计算机绘图要点课件.ppt

1、机械工程学院工程图学教研室机械工程学院工程图学教研室西区西区11J30411J304图学中心图学中心8276597082765970计算机绘图计算机绘图 计算机绘图与三维造型第一讲 绪论计算机绘图的概念1计算机绘图的发展及应用2计算机绘图系统3学习计算机绘图的意义4计算机绘图与三维造型 工程图学的本质工程图学的本质工程图学engineering graphics 是以几何学为基础，以投影理论为方法，研究几何形体的构成、表达 以及工程图样绘制、阅读的工程基础课。 图形figures是在纸或其它平面上表示出来的物体的形 。工程engineering是一切与生产、制造、建设、设备相关的重大的工作门类

2、的总称。 计算机绘图与三维造型工程图学的结构体系工程图学的结构体系 图图学工工 程程 图图 学学几何学机械工程图建筑工程图电子工程图 投影理论工程基础知识相关国家标准绘图手段手工仪器图徒手草图计算机绘图计算机绘图与三维造型v 手工绘图手工绘图是一项细微而繁重的劳动，不仅效率低，劳是一项细微而繁重的劳动，不仅效率低，劳动强度大，而且绘图精度不能保证。特别是随着现代动强度大，而且绘图精度不能保证。特别是随着现代科学技术的发展，对绘图精度的要求越来越高，同样科学技术的发展，对绘图精度的要求越来越高，同样也越来越复杂，如超大规模集成电路、印刷电路板的也越来越复杂，如超大规模集成电路、印刷电路板的布线图

3、、航天飞机及宇宙空间飞行器复杂曲面外壳等。布线图、航天飞机及宇宙空间飞行器复杂曲面外壳等。手工绘图是无法完成的，而且现代社会竞争激烈，要手工绘图是无法完成的，而且现代社会竞争激烈，要求产品更新换代十分迅速，就要求产品设计绘图必须求产品更新换代十分迅速，就要求产品设计绘图必须高效完成。因此利用计算机的高速运算及数据处理能高效完成。因此利用计算机的高速运算及数据处理能力，实现计算机绘图力，实现计算机绘图CAGCAG与计算机辅助设计与计算机辅助设计CADCAD和计算和计算机辅助制造机辅助制造CAMCAM的联系，是现代科学技术发展的必然的联系，是现代科学技术发展的必然趋势。趋势。计算机绘图与三维造型计

4、算机绘图的概念计算机绘图的概念 计算机绘图计算机绘图（Computer GraphicsComputer Graphics，简称，简称CGCG）是应用计算机，通过程序和算法或图形交互软件，是应用计算机，通过程序和算法或图形交互软件，在图形显示设备上实现图形的显示及绘图的输出。在图形显示设备上实现图形的显示及绘图的输出。 计算机绘图是计算机辅助设计（计算机绘图是计算机辅助设计（Computer Computer Aided DesignAided Design，简称，简称CADCAD）和计算机辅助制造）和计算机辅助制造（Computer Aided ManufacturingComputer A

5、ided Manufacturing，简称，简称CAMCAM）的重要组成部分。的重要组成部分。 效率高、精度高、图面美观清晰、便于效率高、精度高、图面美观清晰、便于修改、便于管理等优点修改、便于管理等优点计算机绘图与三维造型v 计算机绘图简单地讲就是应用计算机将数据转换为图形，计算机绘图简单地讲就是应用计算机将数据转换为图形，并在绘图设备上进行图形显示或绘制的一门学科。它是一门空并在绘图设备上进行图形显示或绘制的一门学科。它是一门空间概念和实践性都很强的课程，涉及到多门学科知识，如工程间概念和实践性都很强的课程，涉及到多门学科知识，如工程学科的专业知识、图学基础、数学基础、程序设计、计算机基学

6、科的专业知识、图学基础、数学基础、程序设计、计算机基础等。通过该课程的学习，培养学生的空间思维、创新思维能础等。通过该课程的学习，培养学生的空间思维、创新思维能力，看图、绘图与工程设计的能力。力，看图、绘图与工程设计的能力。v 在学习计算机绘图时，要明确学习的目的，做到在学习计算机绘图时，要明确学习的目的，做到“学以致学以致用用”，学习是为了在实践中使用计算机绘图这一先进技术，提，学习是为了在实践中使用计算机绘图这一先进技术，提高工作效率，把设计和绘图从繁重的手工劳动中解脱出来。因高工作效率，把设计和绘图从繁重的手工劳动中解脱出来。因此，在计算机绘图的学习中应注意以下几点：此，在计算机绘图的学

7、习中应注意以下几点： 1 1、 要熟悉计算机设备的使用和细心的上机操作。要熟悉计算机设备的使用和细心的上机操作。 2 2、 要勤于空间构思和绘图的使用技巧。要勤于空间构思和绘图的使用技巧。 3 3、 要及时总结、积累经验、提高绘图效率。要及时总结、积累经验、提高绘图效率。计算机绘图的特点与学习方法计算机绘图与三维造型计算机绘图的发展计算机绘图的发展v 近十年来，由于汽车、飞机、船舶、道桥、建筑、近十年来，由于汽车、飞机、船舶、道桥、建筑、测绘等高技术重要工业和科研部门对计算机绘图这一测绘等高技术重要工业和科研部门对计算机绘图这一新技术的促进和需要，许多国家在图形处理和绘图软新技术的促进和需要，

8、许多国家在图形处理和绘图软件研究方面已取得很大成就，形成了一批高技术、高件研究方面已取得很大成就，形成了一批高技术、高质量、使用简便，且适合不同专业绘图特点所需要的质量、使用简便，且适合不同专业绘图特点所需要的绘图软件，实现了工程设计、绘图、生产的自动化，绘图软件，实现了工程设计、绘图、生产的自动化，计算机绘图已进入高技术实用阶段。计算机绘图已进入高技术实用阶段。 1. 由静态绘图向动态方向发展由静态绘图向动态方向发展 2. 2. 由二维图形软件向三维实体造型方向发展由二维图形软件向三维实体造型方向发展 3. 3. 向向CADCAD、CAMCAM、CAGCAG三者一体化方向发展三者一体化方向发

9、展 计算机绘图与三维造型计算机绘图系统计算机绘图系统v计算机绘图系统计算机绘图系统是计算机硬件、图形输入输是计算机硬件、图形输入输出设备、计算机系统软件和图形软件的集合。出设备、计算机系统软件和图形软件的集合。计算机绘图系统是一个以计算机为主的系统，计算机绘图系统是一个以计算机为主的系统，它除了有计算能力之外，还应具有产生图形它除了有计算能力之外，还应具有产生图形的能力。的能力。v一般应具有计算、存储、对话、输入和输出一般应具有计算、存储、对话、输入和输出等五方面的基本功能。等五方面的基本功能。v一般分为微型计算机绘图系统和图形工作站一般分为微型计算机绘图系统和图形工作站两类。两类。计算机绘图

10、与三维造型计算机绘图系统的组成计算机绘图系统的组成v 计算机绘图系统主要由硬件和软件组成。计算机绘图系统主要由硬件和软件组成。v 硬件系统主要包括计算机及其必要的外部设备、硬件系统主要包括计算机及其必要的外部设备、图形输入和输出设备等。图形输入和输出设备等。 计算机绘图与三维造型 常用图形输入、输出设备常用图形输入、输出设备 在计算机绘图系统中，图形输入设备是将用在计算机绘图系统中，图形输入设备是将用户的图形数据、各种命令转换成电信号传送给计户的图形数据、各种命令转换成电信号传送给计算机。而图形输出设备则是将计算机处理好的结算机。而图形输出设备则是将计算机处理好的结果转换成可见的图形，呈现在用

11、户面前。果转换成可见的图形，呈现在用户面前。u图形输入设备图形输入设备 由于图形输入设备的快速发展，现已提供使由于图形输入设备的快速发展，现已提供使用的有用的有键盘、光笔、坐标数字化仪、图形输入板、键盘、光笔、坐标数字化仪、图形输入板、鼠标器、操纵杆鼠标器、操纵杆等。等。 计算机绘图与三维造型u图形输出设备 常用的图形输出设备一般可分为两大类常用的图形输出设备一般可分为两大类 一类是用于交互式作用的图形显示设备；一类是用于交互式作用的图形显示设备； 另一类是在纸上或其他介质上输出可以永久保存的另一类是在纸上或其他介质上输出可以永久保存的图形绘图设备。图形绘图设备。1. 显示设备显示设备 图形显

12、示器是交互式绘图系统中不可缺少的图形显示器是交互式绘图系统中不可缺少的 图形输出设备。图形输出设备。 2. 绘图设备绘图设备 包括绘图机和打印机。包括绘图机和打印机。打印机：打印机：常用的有常用的有激光打印机和喷墨打印机激光打印机和喷墨打印机 自动绘图机：自动绘图机：是绘图系统的主要设备，它由计算机控制自是绘图系统的主要设备，它由计算机控制自动绘图机自动完成各种绘图动作：动绘图机自动完成各种绘图动作：滚筒式绘图机、平台式绘图机滚筒式绘图机、平台式绘图机计算机绘图与三维造型1) 滚筒式绘图机滚筒式绘图机 2) 平台式绘图机平台式绘图机计算机绘图与三维造型学习计算机绘图的意义学习计算机绘图的意义v

13、 随着计算机技术的发展和计算机的普及，随着计算机技术的发展和计算机的普及， 传统的手工绘图方传统的手工绘图方式逐渐由计算机绘图所取代，计算机辅助设计、制造已广泛应用式逐渐由计算机绘图所取代，计算机辅助设计、制造已广泛应用于我国的各个领域。与手工绘图相比，计算机绘图具有高效率、于我国的各个领域。与手工绘图相比，计算机绘图具有高效率、高质量的特点，因此作为工科，特别是机械专业的学生而言高质量的特点，因此作为工科，特别是机械专业的学生而言, ,能能够利用计算机及相关绘图软件够利用计算机及相关绘图软件( (包括二维绘图软件和三维绘图软包括二维绘图软件和三维绘图软件件) )是最基本的技能。是最基本的技能

14、。v 绘图软件是对大一、大二期间所学的工程制图（制图规范和绘图软件是对大一、大二期间所学的工程制图（制图规范和标准）及互换性与测量技术（公差、配合和表面粗糙度）等知识标准）及互换性与测量技术（公差、配合和表面粗糙度）等知识的集中体现和熟悉程度的检验。的集中体现和熟悉程度的检验。 计算机绘图与三维造型v 计算机绘图对机械专业的学生而言是一项基本技能计算机绘图对机械专业的学生而言是一项基本技能, ,无论是走向工作岗位还是进一步学习深造都是需要掌无论是走向工作岗位还是进一步学习深造都是需要掌握的。同时握的。同时, ,在学习计算机绘图的过程中在学习计算机绘图的过程中, ,能够对互换能够对互换性、机械制

15、造等专业课有更进一步的理解和认识。性、机械制造等专业课有更进一步的理解和认识。v 计算机绘图是学习其它相关软件的基础。计算机绘图是学习其它相关软件的基础。v 学生绘制了大量的图纸后学生绘制了大量的图纸后, ,能够了解机械设计中一些能够了解机械设计中一些经典的结构经典的结构, ,吸收图纸中的设计思想和设计经验。这吸收图纸中的设计思想和设计经验。这些正确的图纸能够为学生进行相关设计提供大量的素些正确的图纸能够为学生进行相关设计提供大量的素材材, ,为学生走向工作岗位奠定了基础。为学生走向工作岗位奠定了基础。计算机绘图与三维造型第二讲第二讲 AUTOCAD 2006 AUTOCAD 2006 入门入

16、门v AutoCADAutoCAD是美国是美国AutodeskAutodesk公司开发研制的通用计算机公司开发研制的通用计算机辅助设计与绘图软件，在国内外最为流行，全球用户辅助设计与绘图软件，在国内外最为流行，全球用户数量多达数量多达700700万。它由万。它由8282年推出的年推出的1.01.0版已经发展到现版已经发展到现在的在的Auto CAD 2010Auto CAD 2010版（版（AutoCADAutoCAD目前已经发展到了目前已经发展到了2020多个版本多个版本 ），其功能日益增强并不断完善，使用也），其功能日益增强并不断完善，使用也越来越方便。越来越方便。v AUTOCADAUT

17、OCAD作为作为AutodeskAutodesk的旗舰产品，是世界上用户量的旗舰产品，是世界上用户量最多的数字化设计软件，世界最多的数字化设计软件，世界500500强的企业中，几乎强的企业中，几乎100%100%是它的用户；在我国制造业的是它的用户；在我国制造业的70%70%，建筑业的，建筑业的90%90%绘图人员都在使用绘图人员都在使用AUTOCAD;AUTOCAD;广泛应用在机械、建筑、广泛应用在机械、建筑、设计、电子、化工、室内装修、影视制作等方面设计、电子、化工、室内装修、影视制作等方面; ;v 其数据格式其数据格式(.DWG)(.DWG)已成为行业的标准已成为行业的标准计算机绘图与三

18、维造型AUTOCADAUTOCAD软件群体软件群体v AutoCAD Civil 3DAutoCAD Civil 3D 软件为包括土地开发、交通运输与环境工程软件为包括土地开发、交通运输与环境工程在内的土木工程提供了一个更出色的测量、设计、分析与文档处在内的土木工程提供了一个更出色的测量、设计、分析与文档处理解决方案。理解决方案。 v AutodeskAutodeskInventorInventor 是先进的二维和三维机械设计软件的集合，是先进的二维和三维机械设计软件的集合，可以完成：零件设计；装配设计；钣金零件设计；焊接设计；管可以完成：零件设计；装配设计；钣金零件设计；焊接设计；管路设计；

19、电缆布线设计；路设计；电缆布线设计；PCBPCB版数据输入；自动产生二维工程图；版数据输入；自动产生二维工程图；装配过程表达视图；免费的各种标准接口；丰富的标准件库；大装配过程表达视图；免费的各种标准接口；丰富的标准件库；大型装配功能；自动产生型装配功能；自动产生BOMBOM表等。表等。v AutodeskAutodeskMechanicalMechanical（ACMACM）是构筑于是构筑于AutoCADAutoCAD之上的机械二维之上的机械二维设计软件。软件包含设计软件。软件包含8080多万种标准件；基于多万种标准件；基于GBGB标准的粗燥度、基标准的粗燥度、基准等符号；自动的图层控制；自

20、动尺寸标注；自动执行二维消隐准等符号；自动的图层控制；自动尺寸标注；自动执行二维消隐线计算；自动更新消隐线计算的功能；自动创建关联的局部放大线计算；自动更新消隐线计算的功能；自动创建关联的局部放大视图等。视图等。v AutodeskAutodeskElectricalElectrical（ACEACE）是构筑于是构筑于AutoCADAutoCAD之上的二维电气之上的二维电气设计软件。软件提供丰富的元器件符号库；智能控制电路设计；设计软件。软件提供丰富的元器件符号库；智能控制电路设计；自动的自动的PLCPLC电路设计；操控面板设计；强大的报表生成功能。电路设计；操控面板设计；强大的报表生成功能。

21、计算机绘图与三维造型Auto CAD 2006的主要功能（1）v 一、绘图能力 可以用多种方式画：点、直线、圆、圆弧、椭圆、可以用多种方式画：点、直线、圆、圆弧、椭圆、正多边形。另外还可画：多义线（正多边形。另外还可画：多义线（Pline)Pline)（可有宽（可有宽度）、轨迹线度）、轨迹线(trace) (trace) 、样条曲线、样条曲线(spline)(spline)等。等。v 二、编辑能力 Auto CADAuto CAD有很强的编辑功能：移动（有很强的编辑功能：移动（movemove）、旋转）、旋转（rotaterotate）、缩放（）、缩放（scalescale）、拉伸（）、拉伸（

22、stretchstretch）、延）、延长（长（extendextend）、断开（）、断开（breakbreak）、修剪（）、修剪（trimtrim）、拷）、拷贝（贝（copycopy）、阵列（）、阵列（arrayarray）、镜射（）、镜射（mirrormirror）等等。）等等。计算机绘图与三维造型Auto CAD 2006的主要功能（2）v 三、尺寸标注功能 可以进行尺寸标注、注写文本（包括汉字）。而可以进行尺寸标注、注写文本（包括汉字）。而且标注方式、文本样式可由用户选择或自行定义。且标注方式、文本样式可由用户选择或自行定义。v 四、准确绘图 为了用户绘图的方便和准确，为了用户绘图的方

23、便和准确，Auto CADAuto CAD提供了绘提供了绘图区光标点的坐标显示、栅格捕捉、目标捕捉。在光图区光标点的坐标显示、栅格捕捉、目标捕捉。在光标点上利用栅格捕捉相当于在坐标纸上绘图。目标捕标点上利用栅格捕捉相当于在坐标纸上绘图。目标捕捉可以捕捉直线端点、中点、圆心、垂足、交点、切捉可以捕捉直线端点、中点、圆心、垂足、交点、切点、圆周上的象限点等等，使绘出的图形非常准确。点、圆周上的象限点等等，使绘出的图形非常准确。 另外，还提供了正交方式的打开和关闭。还提供另外，还提供了正交方式的打开和关闭。还提供了对屏幕图形的任意倍数的缩放（了对屏幕图形的任意倍数的缩放（zoomzoom）、平移）、

24、平移（panpan）（而图形本身的大小和位置并不改变，只为）（而图形本身的大小和位置并不改变，只为观察方便）等观察功能。观察方便）等观察功能。计算机绘图与三维造型Auto CAD 2006的主要功能（3）v 五、图层、线型和颜色 可以对所画实体赋予用户喜欢的颜色和所要求的可以对所画实体赋予用户喜欢的颜色和所要求的线型等实体属性。可以把各种不同的线型赋予不同线型等实体属性。可以把各种不同的线型赋予不同的颜色并放在不同的图层。层也是用户来定义的，的颜色并放在不同的图层。层也是用户来定义的，层可以打开和关闭、冻结和解冻、锁定和解锁。层可以打开和关闭、冻结和解冻、锁定和解锁。v 六、数据交换 在数据交

25、换方面，在数据交换方面，AutoCAD 2006AutoCAD 2006提供了多种图形提供了多种图形图象数据交换格式和相应的命令，并充分利用了图象数据交换格式和相应的命令，并充分利用了WINDOWSWINDOWS环境的剪贴板和对象动态联接技术（环境的剪贴板和对象动态联接技术（OLEOLE）。）。还可以直接对光栅图象进行插入和编辑。还可以直接对光栅图象进行插入和编辑。计算机绘图与三维造型Auto CAD 2006的主要功能（4）v 七、三维功能 AutoCAD 2006AutoCAD 2006也提供了简单的三维功能以及帮助三也提供了简单的三维功能以及帮助三维效果的阴影（维效果的阴影（shadow

26、shadow）和渲染（）和渲染（renderrender）功能）功能v 八八、多文档设计环境和设计中心v 九、超强的出图能力v 十、网络功能 可以在环球网上进行图形的可以在环球网上进行图形的webweb发布和发布和webweb图形访问。图形访问。以外，还有块（以外，还有块（BlockBlock）和对非当前图形的外部引用）和对非当前图形的外部引用（XrefXref）功能）功能计算机绘图与三维造型Auto CAD 2006的主要功能（5）v 十一、二次开发 强大而开放的二次开发功能，包括菜单等的用户化强大而开放的二次开发功能，包括菜单等的用户化以及内嵌的编程语言以及内嵌的编程语言AutolispA

27、utolisp、VBAVBA和和ARxARx开发环境。开发环境。计算机绘图与三维造型Auto CAD 2006所能画的图形计算机绘图与三维造型Auto CAD 2006所能画的图形计算机绘图与三维造型工程图计算机绘图与三维造型轴测图计算机绘图与三维造型工程图计算机绘图与三维造型AutoCAD 2006AutoCAD 2006运行环境运行环境p 软件环境软件环境 软件环境包括：软件环境包括： （1 1） Microsoft Windows NT 4.0 Microsoft Windows NT 4.0 或更高版本、或更高版本、Microsoft Windows 2000Microsoft Win

28、dows 2000、Microsoft Windows XP Microsoft Windows XP ProfessionalProfessional、Microsoft Windows Home EditonMicrosoft Windows Home Editon、Microsoft Windows Tablet PC EditionMicrosoft Windows Tablet PC Edition；（2 2）浏览器需要）浏览器需要Microsoft Internet Explorer 6.0Microsoft Internet Explorer 6.0或或更高版本；更高版本；（3

29、3）TCP/IPTCP/IP协议或协议或IPXIPX协议。协议。 计算机绘图与三维造型p 硬件环境硬件环境 必备硬件包括：必备硬件包括：（1）Pentium(r) 以上，或兼容处理器；以上，或兼容处理器；（2）1024768真彩色显示器，建议使用真彩色显示器，建议使用12801024 或更高配置；或更高配置；（3）CD-ROM驱动器；驱动器；（4）Windows支持的显示卡；支持的显示卡；（5）128MB内存，建议使用内存，建议使用256MB。（6）300MB剩余硬盘空间；剩余硬盘空间；（7）鼠标、轨迹球或其它定点设备。）鼠标、轨迹球或其它定点设备。计算机绘图与三维造型p AutoCAD 20

30、06 安装安装计算机绘图与三维造型计算机绘图与三维造型计算机绘图与三维造型计算机绘图与三维造型计算机绘图与三维造型计算机绘图与三维造型计算机绘图与三维造型计算机绘图与三维造型计算机绘图与三维造型AutoCAD界面绘图区绘图区(图形窗口图形窗口)标题行标题行菜单栏菜单栏Sandard标准工具栏标准工具栏命命令令行行光标位置说明光标位置说明功能按钮功能按钮工工具具栏栏坐标系图标坐标系图标模型空间模型空间与图纸空间与图纸空间十字光标十字光标计算机绘图与三维造型图形文件的操作图形文件的操作v 图形文件的操作包括：图形文件的操作包括：创建新图形文件创建新图形文件、打开已打开已有的图形文件有的图形文件、保存图形文件保存图形文件、输出图形文件输出图形文件等等基本操作。基本操作。v 利用利用AutoCAD 2006AutoCAD 2006支持的支持的多文档设计环境多文档设计环境，用户，用户可以同时打开多个图形，并且在保持原图形各自可以同时打开多个图形，并且在保持原图形各自当前命令中不断的情况下，实现在多个图形之间当前命令中不断的情况下，实现在多个图形之间的快速复制和粘贴，从而提高绘图效率。的快速复制和粘贴，从而提高绘图效率。