计算机辅助设计基础及应用(CAD)复习提纲

第一篇：计算机辅助设计基础及应用(CAD)复习提纲

1、CAD技术发展方向？

CAD技术的未来发展集中体现在集成化、网络化、智能化和标准化的实现上。

定义：P52、CAD技术的特点

CAD技术是多学科综合性应用技术、CAD技术是现代设计方法和手段的综合体现、CAD技术是人的创造性思维活动同基于计算机系统的有机融合3、CAD技术的应用

1)绘制二维、三维工程

2)建立图形及符号库

3)参数化设计

4)三维造型

5)工程分析

6)生成设计文档或报表

4、采用CAD技术的优点和风险

1)提高设计效率、缩短设计周期

2)提高设计质量

3)便于产品标准化、系列化

4)在设计阶段可预估产品的特性

5)易于实现网络化设计

6)为实现CAM提供了基础

7)使产品快速进入市场

8)一次性资金投入较大

9)对工程技术人员的素质和技能要求较高

5、CAD系统按工作方法及功能大致分为4类：检索型、自动型、交互型和智能型 定义：P116、CAD系统的硬件主要有主机、输入设备、输出设备、信息存储设备及网络设备、多媒体设备等组成7、CAD系统软件可分为系统软件、支撑软件和应用软件

定义：P178、CAD系统选型的基本要素：软件选型、运行环境选型、技术支持和价格原则等

9、选择CAD系统的原则

a)软件系统的选择应优于硬件且应具有优越的性能

b)硬件系统应该符合国际工业标准、具有良好的开放性

c)整个软硬件系统运行可靠，维护简单、性能价格比优越

d)具有良好的售后服务系统

e)供应商应该有良好的信誉，可以提供培训、故障排除及其他增值服务

10、交互技术：

选择技术、定位技术、定向技术、定路径技术、定量技术、文本技术、橡皮筋技术、徒

手画技术、拖动技术

11、交互式人机接口的表现形式主要涉及图形显示屏幕区域划分、显示内容、字型的选用、颜色的配置、系统的开启以及窗口形式、菜单格式、图形符号和光标形式等内容

12、交互式接口的常见工作方式包括固定域输入/输出方式、问答方式、表处理方式、命令

语言、菜单方式和图形符号方式等

13、DXF文件的结构顺序：标题段、类段、表段、块段、实体段、对象段、预览段、文件

结尾。

14、STEP标准主要包括：描述方法、集成信息资源、应用协议、一致性测试和实现方法

15、设备坐标系、虚拟设备坐标系、世界坐标系、造型坐标系、观察坐标系的含义及关系？

16、二维图形变换包括：比例变换、对称变换、错切变换、旋转变换

三维图形变换包括：比例变换、对称变换、平移变换、旋转变换

17、名词解释P87

点：边：面：环：体：外壳：体素：定义形体的层次结构：

18、线框造型用顶点和边表示形体，通过对点和边的修改来改变构造形体的形状，即构造模

型是一个简单的线框图。

曲面造型是用有向棱边围成的部分定义形体表面，由面的集合来定义形体。

实体造型用于构造具有封闭空间、称为实体的几何形体。区别：P9019、基本造型功能：













 基本几何形体的创建 形体的集合运算 扫掠构造 蒙皮构造 倒圆 拉伸 边界造型

20、CSG、B-REP的相似、不同、优缺点？P9721、特征可分为形状特征、材料特征、精度特征、工艺特征等。形状特征是特征造型的基本

特征。

22、插值、逼近、光顺、拟合有何不一样？P10923、第七章计算及证明？P10824、第九章数据库、图形的编程

25、处理设计资料：程序化、数据（或数据库）文件存储

26、插值编程题P20127、工程数据库系统的特点：

a)数据模型方面的特点：

 支持复杂数据机构



 丰富的语义关联 支持动态模式修改和改版管理能力

 支持集成b)长事务管理的功能

c)友好的用户接口

d)工程数据库相容性的支持

28、P22329、PDM

定义：PDM是一门管理所有与产品相关的信息和产品相关过程的技术。PDM是在企业范围内，由供应、工程设计、制造、采购、市场、销售、客户等共同组成的一种软件管理系统。（从狭义的方面讲，PDM可以只管理与产品工程设计相关领域内的信息；从广义上讲，PDM技术可以覆盖到整个企业中，从产品的市场需求、研究与开发、产品设计、工程制造、销售、服务、维护等各个领域以及全生命周期中的产品信息。）

发展：配合CAD工具的PDM系统、专业PDM产品和PDM的标准化3个阶段。

功能分析：电子资料库与文档管理、产品机构与配置管理、生命周期管理、集成开发接口、查看和圈阅、扫描和成像、设计检索和零件库、项目管理、电子协作

30、CAM系统体系结构的3种基本模式：

1、CAM子系统与CAD和CAE等子系统在系统底层一级集成式开发

2、以现有侧重产品造型的系统为平台的插件式CAM系统

3、支持简单曲面造型的专用NC计算系统

31、P23432、CAPP系统组成：信息的输入、工艺决策、工艺数据库与知识库、人机界面、工艺文件的编辑与输出

33、复合零件又称为主样件，它包含一组零件的全部形状要素，有一定的尺寸范围，可以是

实际存在的，也可以是假想的，以它作为样板零件，编制适用于全组的通用工艺过程。

34、复合工艺是针对一个零件组的全部零件进行工艺过程设计。

原则：复合工艺应保证零件组内任一零件都能达到图样规定的技术要求复合工艺过程应是同一零件组的的全部零件具有统一的工艺要求编制的复合工艺过程应是符合工厂生产条件的优化工艺过程 复合工艺采用的工序名称及有关术语应规范化，并应按照工厂的习惯确定工序的内容及其相应的工序代码，以方便工艺的编辑处理和程序的编辑

35、零件信息描述是设计创成式CAPP系统首先要解决的问题。

主要分类：成组编码法、形面特征描述法、体素描述法、从CAD系统的数据库中直接

获得零件信息

36、产生公用信息的产品建模技术、存储和处理公用信息的工程数据库技术、进行数据交换的接口技术和对系统资源进行统一管理以及对系统的运行统一组织的执行控制程序就构成了集成过程中必须研究和解决的4项关键技术

37、集成系统中的数据管理问题日益复杂，表现在以下几个方面：

集成系统有多个工程应用程序组成，这就要求数据管理系统能支持应用程序之间数据的传递与共享，满足可扩充性要求。

工程数据类型复杂，不仅有矢量、动态数组，而且常常要求处理复杂结构的工程数据对象。

工程对象在不同设计阶段可能有不同的定义模式，因此，应能根据实际需要修改和扩充定义模式。

由于工程设计过程一般采用自上而下的工作方式，并且有反复试探的特点，因此集成系统的数据管理必须提供适应于工程特点的管理手段。

38、计算机集成制造系统通常由经营管理信息分系统、工程设计分析分系统、制造自动化分

系统、质量保证分系统、计算机网络分系统和数据库分系统6个部分有机集成起来的。

39、CIMS集成3个阶段：信息集成、过程集成、企业集成40、并行工程的关键技术：①数字化产品建模与CAX和DFX技术②并行产品开发过程

建模、仿真与优化③并行工程过程管理技术④PDM技术

41、CAD系统中主要功能模块的功能：产品功能建模、零件特征建模、可制造性分析、特征

变换协调、人机交互接口、系统控制

42、虚拟制造的类型：以设计为中心的VM、以生产为中心的虚拟制造、以控制为中心的虚

拟制造

43、虚拟制造技术在制造业中的主要作用：产品的外形设计、产品的运动和动力学仿真、加

工过程仿真、产品装配仿真、虚拟样机与产品工作性能评测、产品的广告与漫游、企业生产过程仿真与优化

第二篇：计算机辅助设计CAD课程标准

《计算机设计

（一）》课程标准

课程编号：25060031

总学时数：48学时

学分：2学分

一、课程性质、目的和要求

（一）课程性质

《计算机设计

（一）》是景观设计专业方向开设的一门专业基础课程，属于必修课程。本课程通过对建筑与环境制图的基本理论及知识的讲授与实践，使学生能够掌握CAD设计软件，并通过计算机专业软件规范地完成景观设计的各类专业图纸，丰富设计表现的手段及方法，培养学生的动手能力。

（二）课程目标

本课程为景观设计专业方向的专业基础课，侧重与培养学生的空间分析及动手操作能力，为学生学习其他专业核心课程和相关课程打下基础。使学生初步了解景观设计制图的基本流程，掌握专业图纸的绘图方法及识图的技能。通过本课程的学习，培养学生的专业意识，使学生系统的掌握相关软件的操作方法，能较熟练的运用相关软件表现设计、构思意图，为以后专业课程的学习奠定较好的基础。

（三）课程要求

本课程是实践性很强的课程，包括课堂讲授和上机实习两个主要环节，这两个环节是相辅相成密不可分的。课堂讲授分为三个大的部分：介绍计算机附注设计在专业上应用的概况；对现有的CAD设计软件介绍主要功能、优点及缺点；讲授AutoCAD软件的使用方法和操作步骤，演示软件的操作使用。上机实习部分指导学生熟习软件的集成环境，演练操作步骤和要领，抄录工程图纸；课程设计以作业的形式，在教师的指导下，每个学生独立完成。通过本课程教学后，熟练掌握操作计算机辅助设计软件并具有绘制专业景观设计图纸的应用能力。

二、本课程的基本内容

第一章 景观设计与计算机制图

（一）教学目的与要求：通过学习了解计算机辅助园林设计的基础状况及常用软件简介

（二）教学的重点与难点：计算机辅助园林设计的特点及发展

（三）学时安排：2学时

（四）主要内容

第一节 景观设计概论（0.5）学时

1、景观设计的概念

2、景观设计的发展

3、景观设计的构成要素

第二节 计算机辅助园林制图的现状及发展（0.5）学时

1、计算机制图的特点

2、计算机辅助园林制图的现状

3、计算机辅助园林制图的发展前景

第三节 园林设计相关软件简介（1）学时

1、AutoCAD2、3ds max3、Photoshop4、草图大师SketchUp5、彩绘大师Piranesi

第二章 AutoCAD园林制图规范简介

（一）教学目的与要求：要求学生能够掌握专业制图的概念与作用，掌握制图基本规范，了解制图的方法。

（二）教学的重点与难点：制图基本规范

（三）学时安排：1学时

（四）主要内容

第一节 图纸幅面

第二节 标题栏及会签栏

第三节 线宽及线型

第四节 汉字、字符和数字

第五节 线段标注

第六节 符号

第三章 AutoCAD制图基础

（一）教学目的与要求：通过本章的学习，学生能够掌握专业制图软件，掌握制图基本方法，了解软件制图的步骤。

（二）教学的重点与难点：绘图设置与基本绘图工具

（三）学时安排：4学时

（四）主要内容

第一节 AutoCAD制图系统设置（1）学时

1、设置AutoCAD2008绘图环境

2、设置图层

3、保存图形样板

4、打印输出

第二节 AutoCAD基本操作（2）学时

1、AutoCAD 2008基本绘图工具

2、图形编辑工具

3、图层操作

4、文字、图表与标注样式

第三节 上机操作（8）学时

第四章 景观元素绘制

（一）教学目的与要求：通过本章的学习掌握各景观元素的绘制方法。

（二）教学的重点与难点：绘制地形、水体、植物、园林建筑

（三）学时安排：4学时

（四）主要内容

第一节 绘制地形（2）学时

1、地形的设计

2、地形的绘制

3、山石的绘制

4、道路的绘制

5、铺装的绘制

6、地形的标注

第二节 绘制水体（1）学时

1、水体的设计

2、水体的绘制

3、水体的标注

第三节 绘制植物（2）学时

1、植物种植设计

2、植物平面图例的绘制

3、植物立面图的绘制

4、植物名录表的制作

第四节 绘制园林建筑小品（2）学时

1、亭的绘制

2、廊与花架的绘制

3、桥的绘制

4、园墙的绘制

5、大门的绘制

6、其他园林建筑的绘制

7、园林建筑小品的标注

第五节 上机操作（12）学时

第五章 综合练习

（一）教学目的与要求：熟练掌握景观平面图与立面图的绘制。

（二）教学的重点与难点：尺寸标注与文字标注

（三）学时安排：4学时

（四）主要内容

第一节 居住区总平面图的绘制（2）学时

1、居住区道路平面布置的绘制

2、居住区景观建筑小品平面布置的绘制

3、居住区植物配置平面图的绘制

第二节 居住区立面图的绘制（2）学时

1、居住区竖向图的绘制

2、居住区局部剖面图的绘制

第三节 上机操作（12）学时

三、教学方法

理论部分以教师讲授为主，辅以案例教学手段；实践部分以学生上机操作为主并结合教师的辅导。

四、成绩考核方式

（一）本课程考核方式：考查。

（二）总成绩：依据下列权重评定：作业及平时表现(考勤,课堂发言)占20%；期末课程作业占80%。

五、教材与主要参考书目

（一）教材

王玲，高会东.Auto CAD2008园林设计全攻略(中文版)[M].北京: 电子工业出版社，2007版.（二）主要参考书目

［1］黄仕伟,雷隽卿.园林专业CAD绘图快速入门[M].北京:化学工业出版社, 2010版.［2］李晓艳,朱春阳.AutoCAD2008中文版园林设计及实例教程[M].北京.化学工业出版社, 2008版.

第三篇：CAD(计算机辅助设计技术

CAD（计算机辅助设计技术)

1、CAD 技术简史

CAD技术起步于50 年代。60年代，随着计算软硬件技术的发展，CAD开始迅速发展。在这个时期，CAD技术的出发点是用传统的三视图来表达零件，以图纸为媒介进行技术交流，这就是二维计算机绘图技术。这种以二维绘图为目标的CAD技术一直持续到70年代末期。以后作为CAD技术的一个分支而相对独立稳定地发展。早期应用较为广泛的是CADAM软件，近十年来占据绘图市场主导地位的是Autodesk公司的AutoCAD软件。目前，中国的CAD用户特别是早期用户中，二维绘图仍占相当大的比重。

2、CAD技术史上的几场革命

自从50年代CAD技术发展以来，到今天的广泛应用，此间经历了几次大的技术性革命，历述如下：

2.1 第一次CAD技术革命--曲面造型系统

60年代出现的三维CAD系统只是简单的线框式系统，它只能表达基本的几何信息，不能有效地表达几何数据间的拓扑关系。由于缺乏形体的表面信息，CAE及CAM均无法实现。

进入70年代，正值飞机和汽车工业蓬勃发展的时期。，此间飞机及汽车制造中遇到的大量的自由曲面问题，在当时只能用多截面视图和特征纬线的方式来进行表达。由于三视图方法表达的不完整性以及工业上的应用的需求的推动，此时法国人提出了贝赛尔算法使得用计算机处理曲线及曲面问题变的可行。同时，法国达索飞机制造公司也基于此算法，在二维绘图系统CADAM的基础上，开发出以表面模型为特点的三维造型系统CATIA。CATIA的出现，标志着计算机辅助设计技术从单纯模仿工程图纸的三视图模式中解放出来，首次实现以计算机完整描述产品零件的主要信息，同时也使得CAM技术的开发有了实现的基础。曲面造型系统CATIA为人类带来了第一次CAD技术革命，改变了以往只能借助油泥模型来近似表达曲面的工作方式。在这个时期，CAD技术价格极其昂贵，软件商品化程度也很低。只有少数几家受到国家财政支持的军火商，在70年代冷战时期才有条件独立开发或依托某厂商发展CAD技术。例如：

* CADAM由美国洛克希德(Lochheed)公司支持

* CALMA--由美国通用电气(GE)公司支持

* CV--由美国波音(Boeing)公司支持

* IDEAS--由美国国家航空及宇航局(NASA)支持

* UG--由美国麦道(MD)公司开发

* CATIA--由法国达索(Dassault)公司支持

这时的CAD技术主要应用于军用工业。同时一些民用主干工业，如汽车巨人也开始开

发一些曲面系统为自己服务，如：

* SURP--大众汽车公司

* PDGS--福特汽车公司

* EUCLID--雷诺汽车公司

另外丰田和通用等汽车公司也开发了自己的CAD系统但由于无军方支持，开发经费及

经验不足，其开发出来的软件商品化程度较军方支持的系统要低，功能覆盖面和软件水平

亦相差较大。

2.2 第二次CAD技术革命--曲面造型技术

80年代初，CAD系统的价格依然令一般企业望而却步。这使得CAD技术无法拥有更广阔的市场。为使自己的产品更有特色，以CV、SDRC、UG为代表的系统开始朝各自的发展方向前进。70年代末到80年代初，由于计算机技术的大跨步前进，CAD、CAM技术也开始有了较大发展。SDRC公司在当时星球大战的背景下，由美国宇航局支持及合作，开发出了许多分析模块，用以降低巨大的太空实验费用，同时在CAD技术方面也进行了许多开拓；UG则着在曲面技术的基础上发展CAM技术，用以满足麦道飞机零部件的加工需求；CV 和CALMV则将主要精力都方在CAD 市场份额的争夺上。

尽管有了表面模型，CAM的问题可以基本解决。但由于表面模型只能表达形体的表面信息，难以准确表达零件的其它特性，如质量、重心、惯性矩等，对CAE十分不利，最大的问题在于分析的前处理特别困难。基于对于CAD/CAE一体化技术发展的探索，SDRC公司于1979年发布了世界上第一个完全基于实体造型技术的大型CAD/CAE软件--I-DEAS。由于实体造型技术能够精确表达零件的全部属性，在理论上有助于统一CAD、CAE、CAM的模型表达，给设计带来了惊人的方便性。它代表着未来CAD技术的发展方向。基于这样的共识，一时间实体造型技术呼声满天下。可以说，实体造型技术的扑几应普及应用标志着CAD发展史上的第二次技术革命。

实体造型技术带来了算发改进和未来发展的希望的同时，也带来了数据计算量的极度膨胀。因此，在当时的硬件条件下，实体造形的计算及显示速度很慢，在实际应用中作设计显的很勉强。由于以实体模型为基础的CAE本身就属于高层次技术，普及面窄；另外，在算法和系统效率的矛盾面前,许多赞成实体造型技术的公司并没有下大力气去开发它，而是转去开发相对容易的表面造型技术，各公司的技术因此再度分道扬镳，实体造型技术因此没能在整个行业迅速推广。推动此次技术革命的SDRC公司也与幸运之神擦肩而过，失去了一次大发展的机会。在此后的十年里，随着硬件性能的提高，实体造型技术又逐渐为众多CAD系统所采用。在这段技术跌宕起伏的时期，CV公司最先在曲面算发上取得突破，计算速度提高很大。由于CV提出集成各种软件，为企业提供全方解决的思路，并采取了将软件的运行平台向价格较低的小型机转移等有利措施，一举成为CAD领域的领导者，市场份额上升到第一位，兼并了CALMA公司，实力迅速膨胀。

2.3 第三次CAD技术革命--参数化技术

正当CV公司业绩蒸蒸日上以及实体造型技术逐渐普及之时，CAD技术的研究又重大发展。如果说在此之前的造型技术都属于无约束自由造型的话，进入80年代中期，CV公司内部以高级副总裁为首的一批人提出了一种比无约束自由造型更新颖、更好的算法--参数化实体造型方法，这种算法主要有以下特点：基于特征、全尺寸约束、全数据相关、尺寸驱动设计修改。

当时的参数化技术还有很多技术难点有待攻克，CV公司内部也就是否投资参数化技术展开激烈争论。由于参数化技术核心算法与以往系统有本质差别，若采用参数化技术，势必要将全部软件重写，投资及工作量将非常惊人。另一点就是，当时技术主要用于航空和汽车工业，参数化技术还不能为这些工业中所需的大量自由曲面提供有效的工具，更何况当时CV软件在市场、上呈供不应求之势。因此，CV公司内部否决了参数化方案。

策划参数化技术的这些人在新是想无法实现的情况下集体离开了CV公司，令成立了一家参数化技术公司（Parametric Technology Corp.PTC）,开始研制名为Pro/ENGINEER的参数化软件。早期的Pro/ENGINEER软

件性能很低，只能完成简单的工作，但由于第一次实现了尺寸驱动零件设计修改，使人们看到了它给设计者带来的方便性。

80年代末，计算机技术迅猛发展，硬件成本大幅度下降，CAD技术硬件凭台成本从二十几万元降到几万美元，很多中小企业也开始有能力使用CAD技术。由于它们的设计工作量并不大，零件形状也不复杂，更重要的是他们无钱投资大型高档软件，因此他们把目光投向了中低档的Pro/ENGINEER软件。PTC也正是因为瞄准了这一中档市场，才迎合了众多中小企业在CAD上的需求，一举取得成功。进入90年代，参数化技术变得比较成熟起来，充分体现出其在许多通用件、零部件设计上存在的、简便易行的优势。踌躇满志的PTC也因此先行挤占了低端AutoCAD市场，以致于在几乎所有、CAD公司的营业额都在呈上升趋势的情况下，Autodesk公司的营业额却增长缓慢，市场排名连续下挫。继而，PTC公司又试图进入高端CAD市场，与CATIA、SDRC、CV、UG等群雄在汽车及飞机制造业市场逐鹿。目前，PTC在CAD市场份额排名已名列前茅。可以说，参数化技术的应用主导了CAD发展史上的第三次技术革命。

2.4 第四次CAD技术革命--变量化技术

参数化技术的成功应用，使它几乎成为CAD业界的标准，许多软件厂商纷纷起步赶。但是技术理论上的认可并非意味、着实践上的可行性。由于CATIA、CV、UG、EDCLID都在原来的非参数化模型的基础上开发集成了许多其它应用软件，包括CAM、PIPING和CAE接口等，在CAD方面也做了许多应用模块开发；重新开发一套完全参数化的造型系统将花费很大的人力财力。因此他们采用的参数化系统基本上是在原有模型基础上进行局部、小块的修补。考虑到这种“参数化技术”的不完整性以及需要很长的过渡时期，CV、CATIA、UG在推出自己的参数技术以后，均宣称自己是采用复合建模技术，并强调复合建模技术的优越性。

这种复合建模技术，并非完全基于实体，难以全面应用参数化技术。由于参数化技术和非参数化技术内核有本质不同用参数化技术造型后进入非参数化系统后还要进行内部卷转换，才能被系统接受，而大量的转换极易导致数据丢失或其它不利条件。这养的系统由于在参数化和非参数化两方面都不占优势，系统整体竞争力不高，只能依靠某些实用性模块上的特殊能力来增强竞争力。

SDRC公司在1990前摸索了几年参数化技术后，也面临着同样的抉择：是同样采用逐步修补的方式，继续将其I-DEAS软件参数化下去，还是全部改写。SDRC的开发人员积数年的参数化研究经验，发现参数化技术有许多不足。首先，全尺寸约束的硬性规定干扰和制约着设计者创造力和想象力的发挥；其次，如在设计中关键的拓扑关系发生改变，失去了某些约束特征也会造成系统数据混乱。

基于以上的原因，SDRC的开发人员大胆地提出了一种更为先进的实体造型技术--变量化技术，作为今后的开发方向。SDRC的决策者们同意了该方案，并决定从根本上解决这一问题。从1990年到1993年，SDRC公司投资一亿美元，于1993年推出了全新体系结构的I-DEAS Master Series软件。在早期的大型CAD软件中，这是唯一一家在90年代将软件彻底从写的厂家。

变量化技术既保持了参数化技术的原有优点，同时又克服了它的许多不足之处。它的成功应用，为CAD技术的发展提供了更大得空间和机遇。SDRC几年来业务的快速增长，证明了它走的这条充满风险的研发道路是正确的。截止到去年，SDRC的市场排名已由I-DEAS MS1发布时的第九名，上升至第三位。无疑，变量化技术成就了SDRC，也驱动了CAD发展史上的第四次技术革命。

3、结语

纵观 CAD技术将近三四十年的发展历程，可见众多厂商的成败无不与其技术发展密切相关。CAD技术基础理论的每次重大进展，无一不带动了CAD/CAE/CAM整体技术的提高以及制造手段的更新。技术的发展，永无止境。没有一种技术是常青树，CAD技术将一直处于不断的发展和探索之中。正是这种此消彼长的互动与交替，造就了今天CAD技术兴旺与繁荣，促进了工业的高速发展。

第四篇：初识园林计算机辅助设计(CAD)

初识园林计算机辅助设计（CAD）

作为一名园林专业大三学生，我竟然是第一次这么近距离的接触计算机辅助设计（CAD），真的有些汗颜，于是我就利用写论文的机会，让自己迅速充电，从原来的一无所知，到现在查阅相关的资料如拜读《ACM图灵奖：1966-2006(第三版)计算机发展史的缩影》中伊万萨瑟兰的故事和粗略阅览《现代图形学》感悟唐荣锡对计算机辅助设计（CAD）和图形学知识的精通等，我才知道计算机技术的不断提高与计算机图形学、计算机虚拟技术、计算机多媒体技术发展的深入密不可分。我才第一次全方位的了解园林计算机辅助设计（CAD）。

百度百科上对计算机辅助设计的定义是：计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作，简称CAD。

它极大地满足了现代艺术设计对计算机辅助设计的需求，成为艺术设计领域教学研究的热点。与传统的艺术设计相比，在设计思路、设计方法、表现手段方面都发了根本性的变化，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案，CAD 能够很大程度上减轻设计人员的劳动，缩短设计周期和提高设计质量。

那么计算机辅助设计是起源于何时呢？

其实，自从有了原始的人类，我们人类在表达思想、传递信息时，最初采用图形，后来逐渐演化发展为具有抽象意义的文字。在信息交流中，图形表达方式比文字表达方式具有更多的优点。然而，图纸的绘制是一项极其繁琐的工作，不但要求正确、精确，而且随着环境、需求等外部条件的变化，设计方案也会随之变化。一项工程图的绘制通常是在历经数遍修改完善后才完成的。后来逐渐规范化，形成了一整套规则，具有一定的制图标准，从而使工程制图标准化。但由于项目的多样性、多变性，使得手工绘图周期长、效率低、重复劳动多，从而阻碍了建设的发展。

于是，人们想方设法地提高劳动效率，将工程技术人员从繁琐重复的体力劳动中解放出来，集中精力从事开创性的工作，梦想着何时能甩开图板，实现自动化画图。正因为如此，计算机辅助设计应运而生。

计算机辅助设计自从产生的那天开始，就一直在高速度跨越式的发展，让我们以年代为界来回归一下计算机辅助设计的发展史： 1943年底,英国人为了破译德国的密码系统建造了一台叫做“Colossus”的电子计算机。与此同时在美国的康恩(Corn)有几个大学和研究所为了进行高速度的数值计算也在研制计算机。

1946年,具有真正意义的第一代计算机“ENIAC”诞生了。

1952年,麻省理工学院(MIT)的伺服机构实验室完成了数控铣床的研究,首先将计算机用于机械制造。

1962年,D.T.Ross和机械工程系的S.A.Coons合作,开始在机械设计方面探索计算机辅助的可能。

20世纪70年代,出现了将硬件与软件配套交付用户使用的“交钥匙系统”(Turn-Key System)。

80年代初期,随着计算机制造技术的发展,所有配套的软硬件都可以集成到一台工作站上。

进入90年代以来,随着个人计算机(PC)的飞速发展,其性能迅速赶上了10年前高档工作站的性能。

计算机辅助设计的现状与发展计算机技术为机械工业带来了革命性的变革,反过来计算机在机械工业中的应用也推动了计算机技术的迅速发展。新的设备、新的操作系统、新的软件、新的数据交换标准,正在迅速扩大计算机在工业中的应用范围,掀起一场新技术革命的浪潮,成为20世纪全球最杰出的工程技术成果。

那么在计算机辅助设计发展的这短短的半世纪中，有没有什么突出的代表人物呢？

通过读老是推荐的《ACM图灵奖：1966-2006(第三版)计算机发展史的缩影》，我认识了伊万•萨瑟兰，让我给你介绍一下我所认识和了解的伊万•萨瑟兰吧！1988年的图灵奖授予当时在Sun Microsystem公司任高级研究员、有“计算机图形学之父”誉称的伊万•萨瑟兰(1van Edward Sutherland)。

萨瑟兰在读博士时就依靠扎实的专业基础和勤奋的工作，耗时3年时间，开发出著名的Sketchpad系统，Sketchpad中的许多创意是革命性的，它的影响一直延续到今天，Sketchpad的成功奠定了萨瑟兰作为“计算机图形学之父”的基础，并为计算机仿真，飞行模拟器，CAD／CAM，电子游戏机等重要应用的发展打开了通路。

除了图灵奖以外，萨瑟兰还是美国工程院兹沃里金奖的第一位得主，这个奖是为纪念现代电视技术的奠基人、1919年移居美国的俄罗斯科学家V．K．Zworykin(1889—1982)而设立的。ACM除授予他图灵奖以外，1994年因Sketchpad授予他软件系统奖；ACM关于图形学的专门委员会SIGGRAPH则早在1983年为纪念计算机图形学的先驱考恩斯(S．A．Coons)而设立以他的名字命名的奖项时，就把第一个考恩斯奖授予了萨瑟兰。

说完了它的代表人物，我们来谈谈计算机辅助设计的主要技术，它包括交互技术、图形变换技术、曲面造型和实体造型技术等。在计算机辅助设计中，交互技术是必不可少的。

交互技术：在计算机辅助设计中，交互技术是必不可少的。采用交互式系统，人们可以边构思、边打样、边修改，随时可从图形终端屏幕上看到每一步操作的显示结果，非常直观。

图形变换：图形变换的主要功能是把用户坐标系和图形输出设备的坐标系联系起来；对图形作平移、旋转、缩放、透视变换 ；通过矩阵运算来实现图形变换。

实体造型：实体造型技术(Solid Modeling)是计算机视觉、计算机动画、计算机虚拟现实等领域中建立3D实体模型的关键技术。实体造型技术是指描述几何模型的形状和属性的信息并存于计算机内，由计算机生成具有真实感的可视的三维图形的技术。

AutoCAD之所以成为一个功能齐全、应用广泛的通用图形软件包。首先它是一个可视化的绘图软件，许多命令和操作可以通过菜单选项和工具按钮等多种方式实现。其次它不仅在二维绘图处理更加成熟，三维功能也更加完善，可方便地进行建模和渲染。

另外，AutoCAD不但具有强大的绘图功能，更重要的是它的开放式体系结构，赢得广大用户的青睐。

作为一种高新的电子科技技术，CAD的发展趋势更为重要些，因为CAD技术涉及面广而复杂、技术变化快，新的理论、技术和方法的研究，从未停止过。到目前从总体上讲,CAD技术的发展趋势是参数化、智能化、集成化和标准化。

参数化：传统的CAD绘图软件都是用固定的尺寸值定义几何元素，要进行图面修改只有删除原有的线条后重画，而新产品的打样设计不可避免的要进行多次的修改，进行零件形状和尺寸的综合协调、优化，而且大多数设计工作都是在原有设计基础上的改进。参数化设计一般是指设计对象的结构形状比较定型，可以用一组参数来约定尺寸关系，设计结果的修改受尺寸驱动。

智能化：现有的计算机辅助设计系统智能化程度越来越高,原来繁琐的操作逐渐由计算机智能化地进行处理。在图形的绘制方面,很多系统增加了智能导引的机制。系统始终猜测用户的设计意图,并根据当时的设计环境提供不同的人机交互工具,使用户感觉非常顺手。要真正使产品的质量好、成本低、市场竞争能力强,就需要采用最好的设计、最好的加工和最好的管理,就需要总结国内外相关产品的设计制造经验和教训,把成功的设计制造经验做成智能设计、智能制造系统去指导新产品的设计制造,才能使企业的产品具有创造性。

集成化：借助计算机，把企业中与制造有关的各种技术系统地集成起来，进而提高企业适应市场竞争的能力。这个强调了两个方面:一方面是企业的各个生产环节不可分割，需要统一安排组织；另一方面是产品制造过程实质上是信息采集、传递、加工处理的过程。

标准化：随着CAD技术的不断发展和日益成熟以及各行业CAD应用的不断深入，CAD标准化工作越来越显示出了它的重要性。

CAD标准化工作作为高新技术标准化的一部分，在CAD技术工作中占有很重要的位置，国家科委工业司和国家技术监督局标准司于“八五”期间共同发布了《CAD通用技术规范》，规定了我国CAD技术各方面的标准，而其中CAD数据交换问题是CAD广泛应用后各行业所面临的重要问题。

第五篇：计算机辅助设计技术基础学习心得

《计算机辅助设计技术基础》感想

时间过得真快，一转眼，一学期的时间就这么过去了。现在回想起来，还真是记忆深刻，难以忘怀。我们都知道，cad技术都已经发展到各行各业，涉及到各个领域了，可是作为机自专业的学生，在此之前，我还是两眼一抹黑，什么都不懂，对于此，我深感汗颜。还清楚地记得在上第一节《计算机辅助设计技术基础》课时，那种震撼，我深深的爱上了这一门课程，或者这一门技术……

计算机辅助技术，作为一种现代化计算机辅助手段，相对于传统的徒手绘制而言，计算机以其快捷、便利的优越性，为设计师提供了充分的技术手段，它将人们从过去诸多繁杂劳动中释放出来，人们可以更迅速、更准确、更有效地处理各种文字、图形、图像等信息，实现各种创意。它不仅方便快捷，简单实用，而且具备很多人工设计所不具备的优点，细微精确，还可以自动校验模拟，深受设计者们的亲睐。

从20世纪50年代在美国诞生第一台计算机绘图系统，开始出现具有简单绘图输出功能的被动式的计算机辅助设计技术开始，这一领域技术不断更新，发展迅速。

60年代初期出现了CAD的曲面片技术，中期推出商品化的计算机绘图设备。70年代，完整的CAD系统开始形成，后期出现了能产生逼真图形的光栅扫描显示器，推出了手动游标、图形输入板等多种形式的图形输入设备，促进了CAD技术的发展。

年代，随着强有力的超大规模集成电路制成的微处理器和存储器件的出现，工程工作站问世，cad技术在中小型企业逐步普及。

特别是80 年代中期以来，CAD技术向标准化、集成化、智能化方向发展。一些标准的图形接口软件和图形功能相继推出，为CAD 技术的推广、软件的移植和数据共享起了重要的促进作用；系统构造由过去的单一功能变成综合功能，出现了计算机辅助设计与辅助制造联成一体的计算机集成制造系统；固化技术、网络技术、多处理机和并行处理技术在CAD中的应用，极大地提高了cad系统的性能；人工智能和专家系统技术引入cad，出现了智能CAD技术，使CAD系统的问题求解能力大为增强，设计过程更趋自动化。

现在，cad已在电子和电气、科学研究、机械设计、软件开发、机器人、服装业、出版业、工厂自动化、土木筑、地质、计算机艺术等各个领域得到广泛应用。随着计算机知识的应用普及和不断拓展，社会各领域的科技水平得到了大幅度提升。

课程已经结束了，下面说说通过一学期的学习，我对计算机辅助设计的认识和理解。

计算机辅助设计技术也称为CAD技术，是英文Computer Aided Design的缩写，它是指在设计过程中，利用计算机作为工具，帮助工程师进行设计的一切实用技术的总和。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。CAD基本技术

主要有基本技术 主要包括交互技术、图形变换技术、曲面造型和实体造型技术等系统组成。CAD的系统组成

CAD系统通常以具有图形功能的交互计算机系统为基础，主要设备有：计算机主机，图形显示终端，图形输入板，绘图仪，扫描仪，打印机，磁带机，以及各类软件。

工程工作站

工程工作站一般指具有超级小型机功能和三维图形处理能力的一种单用户交互式计算机系统。它有较强的计算能力，用规范的图形软件，有高分辨率的显示终端，可以联在资源共享的局域网上工作，已形成最流行的cad系统。

个人计算机

个人计算机（pc）系统价格低廉，操作方便，使用灵活。80年代以后，pc机性能不断翻新，硬件和软件发展迅猛，加之图形卡、高分辨率图形显示器的应用，以及pc机网络技术的发展，由pc机构成的cad 系统已大量涌现，而且呈上升趋势。

图形输入输出设备

除了计算机主机和一般的外围设备外，计算机辅助设计主要使用图形输入输出设备。交互图形系统对cad 尤为重要。图形输入设备的一般作用是把平面上点的坐标送入计算机。

常见设备

常见的输入设备有键盘、光笔、触摸屏、操纵杆、跟踪球、鼠标器、图形输入板和数字化仪。

设备分类：

图形输出设备分为软拷贝和硬拷贝两大类：

软拷贝设备指各种图形显示设备，是人机交互必不可少的；

硬拷贝设备常用作图形显示的附属设备，它把屏幕上的图像复印出来，以便保存。

常用的图形显示有三种：有向束显示、存储管显示和光栅扫描显示。

有向束显示应用最早，为了使图像清晰，电子束必须不断重画图形，故又称刷新显示，它易于擦除和修改图形，适于作交互图形的手段。

存储管显示保存图像而不必刷新，故能显示大量数据，且价格较低。

光栅扫描系统能提供彩色图像，图像信息可存放在所谓帧缓冲存储器里，图像的分辨率较高。

除计算机本身的软件如操作系统、编译程序外，cad主要使用交互式图形显示软件、cad应用软件和数据管理软件3类软件。

交互式图形显示软件用于图形显示的开窗、剪辑、观看，图形的变换、修改，以及相应的人机交互。

cad 应用软件提供几何造型、特征计算、绘图等功能，以完成面向各专业领域的各种专门设计。构造应用软件的四个要素是：算法、数据结构、用户界面和数据管理。

数据管理软件用于存储、检索和处理大量数据，包括文字和图形信息。为此，需要建立工程数据库系统。它同一般的数据库系统相比有如下特点：数据类型更加多样，设计过程中实体关系复杂，库中数值和数据结构经常发生变动，设计者的操作主要是一种实时性的交互处理。CAD系统的功能

现代CAD系统的功能多种多样，主要包括:

(1)设计组件重用(Reuse of design components)

(2)简易的设计修改和版本控制功能(Ease of design modification and versioning)

(3)设计的标准组件的自动产生(Automatic generation of standard components of the design)

(4)设计是否满足要求和实际规则的检验(Validation/verification of designs against specifications and design rules)

(5)无需建立物理原型的设计模拟(Simulation of designs without building a physical prototype)

(6)装配件(一堆零件或者其它装配件)的自动设计

(7)工程文档的输出，例如制造图纸，材料明细表(Bill of Materials)

(8)设计到生产设备的直接输出

(9)到快速原型或快速制造工业原型的机器的直接输出 CAD软件介绍

AutoCad是国际上著名的二维和三维CAD设计软件，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。

Autocad有着良好的用户界面，它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能非常快的学会使用。AutoCd拥有广泛的适应性和良好的兼容性，可以在各种PC系统和工作站上运行，并支持分辨率由320×200到2048×1024的各种图形显示设备40多种，以及数字仪和鼠标器30多种，绘图仪和打印机数十种，这就为AutoCAD的普及创造了条件。

此外，还有许多著名的国产CAD软件，如其中取得了很大成功的中望CAD。

除了这些，在课堂上老师还给我们介绍和演示了很多的CAD、CAM制图软件，如Autodesk Inventor，SolidWorks, CATIA, SolidEdge, Pro/E, AutoCAD, UG NX, Mastercam，Cimatron,ANSYS,CAPP,CAXA,ADAMS,Foxpro等等，让我们实实在在体会到了计算机辅助技术的实用和方便。

当然，这学期的学习，让我记忆最深的还是实践操作环节——学习使用Solidworks2007。这让我深深的体会到了一个道理：纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。

这个课程的学习本来就是为了让我们熟练掌握和使用设计软件，这是一个不断熟练的过程。在这个过程中我体会最深的就是四个字：熟能生巧。台上一分钟，台下十年功。只有不断的练习，思考，才能把这一技术当成臂助，从、让它成为我们良好的帮手。

从开始的照猫画虎，一步一步按照教程上的去做，到慢慢的自己熟练，脱开教程，让我从中学到了很多，也发现了很多自己的问题很不足。比如耐心不够，不喜欢思考等，都让我在操作中吃足了苦头。

为了吸取教训，我也总结出了很多实的方法：

1、不懂就要问

要善于思考多思考是对的，但有时候也要勤于发问，很多东西不懂得就要发问，弄清楚，不能事事而非，敷衍了事，再用自己的思维记住，变成自己的知识，这一点特别重要。

2、要善于比较学习

容易混淆的命令，在使用过程中要善于比较，弄清它们之间的区别。如ZOOM和SCAIE，PAN和MOVE，DIVIDE和MEASURE等等。

3、层次要分明

图层就像是透明的覆盖图，运用它可以很好地组织不同类型的图形信息。学习过程中，有的人图省事，直接从对象特性工具栏的下拉列表框中选取颜色，线型和线宽等实体信息，这很不好，使得处理图形中的信息不那么容易，要特别注意纠

正自己的这一不好习惯。严格做到层次分明，规范作图。我的体会是：养成良好习惯，受益匪浅。

4、图面要清楚

能够显示实体的线宽是AutoCAD2007新工程。使用线宽，可是用粗线和细线清楚地展现出部件的截面，标高的深度，尺寸线以及不同的对象厚度。作为初学者，一定要通过图层指定线宽，显示线宽。提高自己的图纸质量和表达水平。

5、内外有别

利用AutoCAD2002的“块”以及属性功能，可以大大提高绘图效率。“块”有内部块与外部图块之分。内部图块是在一个文件内定义的图块，可以在该文件内部自由作用，内部图块一旦被定义，它就和文件同时被存储和打开。外部图块将“块”以文件的形式写入磁盘，其他图形文件也可以使用它，要注意这时候外部图块和内部图块的一个重要区别。

6、养成检查的好习惯

图案填充要特别注意的地方是构成阴影区域边界的实体必须在它们的端点处相交，也就是说要封闭，要做到“滴水不漏”；否则会产生错误的填充。初学者一定要学会如何查找“漏洞”，修复错误。

7、写文字要规范

文字是工程图中不可缺少的一部分，比如：尺寸标注文字、图纸说明，注释、标题等，文字和图形一起表达完整的设计思想。尽管AutoCAD 2000提供了很强的文字处理功能，但符合工程制图规范的文字，并没有直接提供。因此要学会设置“长仿宋体”这一规范文字。具体操作的简要步骤是，打开“文字样式”对话框，新建一个样式，可取名为“长仿宋体”，对话框中字体名改为选用“仿宋体GB-2312”，宽度比例也要改为0.67。尺寸标注的文字可改为“italic.shx”代替“仿宋体GB-2312”。

8、特殊字符，特殊处理

实际绘图中，常需要输入一些特殊字符，如角度标志，直径符号等。这些中利用AutoCAD提供的控制码来输入，较易掌握。

另一些特殊字符，如“τ”、“α”、“δ”等等希腊字母的输入，掌握起来就不那么容易了。它要用到MTEXT命令的“其他…”选项，拷贝特殊字体的希腊字母，再粘贴到书写区等操作。尤其要注意字体的转换等编辑。

还有一些特殊文本，如“φ”在机械制图中应用较多，叫做带上、下偏差的尺寸公差标注，也可用MTEXT命令的“堆叠”功能来实现。这样做远比在尺寸标注对话框中调节相应功能数值方便得多。我个人的体会是：特别方便！

9、不依规矩，不成方圆

每一种软件都有其特殊之处，学习使用过程中，要认真严格按照其说明来用，这样才能有条不紊，清晰明确。

我相信，只要认真做好上面的几条，就一定可以很好的利用计算机辅助设计，真正的学以致用。