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1、 水利工程 CAD 四川大学水利水电学院 陈 媛 主讲 参 考 书 目 1 水利水电工程制图标准 SL 73 95 2 水力发电工程 CAD 制图技术规定 DL T 5127 2019 3 陈敏林 水利水电工程CAD技术 普通高等教 育十一五精品规划教材 中国水利水电出版社 2009 4 陈媛 水利工程 CAD 上机练习 自编 第 1 章 概 述 1 1 计算机绘图 计算机绘图是相对于手工绘图而言的一种高 效率 高质量的绘图技术 手工绘图使用三角板 丁字尺 圆规等简单 工具 是一项细致 复杂和冗长的劳动 不但效 率低 质量差 而且周期长 不易于修改 一 图形学 自古到今 人类习惯用符号和图形来
2、描述生 活和表达思想 图形成为一种重要的表达工具和 信息载体 在人类的社会与科技发展史上占据十 分重要的地位 随着社会生产规模的扩大和科学技术的进步 图形的种类也日趋繁多和复杂 人们 对图形 绘制的精度和速度提出更高的要求 为了对图形 进行深入的研究和应用 人们采用 形数结合 的方法 用数学方法来描述图形的性质和规律 图形可用数学方程式来表示或逼近 反之 许多 数学问题也可用图形来形象表达 计算机出现之后 人们应用计算机来开展 形数结合的工作 研究复杂图形 计算机不仅 可用来计算图形 同时还可以绘制图形 20 世纪 50 年代美国的哥勃 Gerber 公司和卡尔康普 Calcomp 公司研制成
3、功平板 式和滚筒式自动绘图机 成为计算机的新型外 部设备 由计算机控制的自动绘图机的出现 使图形学进入一个崭新的阶段 计算机图形 学 二 计算机图形学 计算机图形学 Computer Graphics 是在 计算机科学 应用数学 图形学等学科的基础上 综合发展成的一门新学科 计算机图形学是运用计算机技术对图形进 行数学处理 进而研究图形学领域中的各种理 论和实践问题 它不是单纯用数学方式研究图 形学和几何学 而是用计算机处理各种图形问 题 并将结果输出到显示器 绘图机或图形数 据文件等 三 计算机辅助设计 在工程设计中 工程师们不仅需要绘图 而 且还要进行结构设计和计算 计算机辅助设计 CAD
4、 Computer Aided Design 就是利用计算机帮助人们进行工程设 计 然后用计算机控制的自动绘图仪绘制出符 合工程需要的工程图或输出到数据文件 20 世纪 60 年代末至 70 年代中期逐渐形成 专门的CAD工业 早期的 CAD 仅运行在大中型 计算机上 主要是大企业和大公司应用 普及 性很差 20 世纪 80 年代以后 随着微型计算 机的普及和发展 CAD 技术才得到了广泛的普 及和发展 至今 CAD 的应用已经遍及工业 农 业 国防和科学研究的各个方面 用途及其广 泛 CAD 的应用举例 1 飞机 造船 汽车工业 高精度的理论外 形模线和结构模线 2 电子工业 精密的印刷电路
5、图 逻辑图 电路图 布线图和大规模集成电路的掩膜图 3 机械工业 装配图 零件工作图等 4 土木建筑 透视效果图 建筑施工图 结 构施工图和设备施工图 CAD 的应用举例 5 地质 测量 勘探 地图 地质构造图 6 气象领域 气象分析图 预报图 7 医疗卫生领域 人体解剖图 B超 CT图 像 8 服装领域 服装设计图 9 艺术领域 动画 图片 四 计算机绘图的特点 1 处理复杂数据能力高 提高绘图精度及速 度 2 强大的图形处理能力 能很好的完成工程 设计中二维及三维图形处理 并能够随意控制 图形的显示 平移 旋转和复制全部或部分 图形 3 良好的文字处理能力 可方便添加文字符 号 4 快捷的
6、尺寸自动测量 标注自动导航 捕 捉定位等功能 5 曲面造型 实体造型等功能 可实现渲染 真实感 虚拟现实等效果 6 友好的用户界面 方便人机交互操作 7 有效的图形数据管理 查询及系统标准化 8 良好的系统兼容性 包括 软件向上兼容性 以及与其它 CAD 系统共享数据接口 9 强大的二次开发能力 用户可根据需求用 软件自带的开发工具或提供的高级语言接口 对软件进行二次开发 10 先进的网络技术 在局域网 企业内联网 和Internet上实现数据共享 实现远程设计 五 计算机绘图系统 计算机绘图系统主要包括两部分 硬件系统 和软件系统 硬件包括主机和外围设备等 软 件包括操作系统 CAD软件和编
7、程语言等 计算机绘图系统的硬件系统有三大组成 1 输入设备 键盘 鼠标 扫描仪 数码 仪 2 中心处理设备 计算机 3 输出设备 显示器 打印机 绘图仪 1 2 AutoCAD 软件简介 一 AutoCAD 的发展 AutoCAD 是美国 AutoDesk 公司于 1982 年 首次推出的运用于微机上的计算机辅助设计与 绘图的通用软件 由于该软件具有简单易学 功能齐全 应用广泛 兼容性和二次开发性强 等很多优点 很受设计人员的欢迎 并得到了 广泛运用 从1982 2019 共推出了近二十个版本 软 件更新迅速 几乎每年推出一新版本 使软件 功能更加强大和高效 1 1982年 第一代产品解决计算
8、机绘图问题 2 1987年 V2 6 R8 是走向成熟的第一步 3 1988年 R10 及汉化版首次在中国广泛运用 4 1992年 R12 是其发展的第一个里程碑 提 供用户界面友好的 Windows DOS 两个版本 5 1994年 R13 是 DOS 版的最高版本 6 2019年推出的 R14 是其发展的又一里程碑 7 2019年推出的 AutoCAD 2000 版 是其跨世 纪的奠基版本 号称是一体化 功能丰富 面 向未来 世界领先的设计软件 可以将用户与 设计信息 用户与设计群体 用户与整个世界 紧密联系在一起 8 2000年推出了AutoCAD 2000i 以适应日益发展 的 Int
9、ernet 时代 9 2019年推出的 AutoCAD 2019 版 是其发展的又 一里程碑 10 2019年推出的 AutoCAD 2019 版 比以往版本 更加突出灵活 快捷 高效和以人为本的特色 11 其后相继推出 AutoCAD 2019 版 2019 版 2019版 2019版 2009 版 12 2009年推出 2019 版 目前已推出 2019 版 二 AutoCAD 的开发 AutoCAD 软件一贯具有很强的开放性和灵 活性 提供了四种开发工具 Vlisp VBA Active X Object ARX 允许借助 AutoCAD 平 台集成和定制某一领域的设计程序 以适应不 同
10、用户设计的特殊要求 第 2 章 AutoCAD 2019入门 2 1 AutoCAD功能概述 AutoCADAutoCAD是由美国是由美国AutodeskAutodesk公司开发的通用计公司开发的通用计 算机辅助绘图与设计软件包 具有功能强大 易于算机辅助绘图与设计软件包 具有功能强大 易于 掌握 使用方便 体系结构开放等特点 能够绘制掌握 使用方便 体系结构开放等特点 能够绘制 平面图形与三维图形 标注图形尺寸 渲染图形以平面图形与三维图形 标注图形尺寸 渲染图形以 及打印输出图纸及打印输出图纸 深受广大工程技术人员的欢迎 深受广大工程技术人员的欢迎 AutoCADAutoCAD提供了丰富的
11、绘图命令 使用这些提供了丰富的绘图命令 使用这些 命令可以绘制直线 构造线 多段线 圆 矩形命令可以绘制直线 构造线 多段线 圆 矩形 多边形 椭圆等基本图形 也可以将绘制的图 多边形 椭圆等基本图形 也可以将绘制的图 形转换为面域 对其进行填充 还可以借助编辑形转换为面域 对其进行填充 还可以借助编辑 命令绘制各种复杂的二维图形 命令绘制各种复杂的二维图形 绘制与编辑图形绘制与编辑图形 标注显示了对象的测量值 对象之间的距离 角度标注显示了对象的测量值 对象之间的距离 角度 或者特征与指定原点的距离 在 或者特征与指定原点的距离 在AutoCADAutoCAD中提供了线性中提供了线性 半径和
12、角度 半径和角度3 3种基本的标注类型 可以进行水平 垂直种基本的标注类型 可以进行水平 垂直 对齐 旋转 坐标 基线或连续等标注 此外 还可 对齐 旋转 坐标 基线或连续等标注 此外 还可 以进行引线标注 公差标注 以及自定义粗糙度标注 以进行引线标注 公差标注 以及自定义粗糙度标注 标注的对象可以是二维图形或三维图形 标注的对象可以是二维图形或三维图形 标注图形尺寸标注图形尺寸 在在AutoCADAutoCAD中 可以运用雾化 光源和材质 中 可以运用雾化 光源和材质 将模型渲染为具有真实感的图像 将模型渲染为具有真实感的图像 渲染图形渲染图形 AutoCAD AutoCAD不仅允许将所绘
13、图形以不同样式不仅允许将所绘图形以不同样式 通通 过绘图仪或打印机输出 还能够将不同格式的图过绘图仪或打印机输出 还能够将不同格式的图 形导入形导入AutoCADAutoCAD或将或将AutoCADAutoCAD图形以其他格式输出图形以其他格式输出 因此 当图形绘制完成之后可以使用多种方法 因此 当图形绘制完成之后可以使用多种方法 将其输出 例如 可以将图形打印在图纸上 或将其输出 例如 可以将图形打印在图纸上 或 创建成文件以供其他应用程序使用 创建成文件以供其他应用程序使用 打印输出图纸打印输出图纸 2 2 AutoCAD 2019的工作空间间 中文版中文版AutoCAD 2019 Aut
14、oCAD 2019 提供了提供了 二维草图与注二维草图与注 释释 三维建模三维建模 和和 AutoCADAutoCAD经典经典 3 3 种工作空间种工作空间 模式 模式 二维草图与注释空间二维草图与注释空间 三维建模空间三维建模空间 AutoCAD AutoCAD经典空间经典空间 3 3 种工作空间模式的相互切换 只需在状态种工作空间模式的相互切换 只需在状态 栏中单击栏中单击 切换工作空间切换工作空间 按钮 在弹出的菜单中按钮 在弹出的菜单中 选择相应的命令即可 或选择菜单选择相应的命令即可 或选择菜单 工具工具 工作工作 空间空间 的子命令 的子命令 2 2 1 选择工作空间 2 2 2
15、二维草图与注释空间 二维草图与注释二维草图与注释 空间的工作界面主要由空间的工作界面主要由 10 10 部部 分组成 分组成 1 1 标题栏 标题栏 2 2 应用程序应用程序菜单菜单 按钮 按钮 3 3 快速访问快速访问 工具栏 工具栏 4 4 信息中心 信息中心 5 5 功能区 功能区 选项卡 选项卡 6 6 绘图区 绘图区 7 7 十字光标 十字光标 8 8 命令行 命令行 9 9 命令行 命令行 1010 状态栏 状态栏 在该空间中 可以使用在该空间中 可以使用 绘图绘图 修改修改 图层图层 标注标注 文字文字 表格表格 等面板方便地绘制等面板方便地绘制二维图二维图 形形 应用程序菜单应
16、用程序菜单标题栏标题栏 图形窗口图形窗口 功能区选项卡功能区选项卡 快速访问工具栏快速访问工具栏 状态栏状态栏 坐标系坐标系 命令行命令行 十字光标十字光标 信息中心信息中心 2 2 3 三维建模空间 在三维空间中进在三维空间中进 行三维图形的绘制和行三维图形的绘制和 编辑 编辑 功能区功能区 选项选项 卡中集成了卡中集成了 网格建网格建 模模 视觉样式视觉样式 光源光源 材质材质 渲渲 染染 和和 导航导航 等选项等选项 卡和面板 为绘制 卡和面板 为绘制 观察三维图形 创建观察三维图形 创建 动画 设置光源 附动画 设置光源 附 加材质等操作提供了加材质等操作提供了 非常便利的平台非常便利的平台 2 2 4 AutoCAD经典空间 对于习惯于对于习惯于 AutoCAD AutoCAD 传统界面的用户来说 传统界面的用户来说 可以使用可以使用 AutoCADAutoCAD经典经典 工作空间 其工作界面除工作空间 其工作界面除 应用程序应用程序菜单菜单 按钮 快速访问工具栏 按钮 快速访问工具栏 信息中信息中 心为新增部分 功能区选项卡与工具栏相似以外心为新增部分 功能区选项卡与工具栏
