计算机辅助工业设计[一]
01 第1章 CAID概述
例1 两软件差别举例
P ro/E ngi neeri ng应用技术
计算机辅助工业设计
C om puter A i ded Industri D esi al gn
第1章 CAID概述
----课程说明
1、课程课时：48，上机48； 2、课程的内容：Pro/E基础及应用技术、产品开发； 3、课程考核：平时成绩（点到、平时作业、上机）、软件应用 测试、产品临摹考核； 4、关于参考书； 5、如何学习。
P ro/E ngi neeri ng应用技术
计算机辅助工业设计
C om puter A i ded Industri D esi al gn
第1章 CAID概述
1.1 CAD 问：CAD的发展过程？ CAD的发展过程？ （1）手绘工程图
甩图板工程
（2）平面软件辅助绘图
三维设计革命
（3）三维软件辅助绘图
P ro/E ngi nA i ded Industri D esi al gn
第1章 CAID概述
1.2 CAID 问：什么是CAID？ 什么是CAID？ 这里所说的CAID指的是CAD软件中能帮助工业设计师进 行创意、创意表述、创意审核、创意实现等的软件技术。 >>>科学含义
P ro/E ngi neeri ng应用技术
计算机辅助工业设计
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第1章 CAID概述
问：Pro/E和Solidworks的区别？ 问：Pro/E和Solidworks的区别？ 1、出生时间 2、销售情况 3、功能上的差别 4、采用的公司规模 5、学习的难易程度 6、操作的复杂程度
网络和软件技术的发展
计算机辅助设计技术的应用
计算机辅助设计技术的应用随着科技的快速发展和计算机技术的不断进步，计算机辅助设计（Computer-Aided Design，简称CAD）技术正逐渐在各个领域得到广泛应用。
本文将从工业设计、建筑设计和电子电路设计三个方面，探讨计算机辅助设计技术的应用。
一、工业设计中的CAD技术应用工业设计是指通过科学化的设计方法，将美学、功能、工艺和市场需求等因素有机结合，为产品提供外观和结构的设计。
在工业设计领域，CAD技术被广泛应用于产品的造型设计、样机制作和模具制造等过程。
借助CAD软件，设计师可以更加直观地呈现产品的外观效果，并进行三维建模和动画演示。
同时，CAD技术还可以优化产品的结构设计，提高产品的质量和效率。
二、建筑设计中的CAD技术应用在建筑设计领域，CAD技术的应用不仅提高了设计效率，还减少了设计过程中的错误和纰漏。
通过CAD软件，建筑师可以更加直观地呈现建筑的立体效果，并进行可视化的室内外设计。
此外，CAD技术还可以进行结构分析和工程量计算，为建筑设计提供可靠的数据支持。
通过CAD技术的应用，建筑师可以更好地满足客户需求，实现设计理念的落地。
三、电子电路设计中的CAD技术应用电子电路设计是指利用电子元器件进行电路设计和仿真。
在电子领域，CAD技术被广泛应用于电路图设计、电路仿真和印制板设计等环节。
通过CAD软件，设计师可以进行电路的逻辑设计和电路图的绘制，实现电子元器件的选型和布局。
同时，CAD技术还可以进行电路的仿真分析，验证电路的功能和性能。
通过CAD技术的应用，可以降低电子电路设计的难度和风险，提高设计的效率和准确度。
综上所述，计算机辅助设计技术在工业设计、建筑设计和电子电路设计等领域的应用得到了广泛认可和推崇。
随着技术的不断进步，CAD技术还将继续发展和完善，为各行各业提供更多更好的设计工具和平台。
计算机辅助设计技术的应用，不仅提高了设计效率和质量，还推动了各个领域的创新和发展。
计算机辅助工业设计-三维产品表现课程设计
计算机辅助工业设计-三维产品表现课程设计背景介绍随着科技不断发展，计算机辅助工业设计逐渐成为工业设计的必备工具。
在这个过程中，三维产品表现技巧的学习和应用也越来越重要。
本文将介绍一种基于计算机辅助工业设计的三维产品表现课程设计方案，以帮助学生掌握这一技能。
设计思路该课程设计主要包括以下三个步骤：步骤一：选题首先，需要选取一个具体的产品作为表现的对象。
可以选择一款已经存在的产品，根据其特点进行创新，或者选择一个完全新的产品进行设计。
步骤二：制作3D模型在选定产品后，需要使用计算机辅助设计软件制作一个完整的三维模型。
这可以使用市场上现有的软件，如三维建模软件SketchUp、SolidWorks等。
制作模型时，需要保证模型的准确性和完整性。
可以适当增加一些细节来提高模型的真实感和吸引力。
步骤三：表现及呈现制作完成的三维模型可以通过以下几种方式进行表现及呈现：1. 渲染利用计算机辅助设计软件中的渲染功能，将模型渲染成真实的三维图像。
可以在此过程中设置不同的光源和材质，来达到更加真实的效果。
2. 动画演示利用计算机辅助设计软件中的动画功能，制作产品的演示视频。
可以在视频中展示产品的不同功能和特点，让观众更好地了解和认识产品。
3. VR展示利用虚拟现实技术，将产品制作成VR展示。
通过VR设备，观众可以在虚拟的世界中亲身体验产品的功能和特点。
设计目的通过该课程设计，可以帮助学生掌握计算机辅助工业设计的基本技能，同时提高其三维产品表现的能力。
具体目的如下：1.了解计算机辅助工业设计软件的基本功能和操作流程；2.掌握制作三维模型的技巧；3.学会使用渲染、动画和VR等技术对产品进行表现及呈现；4.提高学生的创新思维和设计能力。
设计效果该课程设计具有以下几个方面的效果：1.增强学生的设计能力和创新思维；2.提高学生的计算机辅助工业设计能力，提升其就业竞争力；3.培养学生沟通能力和团队合作能力；4.促进学生对工业设计的发展和前沿技术的了解。
计算机辅助工业设计考试题及答案
计算机辅助工业设计考试题及答案在工业设计领域，计算机辅助设计已经成为一种不可或缺的技术手段。
它能够帮助设计师提高效率、提升设计质量，并加速整个设计流程。
为了帮助学习者更好地理解与应用计算机辅助工业设计，以下是一些考试题及答案的总结。
第一部分思考题1. 请简要解释什么是计算机辅助工业设计（CAID）？计算机辅助工业设计是指利用计算机技术来辅助进行工业设计过程中的各个环节，包括设计、分析、模拟、制造等。
它通过软件工具和技术来实现设计过程的数字化、自动化和智能化，以提高效率和设计质量。
2. 列举三种常用的计算机辅助工业设计软件，并简要介绍它们的应用领域。
- AutoCAD：主要用于2D平面图和3D模型的创建和编辑，常用于建筑设计、制造业和土木工程等领域。
- SolidWorks：广泛应用于机械工程设计，能够进行3D建模、装配设计和工程图纸的生成。
- CATIA：常用于汽车和航空航天工业设计，支持复杂曲面设计、装配设计和工艺规划等。
3. 解释什么是CAD模型的参数化设计？参数化设计是一种基于数学和几何关系的设计方法，通过定义和控制一系列参数来实现模型的灵活调节和自动化生成。
CAD软件中的参数化设计功能可以让设计师快速修改模型的尺寸、形状和结构等参数，以满足不同需求和设计变化。
4. 什么是虚拟样机（Virtual Prototype）？它在产品开发中的作用是什么？虚拟样机是通过计算机模拟技术创建的产品原型模型，它可以使用CAD软件、虚拟现实技术和仿真环境来模拟产品的外观、运动、结构和性能等。
虚拟样机在产品开发中的作用包括：减少实物样机制作的成本和时间，验证产品设计的正确性和可行性，以及进行产品性能的模拟和优化。
第二部分简答题1. 简述CAD软件中图层（Layer）的作用及常见用途。
图层是CAD软件中一种用于组织和管理绘图元素的方式。
通过使用不同的图层，可以对绘图元素进行分组并进行独立的控制。
常见的图层用途包括：管理不同类型的绘图元素（例如图形、文字、尺寸）、组织图纸的不同视图和构建层次结构、控制绘图元素的显示和隐藏以及管理图纸的版本和修改。
计算机辅助设计技术在工业设计中的应用
计算机辅助设计技术在工业设计中的应用随着科技的发展，计算机技术越来越普及，许多行业都开始应用计算机辅助设计技术。
今天我们要探讨的是计算机辅助设计技术在工业设计中的应用。
一、计算机辅助设计技术在工业设计中的概念及特点计算机辅助设计技术，简称CAD技术，是指通过计算机及其周边设备来辅助完成产品的绘制、设计、分析等过程的一系列技术。
与传统的手工制图方式相比，CAD技术具有高效、快速、准确等特点，能够大大减少设计周期，提高设计效率。
在工业设计中，CAD技术被广泛应用。
它可以用来制作产品的三维模型，进行产品的结构分析、装配模拟、性能测试等工作，还可以帮助设计师快速完成产品的许多细节处理工作。
二、计算机辅助设计技术在工业设计中的优势1.提高设计效率CAD技术可以大大减少设计周期，提高设计效率。
通过建立三维模型，设计师可以对产品进行全方位的观察和调整，快速找到设计中的问题并进行修改，同时还可以直接生成工程图纸，为制造提供准确的基础。
2.降低制造成本借助CAD技术，设计师可以模拟产品的运作情况，并进行优化，通过不断优化设计方案，使产品制造成本得到降低。
同时，在制造过程中，CAD技术可以提供准确的数值控制文件，保证产品的精度和质量。
3.提高产品质量CAD技术可以快速、精确地制作出产品的三维模型，并进行多方面的模拟与测试，以最大程度地保证产品的质量。
同时，CAD技术还可以提供精确的工艺数据，为制造过程提供有效的支持，从而提高制造过程的稳定性和可控性。
三、计算机辅助设计技术在工业设计中的应用案例1.汽车设计CAD技术在汽车设计中的应用，可以帮助设计师制作出具有高度仿真度的汽车模型，进行车身结构和动力电池等方面的优化，甚至可以进行模拟行驶测试，从而减少实体车辆的研制成本，同时还可以大大加快产品研发周期。
2.机械设计在机械设计领域，CAD技术可以帮助设计师快速、准确地制作机械零部件的三维模型，进行零部件之间的拼装模拟，检验机械系统的实用性和工艺性，有效减少制作失败率和劳动强度，提高产品质量和生产效率。
计算机辅助工业设计技术
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第一节 计算机辅助工业设计技术
工作状态稳定且不会疲劳的特性相结合，从而提高设计速度和效率 ，大大缩短设计周期，保证设计质量，降低设计成本，即在TQCSEP诸方 面全面达到“产品”全生命周期性能指标、生产出使用户完全满意的用 品。这里的“产品”（工程）是指各行业中一切需要设计的对象，如交 通工具、机电产品、水电工程、土木工程、建筑及城市规划、家具、服 装、化学药品的分子结构等，包括微观电子到宏观宇宙开发工程等。迄 今，CAID正在发展变化之中，远未形成系统的理论方法体系。为了引导 理论研究和实际应用向纵深方向发展，只好给出一个初步的“定义”， 抛砖引玉，仅供参考。随着科技与艺术的发展，实践研究的深入，自然 会水到渠成，逐步形成更加科学及美学的定义，这是一个动态的发展过 程。
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第一节 计算机辅助工业设计技术
1962年麻省理工学院首次提出“计算机图形学”这个术语，并提出 “交互技术”等为计算机图形技术奠定了基础。20世纪70年代初，美国 的Applincon公司开发出第一个完整的CAD系统；70年代后期，CAD进入 实用化阶段；80年代中期以后，CAD向标准化、集成化、智能化方向发 展，不但解决了2D图形处理理论和3D图形的3D旋转、各种透视、消除隐 线等问题，而且还在3D几何造型、自由曲面等理论方面取得了重大突破 ；90年代以后，随着信息技术的发展，CAD技术也由过去的单机或局部 分布式联网方式向基于网络的设计发展，同时迅速发展的计算机技术也 为CAD技术提供了强大的硬件支持环境。经过几十年的迅速发展，计算 机已从只能绘图发展到计算、绘图、造型、仿真模拟、虚拟现实等，几 乎无所不能，达到了出神入化的高度。
三、计算机辅助工业设计
同对许多新科技的认识一样，犹如瞎子摸象，人们从多层次、多角 度对计算机辅助工业设计给出了不同的定义，众说纷纭，莫衷一是，但 经综合分析可知，这些定义或注释的基本含义是一致的。CAID，顾名思 义，就是计算机及其系统集成相关高新科技，辅助产品（工程）或服务 工业设计的现代设计技术，也就是计算机科学技术与工业设计科学技术 相互交叉、渗透、结合形成的一门新兴边缘科学。简言之，就是计算机 辅助工业设计的设计技术。CAID的技术原理是，将设计人员的最佳特性 、创造性思维、经验知识、综合判断与决策能力、想象能力、审美能力 与计算机系统强大的记忆、检索信息能力、海量信息高速精确计算与处 理能力、易修改设计、虚拟真实显示、艺术渲染、一定的人工智能、
第四章 计算机辅助工业设计的基本知识
■常用术语和概念
■常用软件特点简介
第一页
4.1常用术语和概念
4.1.1文件格式
图形文件格式：
dwg AutoCADdrawing格式
Байду номын сангаасdxf
AI
AutoCAD格式，是大部分图形软件能接受的常用格式
Adobe Illustrator的格式，也是大部分图形软件都能接受的 通用格式 描述图形，能为大多数矢量软件兼容使用。
第七页
图4-3 AutoCAD的操作界面
第八页
4.1.5
缺省设置
概念:缺省设置也叫默认值，是指软件 设计者针对该功能的一般使用特性 或安全需要，给该功能设定了一个 数值。 默认缺省值一般表现在:
尺寸单位的设置 色彩模式 显示模式 视口布局 级数定义 软硬件操作方式
图4-6 3DSMAX中对Undo的默认参数修改
第十九页
4.1.11 模型库与材质库
> 所有的三维建模软件都以几何实体建模的方式提供给我们许多基本几何体 的建模工具，如立方体、圆柱体、锥体、多面体等。在工业设计中，我们都 把这些形体当作模型库来看待。 > 模型库中的模型一般以DXF等大多数三维软件都能接受的格式存储，并尽 量做到生成方式简单，数据量少。 > 材质库也是设计必不可少的内容。设计软件本身往往自带了一部分已制作 好的，如金属、塑料、石材、布料、玻璃等现成的材质，设计时只需直接取 用即可。象3DSMAX、Rhion2.0等都有自带材质库。
图4-16 3DSMAX的单位设置对话框
图4-17 Coreldraw中的单位选项
第十七页
坐标是计算机绘图必不可少的绘图要素。 没有坐标将无从操作设计对象。 在设计中，我们一般都采用直角坐标系， 并规定原点右方X轴为正，左方为负； 原点上方的Y轴为正，下方为负； 一般逆时针方向角度为正角度。 如图4-18
计算机辅助工业设计
计算机辅助工业设计作者：顾露茜路易霖来源：《现代装饰·理论》2011年第06期在数字化信息时代，计算机技术已经渗入人们生活的方方面面，并且广泛的运用于各行各业，工业设计在计算机的介入而发生着重大的变革，它和计算机的结合创造了一种全新的设计形式——计算机辅助工业设计（CAID），给工业设计带来了全新的设计方式和理念。
因此，研究计算机与工业设计的关系是十分必要的。
1.新时代的工业设计1.1工业设计的几个阶段第一阶段是在工业革命之前的设计。
产品基本上都是一些生活的必需品。
人们在满足基本使用的功能的前提下，对产品的外观、结构、色彩等进行的装饰性的美化。
在这一时期还没有出现真正意义上工业设计。
第二阶段是工业设计至第一次世界大战爆发。
这个阶段产生了现代意义上批量生产和批量销售的产品，真正意义上的工业设计也是从这个时期开始建立起来的。
第三阶段是两次世界之间。
新材料的运用、新科学的融合、新方法的介入推动了工业设计的发展。
在这个期间德国的包豪斯设计学院奠定了工业设计教学体系的基础，同时也奠定了经典的功能主义设计的理论和方法。
第四阶段指第二次世界大战之后。
新技术、新材料融入工业设计中，消费文化的繁荣，使这个时期的工业设计受到了世界各地的普遍重视，得到了迅速的发展，同时也形成了各具特色的设计风格和设计方法。
现阶段，随着人类社会进入到了数字化时代，市场对产品的性能、价格和更新速度提出了更加苛刻的要求，多样化、趣味化、个性化、小批量生产等成为了现代社会发展的趋势。
在这种情况下工业设计也进入发展的新纪元，迈入了信息时代。
1.2新时代工业设计的特点信息时代的到来，工业设计已突破了传统的界限，它实质上是一个对多种信息进行收集、筛选和重组的过程。
信息时代的工业设计也呈现出了自己的新特点：1.2.1 工业设计范围的扩展现代的工业设计中更多的融入了产品的情感设计和软性界面的设计；“以人为本”、“体验设计”等设计理念已经成为设计的新热点，更多的虚拟设计个虚拟展示等成为了新的设计方向。
《计算机辅助工业设计(三维)》课程标准
《计算机辅助工业设计(三维)》课程标准课程名称：计算机辅助工业设计课程编码：11912016课程类型：理实一体化开课部门：艺术设计系规定课时：48一、前言1．课程性质计算机辅助工业设计是产品造型设计专业的必修课程。
通过学习，使学生具备产品设计助理工程师的设计表现技能，学生综合运用三维软件及渲染软件完整将设计创意表达。
开设一学期，教学时数为48学时，3学分。
2．课程定位该课程是产品造型设计专业的核心课程，在产品设计表现流程中，是承上启下的课程，该课程是基于计算机辅助工业设计（二维）后，将二维效果图转化为三维立体图，并衔接之后的数字化模型及手工模型课程。
根据产品造型设计专业人才培养方案中产品设计助理工程师的岗位及职业能力分析表中典型工作任务来设置的，培养学生熟练掌握三维的产品设计表达以及产品的色彩、材质、加工工艺的知识，反复训练，综合提升学生的专业认知及职业素养的养成。
前导课程：计算机辅助工业设计（二维）、产品手绘设计表现技法后续课程：数字化产品设计、产品模型制作3．课程设计思路课程内容设计重在培养学生利用三维软件的设计制作能力，围绕产品造型设计表现流程、特点及能力要求，通过具体软件操作技能技能入手。
依据产品设计原则和项目课程要求，组织学生完成实际产品三维效果图的设计表达，培养学生综合的设计表现能力及掌握在产品设计过程中对象的产品结构、色彩、材质、加工工艺等知识。
为充分体现任务引领、项目导向课程思想，本课程根据产品造型设计专业人才培养方案中职业岗位及职业能力分析表中的产品设计表现技能为主要的教学内容，展开以产品曲线建模、产品色彩、材质、加工工艺表现、三维建模及渲染，选择具有代表性的产品案例进行教学。
本课程对产品造型设计专业开设48课时。
二、课程目标1．知识目标经过本课程的学习，学生能够系统地学习与掌握二维绘图软件塑造三维效果的的基本原理；能够系统地学习与掌握三维造型设计软件rhino的建模原理和相关知识；能够系统地学习与掌握三维设计软件进行产品建模的基本能力；能够系统地学习计算机辅助设计软件的操作基本知识；具备基本的产品效果的渲染的知识和技能。
计算机辅助工业设计课程教学大纲
教学内容和要求：
（1）曲面相交工具
（2）空间曲面的建模方法
（3）曲面连续的概念
教学重点与难点：
重点：曲面建模的基本思路和方法
难点：曲面连续性和造型美学特征的联系
（三）曲面高级编辑8学时
教学内容和要求：
（1）曲面编辑工具
（2）过渡曲面的建模方法
（3）曲面软件到工程软件的转化方法
教学重点与难点：
重点：过渡曲面的建模方法，曲面编辑和建立的组合运用，CAID和CAD的转化；
难点：过渡曲面的连续性控制，曲面参数的优化，缝合曲面成实体的技巧
（四）综合建模渲染表达8学时
教学内容和要求：
（1）综合运用前面的知识进行产品造型建模
（2）硬件渲染的原理和使用方法
（3）以剃须刀产品为例，讲解计算机辅助工业设计的流程和方法；
NO1,2,3,4,5
Teaching Objectives
After the courses, students will have the following capabilities:
Through this course, the students can learn the flow and methods of computer aided industrial design, master tools of three dimensionalmodelling and rendering by computer, thus make a good foundation for future design course and practice.
Course Description
The main task is to make students master basic concept of product design and presentation using three dimensional software (Alias), technical basis of three dimensional software(Alias), designed products modeling and rendering through learning basics of computer application. understand relationship between product modeling and structure from the angle of three dimension, and train students’ products design and presentationability by using three dimensional software(Alias), three dimensional spatical imagination ability, design ability and computer practical operational ability from perceptual and rational two aspects.
CAID系统开发综述
CAID系统开发文献综述CAID系统概述：计算机辅助工业设计(CAID)是一个庞大的系统，，其包含有计算机辅助形态设计、色彩设计和人机设计三大单元技术以及设计评价、设计管理两大平台技术。
CAID是现代工业设计与信息技术相融合而产生的新技术，它与CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM一起为制造业信息化提供着技术支持。
CAID技术是工业设计理论与CAD技术的有机结合，它分为两维、三维和四维三个层次，分别对应在这三个领域的计算机辅助工业设计理论和方法，一个真正意义上的CAID系统应具备的特征有：系统处理的信息除了采用实体模型表示的几何信息之外，还应包括大量的非几何信息，具有艺术性、抽象性和概括性的特点；系统能够与CIMS实现集成应用，设计数据可以在工程设计环节重用；系统工具应充分融汇工业设计的领域知识；典型的CAID系统还应涵盖形态设计、色彩设计、人机设计和设计评价四个最核心的功能模块等。
研究意义：伴随着科技的迅速发展，越来越多的信息技术融入了制造业，产生了显著的社会效益与经济效益。
以CAD技术为依托，产品设计与制造流程中的多个环节与计算机辅助制造技术交叉融汇，形成CAX技术群，成为CIMS工作流的重要组成部分。
社会的进步发展离不开工业设计的发展，而计算机在工业设计领域已逐渐成为不可或缺的一部分，研究如何深入开发CAID系统的理论和方法对于促进整个CAID技术发展具有重要意义。
而工业设计又是一个庞大的系统工程，目前仍然缺乏一个集一统的软件来辅助整个工业设计流程，设计师们常常需要掌握多个软件以便灵活切换，包括形态设计、色彩材质设计、人机设计以及后期的设计评价，如果能有一个可以集合这所有功能于一身的软件CAXD，那么对设计师而言又岂不是一大幸事？因此CAID系统开发的研究仍需要继续进行。
文献综述：CAID这个概念在国内是由西北工业大学工业设计研究所提出来的，而在国内也是西北工业大学工业设计研究所首先开展这方面的研究。
计算机辅助工业设计技术发展状况与趋势
本栏目责任编辑：梁书计算机工程应用技术计算机辅助工业设计技术发展状况与趋势邓莉萍（广西机电职业技术学院，广西南宁530007）摘要：随着计算机的普及其应用领域也日渐广泛，计算机在各行各业中扮演的角色也愈发重要工业产品设计中亦是如此。
计算机的加入不仅节约人力成本提高顾客满意度，在一定程度上改善产品质量和性能，也能提高工作效率。
由此可以看出在工作过程中不仅要制定详细的产品计划同时也需要了解当下计算机辅助工业产品设计的发展情况与趋势，该文从不同角度对此问题进行浅析，首先对计算机辅助工业及设计技术进行简单的阐述，然后对计算机辅助工业技术发展的现状进行了研究与分析，最后针对计算机辅助工业设计技术发展趋势进行了探索。
关键词：计算机；工业设计；发展现状；发展前景中图分类号：TP301文献标识码：A文章编号：1009-3044(2021)08-0200-02开放科学（资源服务）标识码（OSID ）：1计算机辅助工业设计简介21世纪的到来，互联网的兴起和海量数据逐渐兴起，计算机在社会发展中起到了重要的基础作用。
计算机技术不断发展的今天，计算机技术已成为社会生活各个领域中不可或缺的一部分，并在社会各个领域中得到了应用。
在这一背景下，计算机辅助工业设计也得到了迅速发展，计算机的工业设计(CAID)是一种基于信息技术的数字化、可视化工业设计方法。
信息科学、计算机硬件、软件、信息存储、通信协议、外部设备和互联网为科学设计的技术手段，其中它包括信息识别，扫描处理，传输，存储支持，集成和网络技术。
目前为止制造业的发展越来越受到重视，并在工业设计的要求也越来越高，不仅仅是实用、美观、环保，更需要社会各界的支持。
许多制造企业开始将计算机技术引入到工业设计和计算机应用领域，为用户提供个性化、多样化、趣味性的工业设计和生产产品。
借助于计算机技术，工业设计不仅能大大提高工作效率，而且能保持产品的新颖性和独特性。
截至此时工业设计依然还是计算机辅助工业设计的基础，对传统的工业技术进行创造与革新。
D012211《计算机辅助设计(上)》上机教学大纲
《计算机辅助设计（上）》上机教学大纲英文名称：Computer Aided Design (V ol.I)课程编码：D012211学时：课程总学时48学时，上机总学时24学时。
学分：总学分3学分、上机总学分1.5学分。
是否独立设课：非独立设课先修课程：设计素描I、设计色彩II、构成基础I、画法几何及机械制图I适用专业：工业设计开课单位：机械与电子工程系撰写人：张翔春审核人：李××修订时间：2014年8月一、本实验课程的性质、特点和发展现状《计算机辅助设计（上）》是工业设计专业基础课。
通过本课程的学习，培养学生将计算机辅助设计作为一种基本工具，能够运用Photoshop和CorelDRAW软件进行工业造型设计和平面设计方面的二维设计工作。
计算机辅助设计（CAD）技术产生于20世纪60年代，但它的技术发展之快、应用之广、影响之大，令人瞩目，特别是进入20世纪90年代后，随着计算机软硬件技术取得了突飞猛进的发展，以及互联网的广泛应用，这都极大地促进了CAD技术的发展，展现出广阔的应用前景，从早期的几个特殊行业的应用，到现在几乎遍及所有领域，计算机辅助二维设计是计算机科学技术发展和应用中的重要技术之一，其在工业设计领域的广泛运用，催生了一些新型工业设计表达形式。
二、本实验课程的目的、任务和主要内容在二维软件应用教学基础上，通过上机实践使学生掌握Photoshop和CorelDRAW的基础知识与基本操作，熟悉二维像素软件和矢量软件的设计应用，并能够进行初步的工业造型设计和平面设计工作。
三、教学方法和手段实验在机房开设，采用一人一机，多媒体讲授，边讲边练，以典型应用实例为主线，以实例图解的方式介绍Photoshop和CorelDRAW软件的工具和命令。
在讲解的过程中，不拘泥于命令与实例本身，而是重在剖析技术精粹和创意理念。
通过二维软件的学习，理解计算机为学科开展所起的“设计工具”的作用，验证所学的理论知识，并加深和巩固对所学知识的认识和掌握。
计算机辅助工业设计概述
图1-6
二、Adobe Illustrator Illustrator作为Adobe公司首推的专业矢量绘图软件，是一个强大的
艺术设计工具，无论是在出版、多媒体，还是在线图像的工业标准矢量插 画领域都有着广泛的应用。加之它与Photoshop完美的数据对接，为产品 二维效果图制作提供了较高的效率和控制，适合进行任何规模的设计项目 。同样，业内人士将Illustrator简称为AI，如图1-7所示。
一、Alias SketchBook Pro
曾荣获美国电影艺术与科学学院奖项的Alias SketchBook Pro，是一 款身材小巧的高品质数字草绘软件，专为数位手绘板（屏）用户设计， 其优点在于围绕Alias专门的Marking Menu技术开发的友好的、基于手 势的用户界面。在数位手绘板上用笔轻点便可使用该软件的顶尖工具， 包含有铅笔等30种笔触效果、随笔移动的图层、背景模板以及一个独特 的全景/缩放工具。短小精悍，操作简便，支持多种图片格式，可以用作 设计概念的草图构思工具，如图1-3和图1-4所示。
数字技术下的产品设计表达方式，一般是将产品模型的形体转化为计算机中的 数据，利用这些数据，配合与之配套的软硬件接口构建产品的虚拟模型，预览生产 后的效果，模拟机构运动。同时，还能够与生产环节的上下游紧密地结合起来。由 于数字化的产品设计空间是虚拟的，因此对方案的评估与修改就比较方便，这样有 助于设计师对所设计的产品进行全方位、多角度的调整与把握。在虚拟阶段针对可 能出现的生产问题进行解决，这也是数字化设计方式的优势之一。
1.2 计算机辅助工业设计的历史与现状
《计算机辅助产品造型设计》课程思政优秀教学案例
《计算机辅助产品造型设计》课程思政优秀教学案例一、课程简介《计算机辅助产品造型设计》是工业设计专业的必修课，以《设计构成基础》和《设计表现综合实践》为先修课程，是面向创新型社会培养具备设计思维和工程思维的设计应用型人才的核心课程。
本课程担负着从理论到实践，从感性思维到理性思维的桥梁性作用，是后续很多专业课程的基础。
在教学过程中，通过将专业知识和课程思政进行有机结合，能够培养学生的问题意识和实践能力，并立足时代，培养精益求精的工匠精神和正确的创新观念，增强设计自信和文化自信。
本课程由两部分紧密联系的内容组成：计算机辅助设计和产品造型设计。
其中，计算机辅助设计通过Rhino软件的讲解，使学生掌握必备的软件操作技能，用来辅助设计师在虚拟电脑界面上对产品设计进行原型制作；产品造型设计能力是工业设计师的必备素质，课程通过对造型法则的讲解使学生掌握造型设计的原则并能够在具体的课程实践中进行熟练应用。
本课程将计算机辅助艺术设计和产品造型设计进行有机结合，旨在培养学生具备在设计思维、设计表达和设计实现间建立有效关联的能力。
二、课程思政教学设计思路本课程的学习分为课堂讲授、指导实践和学生自学三部分。
其中课堂讲授环节是课程学习的理论基础部分，主要由教师在专业机房内进行设计理论和软件操作方面的教学；指导实践部分是课程学习的内容实践部分，主要是以学生为主体进行软件操作练习和设计实践，教师进行现场指导和答疑；学生自学部分是以学生自主完成课下设计作业为目标的学习活动，教师仍旧能够通过线上答疑的方式解答学生的疑问。
三个部分相辅相成，有主有次，有核心有延伸，共同构成了课程的综合立体学习架构。
其中，课程思政内容可以贯穿到任何环节中，构成专业学习过程中的精神实质。
课程思政教学目标：1.培养学生的问题意识，增强实践能力；2.培养学生的工匠精神，激发使命担当；3.培养学生的创新观念，树立文化自信。
三、课程思政案例案例11965年，在毛泽东主席和周恩来总理的亲自过问下，红旗CA770轿车开始试制，作为设计师的贾延良刚刚从中央工艺美术学院环境艺术系毕业。
计算机辅助工业设计(Rhino)A 答案
计算机辅助工业设计（Rhino）A答案一、单选题（每题2分，共46分）1-5：DCBDD 6-10：CDBAA11-15：ADCCC 16-20：CBCCA 21-23：BAA二、简答题（共20分）1.简述计算机三维设计模式的优点采用三维设计模式可以进一步发挥计算机的作用，其主要优点有：①设计直观：通过设置不同的视点或建立多个视窗，可以方便、直观地对设备进行空间定位，避免了由三维到二维的转换。
②易于修改：在一个视窗中对设备位置的调整或者对设备三维模型的修改都会在相关的视图中得到及时反映。
③管理简单：所需建立的模型数量少，可生成的视图数量不受限制,各视图之间的有机联系能得到保证，便于设备安装图的自动生成。
④观察方便：设计人员可以直接观察设备安装的三维模型，做到如临其境。
2.简述不同类型的图型元素，测量距离起始点的不同。
答：如果是直线或非闭合的多段线，起点是离选择点最近的端点；如果是闭合多段线，起点是多段线的起点；如果是圆，则以捕捉角度的方向线与圆的交点为起点开始测量。
三、论述题 (34分)1.简述日本工业设计的主要特点。
⑴形成“轻”、“薄”、“短”、“小”和“节能”的独特设计风格。
⑵重视“消费研究”和“使用操作研究”不断追求使用方便、功能完美。
⑶“定向设计”。
针对不同国家、年龄、性别、职业、爱好及使用环境的目标市场的需要，实行定向设计并使产品系列化。
⑷重视“人机学”和“先进的科学技术成果”。
⑸“博采众长”、“融合现代欧美产品的设计风格”。
简洁、率直、诚实，不作无用的修饰。
利用简单的几何形态和大面积的单一色彩，配以必要的镶条，使产品给人以简练和富有时代感的印象。
2.展开回答1。
计算机辅助工业设计
计算机辅助工业设计计算机辅助工业设计是指将计算机技术应用于工业产品设计的过程。
随着计算机技术的发展和应用的普及，在工业设计领域也逐渐出现了计算机辅助工业设计的概念和方法。
计算机辅助工业设计主要涉及到使用计算机软件来辅助完成产品设计的各个阶段，从概念设计到制造过程的各个环节都可以借助计算机进行辅助。
这一过程通常包括产品概念的建立、3D模型的构建、材料选择、产品测试与验证、以及最终的设计文档的生成等环节。
首先，在产品设计的初期阶段，计算机辅助工业设计可以帮助设计师快速构建产品概念。
通过利用计算机软件，设计师可以通过绘制二维草图、三维模型来展示产品的外观和功能，从而帮助设计师更好地理解产品的需求和设计目标。
其次，计算机辅助工业设计还可以帮助设计师进行产品的仿真和验证。
通过使用计算机软件，设计师可以对产品进行各种测试，如结构强度、流体力学等仿真，从而预测产品在不同环境下的性能表现。
这样可以在产品设计的早期阶段就发现和解决潜在问题，减少了试错的成本和时间。
此外，计算机辅助工业设计还可以帮助设计师选择合适的材料和制造工艺。
通过计算机软件的支持，设计师可以对不同材料的机械性能、成本等进行评估和比较，从而选择最适合的材料，提高产品的性能和质量。
同时，计算机辅助工业设计还可以模拟不同的制造工艺，帮助设计师预测产品在不同制造过程中的变形、变色等问题，从而优化产品的设计和制造流程。
最后，计算机辅助工业设计还可以帮助设计师生成和管理设计文档。
通过计算机软件，设计师可以快速生成产品的设计文档，如CAD图纸、工程图等，并且可以方便地进行版本管理和共享，提高设计师之间的协作效率。
综上所述，计算机辅助工业设计通过利用计算机技术来辅助完成产品设计的各个阶段，可以提高设计的效率和质量，减少试错成本和时间，并且方便设计文档的管理和协作。
随着计算机技术的不断发展，计算机辅助工业设计将会在工业设计领域发挥越来越重要的作用。
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1. 基本几何形体及扩展形体的绘制。
2. 直线、曲线（自由曲线、贝兹曲线）的绘制。 3. 选取工具及选取工具下对物体对象的编辑操作。 4. 基本填色工具及其应用。 5. 节点工具对基本几何形体与曲线的编辑操作。
4、 实训步骤
实训二 Corel填色工具等的操作与产品的
绘制
课程名称：计算机辅助工业设计[一]
2、 实训内容
根据所提供的手机的JPG图像文件用ps进行复原制作或者自定一 个类似的命题进行制作，要求必须是工业产品。
3、 主要知识点
1. 选区工具与技巧。 2. 滤镜的应用。 3. 路径工具与选取。 4. 填色。 5. 图层样式的应用。 6. 文字工具。 7. 图形工具。 8. 图层蒙板的应用。
4、 实训步骤
2、 实训内容
自己拟定一个主题，寻找适当的素材使用ps进行设计。要求主 体明确、有创新、使用到试验目的中的工具。
3、 主要知识点
1. 选区工具与技巧。 2. 路径工具与选取。 3. 填色。 4. 图层样式的应用。 5. 文字工具。
4、 实训步骤
实训四 PS综合设计应用
课程名称：计算机辅助工业设计[一]
4. 互动工具的使用，包括互动渐变、互动轮廓、互动立体等。 5. 物体的填色（单色、渐变、图案、底纹）。 6. 对象属性的复制。
2、 实训内容
根据所提供的手机的JPG图像文件用Coreldraw进行复原制作或 者自定一个类似的命题进行制作，要求必须是工业产品。
3、 主要知识点
1. 互动工具及其使用。 2. 对齐与分布。 3. 填色。 4. 透明与阴影。 5. 文字工具。
4、 实训步骤
本次实训做了自己手机的正、背、侧面三个面。总的步骤如下： 1. 首先采用矩形工具、椭圆形工具、形状工具以及手绘工具等描 绘出手机三个面的轮廓。 2. 再用交互式填充工具、网格填充以及渐变填充等来做手机各个 部位的效果。 3. 最后再采用文本工具来完成手机上的文字。
具体步骤如下： STEP1 打开Coreldraw，执行【新建】，根据手机的外观尺寸，用辅助线确
TEP8 新建图层，选择椭圆工具和圆角矩形工具等绘制手机上其他部 件，填色并设置效果。
TEP9 新建图层，选择文字工具绘制手机键和机身的文字，加以调 整，是效果更佳。
TEP10 参考手机外形图像，适当调整，完成最终效果图。
1、 实训目的
1. 基本形状的绘制（矩形、椭圆、直线、曲线等），同一绘图 工具下功能键的使用。
2. 掌握被编辑实体选择集的构成方法。 3. 熟悉Coreldraw基本编辑工具的功能。 4. 掌握绘图与编辑命令的操作过程。
2、 实训内容
根据所提供的包装盒的JPG图像文件用Coreldraw进行复原制作 或者自定一个类似的命题进行制作。
上机时数：6学时
序 号
评分项目
满分
实际 得分
1
软件基本绘图工具的使用掌握 40 与应用
2 软件绘图技巧的掌握与应用 20
3 软件操作熟练程度
10
4 实训作业独立完成
10
5 完成实训作业的难度
10
6 实训作业最终效果
11、 图像尺寸、画布尺寸、分辨率、图像模式。 2、 图像文件的格式。 3、 文字工具的使用。 4、 选取工具的使用与对选区的变换操作。 5、 图层、形状图层、路径工具的使用。 6、 图层样式。 7、 滤镜的应用。
STEP1 执行【文件】/【新建】命令，打开【新建】对话框，设置名 称 STEP2 新建“图层1”，选择圆角工具
绘制机身外形，将半径设置为30xp.
按【Ctrl+Enter】将圆角矩形转换成选区，设置前景色与机 身近似的颜色，按【Alt+Delete】填色，按【Ctrl+D】取消选 区。效果如下：
STEP3 双击“图层1”，打开图层样式，进行设置：
定其大致尺寸，便于后期制作。
STEP2 用矩形工具 画出手机的外框，并将其圆角设置为30
STEP3 填充近似的颜色，再采用交互式网格填充制作出光影效果。 STEP4 用同样的方法做出手机正面的大体色块。
STEP5 用矩形工具画出屏幕，采用渐变填充 。
STEP6 用以上的方式作出手机的方向键。 STEP7 用轮廓工具画出手机键，并用网格填充填充效果。
序 号
评分项目
满分
实际 得分
1
软件基本绘图工具的使 40 用掌握与应用
2
软件绘图技巧的掌握与 20 应用
3
软件操作熟练程度
10
4
实训作业独立完成
10
5
完成实训作业的难度
10
6
实训作业最终效果
10
成
绩
上机时数：6学时
简短评语
1、 实训目的
1. 曲线的绘制与编辑。 2. 多个物体间的对齐与分布的操作。 3. 文字工具与编辑、排列、效果。
STEP8 用以上方法做出手机其他各部位。
STEP9 再用文本工具添加机身和键上的文字，并配用手绘工具和形 状工具，使手机更为逼真。
STEP10 采用相同方法制作出手机反面和侧面的效果图，适当调整， 效果图如下。
实训三 PS基本工具与图像的操作
课程名称：计算机辅助工业设计[一]
上机时数：6学时
实训一 Corel基本绘图工具与编辑命令 的操作
课程名称：计算机辅助工业设计[一]
上机时数：6学时
序 号
评分项目
满分
实际 得分
1
软件基本绘图工具的使用 40 掌握与应用
2
软件绘图技巧的掌握与应 20 用
3
软件操作熟练程度
10
4
实训作业独立完成
10
5
完成实训作业的难度
10
6
实训作业最终效果
10
成
绩
简短评语
序 号
评分项目
满分
实际 得分
1
软件基本绘图工具的使 40 用掌握与应用
2
软件绘图技巧的掌握与 20 应用
3
软件操作熟练程度
10
4
实训作业独立完成
10
5
完成实训作业的难度
10
6
实训作业最终效果
10
成
绩
简短评语
1、 实训目的
1. 图像尺寸、画布尺寸、分辨率、图像模式。 2. 图像文件的格式。 3. 文字工具的使用。 4. 选取工具的使用与对选区的变换操作。 5. 图层、形状图层、路径工具的使用。 6. 图层样式。
效果如下：
TEP4 新建“图层2”选择圆角矩形工具，绘制内框。打开图层样式 设置其效果，并调整图层1的效果。
STEP5 新建“图层3”，选择矩形工具，绘制屏幕，并设置其效 果。
STEP6 新建图层，运用以上类似方法，绘制手机方向键。
TEP7 新建图层，选择钢笔工具，绘制手机键，调整位置和大小后按 【Ctrl+E】组合手机键的各图层。