计算机辅助制图(一)
计算机辅助设计及制造课件第一章
☆ CAD系统的三个层次
机械 建筑 交通 轻工 纺织 航空 船舶 汽车 模具 外形 广告 影视 … CAD CAD CAD CAD CAD CAD CAD CAD CAD CAD CAD CAD
CAD支撑软件 用户接口与人机交互
应用层
面向应用的二次开发环境
二、三维参数化特征几何造型
真实感图形显示 异地协同虚拟设计
返回
1.3 CAD质量保证体系
1.3
CAD软件标准化成为CAD技术发展的关键性问题之一。 管理CAD软件除了遵循IS09000：2000版国际标准外，我国目前已经制定了一些与CAD有 关的标准，颁布了《CAD通用技术规范》，这些标准包括：
1.计算机图形系列标准
2.CAD制图标准
3.产品数据技术标准
1.1 计算机辅助设计概述 1.1.1 CAD概念 1.1.2 CAD技术的发展过程 1.1.3 CAD技术发展趋势 1.1.4 CAD技术的应用
1.1 返回
1.1 1.1.1 CAD概念 “CAD”的含义： 早期CAD是指计算机辅助绘图(Computer Aided Drafting)，随着计算机软、硬件技术的 发展，人们逐步认识到单纯使用计算机绘图不能称之为计算机辅助设计。真正的设计是整个产 品的设计，它包括产品的构思、功能设计、结构分析、加工制造等。二维工程图设计只是产品 设计中的一小部分，于是CAD的缩写也由Computer Aided Drafting改为Computer Aided Design，CAD也不再仅仅是辅助绘图，而是整个产品的辅助设计。 CAD的定义： 计算机辅助设计(Computer Aided Design)是利用计算机强有力的计算功能和高效率的 图形处理能力，辅助设计师进行工程和产品的设计与分析，以达到理想的目的或取得创新成果 的一种技术。它是以计算机、外围设备及其系统软件为基础，包括概念设计、方案设计、造型 设计、优化设计、有限元分析、仿真模拟及产品数据管理等内容。
计算机辅助制图
本课件主要通过图片资料，让学生了解制图软件的作用和应
用范围，同时由教师现场演示软件的应用，加深学生对制图软件 的了解。
计算机辅助制图机辅助制图
计算机制图软件分类
平面绘图软件 三维绘图软件
计算机辅助制图
常见的平面绘图软件
maya
计算机辅助制图 用
绘 制 的 逼 真 的 青 蛙
• Photoshop • Coreldraw • AutoCAD
计算机辅助制图
Photoshop是Adobe公司旗下最为出名的图像处 理软件之一，集图像扫描、编辑修改、图像制作、广 告创意，图像输入与输出于一体的图形图像处理软件， 深受广大平面设计人员和电脑美术爱好者的喜爱。
Photoshop 的应用领域很广泛的，在图像、图 形、文字、视频、出版各方面都有涉及。
计算机辅助制图
用AutoCAD绘制工程图
计算机辅助制图
常见的三维绘图软件
• 3DS MAX • Maya
计算机辅助制图
3DS MAX：是Autodesk公司开发的基于PC系统 的三维动画渲染和制作软件。在应用范围方面，广 泛应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、多媒 体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等领域。
计算机辅助制图
Coreldraw：是一款由 世界顶尖软件公司之 一的加拿大的Corel公 司开发的图形图像软 件。其非凡的设计能 力广泛地应用于商标 设计、标志制作、模 型绘制、插图描画、 排版及分色输出等等 诸多领域。
计算机辅助制图
• AutoCAD：是美国Autodesk公司首次于1982年生产 的自动计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细 绘制、设计文档和基本三维设计。现已经成为国际 上广为流行的绘图工具。.dwg文件格式成为二维绘 图的事实标准格式。广泛应用于土木建筑、装饰装 潢、城市规划、园林设计、电子电路、机械设计、 服装鞋帽、航空航天、轻工化工等诸多领域。
计算机辅助制图
三、计算机辅助制图学习目标了解计算机辅助制图的优点；了解计算机辅助制图的应用范围。
随着信息技术的进一步发展，以计算机为主要工具进行辅助制图已经在多个领域、各个环节得到了广泛应用。
所谓计算机辅助制图，就是通过计算机进行图形绘制工作，它有着手工制图不可比拟的优越性。
1、计算机辅助制图的优点操作方便在设计阶段，不可避免地要对方案反复试画和推敲，而产品的不断更新也要求对已定型图纸进行必要的修改。
这些重复性的劳动如果用手工来绘制，往往费时费力，而利用计算机辅助制图能让设计者在短时间内准确地表达设计意图，提高工作效率，降低劳动强度，让设计者把主要精力集中在设计构思上。
虚拟现实虚拟现实是通过计算机模拟真实场景，进行各种数据测定或场景仿真。
利用计算机虚拟现实的能力，设计领域开拓了一个又一个的新天地。
例如，汽车设计中进行计算机虚拟风洞试验、快速成型技术中的模拟分层切削制造、逆向工程中的三维再造、好莱坞电影的特技画面，均利用了计算机虚拟现实技术，使成本大大降低，不仅提高了工作效率，而且减小了风险。
在波音飞机的设计过程中，利用计算机虚拟真实荷载，进行全电脑设计已得到成功应用。
波音777是第一架完全采用计算机三维实体造型技术设计的民用机型，飞机的“预装配”都是在计算机上完成的，不再需要造价昂贵的全尺寸样机。
适用范围广计算机辅助制图已经深入到各个设计领域，如建筑设计、产品设计、服装设计和广告设计等。
从概念草图、工程图、模型的快速成型到产品的最终实现，各个环节均有其不可替代的作用。
拓宽设计者的思路利用计算机进行辅助制图，设计者能在短时间内规划多个方案，不仅便于比较和权衡，而且设计软件之间的互通、设计资料之间的共享，更有利于设计灵感的激发。
虽然计算机可以方便地作图，但是它不能替代人的设计构思作用。
只有先进的设计理念和独特的设计思维，才能更好地利用计算机做出优秀的设计方案。
链接AutoCAD软件的官方网站http：//马上行动根据自己的经验，将所接触到的计算机辅助制图的应用情况填写在下表中，也可写出自2、计算机辅助制图的应用范围工程图样的绘制在建筑设计、产品设计等领域里，工程技术人员必须在设计方案正式实施之前将设计的工程图绘制出来，以便于方案的准确实施。
计算机辅助制图教学大纲
计算机辅助制图教学大纲课程中文名称：计算机辅助制图课程英文名称：CAAD课程编号：K1274学分：1.5学时：24（其中：讲课学时：12 实验学时：12 实践学时：0）先修课程：建筑/城乡规划概论、建筑及规划设计基础（一）、建筑及规划设计基础（二）、建筑制图与表达（一）、建筑构成、建筑设计原理、建筑设计（一）适用专业：建筑学课程类别：专业核心课程/必修使用教材：李建成，卫兆骥，王诂主. 数字化建筑设计概论. 中国建筑工业出版社. 2007. 钱敬平. 倪伟桥. 栾蓉. AutoCAD建筑制图教程. 中国建筑工业出版社. 2006. 童滋雨. Sketchup建筑建模详解教程. 中国建筑工业出版社. 2007.开课单位：土木与建筑学院一、课程性质、目的与任务本课程为专业核心必修课程。
AutoCAD、Sketchup软件是建筑学专业学生必需掌握的基本制图工具，通过课程的学习，使学生初步掌握用电脑绘制建筑设计图并完成建筑建模的方法与技能，辅助建筑设计的方案表达，以适应实际生产实践对建筑设计表达能力及工具掌握的基本需求。
二、教学目标本课程支撑的专业培养计划中的毕业要求为：基本掌握一门外国语，掌握基本的计算机及信息技术应用，掌握基本的文献检索方法，掌握本学科相关的基本方法论（指标点5.1）；了解现代科技发展的主要趋势和应用前景（指标点7.3）；掌握与本学科相关的设计表达方法；熟悉建筑艺术表现的基本技能（指标点8.2）；熟悉建筑材料、建筑物理（声、光、热）、建筑设备（水、暖、电）、建筑数字技术的基本知识（指标点8.5）；具有自主学习并不断提升三、教学内容及要求第一章建筑学计算机应用概述1.教学内容2学时（1）讲解计算机科学与抽象思维，介绍计算机辅助设计CAD（Computer Aided Design）以及计算机辅助建筑设计与CAAD（Computer Aided Architecture Design）的应用范畴、功能作用、目的与效果、操作特征等。
计算机辅助绘图
最常用的图形显示命令： 最常用的图形显示命令：
ZOOM All ／ Center ／ Dynamic ／ Extents ／ Previous ／ Scale(X ／ XP) ／ Window ／ <Realtime>： <Realtime>：
PAN题栏
c a 会签栏 图框线 图纸
功能按钮
二、命令的输入 2000提供了三种命令输入方式：菜单输入、 提供了三种命令输入方式 AutoCAD 2000提供了三种命令输入方式：菜单输入、 图标输入和键盘输入。 图标输入和键盘输入。 1、键盘输入 在命令行“Command: 提示符后键入命令名 提示符后键入命令名， 在命令行“Command:”提示符后键入命令名，按回车 键或空格键命令就被执行。 键或空格键命令就被执行。 按键盘上的Esc键即可中止正在执行的命令， 按键盘上的Esc键即可中止正在执行的命令，命令行 Esc键即可中止正在执行的命令 又显示Command: 提示符。 Command:”提示符 又显示Command: 提示符。 2、菜单输入 、 先打开相应的菜单，在菜单中选择要执行的命令， 先打开相应的菜单，在菜单中选择要执行的命令，单 击鼠标左键，该命令被输入并执行。 击鼠标左键，该命令被输入并执行。
自动追踪
– POLAR （极轴追踪） 极轴追踪） – OTRACK （对象追踪） 对象追踪）
图层、颜色、线型、 图层、颜色、线型、线宽
–图层:AutoCAD提供了分层作图的功能。 图层:AutoCAD提供了分层作图的功能。 图层:AutoCAD提供了分层作图的功能 –线型 线型 –颜色 颜色 –线宽 线宽 关于图层的基本规定： 关于图层的基本规定： 0层 –0层不可删除，不可改变名称。 0层不可删除，不可改变名称。 –但颜色、线型和线宽都可以改变。 但颜色、 但颜色 线型和线宽都可以改变。
计算机辅助设计(一)
您的位置：考核练习 >> 习题浏览单选题二一、单项选择题1、 AutoCAD绘图时，处理成段文字可采用多行文本注释。
多行文本的命令是（）。
（分数：1分）A. COPYB. ESCC. SAVED. MTEXT正确答案：D2、房屋建筑工程图中规定标注球的半径尺寸时，应在尺寸前加注符号（）（分数：1分）A. ΦB. SRC. DD. R正确答案：B3、房屋建筑工程图中规定标注球的直径尺寸时，应在尺寸前加注符号（）。
（分数：1分）A. ΦB. DC. SφD. R正确答案：C4、标注圆弧的弧长时尺寸线应以与该圆弧（）的圆弧线表示。
（分数：1分）A. 垂直B. 一致C. 偏心D. 同心正确答案：D5、标注圆弧的弧长时尺寸界线应（）于该圆弧的弦。
（分数：1分）A. 垂直B. 平行C. 偏心D. 同心正确答案：A 6、标注圆弧的弧长时起止符号用（）表示。
（分数：1分）B. 圆C. 箭头D. 点正确答案：C 7、标注圆弧的弧长时弧长数字上方应加注圆弧符号（）。
（分数：1分）A. ⌒B. ∠C. ～D. －正确答案：A8、标注角度的尺寸线应以（）表示。
（分数：1分）A. 直线B. 圆弧线C. 曲线D. 点划线正确答案：B9、标注角度数字应按（）方向注写。
（分数：1分）A. 水平B. 垂直C. 斜45度D. 同心正确答案：A10、系统轴测图中标高符号应以（）表示。
（分数：1分）A. 直角三角形B. 等边三角形C. 直角等腰三角形D. 三角形正确答案：C11、 AutoCAD 图形文件的扩展名是（）。
（分数：1分）A. dwtB. dwgC. dwlD. doc正确答案：B12、在执行AutoCAD命令过程中，若要取消该命令执行，可按（）键即可。
（分数：1分）A. CtrlC. EscD. Enter正确答案：C13、新建文件的快捷键是（）。
（分数：1分）A. Ctrl+VB. Ctrl+OC. Ctrl+ND. Ctrl+M正确答案：C14、打开文件的快捷方式是（）。
计算机辅助制图
第3章 计算机辅助制图
3.2.2 AutoCAD的命令和操作
2．如何响应AutoCAD的命令 在激活命令后，AutoCAD都将会在命令提示行窗口显示 使用状态，提示用户进行下一步的操作。这时可以通过键盘、 鼠标或者右键快捷菜单来响应。 （1）AutoCAD命令提示规则 在AutoCAD中，所有命令都用统一的命令行提示。例如， 激活“圆”命令后，在命令窗口显示如下提示： 命令：_circle 指定圆的圆心或 [三点(3P)/两点(2P)/相 切、相切、半径(T)]：
第3章 计算机辅助制图
3.2.2 AutoCAD的命令和操作
AutoCAD的提示规则是：
用“或”字将命令提示文字分为两段，“或”字前面是 默认的响应项（命令提示中尖括号“< >”中的内容也为默 认值），可以直接响应；“或”字后面用“[ ]”将命令的其 他选项括起来，其中由“/” 分隔的部分是选择项，选项后面 的“( )”内的字母是该选项的别名。
第3章 计算机辅助制图
7．其它栏目与窗口 在AutoCAD 2007中还可以根据用户的习惯或爱好打开 或关闭一些栏目和窗口，如“工具选项板”、“图纸管 理器”等等。
第3章 计算机辅助制图
3.2.2 AutoCAD的命令和操作
1．输入命令 在AutoCAD中命令的输入方法有很多种，用户可以根
据实际应用的需要和自己的习惯进行调用。 一般来说有以下方法：
第3章 计算机辅助制图
3.1 工程制图与AutoCAD
目前，最广泛使用的计算机辅助制图软件就是美国 AutoDesk公司的AutoCAD。该软件可以满足通用设计和绘 图的主要要求，并提供各种接口，可以和其它设计软件共 享设计成果，并能十分方便地进行管理。考虑通信工程制 图自身的专业性，通信工程设计施工单位中比较多的是把 AutoCAD产品与通信线路工程或通信设备工程等具体行业 内容相结合，在其内部嵌入与相关行业具体设计内容相关 的功能库，使绘制通信工程图纸的速度和效率得到了极大 的提高。因此，要想学会计算机辅助绘制通信工程图纸， 必须首先学习使用AutoCAD软件，熟练掌握各种常用设计 和绘图的命令和方法。AutoCAD版本很多，内容丰富，功 能也很强大，我们这里主要以在通信工程制图中的实用性 出发来介绍中文AutoCAD 2007软件的一些使用方法。
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2018/12/9
测量坐标与屏幕坐标之间的变换
如图所示，XOY是测量坐标系， xoy是屏幕坐标系，若屏幕水 平方向和垂直方向长度分别为 sx和sy，相应的实地长度分别 为SY和SX屏幕左下角的测量 坐标为（X0，Y0），任一点P 的测量坐标（X，Y）和相应 的屏幕坐标（x，y）之间存在 如下关系： x k x (Y Y0 ) y sy ky (X X 0 ) 其中，kx=sx/SY和 ky=sy/SX分别为x方向和y方 向的比例系数。
2018/12/9
测量坐标与屏幕坐标之间的变换
图形缩放时的坐标变换 （1）定倍数缩放显示：定倍数缩放显示是在原窗 口中选定某点并给定缩放倍数，缩放后将该点移 至窗口中心并按给定的缩放倍数来显示该图形。 （2）开窗放大显示： 开窗放大显示是在原窗口中选定以某点为中心的 矩形区域，放大后将所选矩形区域内的图形显示 到整个窗口中。
2018/12/9
测量坐标与屏幕坐标之间的变换
（2）开窗放大显示： 设所选点在原窗口中的坐标为(xm，ym)，其相 应测量坐标为(XM ，YM)，所选矩形区域在x方 向和y方向上的长度分别为和，则原窗口中任一点 坐标(x，y)与放大后窗口中的坐标(x′，y′)之间 sx 的关系为： x k ( x x ) x m
数 字 测 图
2018/12/9
回顾
（1）数字测图系统中，主要硬件为哪些？主要的 作用是什么？（举例说明） （2）常用的测图软件有哪些？主要特点是什么？ （3）全站仪在通讯时，要进行哪些工作？ （4）全站仪在数字测图系统中主要作用是什么？
2018/12/9
知识目标
1.掌握测量坐标与屏幕坐标之间的变换； 2.了解测量坐标系到绘图仪坐标系的换算； 3.了解图形裁剪方法； 4了解地图符号自动绘制的基本方法； 5.了解点状符号和面状符号的自动绘制； 6.了解曲线光滑的几种典型的算法； 7.了解等高线的自动生成的方法和过程； 8.了解矢量数据及栅格数据的结构及其组织方法； 9.了解栅格图像与矢量图形的区别； 10.了解空间数据的分层的概念及分层方法。
位为绘图仪脉冲当量。多 数绘图仪的一个脉冲当量 等于0.025mm，即 1mm相当于40个绘图仪 坐标单位。
2018/12/9
图形裁剪
提出问题： 1、为什么要裁剪？
为了保持地形图的规范性，往往需要通过图形裁剪将图幅外的图形
去除掉。 在图形显示时，也需要通过图形裁剪去除掉显示窗口范围之外的图 形。 图形裁剪实际上是一种保留给定区域内的图形而除掉区域外的图形 的——种图形处理方法。尽管从理论上讲图形裁剪区域可以是任意多 边形，但实际使用的裁剪区域通常是四边形，最常用的裁剪区域是矩 形。图形裁剪的处理对象主要是构成各种地图要素的直线段。
2018/12/9
测量坐标与屏幕坐标之间的变换
（1）定倍数缩放 缩放后窗口中的坐标(x′，y′)与相应高斯坐标(X， Y)之间存在如下关系：
sy X kK Y ( y ) X M 2 Y kK ( x s x ) Y X M 2
kx sx X (Y YM ) K 2 Y k y ( X X ) s y M K 2
计算机的屏幕坐标系的如何定义的？ x O 计算机屏幕坐标系是以屏幕左上角为原点，以从 左至右的水平方向为x轴，以从上至下的垂直方向 为y轴的直角坐标系，屏幕坐标系的坐标单位为像 素，其取值一般只能是0和正整数，具体取值范围 与屏幕分辨率有关，如对分辨率为1024×768的 显示器而言x的取值范围为0~1023，y的取值范 围为0~767。
2 y k ( y y ) s y y m 2
sx k 其中 x s x
2018/12/9
sy 和 k 分别为x方向和y方向上的放大倍数 y sy
测量坐标与屏幕坐标之间的变换
（2）开窗放大显示： 放大后窗口中的坐标(x′，y′)与相应高斯坐标之 间的关系为：
2018/12/9
能力目标
1.掌握测量坐标与屏幕坐标之间的变换； 2.了解图形缩放时的坐标变换； 3.了解测量坐标系到绘图仪坐标系的换算； 4.了解图形裁剪方法； 5.了解地图符号自动绘制的基本方法； 6.了解点状符号和面状符号的自动绘制； 7.了解曲线光滑的几种典型的算法； 8.了解等高线的自动生成的方法和过程； 9.了解矢量数据及栅格数据的结构及其组织方法； 10.了解栅格图像与矢量图形的区别； 11.了解空间数据的分层的概念及分层方法。
sy X k ) XM yKX (y 2 Y k K ( x s x ) Y x Y M 2
sy X k K ( y ) XM y X 2 Y k K ( x s x ) Y x Y M 2
2018/12/9
基本图形显示
当图形大于屏幕显 示范围时，屏幕区 域以外被裁切
2018/12/9
测量坐标与屏幕坐标之间的变换
提出问题： ①计算机的屏幕坐标系的如何定义的？ ②测量坐标系是如何定义的？ ③计算机屏幕坐标系与测量坐标系之间的关系是怎 样的？
2018/12/9
测量坐标与屏幕坐标之间换
测量坐标系到绘图仪坐标 系的换算 绘图仪坐标系和数学中的 笛卡尔坐标系是相同的， 它的坐标原点，对不同的 绘图仪硬件缺省值不尽相 同，有的位于绘图仪的左 下角，有的位于绘图仪的 中心，但一般都可通过软
件将绘图仪的坐标原点设 于绘图仪有效绘图区的任 一位置。绘图仪的坐标单
2018/12/9
测量坐标与屏幕坐标之间的变换
（1）定倍数缩放 设所选点在原窗口中的坐标为(xm，ym)，其相 应的测量坐标为(XM，YM)，缩放倍数为k，则原 窗口中任一点P的坐标(x，y)与缩放后窗口中的 坐标(x′，y′)之间存在如下关系：
sx x k ( x xm ) 2 y k ( y y ) s y m 2