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AutoCAD 三維建模實戰 06:長方體、三維陣列與差集打造多孔立方體

本習題透過長方體建立基礎幾何體,結合三維矩形陣列批量生成孔洞特徵,再以差集(SUBTRACT)布爾運算完成扣除,並示範 HIDE(HI)消隱指令 驗證模型正確性。適合強化三維實體操作邏輯與指令熟練度。

核心指令速查

  • BOX / 長方體:建立實體箱體
  • 3DARRAY / 三維陣列:矩形陣列(行、列、層)
  • SUBTRACT / 差集:從主體扣除工具體
  • HIDE / HI:二維線框模式消隱,快速檢視內部結構

詳細建模步驟

1. 環境設定與基礎立方體

  1. 啟動 AutoCAD,點選「西南等軸測視圖」按鈕切換視角。
  2. 執行 BOX 指令,繪製邊長 50 的正立方體(指定角點 → 輸入長、寬、高均為 50)。

切換至西南等軸測視圖
繪製 50x50x50 立方體

2. 消隱檢視與小立方體定位

  1. 輸入 HI 執行消隱,確認立方體外觀正確。
  2. 再建一邊長 10 的小立方體,定位於大立方體底面中心(端點捕捉至大立方體底面中心點)。

消隱視圖
小立方體定位

3. 三維矩形陣列生成孔洞陣列

  1. 選單 修改 → 三維操作 → 三維陣列,或輸入 3DARRAY。
  2. 選取小立方體為對象,設定:
    行數=3、列數=3、層數=3
    行距=20、列距=20、層距=20
  3. 完成後形成 27 個小立方體規則分佈於大立方體內部。

三維陣列對話框
設定行列層數
設定間距

4. 第一次差集:貫穿孔洞初形成

  1. 執行 SUBTRACT(差集),先選大立方體(主體),再選全部 27 個小立方體(工具體),按 Enter 確認。
  2. 輸入 HI 消隱檢視,此時大立方體內部已形成 3×3×3 孔洞陣列,但中心三孔尚未貫通。

選取主體
選取工具體
首次差集結果

5. 繪製三向貫穿長方體並二次差集

為打通 X、Y、Z 三向中心孔,需在三個方向各建一長方體貫穿整體:

  1. X 向長方體:尺寸 50 × 10 × 10,角點對齊中心孔一端。
  2. Y 向長方體:尺寸 10 × 50 × 10,角點對齊中心孔另一端。
  3. Z 向長方體:尺寸 -10 × 10 × -50(負值表示負向延伸),貫穿上下。

X向長方體
Y向長方體
Z向長方體
三向長方體就位

  1. 再次執行 SUBTRACT,主體選已扣孔大立方體,工具體選三個貫穿長方體。
  2. 最終 HI 消隱或執行著色(SHADE/RENDER)、啟用三維動態觀察器(3DORBIT) 旋轉檢視,確認三向孔洞完全貫通。

二次差集選取主體
選取三向長方體
著色視圖
三維動態觀察驗證貫通

關鍵技巧總結

  • 消隱指令兩用:HIDE/HI(二維線框消隱)與視圖工具列著色模式消隱不同,前者適合快速檢視線框結構。
  • UCS 覺察:長方體長寬高對應 UCS 的 X/Y/Z 軸,建模前確認坐標方向可避免尺寸輸入錯誤。
  • 差集順序:永遠「先選主體,後選工具體」,記住「從誰減去誰」。
  • 陣列規劃:三維陣列的行列層間距直接決定孔洞間距,預先計算可一次到位。
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