处理挤压、球形和圆柱形 3D 体

虽然建议通过放置通用 3D 模型来使用 3D 实体对象，因为这样可以在 PCB 上准确、详细地呈现元件，并在 PCB 编辑器中进行更准确的 3D 碰撞检测，但 3D 实体对象也可用于放置拉伸、球形和圆柱形的 3D 实体。可放置的简单 3D 实体对象有三种：

放置拉伸、球形或圆柱形 3D 实体对象

直接放置

在 PCB 编辑器和 PCB 封装编辑器中，均可通过以下方式放置拉伸、球形和圆柱形 3D 实体对象：

• 从主菜单中选择 Place » Extruded 3D Body 命令。
• 在 Active Bar 上找到并使用“拉伸 3D 实体”命令（）。

要放置拉伸、球形或圆柱形 3D 实体对象：

1. 启动命令后，光标将变为十字形，并进入默认放置模式，即放置拉伸 3D 实体对象。
2. 按 Tab 暂停放置，并显示处于 3D 实体模式的 Properties 面板。设计空间中将出现暂停按钮浮层（），表示您可以访问 Properties 面板中的字段。
3. 在 Properties 面板的 Identifier 字段中输入 3D 实体的名称。此项为可选项；放置多个 3D 实体时，标识符有助于区分这些实体，也可根据需要在设计规则中用于指定此 3D 实体。
4. 选择所需的 Board Side；通常将其设置为 Top。在 PCB 库编辑器中，封装是针对电路板顶面构建的；如有需要，可在 PCB 设计过程中将其翻转到底面。
5. 选择要放置 3D 实体的机械 Layer。元件类型的机械层应与另一个机械层配对，以便在将元件从电路板顶面翻转到底面时，其机械细节（例如 3D 实体）能够移至配对的机械层。机械层在 视图配置面板的 Layers and Colors 选项卡中配对。有关更多信息，请参阅该面板的说明页面。
6. 从可用形状中选择 3D Model Type：Extruded、Cylinder 或 Sphere。
7. 每种形状都必须先定义尺寸才能放置。如果所选形状为：
   • Extruded——则定义 Overall Height。
   • Cylinder——定义 Height 和 Radius。
   • Sphere——定义 Radius。
8. 在面板的 Display 区域中，单击 Color 按钮设置颜色，并根据需要调整 Opacity。
9. 完成编辑后，单击暂停按钮浮层，返回设计空间。
   • 如果形状为 Cylinder 或 Sphere：
     1. 光标将在设计空间中移动，并附带一个矩形；单击即可放置 3D 实体。
     2. 右键单击或按 Esc 结束 3D 实体对象的放置。
   • 如果形状为 Extruded，光标将进入就绪状态，以便定义拉伸 3D 实体的多边形底面形状：
     1. 单击以定义第一个顶点。
     2. 移动光标，准备放置第二个顶点。默认情况下，每次单击会放置两条边，并在两条边之间形成用户定义的拐角形状。有关更多信息，请参阅下文的拉伸 3D 实体放置模式部分。
     3. 继续移动鼠标并单击，以放置更多顶点。
     4. 放置最后一个顶点后，右键单击或按 Esc 闭合并完成 3D 实体的放置。无需手动闭合 3D 实体，软件会自动连接起点与最后放置的点，完成该形状。

拉伸 3D 实体放置模式

放置拉伸 3D 实体时，有五种可用的拐角模式，其中四种还包含拐角方向子模式。在放置过程中：

• 按 Shift+Spacebar 循环切换五种可用的拐角模式。
• 按 Spacebar 在两种拐角方向子模式之间切换。
• 在任一圆弧拐角模式下，按住  或  键可缩小或增大圆弧。同时按住 Shift 键可加快圆弧尺寸的调整速度。
• 按 1 快捷键，在 每次单击放置两条边和  每次单击放置一条边之间切换。在第二种模式下，虚线边称为 look-ahead segment。
• 按 Backspace 键可移除最后一个顶点。

拉伸 3D 实体对象；请注意 2D 和 3D 视图中显示的参考点。

从闭合形状创建

为了加快使用 3D 实体构建元件外形的过程，软件可以根据封装中检测到的闭合形状创建一系列拉伸式 3D 实体对象。如果元件具有不规则形状，且该形状已体现在封装的元件丝印图形中，此功能会很有帮助。您还可以在封装的机械层上添加其他对象，然后利用这些对象创建更多 3D 实体对象， 例如创建引脚。

下图展示了一个 TO-92 晶体管封装。其中，绘制在顶层丝印层上的轮廓用于在所选的 3D 实体层对（在对话框中称为 Registration Layer）上定义晶体管主体。此外，还在一个机械层上创建了三个小正方形（每个正方形由四条线组成），用于在 所选的 3D 实体层对上定义元件引脚，具体设置如下方的对话框图所示。

可以使用封装中已有的对象创建新的 3D 实体对象。

要根据封装中的形状创建 3D 实体对象，请运行 Tools » Manage 3D Bodies for Current Component 命令，随后将打开 Component Body Manager 对话框。 通过此对话框，您可以查看元件当前使用了哪些 3D 实体，以及哪些尚未使用。您可以根据需要向元件添加实体或从中移除实体。实体可分为三种不同类型：

• 手动放置的 3D 实体（在其描述中称为 Component Body）。
• 软件根据边界矩形自动创建的矩形形状。
• 软件根据设计图元自动创建的闭合多边形形状。

您还可以修改实体的其他属性，例如高度、实体投影、定位层、颜色和不透明度。 请注意，Body State 列显示将使用四个形状来创建 3D 实体对象。

按要求定义好元件的 3D 实体后，点击 Close 按钮即可应用更改。

软件可以根据已有对象的形状创建 3D 实体对象。

使用此对话框时的注意事项：

• 检测算法会提供以下两种形状之一：根据边界矩形创建的矩形形状，或沿图元所构成轮廓生成的多边形形状（如果走线/圆弧的端点重合，则沿其中心线描绘）。
• 要根据已有对象创建 3D 实体，请点击 Body State 列中的蓝色文本。
• Overall Height 默认采用封装的 Properties 面板中定义的 Height。
• 对于向下穿过电路板的元件引脚，请将 Body Projection 设置为 Bottom Side。
• 点击对话框中的 Close 按钮时，会创建 3D 实体对象。如果当前显示已设置为 3D 模式，您可能需要刷新显示（End 快捷键）、切换到 2D 后再切回 3D，或者在 View Configurations 面板的 View Options 选项卡中将 Show 3D Bodies 选项在 Off 和 On 之间切换，才能看到新对象。
• 要编辑 PCB 封装编辑器中当前打开的活动 PCB 封装库内所有元件的 3D 实体， 请从主菜单中选择 Tools » Manage 3D Bodies for Library 命令。
• 要在 PCB 编辑器中使用此对话框编辑 3D 实体，可以从主菜单中选择 Tools » Manage 3D Bodies for Components on Board 命令，或右键点击元件并从上下文菜单中选择 元件操作 » 管理 3D 实体 。

• 使用 Tools » Manage 3D Bodies for Components on Board 命令（在 PCB 编辑器中）或 Tools » Manage 3D Bodies for Library 命令（在 PCB 封装编辑器中）打开此对话框时，对话框顶部会显示 Components 区域。此区域列出活动库中的每个元件封装（在实际设计中，此处会列出电路板上的所有元件）。每个条目都会显示位号（仅在设计端可用）、封装名称、高度和源库信息。

  此外，还会显示一个额外的 Batch Update 选项卡。 此选项卡可用于快速为所有元件或选定元件批量添加 3D 实体对象。您可以定义用于检测和创建 3D 实体的搜索条件，以及用于定义 3D 实体属性的条件。按要求定义好批处理的所有选项后，点击 Execute Batch Update 按钮。系统将对参与处理的每个元件执行搜索；检测到并创建 3D 实体形状后，将按照所定义的属性条件把该实体添加到元件中。在此模式下，更改会在执行批量更新时应用。

• 此对话框可让您在同一位置管理元件的所有 3D 实体，无需为每个 3D 实体单独打开 Properties 面板。

从选定图元创建

除了以交互方式放置 3D 实体外，还可以从一组构成闭合形状的现有走线、圆弧和实心区域对象创建 3D 实体。当模型较简单时，这是一种非常合适的方法。要从现有闭合形状定义 3D 实体：

1. 选择构成闭合形状的所有图元。
2. 单击 Tools » Convert » Create 3D Body From selected primitives。

无论所选走线位于哪个图层，都会根据这些图元构成的闭合边界在顶层创建 3D 实体。这意味着您可以在机械层上定义形状。请注意，区域创建后，原先选中的图元仍会保留，并保持选中状态。3D 实体的边界沿边界走线对象的中心线生成，且该 3D 实体不会被选中。

由于 Create 3D Body From selected primitives 算法使用所选对象的中心线，因此相接对象的终点和起点必须完全重合（位于相同的 X、Y 坐标）。否则，将出现 Confirm 对话框，指出算法失败的位置，并允许您指示算法尝试改用对象的边缘来定义 3D 实体。只要所选对象之间略有重叠，此选项就应能创建一个 3D 实体，其边缘沿所选对象的外边缘生成。

图形化编辑

图形化编辑方式允许您直接在设计空间中选择已放置的 3D 实体对象，并以图形化方式更改其大小、形状或位置。

对于拉伸型 3D 实体，单击对象即可将其选中并进入编辑模式。3D 实体对象的外形由一系列边定义：每条边的两端各有一个端点顶点，以白色实心方块表示（下图中的 A）；中间有一个中心顶点，以白色空心方块表示（下图中的 B）。每个端点顶点表示两条边的交汇位置。

您可以使用标准的多边形形状编辑技巧来编辑形状。

编辑多边形对象时，有三种可用的编辑模式：Slide/Miter、Incurvate（圆弧）和 Move。按下 Shift+Spacebar 可在这三种模式之间循环切换，从而 while dragging a vertex or an edge 更改当前模式。

• Slide/Miter – 单击并按住边或中心顶点可滑动该边；单击并按住端点顶点可对拐角进行斜切。
• Incurvate – 单击并按住边或中心顶点可将该边弯曲为圆弧；单击并按住端点顶点可将拐角变为圆弧（圆弧斜切）。
• Move – 单击并按住边或中心顶点可将该边拆分为两条边；单击并按住端点顶点可自由移动该拐角。

编辑过程中，您还可以：

• Ctrl+click and hold 在边上远离编辑控制点的任意位置 执行此操作，以插入新顶点。
• 要移除顶点，请单击并按住该顶点， 然后按 Delete 键。
• 单击 3D 实体上远离编辑控制点的任意位置， 然后拖动以重新定位。拖动时，可以旋转或镜像 3D 实体：
  • 按 Spacebar 可逆时针旋转 3D 实体，按 Shift+Spacebar 可顺时针旋转。Rotation Step 的大小在 Preferences 对话框的 PCB 编辑器 – 常规页面中定义。
  • 按 X 或 Y 键可沿 X 轴或 Y 轴镜像 3D 实体。

转换为 STEP

可将选中的 拉伸型/圆柱形/球形 3D 实体对象转换为 STEP 模型。STEP 模型会自动嵌入设计文件。要转换独立的 3D 实体对象，请在设计空间中将其选中，然后右键单击并从上下文菜单中选择 Convert To STEP 命令。如果未选中对象或选中了多个对象，该命令将不可用。对象转换为 STEP 后，将无法再在设计空间中调整其大小。

如果需要绕 X 轴或 Y 轴旋转拉伸型对象，请将其转换为 STEP。

拉伸型、球形或圆柱形 3D 实体对象的参考点

拉伸型、球形或圆柱形 3D 实体对象具有参考点 或原点。

• 对于圆柱形和球形对象，参考点是对象在 X-Y 平面上的圆形轮廓的中心点。
• 对于拉伸型对象，从上方观察时，参考点位于 ^{X 长度}/₂、^{Y 长度}/₂ 处。
• Properties 面板中的 X/Y Location 显示的就是此参考点在设计空间中的位置。

拉伸型、球形和圆柱形 3D 实体对象都有参考点，如图所示。请注意，参考点的指示线较短， 因此可能不会延伸到对象之外。

为拉伸型 3D 实体添加纹理

拉伸型对象还可以在最上表面叠加图像， 使电路板在 3D 视图中更加逼真。添加 Texture File 后，它会自动拉伸以覆盖 3D 实体的整个上表面，如下图所示。 请注意，纹理文件链接到库文件或电路板文件。

支持的纹理文件格式包括：*.bmp；*.dds；*.dib；*.hdr；*.jpg；*.pfm；*.png；*.ppm；以及 *.tga。

可以为拉伸型 3D 实体对象添加纹理或徽标。

您可以在 Properties 面板的 3D Body 模式中，通过更改 Center 位置、Size 和 Rotation 设置来进行调整。

当编辑器处于 3D 布局模式时，您还可以从主菜单中选择 Tools » 3D Body Placement » Move Texture Location 命令，修改与所选拉伸型 3D 模型关联的纹理对象的位置。 启动命令后，光标将变为蓝色圆锥（表示 3D 选择模式），系统会提示您选择一个已关联纹理的拉伸型 3D 实体。将光标移到所需的 3D 实体上，然后单击 或按 Enter。再次单击 或按 Enter ，通过纹理最近的角点将其“拾取”。将纹理移动到所需位置，然后单击 或按 Enter 完成放置。在移动过程中，当纹理仍附着在光标上时，可以执行对象移动的标准附加操作（Spacebar/Shift+Spacebar 用于旋转，X 或 Y 用于镜像，方向键用于微调纹理位置）。

另外，您也可以使用鼠标单击并拖动，移动选中的拉伸型 3D 实体中的纹理。