置與優化

處理器（CPU）：至少是雙核處理器。對于更復雜的模型和操作，

四核或更多核心的處理器將更為理想。

內存（RAM）：至少8GB,16GB以上將能更好地處理大型設計任

務和多用戶共享設計。

顯卡（GPU）：支持OpenGL的標準圖形加速卡，至少是NVIDIA

GeForce660Ti或更高版本，AMDRadeonHD4850或更高版本的顯

卡性能會更佳。

磁盤空間：至少要有100GB的空余硬盤空間，用以存儲大型模型

數據和備份文件。

操作系統：推薦使用Windows10專業版或企業版，以確保最佳

的兼容性和性能。

定期更新操作系統、驅動程序和CAD軟件，以確保最佳性能和安

全性。

使用系統監視工具檢查CPU和GPU的使用情況，根據需要調整

電源計劃或更新驅動程序。

根據需要調整圖形設置，關閉不必要的可見性設置，如陰影和高

清紋理，以提高加載速度和內存使用效率。

在使用CAD軟件時，嘗試避免多任務操作，特別是在處理復雜模

型時丁這樣可以確保設備和軟件都能專注于單個任務，從而提高工作

效率。

優化系統配置后，您將發現CAD軟件的運行更為流暢，處理和可

視化大型模型的速度也將得到提升。在開始建立基本三維模型之前，

仔細檢查和調整配置，不僅有助于提高工作效率，也能夠減少因系統

問題導致的工作中斷。

3.三維建模基礎

在我們之前學習了基礎操作后，現在我們來探索如何用cad構建

基本的3D對象。需要了解CAD中常用的三維建模方法：

實體建模:這種方法通過將空間體積作為一個整體進行構建，我

們可以添加、移除、合并、切割實體，最終形成復雜的3D模型。常

見命令包括拉伸、旋轉、擠壓、殼體等等。

這種方法通過一系列的二維輪廓來定義三維形狀，類似拼圖一樣。

它適用于建模規則性較強的對象，例如箱體、管子等。常見命令包括

多邊形封閉、修補、偏心等等。

這種方法利用曲面方程式來繪制復雜的三維形狀，它們能夠表現

出更流暢、自然的曲線和曲面，例如車身、飛機翼等等。需要一定的

數學基礎才能掌握。

三種方法各自優缺點，選擇哪種取決于你要建模的對象特點和你

的建模經驗。

在本教程中，我們將主要介紹實體建模方法，因為它通俗易懂，

應用廣泛。

接卜來我們將學習如何使用實體建模命令，并通過打造一些簡單

的3D模型，鞏固你的三維建模基礎。

3.1三維建模概念

三維建模是計算機輔助設計（CAD）中的一個關鍵領域，它允許

設計師創建具有長、寬、高三個維度的物體模型。與傳統二維繪圖不

同，三維建模能夠提供更直觀和現實的視覺效果，這對于機械、建筑、

汽車和制造業等領域尤為重要。

坐標系：三維模型構建在X、Y、Z三維坐標系中。設計者通過指

定點、線、面和體在空間的精確位置來創建模型。

草圖：在三維設計中，草圖通常指創建面的基本線條，類似于二

維設計中的草圖。

約束和限制：為了保持模型的精確性與可行性，三維建模軟件通

常提供各種約束工具，如平行、垂直、對稱軸等。

實體建模與非實體建模：實體建模通過增、改、刪的方式來構建

具有物理屬性的完整實體；非實體建模主要通過草圖捕捉和約束來定

義輪廓，不創建實際的體面結構。

3D建模軟件提供了多種工具和技術來協助這些概念的實際應用，

包括但不限于截面、拉伸、旋轉、掃描和布爾運算等操作。對于初學

者來說，掌握這些基本概念是構建復雜三維模型的堅實基礎。

作為裘，在創建任何三維模型之前，埋解并運用這些核心概念對

于操作三維建模軟件至關重要。通過深入學習這些概念，并結合軟件

的強大功能，你將能在設計三角形、激光切割部件和其它三維物體時,

由淺入深地構建出精確的模型。

3.2工具欄和界面介紹

三維建模工具欄：這是進行三維操作的核心工具欄，包含創建三

維實體、曲面、網格等對象的工具。常見的操作如拉伸、旋轉、偏移

等都可以在這里找到。

視圖工具欄：用于調整視圖方向，展示三維模型的不同視角。包

括前視、后視、左視、右視等視圖選項。

修改工具欄：盡管修改工具欄主要與二維繪圖中的編輯操作相關,

但在三維建模過程中，也經常需要用到這些工具進行微調。移動、縮

放、旋轉等動作可能需要在三維空間中進行精確調整。

屬性面板：在三維建模過程中，屬性面板會顯示當前選中的對象

屬性，如尺寸、材料、顏色等。通過屬性面板可以修改這些屬性，從

而定制模型的外觀和性能。

導航立方體(NavigationCube)：位于視口底部的導航立方體

用于方便地改變觀察角度和視圖方向。用戶可以通過點擊并拖動立方

體來旋轉視圖，或者通過預設的快捷鍵直接切換到不同的預設視角。

坐標系(CoordinateSystem)：三維空間中的每一個點都有三

個坐標值(X、Y、Z),坐標系是確定模型位置和方向的基礎。在CAI)

軟件中，通常會在界面上顯示一個坐標系圖標，幫助用戶理解當前的

工作平面和方向。

圖層管理器和材質庫：這兩個工具對于構建復雜的三維模型至關

重要。圖層管理器用于組織和管理不同的對象，可以在不同的圖層上

創建和編輯對象，方便管理和修改。材質庫則提供了豐富的材料選項,

用于給模型賦予逼真的外觀。通過調整材質和紋理，可以讓模型看起

來更加真實和專業。

3.3基礎幾何體創建

在CAD（計算機輔助設計）軟件中，創建基礎幾何體是構建復雜

模型的第一步。本節將介紹幾種常用的基礎幾何體及其創建方法。

矩形是二維圖形中最基本的形狀之一，在CAD中，可以通過以下

步驟輕松創建一個矩形：

接著輸入并按回車鍵確認寬度，再次輸入并按回車鍵

確認長度。

橢圓是圓形的一種變體，通常用于表示橢圓形狀。創建橢圓的步

驟與圓形類似：

矩形的三維擴展即為三棱錐（金字塔形狀）。雖然它不是一個簡

單的幾何體，但它在三維建模中非常有用。創建三棱錐的步驟如下：

球體是三維空間中最基本的幾何體之一，在CAD中創建球體的步

驟如下：

通過掌握這些基礎幾何體的創建方法，你將能夠在CAD軟件中開

始構建自己的三維模型。隨著經驗的積累，你將能夠更靈活地運用這

些工具來創造出各種復雜的形狀和結構。

3.4尺寸與注釋

在CAD中，可以使用DIM命令來創建尺寸。選擇要添加尺寸的對

象，然后在命令行中輸入DIM并按回車鍵。指定尺寸的類型（例如線

性尺寸、徑向尺寸或角度尺寸）以及尺寸的起點和終點。輸入尺寸的

數值并按回車鍵完成尺寸的創建。

在CAD中，可以使用ANNOMAKEPT命令來創建注釋點。選擇要添

加注釋的對象，然后在命令行中輸入ANNOMAKEPT并按回車鍵。指定

注釋點的坐標值并按回車鍵完成注釋點的創建，使用TEXT命令來添

加注釋文本，指定文本的位置和內容。使用ANNOTATE命令將注釋點

和文本組合在一起，形成完整的注釋。

4.基本工具與操作

在本教程的第四部分，我們將深入了解CAD軟件中的基本工具和

操作方法，這些都是進行三維建模的基石。CAI）軟件如AutoCAD,

SolidWorks,或Revit提供了眾多工具，用于構建復雜的模型，但在

創建任何三維實體之前，了解這些基本要素是至關重要的。

在三維CAD程序中，首先需要了解的是圖元類型。基本三維圖元

包括點、線、平面和實體。由于這些幾何體是二維圖元的延伸，所以

我們首先需要了解如何在三維空間中操作它們。

實體建模是一種創建三維實體的基本方法，在CAD軟件中，可以

使用基本的建模工具如擠壓（extrude）、旋轉（revolve）、拉伸（sweep）

等來創建實體。這些工具允許用戶根據已有的二維圖元或草圖創建復

雜的三維形狀。

正確理解和使用坐標系統對于進行精確的三維建模至關重要。

CAD軟件通常使用笛卡爾坐標系，它由三個軸（X,Y,Z）組成，表

示空間的方向。用戶需要學會使用這些坐標軸來工作并定位圖元。

捕捉是一種技術，允許用戶使用軟件輔助來精確放置圖元。極軸

（也稱為動態極軸追蹤）是另一種強大的工具，它允許用戶鎖定圖元

和線段，以便在三維空間中進行精確的旋轉和定位°

在三維空間中，對象不僅可以在X、Y軸上移動，還可以在Z軸

上移動和基于X、Y軸的平面進行旋轉。學習如何在三維空間中操縱

對象是三維建模的關鍵技能之一。

CAD軟件的用戶界面通常提供多個視圖（如前視圖、側視圖、頂

視圖等）。了解如何管理這些視圖可以方便用戶在三維空間中查看和

操縱對象，并且可以同時查看不同角度的模型。

用戶應該能熟練使用CAD軟件的縮放、平移和旋轉工具（通常是

按住鼠標滾輪、按住Shift鍵移動鼠標、按住Ctrl鍵和Alt鍵進行

旋轉）來瀏覽三維模型。

通過切換不同的視圖模式，用戶能夠在三維空間中對對象進行準

確的操作，如刪除、修改或復制圖元。

在掌握了這些基本工具與操作之后，你就能更高效地在三維CAD

軟件中創建和修改模型，為更復雜的任務打下堅實的基礎。

4.1移動、旋轉、縮放工具

移動工具:用于將物體在空間中平移。點擊移動工具圖標，選擇

要移動的物體。然后鼠標移動到物體想要的新位置，并釋放鼠標即可

完成移動。工具條上的菜單中還有“相對移動”允許你基于物體原點

進行相對移動。

旋轉工具:用于圍繞指定軸線旋轉物體。點擊旋轉工具圖標，選

擇要旋轉的物體。膽擊指定旋轉軸線（通常是XY、XZ或YZ平面）,

再拖動鼠標旋轉物體到所需角度。你可以在旋轉過程中實時查看角度

變化。

縮放工具:用于改變物體的尺寸。點擊縮放工具圖標，選擇要縮

放的物體。單擊確定縮放比例，或者直接拖動鼠標縮放。鼠標指針朝

向你想放大或是縮小的方向。縮放工具可以保證物體比例不變，也被

稱為“正比縮放”。

這些工具讓你能夠更靈活地操控和修改物體，從而打造更精細的

模型。在接下來的練習中，我會指導你如何運用這些工具進行建模。

4.2繪制線和曲線工具

使用直線工具（快捷鍵：L）,您可以輕松繪制從一個點開始到

另一個點的直線段。對于三維建模，直線通常是構建平面、基本體和

其他復雜形狀的起點。

命令說明：輸入“LINE”然后選擇起點和終點，或者輸入兩點之

間的坐標。

多段線是由一系列相互連接的線段組成的圖形，可以創建比直線

具有更多靈活性的設計。多段線在直線的基礎上增加了線的寬度和樣

式變換的能力。

命令說明：輸入“PLINE”選擇起點和方向，繪制完線段后輸入

“C”標志關閉多段線。

圓弧是構建曲線的基本工具，可以通過圓心、端點、半徑等信息

定義。圓弧在三維建模中常用于建模曲面或平滑過渡面的曲線。

命令說明：輸入“ARC”然后根據模型的要求輸入圓心、起弧點

和終點，或者輸入圓線上的點。

圓是通過圓心和半徑或直徑來定義的曲線，繪制圓多用于確定設

計中的對稱軸或旋轉基準。

命令說明：輸入“CIRCLE”然后選擇圓心，輸入半徑或直徑進行

繪制。

樣條曲線是按照數據點平滑連接的曲線，適用于逼真模擬自然中

不太規則的曲線。在三維建模中，樣條曲線常用于復雜表面的設計。

命令說明：輸入“SPLINE”然后選擇系列的數據點，按回車結束

繪制。

在AutoCAD的三維模塊中，草圖繪制工具允許您構建幾何圖形的

基本輪廓，并利用后續的修改工具對這些基本形狀進行修改和完善。

命令說明：系統會自動引導您進入草圖繪制模式，您可以使用預

先準備好的工具（如線、圓弧、圓等）來繪制和修改草圖。

在三維環境中繪制線和曲線時，不僅要注意線段的長度、角度和

相對位置，還要注意觀察它們在三維空間中的透視和視覺表現°不斷

實踐和觀察，您將逐漸掌握在三維空間中準確繪制線條和曲線的技巧。

繪制時鐘的精確性是三維建模成功的關鍵之一，隨著您對各個命

令和工具越來越熟練，您將能夠創建越來越精細和復雜的幾何形狀，

為后續的三維建模，作打卜堅實的基礎。我們將探討如何操作這些工

具來完成復雜的實體定義，并介紹AutoCAD的直接建模功能和參數化

設計理念。

4.3圓、多邊形和極軸工具

在CAD軟件中進行三維建模時，熟練掌握圓、多邊形和極軸工具

的使用至關重要。這些工具不僅可以幫助您快速準確地繪制二維圖形,

而且是構建三維對象的基礎。

圓工具是CAD中最常用的繪圖工具之一。在三維建模中，圓的精

確繪制對于后續的三維曲面和實體構建至關重要。您可以通過指定圓

心的位置和半徑來繪制一個圓，還可以根據兩點確定圓或者通過繪制

切線和半徑來創建圓。軟件中的圓工具提供了多種編輯選項，允許您

調整圓的尺寸、位置以及形狀。

多邊形工具用于繪制具有多個邊的多邊形，在三維建模中，多邊

形常用于構建建筑物的墻體、地面等平面結構。您可以設定多邊形的

邊數，然后選擇相應的繪圖方法，如通過指定各頂點的位置來確定多

邊形的形狀。多邊形工具同樣提供了豐富的編輯選項，允許您修改多

邊形的尺寸和形狀。

極軸工具是一種輔助繪圖工具，可以幫助用戶更精確地定位繪圖

元素。在三維建模中，利用極軸工具可以方便地根據指定的角度和方

向繪制線段、圓弧等。通過設定極軸的交點和角度，您可以精確地控

制對象的定位和朝向。極軸工具尤其在需要按照特定角度構建復雜三

維結構時非常有用。

在實際操作中，您需要結合具體的應用場景和需求，靈活運用這

些工具進行三維建模。不斷練習和熟悉這些工具的使用方法，可以幫

助您更高效地創建精確的三維模型。了解各個工具之間的配合使用，

以及與其他CAD功能的結合使用，也是提高建模效率的關鍵。

4.4工作平面和參考平面

在CAD軟件中，工作平面和參考平面是創建和編輯三維模型時的

兩個重要概念。它們幫助用戶定義對象的位置和方向，從而實現精確

的建模。

工作平面是CAD中一個虛擬的平面，它提供了一個固定的參考坐

標系。用戶可以在這個平面上進行各種操作，如移動、旋轉和平移對

象。工作平面通常用于創建和編輯二維圖形，如墻體、門窗等。通過

選擇不同的視圖模式（如俯視圖、正視圖等），用戶可以輕松地在工

作平面上查看和編輯對象的形狀。

要創建一個新的工作平面，用戶可以在命令行中輸入“WEBORD”

并按照提示設置工作平面的位置和方向。用戶還可以通過右鍵點擊視

圖中的空白區域，然后選擇“插入平面”來創建一個新的工作平面。

參考平面是與特定對象相關聯的一個虛擬平面，它通常用于定義

對象的朝向、位置和縮放比例。在CAD中，用戶可以為每個對象創建

一個或多個參考平面，以便更好地管理和控制對象的幾何特征。

要創建一個參考平面，用戶需要在命令行中輸入“REFORM”并選

擇“創建參考平面”。用戶需要指定參考平面的原點、方向和距離，

然后按下回車鍵。創建參考平面后，用戶可以使用各種命令（如移動、

旋轉和平移）來操縱它，以便更好地適應模型的需求。

工作平面和參考平面是CAD中用于定義對象位置和方向的強大

工具。通過熟練掌握它們的使用方法，用戶可以更高效地創建和編輯

三維模型。

5.復雜三維模型的構建

在CAD入門教程中，我們已經學習了如何建立基本的二維圖形和

三維模型。我們將探討如何構建復雜的三維模型。

使用實體建模工具：CAD軟件通常提供了一系列實體建模工具，

如圓柱體、立方體、圓錐體等。通過組合這些基本形狀，您可以創建

復雜的三維模型。

掌握布爾運算：布爾運算是一種用于合并或相交兩個或多個三維

對象的方法。您可以使用“并集”、“交集”和“差集”等操作來創

建新的三維模型。

使用拉伸和旋轉操作：拉伸和旋轉操作可以改變三維對象的形狀

和大小。通過這些操作，您可以對現有的三維模型進行修改，以滿足

您的需求。

利用陣列功能：陣列功能允許您復制一個或多個物體到指定的位

置和角度。這對于創建復雜的三維結構非常有用。

學習曲面建模：曲面建模是一種創建三維表面的方法。通過使用

曲面建模工具，您可以創建各種復雜的曲面，如球體、圓柱體等。

了解剖面和透視：在繪制復雜三維模型時，了解剖面和透視的概

念非常重要。剖面是指從一個特定角度觀察物體的內部結構，而透視

則是指在二維圖紙上模擬三維空間的視覺效果。

使用約束和限制條件：約束和限制條件可以幫助您確保設計的準

確性和一致性。您可以設置尺寸約束，以確保某個部件的長度符合要

求。

參考其他設計：在構建復雜三維模型時，參考其他設計是非常有

幫助的。通過分析和學習其他人的設計，您可以學到新的技巧和方法,

提高自己的設計能力V

構建復雜三維模型需要時間和實踐，通過不斷地學習和嘗試，您

將能夠掌握更多的技巧和方法，創建出更加精美和實用的三維模型。

5.1使用基準面和掃描命令

在建立基本三維模型的過程中，首先需要設定基準面。基準面是

三維空間中的參考平面，用于確定模型的方位和方向。在CAD軟件中，

通常有三個主要的基準面，分別是上平面（XY平面）、前平面（XZ

平面）和左平面（YZ平面）。這些基準面通過坐標軸來標識，軸向

本文將在后續章節詳細介紹。

設定基準面的方法通常在視圖管理菜單中進行，用戶可以通過切

換視圖模式來自定義視圖，將視圖切換到特定的基準平面。這有助于

從不同角度觀察和設計模型。

一旦基準面被設定，即可開始使用掃描命令。掃描命令使得用戶

可以通過拖動或指定點的方式創建表面，在CAD軟件中，掃描命令可

能會有細微的差異，但基本原理是相似的。用戶可以通過在屏幕上拖

動鼠標來創建曲面，或者通過指定一系列點來創建平面。

在掃描過程中，用戶可以根據需要調整曲面或平面的形狀和大小。

這通常通過操縱控制點或輸入精確的尺寸來實現，掃描命令還可以用

于構造復雜的三維形狀，比如圓錐體、圓柱體和球體等，通過連續改

變曲率或旋轉形狀來進行.

為了完善三維模型的建立，還需要學會使用一些輔助工具和命令,

比如拉伸命令、掃略命令和旋轉命令。這些工具允許用戶通過利用現

有形狀或曲線來創建新的三維元素。在三維建模過程中，合理使用這

些工具可以顯著提高工作效率，幫助用戶快速構建復雜的幾何結構。

在實際操作中，學習如何有效地使用基準面和掃描命令是一個漸

進的過程，需要通過不斷的練習和探索來掌握。了解這些基礎操作將

使你在三維建模的道路上邁出堅實的第一步。

5.2布爾運算和組合體

在三維建模中，布爾運算可以用來組合、合并或移除不同的幾何

實體，為模型增添更多復雜性和細節。常用的布爾運算包括：

union（并集）：將兩個或多個物體合并成一個新物體的運算。每

個物體的所有表面都會保留，不會產生重合面。

intersection（交集）：將兩個或多個物體之間的共同部分提取

出來形成新物體的運算。

從一個物體中移除另一個物體的運算，結果物體是第一個物體除

去第二個物體的部分構成的。

在CAD軟件中，通常可以通過選擇布爾運算功能，然后選擇相

應的運算命令，以及需要進行運算的物體，實現以上操作。

利用布爾運算可以創建復雜的物體，例如將多個簡單的幾何形狀

組合、或移除一部分以形成獨特的形狀。

一些CAD軟件允許使用多個布爾運算鏈式操作，方便創建更加

復雜的組合體。

通過掌握布爾運算和組合體的概念，您可以更好地控制三維模型

的構建，創造出更具細節和創意的作品。

5.3約束與關系

等距約束（EQUALLENGTH）：保持兩個對象的等距關系，即使其

中一個對象移動時，兩者之間的距離依然相等。

垂直約束(PERPENDICULAR)：兩個對象之間保持垂直關系。

同心約束(CENTER)：約束兩個對象在圓心的同一位置或保持對

稱軸的共線關系。

在進行三維建模時，合理地應用這些約束可以極大地提高工作效

率和模型的準確性。假設您正在組裝一個三維的機械部件，一部分部

件需要保持精確的位置和角度相關性，這時就可以應用以下步驟來設

置約束：

啟動約束：在三維工具欄中，找到相應的約束工具圖標，點擊該

圖標以激活約束功能。

應用約束：根據提示，在對象上放置或選擇放置位置，使得對象

之間滿足特定的約束條件，加對齊、垂直等。

在AutoCAD的三維模塊中,關系(Relations)是指對象間的幾

何和約束聯系。在建模過程中，利用這些關系可以自動化處理復雜的

設計修改和參數化設計。

當您需要修改某個部件的尺寸時，通過指定某些對象之間保持特

定的關系(如兩個圓柱保持相同的高度)，AutoCAD能夠自動調整其

他依賴的對象，確保整個模型的比例和位置保持一致。

在三維模型建立過程中，可能會因為設計變化或錯誤而需要編輯

或解除已設定的約束。編輯約束可以通過三維工具欄的編輯工具來調

整，以更新約束參數。而要釋放約束，則可以選擇相關的約束圖標，

然后選擇需要解除約束的對象即可。

只是需要牢記，約束的解除可能會打亂模型中的既定關系，因此

在解除之前，務必要備份模型或者仔細檢查模型的其他依賴關系。

掌握和有效地使用約束與關系，是提高三維建模精度和效率的關

鍵。通過精確的設置約束和理解對象之間的關系，您可以創建一個既

美觀又結構堅固的三維模型。

5.4表面和紋理修改

在三維建模過程中，對模型表面的修改和添加紋理是使其更加生

動和真實的關鍵步驟。在這一部分，我們將學習如何對已經建立的模

型進行表面和紋理的修改。

在CAD軟件中，我們可以對模型的表面進行各種修改，包括平滑、

挖切、倒角等。這些修改可以使模型更加精細。

平滑表面：對于一些需要平滑過渡的地方，我們可以使用平滑工

具來修改表面，使其更加平滑。

挖切：有時候我們需要對模型進行挖切，以創建一些空洞或者開

□o這可以通過挖切工具來實現。

倒角：倒角工具可以用來修改模型的邊緣，使其看起來更加自然

和精細。

除了表面的修改，我們還可以給模型添加紋理，使其看起來更加

真實。在CAD軟件中，我們可以選擇各種預設的紋理，或者自定義紋

理。

預設紋理：軟件通常提供了一些預設的紋理供我們選擇。我們可

以根據模型的類型選擇合適的紋理。

自定義紋理：我們還可以使用自己的圖片作為紋理。這需要我們

準備一張合適的圖片，然后在軟件中選擇自定義紋理，并上傳圖片。

在添加紋理時，我們還需要考慮紋理的比例和位置。這需要我們

對模型的結構有深入的理解，以確保紋理的正確應用。

表面和紋理的修改是三維建模過程中的重要步驟，通過表面的修

改，我們可以使模型更加精細；通過添加紋理.，我們可以使模型看起

來更加真實。在實際操作中，我們需要根據模型的特點和需求，選擇

合適的修改和紋理。

6.制圖與渲染

圖層創建與管理：在開始繪圖之前，建議創建多個圖層，以便于

管理和編輯。每個圖層可以包含不同顏色、線型或材質的對象。

標注工具：使用CAD的標注工具可以在對象上添加標注，如尺寸

標注、圓弧標注等。

說明文字：可以在對象上添加說明文字，以便于描述對象的用途、

尺寸或其他重要信息。

剖面視圖：通過創建剖面視圖，可以將三維模型分解為更小的部

分，便于觀察和分析內部結構。

渲染引擎：選擇合適的渲染引擎，如OpenGL或DirectX,以獲

得更好的渲染效果。

材質與貼圖：為對象分配材質和貼圖，以增強其真實感。可以使

用CAD提供的材質庫或自定義材質。

光源設置：在渲染環境中設置光源，如點光源、方向光源或聚光

燈，以模擬真實世界的光照效果。

陰影效果：啟用陰影功能，使對象在光照下產生明暗對比，增強

立體感°

輸出格式：將渲染好的圖像或視頻導出為常見的文件格式，如

JPEG、PNG、MP4等，以便于分享和展示。

6.1視圖樣式和鏡像視圖

在這一部分，我們將探討如何自定義CAD軟件中的視圖樣式，以

及如何應用鏡像視圖的功能。必須了解視圖樣式是在CAD文件中顯示

圖紙的方式，它包括線條粗細、顏色、圖形顯示設置等。了解如何調

整這些設置是提高工作效率和使用CAD軟件的關鍵技能之一。

在新的一節課中，我們將學習如何根據需要調整CAD圖紙的視圖

樣式：

使用視圖樣式，這允許創建不同的視圖模板，以便快速更新圖紙

的外觀，甚至可以在團隊中共享這一模板。

調整顯示選項，例如顯示隱藏線、三維效果和材質映射，這有助

于在最終的設計項目中提供更直觀的3D渲染。

除了調整視圖樣式，CAD軟件提供了鏡像視圖的功能來創建圖紙

中對象的多份副本。以下是如何使用這一功能的步驟：

通過鏡像視圖功能，你可以快速創建具有對稱性的對象或重復的

對象，如建筑物的多個層次或產品設計的多個部分。掌握這些技巧將

幫助你更高效地工作，并能夠在設計過程中進行有效的溝通和協作。

我們鼓勵你實際操作這些步驟，以便更好地理解如何應用視圖樣

式和鏡像功能。你會發現這些技能不僅在建立基本三維模型時有用，

而且在涉及復雜項目和需要精確繪圖的其池各種情況下都極為重要。

6.2渲染設置和顯示器輸出

渲染是將三維模型轉換為可視化的二維圖像的過程。CAD軟件通

常提供多種渲染設置，可以控制圖像的外觀和效果。

渲染模式:常見的渲染模式包括“更快渲染”（即簡單的兩維投

影）和“高質量渲染”（需要更多時間，但生成更逼真的圖像）。根

據您的需要選擇合適的渲染模式。

燈光:燈光可以顯著影響渲染結果，您可以調整燈光顏色、強度、

位置等參數，以模擬不同的環境光源。

材質：不同的材料有不同的反射、折射特性，您可以為模型定義

不同的材質，例如金屬、木材、玻璃等，以獲得更真實的視覺效果。

分辨率:渲染國像的分辨率決定了圖像的細節程度。選擇合適的

渲染分辨率，既要保證圖像清晰，又要避免過度占用資源。

顯示器輸出：渲染后的圖像可以輸出到不同的物理設備，例如打

印機或顯示器。確保您的設置正確，以便圖像以預期的格式顯示。

學習和掌握渲染設置可以幫助您創造更專業的、更有吸引力的三

維圖像。

建議您在完成模型設計后，花一些時間探索不同的渲染設置，并

根據您的需求進行調整，以獲得最佳效果。

6.3構造線和裝配體

在CAD三維繪圖過程中，構造線和裝配體是構建復雜幾何模型的

關鍵工具。本節將詳細講解如何創建構造線和組成裝配體的基本步驟,

幫助初學者逐步提升對三維建模的理解與操作能力。

構造線是一種無窮長的直線，在三維空間中主要用來輔助設定參

考基準，如定義尺寸基準、線段中心或其他放置幾何對象的參考點。

構造線可用于定義各個元素之間的相對位置和對齊方式，是建立零件

和組件間關系的理想工具。

裝配體是CAD模式下零件和組件的集合體，通過將多個零件以特

定的關系組合在一起，可以簡化零部件的設計過程，并且便于設備的

模擬和測試。創建裝配體需要多加注意以下幾點：

打開裝配工作的環境，構件工具箱中一般會有“組件”或“布局”

的命令按鈕或圖標，這些工具可以幫助你添加和布局新組件。

可以定義零件之間的配合方式，如同心、平齊、對齊等，確保裝

配體各部件間無碰撞且結構可靠。

使用CAD內置的干擾檢查工具，可以評估裝配體中不同部分的空

間關系是否合理，及時發現和修正錯誤。

利用尺寸標注工具和角度測量工具，對裝配體各零件的位置進行

精確核實。

構造線和裝配體是CAD三維設計中的基礎而強大的工具，使用得

當能夠大大提升設計效率和工程質量。本節依據初學者易于理解的方

式，系統講解了相關的基礎操作和步驟，通過實踐練習，將進一步加

深對工具的運用技巧，從而建立堅實的業務基礎。

6.4外觀和渲染效果

在開始深入探討三維模型的外觀和渲染效果之前，首先需要理解

這兩個概念在CAD〔計算機輔助設計）中的重要性。外觀指的是模型

的可視化表現形式，包括顏色、紋理和材質等屬性。渲染效果則是通

過特定的軟件技術將模型的外觀呈現出來，使之具有真實感和立體感。

在建立基本三維模型的過程中，掌握如何設置和調整這些屬性至關重

要。

在CAD軟件中，通常可以在屬性管理器或者編輯菜單中找到外觀

設置選項。這里你可以調整模型的顏色、貼圖以及材質等。對于初學

者來說，可以先從簡單的顏色調整開始，了解如何改變不同部分的色

彩。可以逐步探索更復雜的材質和貼圖設置，使模型更具真實感。

渲染是制作高質量三維效果圖的關鍵步驟，在CAD軟件中，你可

以使用內置的渲染工具或者第三方插件來實現復雜的渲染效果。基本

的渲染設置包括燈光、陰影、反射和透明度等。初學者可以先從調整

燈光開始，了解不同燈光設置對模型的影響。可以嘗試添加陰影和反

射，使模型更加生動。

隨著模型的復雜性和細節的增加，渲染時間可能會變長。了解如

何優化渲染性能也是非常重要的，這包括合理選擇渲染質量、調整視

口設置以及使用高效的硬件和軟件來加快渲染速度。

通過實際案例來實踐外觀設置和渲染效果是非常重要的，你可以

從簡單的模型開始，逐步嘗試不同的設置和效果，直到熟練掌握這些

技巧。在實際項目中應用這些技能，將有助于提高你的設計質量和效

率。

我們學習了如何在CAD中設置和調整三維模型的外觀和渲染效

果。通過了解外觀設置、渲染技術、優化性能以及實踐應用，我們可

以創建出具有真實感和立體感的三維模型。這些技能對于設計師來說

是非常有用的，尤其是在需要呈現高質量效果圖的情況下。

7.項目實例

在本教程中，我們將通過一個簡單的三維建模項目來鞏固您所學

的知識。項目的內容是一個簡單的家具模型一一一個木制的桌子和一

個木制的椅子。通過這個項目，您將學會如何使用CAD軟件創建和編

輯三維實體。

啟動CAD軟件：首先，啟動您選擇的CAD軟件，并創建一個新的

工作文件。

設置圖層：為了方便后續操作，我們需要設置一些圖層。我們可

以創建一個“家具”用于存放所有的家具模型。

繪制桌子：在“家具”選擇“直線”繪制桌子的四條邊。選擇“圓

角”為桌子的四個角添加圓角。選擇“矩形”繪制桌面的矩形，并使

用“拉伸”工具將其轉換為三維實體。

繪制椅子：同樣地，在“家具”繪制椅子的四條腿。選擇“圓角”

為椅子的四個角添加圓角。選擇“矩形”繪制椅面的矩形，并使用“拉

伸”工具將其轉換為三維實體。

調整尺寸：根據需要，您可以調整桌子和椅子的尺寸，以適應您

的設計需求。

渲染和保存：完成所有編輯后，選擇“渲染”為桌子和椅子添加

光照效果。使用“保存”將項目文件保存到指定的位置。

7.1家具設計實例

本節教程將通過一個家具設計實例，幫助讀者掌握CAD軟件中進

行三維建模的基本步驟。我們將設計一個簡單的書架模型，在這個過

程中，我們將涉及創建二維草圖、二維到三維轉換、修改和細化模型、

以及賦予材質等內容。

啟動CAD軟件，創建一個新的工作圖板。我們將開始設計書架的

二維草圖。

草圖創建：選擇合適的工具，如“直線”和“圓角”開始繪制書

架的外輪廓。繪制兩個基準矩形，表示書架的前后平面，兩個斜面則

代表書架的上底和下底。

拉伸實體：選擇草圖，然后使用“拉伸”命令來將二維形狀轉換

為三維實體。指定適當的拉伸方向和尺寸，比如將前后的矩形拉伸成

盒子形狀。

細化：使用“切除”和“延伸”命令夾去除多余的材料，如鑲嵌

在書架內部的支撐結構。

調整尺寸：使用“移動”和“復制”命令微調模型的尺寸和位置,

保證各個部件之間對齊。

合并實體：如果模型中有重疊的部分，使用“合并”命令消除錯

誤的重疊。

選擇材質：根據書架的設計風格，選擇相應的木材、金屬或是其

他材料的紋理和顏色。

材質應用：將選定的材質應用到書架模型上，使用“貼圖”或“著

色”命令。

7.2建筑設計實例

本節將結合實際建筑設計案例，幫助您理解如何利用CAD工具搭

建基本的三維模型。我們以設計一座小型咖啡館為例，演示從平面圖

到立體的構建過程。

建立平面圖:根據已有設計稿或您的構思，利用直線、圓形、矩

形等工具在二維平面中繪制咖啡館的輪廓、墻壁、窗戶、門等幾何圖

形。

添加層級:利用CAD的層級功能，將不同的元素（例如墻壁、地

面、屋頂）分層設置，提高模型的組織和可管理性。

extrude體積:選擇平面圖上的圖形，利用擠出（extrude）工具

將它們轉化為三維立體模型。例如，將墻體圖形擠出相應的厚度，形

成墻體；將屋頂圖形擠出相應的高度，形成屋頂。

組合及修剪:利用合并（join）,分解（explode）等工具，將多

個圖形組合成更復雜的實體，并在需要的時候進行修剪，確保模型的

結構完整性。

添加細節:根據設計需要，可以使用不同的材料、紋理和顏色填

充模型的表面，使其更具真實感。可以添加家具、燈光等細節，提升

模型的視覺效果。

熟練掌握模型的定位及層級管理，可以幫助您構建更復雜且易于

編輯的模型。

通過這個實例，您將更深刻地理解CAD軟件的基本操作，掌握

3D建模的流程，為更進一步的建筑設計學習積累經驗。

7.3機械設計實例

在學習三維CAD軟件的初期階段，實踐經驗往往比理論知識更為

重要。本節將通過一個簡單的機械設計實例，展示如何在三維CAD軟

件中建立機械部件的設計原型。

設計目標：創建一個具有簡單轉軸功能的機械部件，該部件由兩

個圓柱形體組成，其中一個圓柱作為轉軸，另一個圓柱可在一定范圍

內圍繞轉軸旋轉。

步驟一:啟動三維CAD軟件（例如AutoCAD或SolidWorks）,

創建一個新的項目文件。

步驟二：在軟件界面中準備進行設計C在創建項目文件之后，您

可以訪問設計工具面板或菜單欄，根據軟件界面的不同，這些選項可

能位于頂部菜單或側邊欄中。

確保第二個圓柱體與轉軸圓柱的軸線距離適當，以便它們能夠按

照設計要求相對轉動。

使用機械設計工具或在軟件內部配置相應的定位和平移功能，以

確保圓柱體能夠精確地圍繞轉軸轉動。

使用零部件裝配功能將兩個圓柱體連接起來，并設置它們的相對

位置和運動關系.

對模型進行檢查，確保轉軸能夠支持設計中的旋轉負載，并且各

部件之間沒有干涉現象。

調整尺寸和參數設置以達到最佳設計效果，保證所有設計元素的

一致性和功能性。

通過這個實例，新手可以深入理解三維CAD軟件的基本操作和機

械設計的初步概念。實踐過程中，務必注重細節處理、幾何關系的確

認及軟件的輔助繪圖功能來保證設計的精確度和可行性。

7.4綜合項目挑戰

在掌握了CAD的基礎知識和技能后，你將面臨一個綜合項目挑戰,

這是檢驗你所學知識和技能的絕佳機會。這個項目要求你運用所學知

識，設計并構建一個復雜的三維模型。

選擇一個你感興趣的主題，例如建筑設計、機械制造或電子工程

等，并設計一個具有實際功能的三維模型。這個模型可以是某個物體

的簡化版或功能性的原型。

概念設計：首先，你需要進行概念設計，確定模型的整體布局和

主要特征。

詳細建模：根據概念設計，逐步細化模型，包括添加細節部分如

紋理、顏色和尺寸標注。

材料選擇與貼圖：為模型選擇合適的材質，并為其分配適當的貼

圖，以增強真實感。

燈光與渲染：設置合理的燈光效果，并調整渲染設置以獲得最佳

的視覺效果。

項目的完成度、模型的質量、細節處埋的精細程度、材質和貼圖

的真實性以及燈光和渲染的效果都是評估的關鍵因素。

通過這個綜合項目挑戰，你不僅能夠鞏固所學的CAD技能，還能

培養解決問題的能力和創新思維。

8.進階功能與技巧

我們將探討一些幫助你進一步提高CAD技能的進階功能和技巧。

這些功能讓三維建模更加靈活和強大，也為設計師和工程師提供了更

多的可能性。

使用偏移、拉伸、旋轉等高級工具，你可以創建更加復雜和詳細

的模型。了解如何恰當地結合這些操作可以極大地提高建模速度。

學習如何使用布爾操作（如相交、合并、相減）來創建復雜的幾

何形狀，這些操作對于創建復雜的組件或系統非常有用.

參數化建模允許你在設計過程中為形狀和尺寸添加約束。這意味

著你可以更改原始尺寸，整個模型將會自動調整以保持一致性。這對

于快速調整模型和減少誤差非常有用。

CAD軟件通常允許用戶創建和使用自定義工具。通過自動化常見

任務，自定義工具可以顯著提高工作效率。學習如何編寫腳本來創建

自定義工具，或者在CAD社區中尋找現成的工具是一個很好的開始。

為了更好地向客戶或團隊展示模型，渲染和動畫技術顯得尤為重

要。了解如何使用CAD軟件的渲染引擎或集成第三方渲染器，可以極

大地提高設計的表現力和吸引力。

CAD軟件通常可以通過插件或附加工具進一步擴展其功能。探索

這些選項可以提供額外的建模工具、優化操作或增強的用戶界面。

了解并遵循好的建模習慣對保持模型的質量和效率至關重要。適

當的網格質量和節點的分布可以減少渲染時間，而干凈的模型組織可

以幫助確保未來的修改不會帶來失真的風險。

在實際項目管理中,CAD軟件經常需要與其他人共享模型和數據。

學習如何使用版本的控制系統，如Teamwork,可以使團隊成員能夠

同時工作時保持數據的完整性。

在學習過程中，遇到問題是很常見的。利用官方的技術支持資源,

包括在線文檔、用戶手冊和知識庫，以及CAD論壇、社交媒體群組和

在線社區，可以快速解決難題并從其他用戶那里獲得靈感。

通過學習這些進階功能與技巧，你可以將CAD軟件的使用提升到

一個新的水平，從而打造出更加精準、精細和復雜的模型。記住實踐

是關鍵，所以在掌握理論知識后，嘗試應用這些技巧來增強你的技能。

8.1數據管理和重用

在CAD工作中，數據管理和重用至關重要，它可以提高工作效率,

保證設計的數據一致性和完整