计算机辅助绘图
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数，屏幕、视区及图形管理 • 二维图形裁剪： • 区域填充：多边形填充、种子填充、填充
函数 • 图形模式下的文本：
图形模式下字体的装入、文本设置、文本的调 准，屏幕上输出文本，汉字文本的输出方法
计算机辅助绘图
二维图形变换
• 二维图形的矩阵方法：
矩阵和齐次坐标、平移，旋转比例，对称，错 切，复合
• 简单的动画程序设计
2004 5. 刘子建.现代CAD基础与应用技术，湖南大学出版社。 6．汪勇等.AutoCAD辅助工程绘图. 西南交通大学出版社.2003
7. 丁绪东.张桂青.AutoCAD2004 实用教程
计算机辅助绘图
绪论：CAD概念
• 一） CAD概念
计算机图形：用计算机生成、处理和显示图形的学科；由几何 数据和几何模型，利用计算机进行显示并存储，并可以进行修 改、完善以及有关操作的过程； • 图象处理：将客观世界中原来存在的物体影象处理成新的数字 化图象的相关技术；如CT扫描、X射线探伤等； • 模式识别：对所输入的图象进行分析和识别，找出其中蕴涵的 内在联系或抽象模型；如邮政分检设备、地形地貌识别等； • 计算几何：研究几何模型和数据处理的学科，讨论几何形体的 计算机表示、分析和综合，研究如何方便灵活、有效地建立几 何形体的数学模型以及在计算机中更好地存贮和管理这些模型 数据；
计算机辅助绘图
计算机图形的发展历史
• 图形硬件设备：
计算机图形学起源于麻省理工学院50、60年代 伺服机构实验室 1952年世界上第一台数控铣床的原型。1957年美国空军将第一批三坐
标数控铣床装备了飞机工厂。大型精密数控绘图机也同时诞生。APT数 控加工自动编程语言 1964年孔斯曲面成就现代计算机辅助几何设计技 术 光笔交互式图形显示器 1962年 刷新式随机扫描图形终端 IBM 2250显 示器 1964年
• 图形软件层次结构
零级图形软件
✓ 设备驱动程序 输入、输出 面向系统
一级图形软件
✓ 生成基本图形元素、设备管理
二级图形软件
✓ 建立图形结构 定义、修改、输出图形
三级图形软件
✓ 解决某类应用问题
计算机辅助绘图
图形软件的发展
• 基本（支撑）图形软件、应用图形软件
基本图形软件
✓ 内容：系统管理 、定义输出基本图素及复合图素图形 、图形变 换(几何变换、开窗、裁剪)、实时输入处理、交互处理
• 考试形式：开卷 • 考核方式：
考试70%，上机20%，平时成绩＋出勤10%
计算机辅助绘图
课程教学设计
• 教材：
杜忠友.计算机辅助设计与绘图技术 AutoCAD教程.中国铁道出 版社 , 2006年8月
• 参考资料（含参考书、文献等）：
1. 和青芳.计算机图形学原理及算法教程清华大学出版社，2002. 2.朱方生.计算机图形学.武汉大学出版社.2005.8 3. 刘衍聪.CAD技术基础。石油大学出版社。2005 4. 中文AutoCAD 2005经典实例百分百，西北工业大学出版社。
应用图形软件:Visual FoxPro, WinZip，Winrar，Word， Excel，FrontPage，HTML，PowerPoint，AutocAD， 3ds max，PhotoShop，3ds VIZ，Solid Works，Solid Edge,CAXA，Inventor,UGNX,Protel Dxp,Catia,Cordraw, 等。
计算机辅助绘图
课程教学设计
• 教学目的及要求：
了解计算机图形学理论，与计算机绘图的实践结合，通过学习,在计 算机理论与交互式图形软件设计之间架起一座桥梁，使学习者通过 掌握理论,可以自如使用某种实用绘图软件实现领域内专业知识的计 算机图形表达。
• 教学安排：
课堂讲授16学时；上机16学时；共计32学时
计算机辅助绘图
计算机图形学课程内容
• 图形学发展历史，研究内容，应用，图形软件标 准化
• 计算机绘图的硬件系统： • 显示处理器，显示器，绘图机，打印机 • 基本图形元素的生成算法： • 生成直线的DDA算法 • 生成直线的Bresenham算法 • 绘圆弧的正负法
计算机辅助绘图
二维图形的生成
• 字符屏幕与图形屏幕 • C语言图形函数：颜色控制，线型、绘图函
• 图形系统的功能
计算、存储、对话、输入、输出
• 常用的绘图工具软件
基于微机AutoCAD 、CADKEY 、Solid Works 基于工作站UG、 Pro/Engineering 、I-DEAS
计算机辅助绘图
计算机软件绘图分类
• 按系统的工作方式及功能
✓检索式、自动、交互
• 按基本的处理技术：
✓一类是线条，如工程图、地图、曲线图表等； ✓另一类是明暗图，与照片相似。为了生成图形，首
先要有原始数据或数学模型，如工程人员构思的草 图，地形航测的判读数据，飞机的总体方案模型， 企业经营的月统计资料等等。这些数字化的输入经 过计算机处理后变成图形输出。
计算机辅助绘图
概念
➢理解： 图形，图像，人类视觉与机器感知；
图形，对象(客观实体，抽象概念） 图形模型－>图形－>显示 计算机图像处理 改造、改进技术、分析 CAD 资料整理分析、工程计算、结构模型分析、
设计优化、经费预决算、绘制图形
✓计算系统／图形系统／数据库
• 思考题：给出几个自己了解的计算机绘图应用 实例；了解AutoCAD；
动画的种类和条件，移位动画，多重屏幕页
计算机辅助绘图
图形交互技术
• 常用函数：
坐标与字符串输出 DOS，BIOS中断调用接口
• 窗口技术：窗口编制 • 光标定位技术：
光标设置，移动，读取，步距，
• 菜单技术：菜单选项的方法，编制 • 鼠标使用
计算机辅助绘图
图形数据结构与三维形体构成
• 平面图形数据结构 • 三维形体数据结构 • 三维形体构成 • 三维形体的变换
• 硬件输入设备
向量型图形输入设备有数字化板、鼠标器、光笔等 光栅扫描型图形输入设备有扫描仪和摄象机。
• 常用的图形输出设备
向量型 绘图机 光栅扫描型点阵式打印机、热敏印刷机、静电印刷机、喷墨印刷机以及
激光打印机等等。
计算机辅助绘图
Βιβλιοθήκη Baidu
图形软件的发展
• 系统软件或标准
GKS核心系统 二维图形标准 ANS－GKS系统1983 CORE系统 3D CORE图形软件标准
函数 • 图形模式下的文本：
图形模式下字体的装入、文本设置、文本的调 准，屏幕上输出文本，汉字文本的输出方法
计算机辅助绘图
二维图形变换
• 二维图形的矩阵方法：
矩阵和齐次坐标、平移，旋转比例，对称，错 切，复合
• 简单的动画程序设计
2004 5. 刘子建.现代CAD基础与应用技术，湖南大学出版社。 6．汪勇等.AutoCAD辅助工程绘图. 西南交通大学出版社.2003
7. 丁绪东.张桂青.AutoCAD2004 实用教程
计算机辅助绘图
绪论：CAD概念
• 一） CAD概念
计算机图形：用计算机生成、处理和显示图形的学科；由几何 数据和几何模型，利用计算机进行显示并存储，并可以进行修 改、完善以及有关操作的过程； • 图象处理：将客观世界中原来存在的物体影象处理成新的数字 化图象的相关技术；如CT扫描、X射线探伤等； • 模式识别：对所输入的图象进行分析和识别，找出其中蕴涵的 内在联系或抽象模型；如邮政分检设备、地形地貌识别等； • 计算几何：研究几何模型和数据处理的学科，讨论几何形体的 计算机表示、分析和综合，研究如何方便灵活、有效地建立几 何形体的数学模型以及在计算机中更好地存贮和管理这些模型 数据；
计算机辅助绘图
计算机图形的发展历史
• 图形硬件设备：
计算机图形学起源于麻省理工学院50、60年代 伺服机构实验室 1952年世界上第一台数控铣床的原型。1957年美国空军将第一批三坐
标数控铣床装备了飞机工厂。大型精密数控绘图机也同时诞生。APT数 控加工自动编程语言 1964年孔斯曲面成就现代计算机辅助几何设计技 术 光笔交互式图形显示器 1962年 刷新式随机扫描图形终端 IBM 2250显 示器 1964年
• 图形软件层次结构
零级图形软件
✓ 设备驱动程序 输入、输出 面向系统
一级图形软件
✓ 生成基本图形元素、设备管理
二级图形软件
✓ 建立图形结构 定义、修改、输出图形
三级图形软件
✓ 解决某类应用问题
计算机辅助绘图
图形软件的发展
• 基本（支撑）图形软件、应用图形软件
基本图形软件
✓ 内容：系统管理 、定义输出基本图素及复合图素图形 、图形变 换(几何变换、开窗、裁剪)、实时输入处理、交互处理
• 考试形式：开卷 • 考核方式：
考试70%，上机20%，平时成绩＋出勤10%
计算机辅助绘图
课程教学设计
• 教材：
杜忠友.计算机辅助设计与绘图技术 AutoCAD教程.中国铁道出 版社 , 2006年8月
• 参考资料（含参考书、文献等）：
1. 和青芳.计算机图形学原理及算法教程清华大学出版社，2002. 2.朱方生.计算机图形学.武汉大学出版社.2005.8 3. 刘衍聪.CAD技术基础。石油大学出版社。2005 4. 中文AutoCAD 2005经典实例百分百，西北工业大学出版社。
应用图形软件:Visual FoxPro, WinZip，Winrar，Word， Excel，FrontPage，HTML，PowerPoint，AutocAD， 3ds max，PhotoShop，3ds VIZ，Solid Works，Solid Edge,CAXA，Inventor,UGNX,Protel Dxp,Catia,Cordraw, 等。
计算机辅助绘图
课程教学设计
• 教学目的及要求：
了解计算机图形学理论，与计算机绘图的实践结合，通过学习,在计 算机理论与交互式图形软件设计之间架起一座桥梁，使学习者通过 掌握理论,可以自如使用某种实用绘图软件实现领域内专业知识的计 算机图形表达。
• 教学安排：
课堂讲授16学时；上机16学时；共计32学时
计算机辅助绘图
计算机图形学课程内容
• 图形学发展历史，研究内容，应用，图形软件标 准化
• 计算机绘图的硬件系统： • 显示处理器，显示器，绘图机，打印机 • 基本图形元素的生成算法： • 生成直线的DDA算法 • 生成直线的Bresenham算法 • 绘圆弧的正负法
计算机辅助绘图
二维图形的生成
• 字符屏幕与图形屏幕 • C语言图形函数：颜色控制，线型、绘图函
• 图形系统的功能
计算、存储、对话、输入、输出
• 常用的绘图工具软件
基于微机AutoCAD 、CADKEY 、Solid Works 基于工作站UG、 Pro/Engineering 、I-DEAS
计算机辅助绘图
计算机软件绘图分类
• 按系统的工作方式及功能
✓检索式、自动、交互
• 按基本的处理技术：
✓一类是线条，如工程图、地图、曲线图表等； ✓另一类是明暗图，与照片相似。为了生成图形，首
先要有原始数据或数学模型，如工程人员构思的草 图，地形航测的判读数据，飞机的总体方案模型， 企业经营的月统计资料等等。这些数字化的输入经 过计算机处理后变成图形输出。
计算机辅助绘图
概念
➢理解： 图形，图像，人类视觉与机器感知；
图形，对象(客观实体，抽象概念） 图形模型－>图形－>显示 计算机图像处理 改造、改进技术、分析 CAD 资料整理分析、工程计算、结构模型分析、
设计优化、经费预决算、绘制图形
✓计算系统／图形系统／数据库
• 思考题：给出几个自己了解的计算机绘图应用 实例；了解AutoCAD；
动画的种类和条件，移位动画，多重屏幕页
计算机辅助绘图
图形交互技术
• 常用函数：
坐标与字符串输出 DOS，BIOS中断调用接口
• 窗口技术：窗口编制 • 光标定位技术：
光标设置，移动，读取，步距，
• 菜单技术：菜单选项的方法，编制 • 鼠标使用
计算机辅助绘图
图形数据结构与三维形体构成
• 平面图形数据结构 • 三维形体数据结构 • 三维形体构成 • 三维形体的变换
• 硬件输入设备
向量型图形输入设备有数字化板、鼠标器、光笔等 光栅扫描型图形输入设备有扫描仪和摄象机。
• 常用的图形输出设备
向量型 绘图机 光栅扫描型点阵式打印机、热敏印刷机、静电印刷机、喷墨印刷机以及
激光打印机等等。
计算机辅助绘图
Βιβλιοθήκη Baidu
图形软件的发展
• 系统软件或标准
GKS核心系统 二维图形标准 ANS－GKS系统1983 CORE系统 3D CORE图形软件标准