计算机辅助设计 整理复习资料

1.计算机辅助设计概论

热点问题，结合设计知识论述问题，如BIM、参数化设计、虚拟现实技术、GIS技术等。结合论述题考试

例：当前计算机辅助建筑设计有很多研究的热点问题，请你根据你的所知，简要列举并说明其中一些热点问题。

1.计算机制图

2.三维模型及真实感渲染

3.建筑信息模型BIM和BLM

4.生成式设计(generative components)

5.参数化设计

6.建筑物理环境的计算机模拟

7. 基于网络的虚拟现实技术

8. 逆向工程及快速成型技术

9. 快速原型技术（Rapid Prototyping，RP）

10. GIS 与三维GIS

BIM （Building Information Model）“建设工程信息模型”，是一种应用于设计、建造、管理的数字化方法。这种方法支持建筑工程的集成管理环境，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率和大量减少风险。BIM 以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是对该工程项目相关信息的详尽表达。

BLM（Building Lifecycle Management）“建设工程生命周期管理”。

工程建设项目的生命周期主要由两个过程组成：第一是信息过程，第二是物质过程。

BLM的服务对象就是上述建设项目的信息过程，可以从三个维度进行描述：

第一维度 - 项目发展阶段：策划、设计、施工、使用、维修、改造、拆除；

第二维度 - 项目参与方：投资方、开发方、策划方、估价师、银行、律师、建筑师、工程师、造价师、专项咨询师、施工总包、施工分包、预制加工商、供货商、建设管理部门、物业经理、维修保养、改建扩建、拆除回收、观测试验模拟、环保、节能、空间和安全、网络管理、CIO、风险管理、物业用户等。据统计，一般高层建筑项目的合同数量在300个左右，由此大致可以推断参与方的数量；

第三维度 - 信息操作行为：增加、提取、更新、修改、交换、共享、验证等。

2.AutoCAD内容

CAD图层、图元概念、图块、模型空间/图纸空间等

A图层

Autocad使用层来管理对象特性。层可以看成是将复杂的图形分离在不同的透明纸上叠加而成。Autocad只能在当前图层中绘制图形，但可以通过相应的改变命令将一个图层转移到另一个图层上。图层的基本特性有图层名称，颜色，线形，线宽.

使用方法：

图层在cad中用于管理对象特性，可以将其看作是复杂的图形分离在不同的透明纸上叠加而成，我们可以根据需要增加或者删除某一个层或者多个层，在每一层上，都可以进行图形绘制，能够设置任意的线型和颜色。CAD支持255种颜色选择，线型库中包括了多种线型，只要单击setlinetype就可以根据需要设置。颜色设置只需要单击setcolor设置，创建新图层方法：下拉菜单中或者单击工具条LAYERS，层名不能有空格。

B图元

是autodesk公司为了区分不同数据信息而对某一类数据所取的名字。图元指的是图形数据，所对应的就是绘图界面上看得见的实体。在autocad原版的英文中，图元的名字为“entity”,翻译为中文有“图素”“图元”“实体”等称呼。在autocad中文帮助中多用“图元”，而在autolisp编程类书籍中多用“实体”称谓。出处不同，称谓有少许差别。

与图元对应的是图面看不见的信息，如图层，文字样式，标注样式等等，这些信息被称为“对象”，英文名字为“object”。对象多为图形的属性或绘图界面的信息，针对的不是个别单个的图形，可以指定单个图形为不同的属性，却不能通过单个图形修改属性的信息。修改“对象”的信息要通过特定的命令，如layer,style等。

C图块

图块是将多个图形对象组合成单个对象（或称为块定义）的对象组合。作成图块的图形对象可以属于不同的图层，可以具有不同的颜色、线形、线宽等特性。

1）建立图形库

2）便于修改和重定义

3）属性

意义：常用于绘制复杂重复的图形，在世纪应用中如果图形中有大量相同或者相似的内容，或者所绘制的图形和已有的图形文件相同，可以把要重复绘制的图形创建成图块，并根据需要创建块属性，块名称，用途和设计者等信息。一旦一组对象组合成块，就可以根据作图需要把这组对象插入到图中任意指定位置，还可以按不同的比例和旋转角度插入，提高绘图速度，便于修改图形，提高了绘图的效率。

D模型空间/图纸空间

模型空间:是指用于建立模型的环境，通常我们就是以1:1的比例在模型空间作图。

图纸空间:也可称为布局，布局代表打印的页面。图纸空间是AutoCAD中提供的为规划绘图布局的一种绘图环境，用于在绘图输出以前设计模型的布局。

区别在于：模型空间针对的是图形实体空间，图纸空间则是针对图纸布局。

1、在CAD中，图层设置起到怎样的作用，在Revit中是否使用图层，在Revit中又是如何组织数据的。（10分）

图层是AutoCAD提供的一个管理图形对象的工具，用户可以根据图层对图形几何对象、文字、标注等进行归类处理，使用图层来管理它们，不仅能使图形的各种信息清晰、有序，便于观察，而且也会给图形的编辑、修改和输出带来很大的方便。（不确定蓝色要不要）

Revit是利用物體所在的『樓層』去區隔、控制各視圖的可見與否。您可以在”專案瀏覽器”看到表列出來的各樓層平、立、剖面圖，不需要像以往一樣去定義圖層、指定物件所在的圖層，節省您的作業時間、避免了一些圖層類型定義上的錯誤。而在每個視圖內，物件的展示與否，可由『可見性/圖形』功能控制。

2、简述Revit中的族的概念，比较其与AutoCAD中的图块有何异同。（10分）

族是revit中构件的一种分类方式，族，就是类似几何图形的编组，众多的构件分别属于不同的族，而cad中的图块是将多个图形对象组合成单个对象（或称为块定义）的对象组合，作为图块的图形对象可以属于不同的图层，可以具有不同的颜色，线形。线宽等特性。

族的作用：通过族编辑器可建立自己定义的构件族，创建后可以直接导入项目中，也可以在官方网站下载预定义族后直接载入项目使用，达到不需偏移轻松创建订制任何构件。

图块对其组成的图形对象没有其他要求，但族中的几何图形必须是相似的，否则不能属于同一个族，比如固定窗和推拉窗的几何图形不相同，必须被划分为不同的族。

3.BIM及Autodesk Revit使用

1、BIM基本概念

建筑信息模型Building Information Modeling是一种用于建筑设计、构造和管理的创新方法，该方法的提出改变了世界范围内的行业专业人员对技术如何应用于建筑设计、构造和管理的观点。建筑信息模型支持项目设计范围、明细表和成本信息的连续且实时的可用性，而这些信息质量高、可靠性强、集成且完全协调。

从本质上讲，建筑信息模型融合了以下两种主要思想：

1 将重要设计信息以数字形式保存，以便于更新和共享，并使其对那些创建并使用这些信息的公司更具价值。

2 在数字设计数据之间创建实时一致性的关联（使用创新的参数化建筑模型技术），这样可以节省大量时间和金钱并可以提高项目的工作效率和质量。

2、BIM在工程中的应用特点

1支持设计者以更自然的设计交互模式工作。

2工程数据与构件模型高度集成。

3单一建筑模型使得项目修改高度智能及自动化

4支持工程文档的创建，发布和管理整个过程应用。

5建立在BIM模型上的建筑性能分析。

3、族、自定义族

族是创建构件的模板或类（Class），族是一个包含通用属性（称作参数）集和相关图形表示的图元组。属于一个族的不同图元的部分或全部参数可能有不同的值，但是参数（其名称与含义）的集合是相同的。族中的这些变体称作族类型或类型。

1) 系统族

系统族是在Revit中预定义的族，包含基本建筑构件，例如墙、天花板、地板、坡道、屋顶、楼梯等。轴网、标高、明细表、尺寸标注、文字等一些视图图元、注释符号图元也都属于系统族。以基本墙这一系统族为例，族中包含有内墙、外墙、基础墙、常规墙和挡土墙等，而每一种墙又因墙材的不同或墙厚的不同又分为多种类型。用户可以复制和修改现有系统族，但不能创建新系统族。

2) 标准构件族

标准构件族包括在建筑设计中使用的、除了系统族以外的常见构件和符号。

可以使用族编辑器、标准族样板来定义族。在Revit中配置有多种样板族可用于创建不同的族。族样板有两种，一种是基于主体的样板，另一种是独立的样板。例如门，它不能独立存在而必须是开在墙上的，所以门族就是以墙族为主体的。而像柱子、家具等则不需要其它类型族而独立存在。族样板有助于创建和操作构件族。

3) 内建族

内建族是在当前项目内创建的族，仅存在于此项目中，不能载入其他项目。通过创建内建族，可在项目中为项目或构件创建惟一的构件。