第 8 章
创建面域与图案填充

本章主要介绍图形转换为面域的方法、图案填充的使用方法以及绘制圆环、宽线、二维填充图形的方法。通过本章的学习，应该完成以下学习目标： 
 掌握将图形转换为面域的方法
 熟悉图案填充的使用
 了解圆环、宽线和二维填充图形的绘制方法
8.1  将图形转换为面域
面域是具有边界的平面区域，它是一个面对象，内部可以包含孔。虽然从外观来说，面域和一般的封闭线框没有区别，但实际上面域就像是一张没有厚度的纸，除了包括边界外，还包括边界内的平面。
在AutoCAD 2008中，可以将由某些对象围成的封闭区域转换为面域，这些封闭区域可以是圆、椭圆、封闭的二维多段线和封闭的样条曲线等对象，也可以是由圆弧、直线、二维多段线、椭圆弧、样条曲线等对象构成的封闭区域。
8.1.1  创建面域
选择【绘图】|【面域】命令(REGION)，或在【面板】选项板的【二维绘图】控制台中单击【面域】按钮，然后选择一个或多个用于转换为面域的封闭图形，按下Enter键后即可将它们转换为面域。因为圆、多边形等封闭图形属于线框模型，而面域属于实体模型，因此它们在选中时表现的形式也不相同，图8-1所示为选中椭圆与椭圆形面域时的效果。
此外，选择【绘图】|【边界】命令(BOUNDARY)，打开【边界创建】对话框，可以定义面域。在【对象类型】下拉列表框中选择【面域】选项，如图8-2所示，创建的图形将是一个面域，而不是边界。
在AutoCAD 2008中，创建的面域总是以线框的形式显示，用户可以对面域进行诸如复制、移动等编辑操作。但在创建面域时，如果系统变量DELOBJ的值为1，AutoCAD在定义了面域后将删除原始对象；如果系统变量DELOBJ的值为0，则不删除原始对象。
此外，如果要分解面域，可以选择【修改】|【分解】命令(EXPLOVE)，将面域的各个环转换成相应的线、圆等对象。
        
图8-1  选中椭圆与椭圆形面域时的效果             图8-2 【边界创建】对话框
8.1.2  对面域进行布尔运算
布尔运算是数学上的一种逻辑运算，在AutoCAD绘图中对提高绘图效率具有很大作用，尤其当绘制比较复杂的图形时。布尔运算的对象只包括实体和共面的面域，对于普通的线条图形对象无法使用布尔运算。
在AutoCAD 2008中，选择【修改】|【实体编辑】子菜单中的相关命令，对面域进行布尔运算，它们的功能如下所示：
● 【并集】命令(UNION)  创建面域的并集，此时需要连续选择要进行并集操作的面域对象，如图8-3(a)所示，按下Enter键即可将选择的面域合并为一个图形并结束命令，如图8-3(b)所示。
● 【差集】命令(SUBTRACT)  可以创建面域的差集，使用一个面域减去另一个面域，如图8-3(c)所示。
● 【交集】命令(INTERSECT)  可以创建多个面域的交集即各个面域的公共部分，此时需要同时选择两个或两个以上面域对象，然后按下Enter键即可，如图8-3(d)所示。

图8-3  面域的布尔运算
8.1.3  从面域中提取数据
面域对象除了具有一般图形对象的属性外，还具有作为面对象所具备的属性，其中一个重要的属性就是质量特性。
在AutoCAD 2008中，选择【工具】|【查询】|【面域/质量特性】命令(MASSPROP)，并选择要提取数据的面域对象，然后按下Enter键。这时系统将自动切换到【AutoCAD文本窗口】，并从中显示选择的面域对象的数据特性，如图8-4所示。

图8-4  在【AutoCAD文本窗口】中显示选择面域中的数据
当命令行显示【是否将分析结果写入文件？[是(Y)/否(N)] <否>:】提示时，询问用户是否要将分析结果保存到一个文件中。此时，按下Enter键可结束命令操作；如果输入Y，可将分析结果存入文件，这时将打开【创建质量与面积特性文件】对话框，通过该对话框可以确定文件保存的位置与文件名称。
例8-1  绘制图8-5所示的图形。

图8-5  使用面域绘制图形
 在【面板】选项板的【二维绘图】控制台中单击【矩形】按钮，以点(100,100)为角点，绘制一个长为108，宽为21的矩形。
 重复步骤，以点(1001.5,123)为角点，绘制一个长为105，宽为2的矩形，如图8-6所示。
 在【面板】选项板的【二维绘图】控制台中单击【镜像】按钮，以大矩形的水平中线为镜像线，对小矩形进行镜像操作，如图8-7所示。
       
      图8-6  绘制矩形                         图8-7  镜像矩形
 在【面板】选项板的【二维绘图】控制台中单击【矩形】按钮，以点(103,93.5)为角点，绘制一个长为4，宽为34的矩形，如图8-8所示。
 在【面板】选项板的【二维绘图】控制台中单击【阵列】按钮，打开【阵列】对话框，设置阵列的行为1，列为17，行偏移为0，列偏移为6，对矩形进行矩形阵列操作，如图8-9所示。
 选择【绘图】|【面域】命令，并在绘图窗口中选择所有的图形，然后按Enter键，将其转换为面域。
 选择【修改】|【实体编辑】|【并集】命令，并选择所有的面域，按Enter键，即可得到经过并集运算后的新面域，如图8-5所示。
   
图8-8  绘制矩形                       图8-9  矩形阵列操作
8.2  使用图案填充
在AutoCAD中，经常要重复绘制某些图案以填充图形中的一个区域，从而表达该区域的特征，这样的操作称为图案填充。图案填充的应用非常广泛，例如，在机械工程图中，图案填充用于表达一个剖切的区域，有时使用不同的图案填充来表达不同的零部件或者材料。AutoCAD 2008增强了图案填充的功能，可以更高效地创建和编辑图案填充。
8.2.1  设置图案填充
选择【绘图】|【图案填充】命令(BHATCH)，或在【面板】选项板的【二维绘图】控制台中单击【图案填充】按钮，打开【图案填充和渐变色】对话框的【图案填充】选项卡，如图8-10所示，可以设置图案填充时的类型和图案、角度和比例等特性。

图8-10 【图案填充和渐变色】对话框
1. 类型和图案
在【图案填充】选项卡的【类型和图案】选项区域中，可以设置图案填充的类型和图案，各选项的功能如下所示：
● 【类型】下拉列表框：设置填充的图案类型，包括【预定义】、【用户定义】和【自定义】3个选项。如果选择【预定义】选项，可以使用AutoCAD提供的图案；如果选择【用户定义】选项，则需要用户临时定义图案，该图案由一组平行线或者相互垂直的两组平行线组成；如果选择【自定义】选项，可以使用事先定义好的图案。
● 【图案】下拉列表框：设置填充的图案。当在【类型】下拉列表框中选择【预定义】选项时，该下拉列表框才可用。可以根据该下拉列表框中的图案名选择图案，也可以单击其后的按钮，在打开的【填充图案选项板】对话框中进行选择。该对话框有4个选项卡，分别对应4种类型的图案类型，如图8-11所示。
● 【样例】预览窗口：显示当前选中的图案样例。单击所选的样例图案，也可打开【填充图案选项板】对话框选择图案。
● 【自定义图案】下拉列表框：当填充的图案采用【自定义】类型时，该选项才可用。可以在下拉列表框中选择图案，也可以单击其后的按钮，从【填充图案选项板】对话框的【自定义】选项卡中进行选择。

图8-11 【填充图案选项板】对话框
2. 角度和比例
在【图案填充】选项卡的【角度和比例】选项区域中，可以设置用户定义类型的图案填充的角度和比例等参数，各选项的功能如下所示：
● 【角度】下拉列表框  设置填充的图案旋转角度，每种图案在定义时的旋转角度都为零。
● 【比例】下拉列表框  设置图案填充时的比例值。每种图案在定义时的初始比例为1，可以根据需要放大或缩小。如果在【类型】下拉列表框中选择【用户定义】选项，该选项则不可用。
● 【双向】复选框  当在【图案填充】选项卡中的【类型】下拉列表框中选择【用户定义】选项时选中该复选框，可以使用相互垂直的两组平行线填充图形；否则为一组平行线。
● 【相对图纸空间】复选框  决定该比例因子是否为相对于图纸空间的比例。
● 【间距】文本框  设置填充平行线之间的距离，当在【类型】下拉列表框中选择【用户自定义】选项时，该选项才可用。
● 【ISO笔宽】下拉列表框  设置笔的宽度，当填充图案采用ISO图案时，该选项才可用。
3. 图案填充原点
在【图案填充】选项卡的【图案填充原点】选项区域中，可以设置图案填充原点的位置，因为许多图案填充需要对齐填充边界上的某一个点。该选项组中各选项的功能如下：
● 【使用当前原点】单选按钮  选择该单选按钮，可以使用当前UCS的原点(0,0)作为图案填充原点，如图8-12左图所示。
● 【指定的原点】单选按钮  选择该单选按钮，可以通过指定点作为图案填充原点。其中，单击【单击以设置新原点】按钮，可以从绘图窗口中选择某一点作为图案填充原点；选择【默认为边界范围】复选框，可以以填充边界的左下角、右下角、右上角、左上角或圆心作为图案填充原点；选择【存储为默认原点】复选框，可以将指定的点存储为默认的图案填充原点，如图8-12右图所示。

图8-12  图案填充原点特性
4. 边界
在【图案填充】选项卡的【图案填充原点】选项区域中，包括添加拾取点、选择对象、等按钮，它们的功能如下所示：
● 【添加：拾取点】按钮  以拾取点的形式来指定填充区域的边界。单击该按钮，AutoCAD将切换到绘图窗口，可在需要填充的区域内任意指定一点，系统会自动计算出包围该点的封闭填充边界，同时亮显该边界。如果在拾取点后系统不能形成封闭的填充边界，则会显示错误提示信息。
● 【添加：选择对象】按钮  单击该按钮将切换到绘图窗口，可以通过选择对象的方式来定义填充区域的边界。
● 【删除边界】按钮  从边界定义中删除以前添加的任何对象。如图8-13所示删除最大的圆形边界效果对比图。
● 【重新创建边界】按钮  用于重新创建图案填充边界。如图8-14所示。
    
图8-13  填充孤岛                      图8-14  重新创建边界
● 【查看选择集】按钮  查看已定义的填充边界。单击该按钮，切换到绘图窗口，此时已定义的填充边界将亮显。
5. 选项及其他功能
在【图案填充】选项卡的【选项】选项区域中，【关联】复选框用于创建其边界时随之更新图案填充，即调整边界时，自动调整图案填充的范围；【创建独立的图案填充】复选框用于指定图形的每个填充区域都是一个独立的对象，在修改一个区域的图案填充时，不会改变所有其他图案填充；【绘图次序】下拉列表框用于指定图案填充的绘图顺序，图案填充可以放在图案填充边界及所有其他对象之后或之前。
此外，在该选项卡中，单击【继承特性】按钮，可以将现有图案填充或填充对象的特性应用到其他图案填充或填充对象；单击【预览】按钮，可以关闭对话框，并使用当前图案填充设置显示当前定义的边界，单击图形或按Esc键返回对话框，右击或按Enter键接受该图案填充。
例8-2  绘制图8-15所示的圆波导管。
 在【面板】选项板的【二维绘图】控制台中单击【矩形】按钮，绘制一个长为80，宽为60的矩形。
 选择【绘图】|【圆弧】|【起点、端点、半径】命令，以矩形的左下角点为起点，以底边中点为端点，绘制半径为25的圆弧，如图8-16所示。
                
图8-15  绘制圆波导管                      图8-16  绘制圆弧
 在【面板】选项板的【二维绘图】控制台中单击【旋转】按钮，将所绘制的圆进行弧旋复制操作，旋转的角度为180°，如图8-17所示。
 在【面板】选项板的【二维绘图】控制台中单击【镜像】按钮，以矩形的底边为镜像线，对旋转后的圆弧进行镜像操作，如图8-18所示。
 在【面板】选项板的【二维绘图】控制台中单击【修剪】按钮，对图形进行修剪操作，如图8-19所示。
 在【面板】选项板的【二维绘图】控制台中单击【图案填充】按钮，打开【图案填充】对话框，在【图案填充】选项卡中，单击【图案】下拉列表框后面的按钮打开【填充图案选项板】对话框。在ANSI选项卡中单击ANSI35选项，然后单击【确定】按钮，关闭【填充图案选项板】对话框。
         
图8-17  旋转圆弧                图8-18  镜像圆弧
 在【图案填充和渐变色】对话框的【比例】下拉列表框中，输入比例100，然后单击【拾取点】按钮，切换到绘图窗口，并在图形中需要填充的图形内部单击，选择填充区域，如图8-20所示。
 按Enter键返回【图案填充和渐变色】对话框，单击【确定】按钮，则填充效果将如图8-15所示。
          
图8-19  修剪图形             图8-20  选择填充区域
8.2.2  设置孤岛
在进行图案填充时，通常将位于已定义好的填充区域内的封闭区域称为孤岛。单击【图案填充和渐变色】对话框右下角的按钮，将显示更多选项，以设置孤岛、边界保留等信息，如图8-21所示。
在【孤岛】选项区域中，【孤岛检测】复选框用来控制是否检测内部闭合边界(孤岛)，如果不存在内部边界，则指定孤岛检测样式没有意义；孤岛显示样式包括【普通】、【外部】和【忽略】3种方式。
● 【普通】方式：从最外边界向里画填充线，遇到与之相交的内部边界时断开填充线，遇到下一个内部边界时再继续绘制填充线，系统变量HPNAME设置为N。
● 【外部】方式：从最外边界向里画填充线，遇到与之相交的内部边界时断开填充线，不再继续往里绘制填充线，系统变量HPNAME设置为O。
● 【忽略】方式：忽略边界内的对象，所有内部结构都被填充线覆盖，系统变量HPNAME设置为I。
在【边界保留】选择区域中，选择【保留边界】复选框，可将填充边界以对象的形式保留，并可以从【对象类型】下拉列表框中选择填充边界的保留类型，如【多段线】或【面域】选项等。
在【边界集】选项区域中，可以定义填充边界的对象集，即AutoCAD将根据这些对象来确定填充边界。默认情况下，系统根据【当前视口】中的所有可见对象确定填充边界。也可以单击【新建】按钮，切换到绘图窗口，然后通过指定对象类定义边界集，此时【边界集】下拉列表框中将显示为【现有集合】选项。

图8-21  展开的【图案填充和渐变色】对话框
在【允许的间隙】选项区域中，通过【公差】文本框设置允许的间隙大小。在该参数范围内，可以将一个几乎封闭的区域看作是一个闭合的填充边界。默认值为0时，对象是完全封闭的区域。
在【继承选项】选项区域用于确定在使用继承属性创建图案填充时图案填充原点的位置，可以是当前原点或源图案填充的原点。
8.2.3  使用渐变色填充图形
在AutoCAD 2008中，可以使用【图案填充和渐变色】对话框的【渐变色】选项卡创建一种或两种颜色形成的渐变色，并对图案进行填充，如图8-23所示。
● 【单色】单选按钮：选择该单选按钮，可以使用从较深着色到较浅色调平滑过渡的单色填充。此时，AutoCAD显示【浏览】按钮和【色调】滑块。其中，单击【浏览】按钮将显示【选择颜色】对话框，从中可以选择AutoCAD索引颜色、真彩色或配色系统颜色，显示的默认颜色为图形的当前颜色；通过【色调】滑块，可以指定一种颜色的色调(选定颜色与白色的混合)或着色(选定颜色与黑色的混合)。
● 【双色】单选按钮：选择该单选按钮，可以指定两种颜色之间平滑过渡的双色渐变填充，如图8-24所示。
    
    图8-23  【渐变色】选项卡      	          图8-24  使用渐变色填充图形
● 【角度】下拉列表框：相对当前UCS指定渐变填充的角度，该选项与指定给图案填充的角度互不影响。
● 【渐变图案】预览窗口：显示当前设置的渐变色效果，共有9种效果。
8.2.4  编辑图案填充
创建了图案填充后，如果需要对图案填充进行修改，可选择【修改】|【对象】|【图案填充】命令(HATCHEDIT)，然后在绘图窗口中单击需要编辑的图案填充，打开【图案填充编辑】对话框，如图8-25所示。利用该对话框，可以修改图案、比例、旋转角度和关联性等，并且能够添加、删除和重新创建边界等。注意，只能修改在【图案填充编辑】对话框中可用的特性。
从图8-25所示的对话框可以看出，【图案填充编辑】对话框和【图案填充和渐变色】对话框的内容相同，在此不再介绍。
在为编辑命令选择图案时，系统变量PICKSTYLE起着很重要的作用，其值有4种：
● 0：禁止编组或关联图案选择。即当选择图案时仅选择了图案自身，而不会选择与之关联的对象。
● 1：允许编组选择，即图案可以被加入到对象编组中，这是PICKSTYLE的默认     设置。
● 2：允许关联的图案选择。
● 3：允许编组和关联图案选择。
将PICKSTYLE设置为2或3时，如果选择了一个图案，将同时把与之关联的边界对象选进来，有时会导致一些意想不到的结果。例如，如果仅想删除图案，但结果是将与之相关联的边界也删除了。

图8-25  【图案填充编辑】对话框
8.2.5  分解图案
图案实际上是一种特殊的块，这种块被称为【匿名】块。因此，无论其形状有多复杂，它都是一个单独的对象。用户可使用【修改】|【分解】命令来分解一个已存在的关联图案。
当图案被分解后，它将不再是一个单一对象，而是一组组成图案的线条。同时，分解后的图案也就失去了与图形的关联性，因此，用户将无法使用【修改】|【对象】|【图案填充】命令来编辑它。
8.3  绘制圆环、宽线与二维填充图形
在AutoCAD中，圆环、宽线与二维填充图形都属于填充图形对象。在绘制时，如果要显示它们的填充效果，可以使用FILL命令，并将填充模式设置为【开(ON)】。
8.3.1  绘制圆环
绘制圆环是创建填充圆环或实体填充圆的一种便捷方式。在AutoCAD中，圆环实际上是由具有一定宽度的多段线封闭形成的。
选择【绘图】|【圆环】命令(DONUT)，并且指定它的内径和外径，然后通过指定不同的圆心来连续创建直径相同的多个圆环对象，直到按Enter键结束命令。如果要创建实体填充圆，此时应将内径值指定为 0。
例8-3  绘制一个内径为20，外径为25的圆环，如图8-27所示。

图8-27  绘制圆环
 选择【绘图】|【圆环】命令。
 在命令行的【指定圆环的内径 <0.500>:】提示下，输入20，圆环的内径设置为20。
 在命令行的【指定圆环的外径 <5.000>:】提示下，输入25，圆环的外径设置为25。
 在命令行的【指定圆环的中心点或 <退出>:】提示下，在绘图窗口中指定一点作为圆环的中心点，绘制的圆环如图8-27所示。
 按Enter键，结束圆环绘制命令。
8.3.2  绘制宽线
绘制宽线需要使用TRACE命令，该命令的使用方法与【直线】命令的使用方法相似，但绘制的宽线图形却类似填充四边形。在执行TRACE命令后，需要指定宽线的宽度、起点及下一点，可根据需要继续指定下一点，直到按Enter键结束命令。
在AutoCAD 2008中，如果要改变宽线的宽度，可以先选择该宽线，然后拉伸其夹点即可，如图8-28所示。
  
图8-28  改变宽线宽度
8.3.3  绘制二维填充图形
在AutoCAD 2008中，选择【绘图】|【建模】|【网格】|【二维填充】命令(SOLID)，可以绘制三角形和四边形的有色填充域。
绘制三角形实体填充区域时，首先选择【绘图】|【建模】|【网格】|【二维填充】命令，接着依次指定三角的三个角点，最后按下Enter键直到退出命令即可，其结果如图8-29所示。
同样，使用【绘图】|【建模】|【网格】|【二维填充】命令也可以绘制四边形实体填充区域，但是，如果第3点和第4点的顺序不同，得到的图形形状也将不同，如图8-30所示。
         
图8-29  绘制三角形实体填充区域      图8-30  第3点和第4点的顺序将影响实体的形状
本 章 小 结
本章介绍了图形转换为面域的方法、图案填充的使用方法以及绘制圆环、宽线、二维填充图形的方法等基本内容，通过本章的学习，读者应该对创建面域和图案填充有个基本的了解，通过实训部分的第15.3节可以强化对填充图案操作的训练，以巩固所学知识。
习　　题
填空题
1.            是封闭区域形成的2D实体对象，可将它看成一个平面实心区域。
2. 在中文版AutoCAD 2008中，可对面域执行3种布尔运算，分别是           、           、
           。
3. 图案填充的类型包括           、           和           。
4. 在进行图案填充时，通常将位于一个已定义好的填充区域内的封闭区域称为           。
5. 在设置“孤岛”选项时，可以指定在最外层边界内填充对象的方法，其中包括           、
           、            3种方式。
选择题
6. 在中文版AutoCAD 2008中，可以使用(    )种渐变填充方法来填充封闭区域。
A. 4		B. 6      	C. 8		 D. 9
7. 在中文版AutoCAD 2008中，【孤岛显示样式】有(    )。
A. 普通、外部和忽略			B. 普通、内部和忽略
C. 内部、外部和忽略				D. 普通、内部和外部
8. 在下列图形中，属于【孤岛显示样式】中【外部】的是(    )。
A. 						B. 
C. 						D. 
9. 系统变量设置为(  )时，如果选择了一个图案，将同时把与之关联的边界对象选进来，导致意想不到的结果。
A. 0      B. 1       C. 2        D. 3
简答题
10. 在AutoCAD 2008中，对面域可以执行哪几种布尔运算，并简述它们的功能？
11. 在AutoCAD 2008中，如何使用渐变色填充图形？
12. 在AutoCAD 2008中，如何设置图案填充？
13. 如何绘制二维填充图形？
上机操作题
14. 使用面域绘制图8-31所示的零件(图形尺寸读者可自行确定)。
          
图8-31  使用面域绘制图形
15. 绘制如图8-32所示的房屋平面图，并对其进行填充。
    
图8-32  绘制房屋平面图并进行填充
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中文版AutoCAD 2008机械制图简明教程




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