处理 3D 主体的其他工具

调整 3D 模型的朝向和位置

将 MCAD 模型放置在元件封装附近后，即可调整其位置。通常需要重新调整 3D MCAD 模型的朝向，以适配封装。

有多种工具和功能可以帮助完成这一过程。

参考点和捕捉点

参考点和捕捉点提供了放置 3D 实体对象时的抓取位置。如果在 Preferences 对话框的 PCB 编辑器 – 常规页面 中启用了 Snap to Center 选项，则在单击并按住以移动对象时，光标会自动捕捉到最近的顶点、参考点或捕捉点。

通用模型的参考点是在设计该模型的 MCAD 软件中指定的。

捕捉点是用户定义的位置，允许在设计空间中移动对象时从该位置抓取对象。捕捉点通常指定在对象的边缘、角点或中心位置，例如引脚或安装柱的中心。 捕捉点用作 3D 对象上的参考标记，有助于将 3D 实体与 PCB 或 PCB 封装上的图元或其他捕捉点进行朝向调整或对齐。 任何 3D 实体都可以添加捕捉点，无论其模型类型是拉伸体、圆柱体、球体、链接/嵌入式模型（STEP、Parasolid、SOLIDWORKS），还是从工作区引用的 3D 模型。

可以在 Properties 面板的 Snap Points 区域中输入 X、Y 和 Z 坐标来添加捕捉点，也可以使用 Add Snap Points From Vertices 命令以交互方式添加。以交互方式添加捕捉点时，在 3D 模式下操作更方便。

添加捕捉点：

1. 按 3 切换到 3D 布局模式。
2. 选择 Tools » 3D Body Placement » Add Snap Points From Vertices 命令。

3. 如状态栏所示，下一步是 Pick the STEP model to add snap points to；单击以选择所需的 3D 实体对象。 光标将变为 3D 定位光标（蓝色六向光标）。

   Add Snap Points From Vertices 命令有两种模式（使用 Spacebar 在两种模式之间切换）：

   • 单击一个顶点，在该位置添加捕捉点；或
   • 单击两个不同的顶点，在它们的中点处添加捕捉点。使用此方法可以在元件引脚的中间位置添加捕捉点。
4. 按 Spacebar 选择所需的模式。
5. 单击一个顶点以定义捕捉点的位置。 在 3D 模型表面上移动 3D 光标。当靠近某个局部顶点时，3D 光标会自动吸附到该顶点。
6. 如果使用的是两次单击模式，请单击第二个顶点以定义第二个位置； 捕捉点将创建在两次单击位置的中点处。
7. 继续放置捕捉点，或右键单击或按 Esc 结束命令。

在 Properties 面板中查看所选模型的属性时，添加到该模型的捕捉点将列在 Snap Points 部分中。

3D 实体参考点和自定义捕捉点的可见性控件位于 视图配置面板的 System Colors 区域中。

3D 模型的中心捕捉

为提高向 3D 模型添加捕捉点的便利性和准确性，在定义捕捉点时会自动捕捉到以下位置：

• 所有孔的中心。
• 孔圆周上每隔 90° 的位置（与正交轴相交的点）。
• 边界线的中点。
• 模型的实体轴线。
• 两个捕捉点连线的中点（空格键模式）。

这些捕捉点是使用自动捕捉孔中心功能添加的。

在属性面板中调整模型朝向

调整模型朝向的一种有效方法是使用 Properties 面板的 3D 实体模式。由于可以通过键盘编辑数值，因此在以 3D 方式观察模型时，可以快速尝试不同的 X、Y 或 Z 值并调整朝向。键盘可用于：

• Ctrl+F – 翻转视图。
• M – 移动对象。
• J – 跳转到设计空间中的某个位置。
• R – 从 Jump 子菜单中选择 Reference（PCB 库编辑器的设计空间原点）。
• Enter – 应用刚刚在面板中输入的数值，并放置正在移动的模型。

这可用于绕各个轴旋转模型，以及沿 Z 轴升高或降低模型（如下方视频所示）。

可以使用 Properties 面板直观地调整模型朝向。

使用 3D 实体放置命令

软件提供了用于调整 3D 实体朝向和位置的命令。

调整 3D 实体的朝向和位置

此功能要求您选择 3D 模型表面上的三个锚点，然后指定 PCB 上的三个参考点，使各个捕捉点分别与对应的参考点重合。这种方法不一定需要预先放置捕捉点，因为可以使用 3D 模型上的任意顶点。

操作步骤如下：

1. 切换到 3D 布局模式（快捷键： 3）。
2. 从主菜单中选择 Tools » 3D Body Placement » Orient and Position 3D Body 命令。
3. 状态栏会提示您选择一个模型； 单击要重新定位的通用模型。
4. 光标将变为 3D 定位光标（蓝色六向光标），系统会提示您在 3D 模型上选择点。此时需要依次选择三个锚点。理想情况下，应选择精确的参考位置，例如预先定义的模型参考点，或位于引脚中心的捕捉点。状态栏会指示当前正在选择第几个锚点。请注意，状态栏会显示当前光标下顶点或捕捉点的数字参考值——用户定义的捕捉点数值较小，从 2 开始； 留意此数值有助于确定正确的单击位置。有关添加捕捉点的更多信息，请参阅定义捕捉点一节。
5. 选好三个锚点后，下一步是按相同顺序在封装上选择这三个锚点应放置的位置。选择这三个位置时，请参考状态栏的提示。请注意，光标在设计空间中移动时为蓝色，但位于焊盘等对象的中心时会变为绿色。
6. 单击第三个锚点位置后，软件会尝试使这三个位置相互匹配，模型的朝向和位置随之改变。随后命令结束。

移动后，所选 3D 实体的旋转值和离板高度将显示在 Properties面板中。您可以根据需要调整这些值，以微调放置位置。

下面的视频演示了此过程。

演示调整通用模型朝向过程的视频。

定位 3D 实体

此功能使用两个 点完成定位：先在 3D 模型上选择一个点，再在电路板/封装上选择一个对应的点。此方法不一定需要预先放置捕捉点，因为可以使用 3D 模型上的任意顶点。

操作步骤如下：

1. 切换到 3D 布局模式（快捷键： 3）。
2. 从主菜单中选择 Tools » 3D Body Placement » Position 3D Body 命令。光标将变为十字光标，系统会提示您选择要定位的 3D 模型。
3. 将光标移至目标 3D 模型上并单击，或按 Enter。光标将变为 3D 定位光标（蓝色六向光标），系统会提示您在 3D 模型上选择一个点。
4. 将 3D 光标移至某个顶点或捕捉点上并单击，或按 Enter，以定义主锚点。这是 3D 模型的 anchor point，用于与电路板/封装上的锚点精确重合。
5. 此时光标将变为两个蓝色圆锥（选择模式），系统会提示您在电路板/封装上选择一个点。
6. 将光标移至所需位置并单击，或按 Enter，以定义主锚点的目标位置。这是重新定位实体时，3D 模型主锚点将移动到的目标点。
7. 在电路板/封装上选定目标点后，3D 模型将相应地重新定位。

设置实体高度

此功能用于调整所选 3D 实体相对于电路板/封装顶面的高度。

操作步骤如下：

1. 切换到 3D 布局模式（快捷键： 3）。
2. 从主菜单中选择 Tools » 3D Body Placement » Set Body Height 命令。光标将变为十字光标，系统会提示您选择要定位的 3D 模型。此功能支持所有 3D 模型类型。  
3. 将光标移至目标 3D 模型上并单击，或按 Enter。光标将变为 3D 定位光标（蓝色六向光标），系统会提示您在 3D 模型上选择一个点。
4. 将 3D 光标移至 3D 模型上的某个顶点 （或捕捉点）上并单击，或按 Enter，以指定模型上需要设置其相对于电路板/封装高度的点。

5. 将出现 Choose Height Above Board Top Surface 对话框。此时，您需要指定模型上的该点在 Z 方向上的位置：位于 Board Surface，或与 3D 模型当前所在板面的表面保持 Custom 距离。

6. 如果需要自定义高度，请选择 自定义，并 输入 3D 模型上指定点 相对于电路板/封装表面的所需高度（正值或负值）。

   
   Choose Height Above Board Top Surface 对话框

7. 单击 OK ，3D 模型将相应地沿 Z 方向重新定位。

将面与电路板对齐

此功能用于定位所选 3D 实体， 使其选定的面与电路板/封装表面对齐。

操作步骤如下：

1. 切换到 3D 布局模式（快捷键： 3）。
2. 从主菜单中选择 Tools » 3D Body Placement » Align Face With Board 命令。光标将变为十字光标，系统会提示您选择要对齐的 3D 模型。
3. 将光标移至要对齐的 3D 模型上并单击，或按 Enter。模型将变为透明。
4. 在 3D 模型上移动光标以查找所需的面。当光标下方存在平坦表面时，该表面将变为不透明，并显示细蓝色边框。
5. 找到合适的面后，单击或按 Enter ，所选面将与电路板/封装表面对齐。

在 PCB 编辑器中执行 3D 碰撞检查

3D PCB 编辑器最强大的功能或许就是能够执行 3D 碰撞检测。除了检测常规的元件间碰撞，您还可以放心地将一个元件放置在另一个元件下方，或检查装配好元件的电路板能否正确装入外壳。

碰撞检测依赖于 元件间距设计规则。添加元件间距设计规则，即可在 X、Y 和 Z 平面上检查包含 3D 实体对象的元件之间是否发生碰撞。这样便可以检查上下叠放的元件之间的间距。您可以定义多条规则，以满足不同的间距要求。请注意，设计规则检查不会检测 3D 实体对象是否穿过电路板。

这是一条二元规则，即它会检查 between 这组对象与那组对象之间的关系。

可以定义多条元件间距设计规则，以精确控制碰撞检测过程。

默认情况下，会显示违反规则的对象以及这两个对象之间的距离。要查看对象之间最小间距的确切位置，请在元件间距设计规则中启用 Show actual violation distances 选项。

碰撞检测会在您操作时实时进行。此动画中应用的规则如上一张图片所示，它允许按钮主体放置在 LCD 下方。

您还可以导入产品外壳，并执行 3D 间距检查 （将光标悬停在下方图片上）。

对于刚柔结合设计，可以交互式地折叠电路板，这非常适合检查电路板在安装状态下的间距。

在设计规则中引用 3D 模型

要充分发挥设计规则系统的作用，了解如何合理设置设计规则的作用范围非常重要。规则作用范围定义了该规则所针对的对象集合。例如，使用 InPolygon 关键字限定作用范围的规则，将应用于电路板上所有多边形中的所有图元。要针对某个特定多边形中的对象，应使用 InNamedPolygon('PolygonNameHere') 关键字。

如果您正在创建针对特定元件的规则，可以使用查询关键字 InComponent('ComponentDesignatorHere')。该规则的作用范围将涵盖元件 C1 内的所有对象，包括焊盘、丝印层走线、3D 模型等。

如果您只希望规则针对元件中的 3D 模型，可以在设计规则中使用 id 关键字。例如，在上方视频中，LCD 是一个独立的子装配体，其位号为 LCD1。该元件中使用的 3D 模型的 ID 值为 LCD_2x16，如下方第一张图片所示。要使用此 ID，可以按照下方第二张图片所示配置规则。

可以使用 3D 实体标识符限定设计规则的作用范围 ，使其仅针对元件的 3D 模型。

从 PCB 库中提取 3D 模型

如果 3D 模型（STEP、Parasolid® 和 SOLIDWORKS®）已嵌入 PCB 库文档（*.PcbLib）中的 2D 封装模型，PCB 封装 编辑器提供了一个用于提取这些模型的工具。操作步骤如下：

1. 打开要从中提取 3D 模型的 PCB 库。
2. 从主菜单中选择 Tools » Extract 3D Models 命令。
3. 在弹出的 Generate 3D Model Files from PCB Libraries 对话框中，指定生成文件的存储位置——可以是源 PCB 库所在位置的子文件夹（ Specify the destination for output files 选项）， 也可以是其他位置的指定文件夹（ In the specified dicrectory 选项）。如果指定的文件夹已存在，则直接使用；如果不存在，则会创建该文件夹。选择（）以指定输出文件的存放目录。
4. 也可以选择 Overwrite existing files——在生成新文件时，覆盖已有的同名 3D 模型文件。
5. 按需设置选项后，点击 OK。随后将开始生成文件，完成后会弹出确认对话框，显示已生成的 3D 模型文件数量。

使用提取工具从 PCB 库生成的 3D 模型文件示例。

将 3D 模型上传至已连接的工作区

Altium Designer 与已连接的 工作区配合使用，可创建和管理工作区 3D 模型。工作区 3D 模型 的使用方式与基于文件的链接式 3D 模型类似，可以保存一个 3D 模型文件 ，然后通过附加到标准 2D 封装上的 3D 实体进行引用。

通过上传相应的模型文件，可以创建 3D 模型条目的新修订版。此操作 有多种方式——更多信息请参阅将数据上传至条目的新修订版。

上传的模型文件支持以下格式：

• STEP 文件（*.step；*.stp）
• Parasolid 文件（*.x_t；*.x_b）
• SolidWorks 零件文件（*.sldprt）

请注意，从 Windows 资源管理器将多个 3D 模型文件拖放到 Explorer 面板进行上传时，会打开 Release Manager 对话框。

Release Manager 对话框

更新工作区 3D 模型

如果需要更改存储在工作区 3D 模型中的 3D 模型，请将所需的新模型上传到该工作区 3D 模型中，新模型将存储在该工作区 3D 模型的下一修订版中。

更新相关封装

当您更改 3D 模型并将更改上传为工作区 3D 模型的新修订版时，所有使用该模型的工作区封装实际上都已过时，因为它们仍在使用之前的修订版。大多数情况下，您会希望重新保存这些工作区封装，并更新相应的模型链接，以使用最新的可用修订版。为简化此过程，工作区与 Altium Designer 配合，可在上传 3D 模型的最新修订版时更新相关封装。

上传后，如果当前有任何封装引用该 3D 模型，将弹出一个对话框，询问您是否要更新这些工作区封装。

随后，PCB 封装 文档将在其关联的临时编辑器中打开（以便直接编辑）。当多个封装使用该 3D 模型时，不会分别打开各个 PCB 封装，而是会打开一个包含所有受影响的 PCB 2D/3D 元件模型的文档。

将模型的 3D 实体更新为引用工作区 3D 模型的最新修订版后（如有需要），从主菜单中选择 Save to Server 命令（快捷键：Ctrl+Alt+S），将修改后的模型保存为目标工作区中相应工作区封装的新修订版。

浏览 PCB 设计中使用的 3D 实体

在 PCB 面板的 3D Models 模式下，其三个主要区域将发生变化，以反映当前 PCB 设计的 3D 实体层次结构（从上到下依次为）：

• Component Classes
• 与元件类关联且具有相关 3D 实体对象的特定 Components，或自由模型（未安装在 PCB 上、自由放置的 3D 实体）
• 每个元件或自由模型的各个 3D 实体 Models

双击面板 Components 区域中的元件条目（或右键单击，然后选择 Properties），打开 Properties 面板的元件模式，您可以在其中详细编辑其属性。同样，双击面板 Models 区域中的模型条目（或右键单击，然后选择 Properties），打开 Properties 面板的 3D 实体模式，您可以在其中编辑完整的 3D 实体属性。

PCB 面板可用于选择 3D 模型的显示属性。  图标表示不同的透明度级别，从 100%（隐藏）到 0%（不透明），以 25% 为步长递变。您可以选择多个元件，并使用 Highlighted Models 选项一次性对它们应用相同的显示设置。

图标可用于启用或禁用对包含 STEP 模型的 3D 对象类型进行的设计规则检查。单击该图标一次可取消选中（或禁用）此功能，单击两次可选中（或启用）此功能。

正在将所选模型设置为 75% Opacity。您也可以选择多个模型并一次性进行更改。