第1課 計算機繪圖技術概述

　　本課要點：（1）計算機繪圖技術簡介

　　（2）現有計算機繪圖技術

　　（3）一般性介紹，以自學為主。

　　計算機輔助設計（CAD：Computer Aided Design）的概念和內涵是隨著計算機、網絡、信息、人工智能等技術或理論的進步而不斷發展的。CAD技術是以計算機、外圍設備及其系統軟件為基礎，包括二維繪圖設計、三維幾何造型設計、優化設計、仿真模擬及產品數據管理等內容，逐漸向標準化、智能化、可視化、集成化、網絡化方向發展。

　　60-70年代提出并發展了計算機圖形學、交互技術、分層存儲符號的數據結構等新思想，為CAD技術的發展和應用打下了理論基礎。80年代圖形系統和CAD／CAM工作站的銷售量與日俱增，美國實際安裝CAD系統至1988年發展到63000套。CAD／CAM技術從大中企業向小企業擴展；從發達國家向發展中國家擴展；從用于產品設計發展到用于工程設計和工藝設計。90年代由于微機加視窗95／98／NT操作系統與工作站加Unix操作系統在以太網的環境下構成了CAD系統的主流工作平臺，因此現在的CAD技術和系統都具有良好的開放性。圖形接口、圖形功能日趨標準化。21世紀初是CAD軟件重新洗牌，重新整和階段。近幾年里，CATIA、UG等軟件公司合并，以及AutoCAD等軟件在原來二維繪圖為主基礎上，逐漸完善、開發了三維功能。隨著Internet技術的廣泛應用，協同設計、虛擬制造等技術的發展，要求一個完善的CAD軟件必須能夠滿足現代設計人員的各種要求，如CAD與CAM的集成、無縫連接及較強的裝配功能、渲染、仿真、檢測功能。

　　在CAD系統中，綜合應用文本、圖形、圖像、語音等多媒體技術和人工智能、專家系統等技術大大提高了自動化設計的程度，出現了智能CAD新學科。智能CAD把工程數據庫及其管理系統、知識庫及其專家系統、擬人化用戶接口管理系統集于一體，形成了完美的CAD系統結構。

　　CAD的三維模型有三種，即線框、曲面和實體。早期的CAD系統往往分別對待以上三種造型。而當前的高級三維軟件，例如CATIA、UG、Pro/E等則是將三者有機結合起來，形成一個整體，在建立產品幾何模型時兼用線、面、體三種設計手段。其所有的幾何造型享有公共的數據庫，造型方法間可互相替換，而不需要進行數據交換。

　　AutoCAD是由美國 Autodesk公司開發的通用計算機輔助設計軟件，是目前世界上應用最廣的CAD軟件。隨著時間的推移和軟件的不斷完善，AutoCAD已由原先的側重于二維繪圖技術為主，發展到二維、三維繪圖技術兼備、且具有網上設計的多功能CAD軟件系統。AutoCAD具有良好的用戶界面，通過交互菜單或命令行方式便可以進行各種操作。它的多文檔設計環境，讓非計算機專業人員也能很快地學會使用。（版本：AutoCAD R12 CAD R13 CAD R14 CAD R15 CAD2000-CAD2010 ）

　　三維實體CAD技術的代表軟件有CATIA、Pro/Engineer、UG、SolidWorks、CAXA等。

　　第2課 AutoCAD2010的啟動與工作空間的設置

　　2.1啟動

　　2.2切換工作空間（AutoCAD經典，二維草圖與注釋，三維建模，自定義）

　　第3課 AutoCAD 2010的繪圖環境

　　本課要點：（1）操作界面 （2）文件操作 （3）坐標系

　　3.1 界面介紹

　　啟動 AutoCAD 2010應用程序后，進入AutoCAD 2010的工作界面，窗口各部分分布如圖3-1所示。該屏幕界面主要由標題欄、菜單欄、工具欄、文本窗口與命令行、繪圖窗口和狀態欄幾部分組成。

　　一、標題欄

　　標題欄位于應用程序窗口的最上面，用于顯示當前正在運行的程序名及文件名等信息，如果是AutoCAD默認的圖形文件，其名稱為DrawingN.dwg（N是數字，N=1，2，3，…，表示第N個默認圖形文件）。單擊標題欄右端的 按鈕，可以最小化、最大化或關閉程序窗口。標題欄最左邊是軟件的小圖標，單擊它將會彈出一個AutoCAD窗口控制下拉菜單，可以進行還原、移動、大小、最小化、最大化窗口、關閉AutoCAD窗口等操作。

　　二、菜單欄

　　AutoCAD 2010中文版的菜單欄由【文件】、【編輯】、【視圖】等菜單組成，幾乎包括了AutoCAD中全部的功能和命令。

　　如果命令后帶有向右面的箭頭，表示此命令還有子命令。

　　如果命令后帶有快捷鍵，表示打開此菜單時，按下快捷鍵即可執行命令。

　　如果命令后帶有組合鍵，表示直接按組合鍵即可執行此命令。

　　如果命令后帶有“…”，表示執行此命令后打開一個對話框。

　　如果命令呈灰色，表示此命令在當前狀態下不可使用。

　　用戶可以根據個人需要重新定義菜單

　　工具-自定義-界面。

　　三、快捷菜單

　　快捷菜單又稱為上下文關聯菜單、彈出菜單。在繪圖區域、工具欄、狀態欄、模型與布局選項卡及一些對話框上單擊鼠標右鍵時將彈出一個快捷菜單，該菜單中的命令與 AutoCAD當前狀態相關。使用它們可以在不必啟用菜單欄的情況下，快速、高效地完成某些操作。

　　四、工具欄

　　工具欄是應用程序調用命令的另一種方式，它包含許多由圖標表示的命令按鈕。在AutoCAD中，系統共提供了30個已命名的工具欄。默認情況下，【標準】、【工作空間】、【屬性】、【繪圖】和【修改】等工具欄處于打開狀態。

　　如果要顯示當前隱藏的工具欄，可在任意工具欄上單擊鼠標右鍵（右擊），此時將彈出一個快捷菜單，還可以通過選擇所需命令顯示相應的工具欄。

　　五、繪圖窗口

　　繪圖窗口是用戶繪圖的工作區域，所有的繪圖結果都反映在這個窗口中。用戶可以根據需要關閉其周圍和里面的各個工具欄，以增大繪圖空間。如果圖紙比較大，需要查看未顯示部分時，可以單擊窗口右邊與下邊滾動條上的箭頭，或拖動滾動條上的滑塊來移動圖紙。

　　在繪圖窗口中除了顯示當前的繪圖結果外，還顯示了當前使用的坐標系類型及坐標原點、X、Y、Z軸的方向等。默認情況下，坐標系為世界坐標系（WCS）。

　　繪圖窗口的下方有【模型】和【布局】選項卡，單擊它們可以在模型空間或圖紙空間之間來回切換。