計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),課件

1、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)教程技術(shù)基礎(chǔ)教程清華大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育課程系列教材清華大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育課程系列教材 唐龍等編著唐龍等編著2第第1章章 CAD技術(shù)概述技術(shù)概述 1.1 CAD技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展概況技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展概況1.2 CAD系統(tǒng)的軟硬件技術(shù)基礎(chǔ)系統(tǒng)的軟硬件技術(shù)基礎(chǔ) 1.1 CAD技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展概況技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展概況1.1.1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)的概念的概念 CADCAD是工程技術(shù)人員與計(jì)算機(jī)相結(jié)合、各盡所長(zhǎng)、應(yīng)用是工程技術(shù)人員與計(jì)算機(jī)相結(jié)合、各盡所長(zhǎng)、應(yīng)用多學(xué)科的方法綜合有效地進(jìn)行問題求解的先進(jìn)信息處理技術(shù)。多學(xué)科的方法綜合有效地進(jìn)行問題求解的先進(jìn)信息處

2、理技術(shù)。它把人類的決策判斷、創(chuàng)造能力與計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算、信息它把人類的決策判斷、創(chuàng)造能力與計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算、信息存儲(chǔ)等功能有機(jī)結(jié)合起來，從而達(dá)到縮短工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、存儲(chǔ)等功能有機(jī)結(jié)合起來，從而達(dá)到縮短工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的目的。提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的目的。 簡(jiǎn)單地講，簡(jiǎn)單地講，CAD是工程技術(shù)人員利用計(jì)算機(jī)達(dá)到最佳是工程技術(shù)人員利用計(jì)算機(jī)達(dá)到最佳的設(shè)計(jì)目的。的設(shè)計(jì)目的。 CAD概念的實(shí)質(zhì)在于：概念的實(shí)質(zhì)在于： （1）人機(jī)各盡所長(zhǎng)；人機(jī)各盡所長(zhǎng)； （2）人機(jī)交互結(jié)合；人機(jī)交互結(jié)合； （3）最佳設(shè)計(jì)效率。最佳設(shè)計(jì)效率。 CAD技術(shù)的主要作用如下技術(shù)的主要作用如下: （1）提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率

3、。）提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率。 （2）能夠充分發(fā)揮設(shè)計(jì)人員創(chuàng)造性。）能夠充分發(fā)揮設(shè)計(jì)人員創(chuàng)造性。 （3）縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期。）縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期。1.1.2 CAD技術(shù)的重要應(yīng)用技術(shù)的重要應(yīng)用 CAD是計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程設(shè)計(jì)學(xué)科相結(jié)合形成的新是計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程設(shè)計(jì)學(xué)科相結(jié)合形成的新興技術(shù)，是計(jì)算機(jī)在工程中最有影響的應(yīng)用技術(shù)之一。興技術(shù)，是計(jì)算機(jī)在工程中最有影響的應(yīng)用技術(shù)之一。 CAD技術(shù)曾被美國(guó)國(guó)家工程科學(xué)院評(píng)為當(dāng)代十項(xiàng)最杰出技術(shù)曾被美國(guó)國(guó)家工程科學(xué)院評(píng)為當(dāng)代十項(xiàng)最杰出的工程技術(shù)成就之一。的工程技術(shù)成就之一。 無論是軍事工業(yè)還是民用工業(yè)，無論是建筑行業(yè)還無論是軍事工業(yè)還是民用工業(yè)，無論是建筑行業(yè)還

4、是制造加工行業(yè)，無論是機(jī)械、電子、輕紡行業(yè)還是文是制造加工行業(yè)，無論是機(jī)械、電子、輕紡行業(yè)還是文體、影視廣告行業(yè)等都離不開體、影視廣告行業(yè)等都離不開CAD技術(shù)。技術(shù)。CAD技術(shù)是企技術(shù)是企業(yè)界爭(zhēng)奪市場(chǎng)份額和生存發(fā)展不可缺少的手段。業(yè)界爭(zhēng)奪市場(chǎng)份額和生存發(fā)展不可缺少的手段。 在制造業(yè)中的應(yīng)用：如波音在制造業(yè)中的應(yīng)用：如波音777飛機(jī)是世界上第一架實(shí)飛機(jī)是世界上第一架實(shí)現(xiàn)無紙?jiān)O(shè)計(jì)與制造的飛機(jī)。現(xiàn)無紙?jiān)O(shè)計(jì)與制造的飛機(jī)。 在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用：如建筑設(shè)計(jì)在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用：如建筑設(shè)計(jì)CAD、電子沙盤；機(jī)、電子沙盤；機(jī)械設(shè)計(jì)械設(shè)計(jì)CAD等。等。 仿真模擬和動(dòng)畫制作：在電影制作中的成功應(yīng)用，如仿真模擬和動(dòng)畫

5、制作：在電影制作中的成功應(yīng)用，如“未來世界未來世界”、“玩具總動(dòng)員玩具總動(dòng)員”、“侏羅記公園侏羅記公園”等等 在輕工行業(yè)的應(yīng)用：如模具在輕工行業(yè)的應(yīng)用：如模具CAD和服裝和服裝CAD等。等。 在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用：在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用： 計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)規(guī)劃和手術(shù)模擬。計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)規(guī)劃和手術(shù)模擬。 在電子電路中的應(yīng)用：超大規(guī)模集成電路的設(shè)計(jì)制造。在電子電路中的應(yīng)用：超大規(guī)模集成電路的設(shè)計(jì)制造。 我國(guó)科學(xué)技術(shù)部在我國(guó)科學(xué)技術(shù)部在CAD應(yīng)用工程應(yīng)用工程2000年規(guī)劃綱要年規(guī)劃綱要中指出：中指出：“到到2000年，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)主要部門的科研、設(shè)年，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)主要部門的科研、設(shè)計(jì)單位和企業(yè)中全面普及推廣計(jì)單位和企業(yè)

6、中全面普及推廣CAD技術(shù)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)甩掉甩掉圖板圖板（指?jìng)鹘y(tǒng)設(shè)計(jì)中的描圖板），提高智能勞動(dòng)效率，（指?jìng)鹘y(tǒng)設(shè)計(jì)中的描圖板），提高智能勞動(dòng)效率，推廣我國(guó)推廣我國(guó)CAD市場(chǎng)，扶持發(fā)展以市場(chǎng)，扶持發(fā)展以CAD為突破口的我國(guó)為突破口的我國(guó)自主創(chuàng)新的軟件產(chǎn)業(yè)，建立起我國(guó)的自主創(chuàng)新的軟件產(chǎn)業(yè)，建立起我國(guó)的CAD產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)”。 到到2000年，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)應(yīng)用年，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)應(yīng)用CAD技術(shù)的普及技術(shù)的普及率和覆蓋率均達(dá)率和覆蓋率均達(dá)70%以上；工程設(shè)計(jì)行業(yè)以上；工程設(shè)計(jì)行業(yè)CAD技術(shù)的技術(shù)的普及率和覆蓋率均達(dá)普及率和覆蓋率均達(dá)100%。CAD技術(shù)在我國(guó)工程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一些應(yīng)用實(shí)例：技術(shù)在我國(guó)工程和產(chǎn)品設(shè)

7、計(jì)的一些應(yīng)用實(shí)例：（1） 沈陽變壓器廠用沈陽變壓器廠用CAD技術(shù)輸出三峽工程項(xiàng)目三技術(shù)輸出三峽工程項(xiàng)目三維彩色產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖和計(jì)算機(jī)分析的數(shù)據(jù)，從而贏得了維彩色產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖和計(jì)算機(jī)分析的數(shù)據(jù)，從而贏得了三峽工程的招標(biāo)項(xiàng)目。三峽工程的招標(biāo)項(xiàng)目。（2）瀘東造船廠應(yīng)用）瀘東造船廠應(yīng)用CAD技術(shù)后，生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備周期技術(shù)后，生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備周期縮短縮短1/3以上，造船的設(shè)計(jì)開發(fā)能力提高一倍。以上，造船的設(shè)計(jì)開發(fā)能力提高一倍。（3）西北電力設(shè)計(jì)院用）西北電力設(shè)計(jì)院用CAD系統(tǒng)建渭河電廠主廠房三系統(tǒng)建渭河電廠主廠房三維模型，對(duì)該廠原設(shè)計(jì)方案自動(dòng)校驗(yàn)，共查出維模型，對(duì)該廠原設(shè)計(jì)方案自動(dòng)校驗(yàn)，共查出6處隱藏處隱藏在圖紙中

8、的錯(cuò)誤，當(dāng)即進(jìn)行了修改。在圖紙中的錯(cuò)誤，當(dāng)即進(jìn)行了修改。（4）寰球化工工程公司應(yīng)用）寰球化工工程公司應(yīng)用CAD技術(shù)，在盤綿乙烯裝技術(shù)，在盤綿乙烯裝置工程中，進(jìn)行碰撞檢測(cè)后，使置工程中，進(jìn)行碰撞檢測(cè)后，使95%以上的錯(cuò)誤得以以上的錯(cuò)誤得以糾正，在總長(zhǎng)糾正，在總長(zhǎng)20多萬米的管道設(shè)計(jì)中，施工結(jié)束后剩多萬米的管道設(shè)計(jì)中，施工結(jié)束后剩余鋼管不到余鋼管不到10米。米。1.1.3 CAD技術(shù)應(yīng)用實(shí)例圖示技術(shù)應(yīng)用實(shí)例圖示 一些圖形網(wǎng)站如具有豐富的圖片，可顯示一些圖形網(wǎng)站如具有豐富的圖片，可顯示CAD技術(shù)技術(shù) 在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用效果。在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用效果。1.1.4 CAD技術(shù)發(fā)展歷程技術(shù)發(fā)展歷程 CAD技術(shù)隨

9、著計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備、圖形輸入輸出設(shè)備、技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備、圖形輸入輸出設(shè)備、軟件技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。軟件技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。（1）準(zhǔn)備和誕生時(shí)期（）準(zhǔn)備和誕生時(shí)期（20世紀(jì)世紀(jì)5060年代）年代） 電子管計(jì)算機(jī)電子管計(jì)算機(jī) 1950 MIT 能夠顯示簡(jiǎn)單圖形的圖形顯示器能夠顯示簡(jiǎn)單圖形的圖形顯示器 1958 Calcomp 滾筒式繪圖機(jī)滾筒式繪圖機(jī) 20世紀(jì)世紀(jì)50年代末年代末 SAGE戰(zhàn)術(shù)防空系統(tǒng)戰(zhàn)術(shù)防空系統(tǒng) （2） 蓬勃發(fā)展和進(jìn)入應(yīng)用的時(shí)期（蓬勃發(fā)展和進(jìn)入應(yīng)用的時(shí)期（ 20世紀(jì)世紀(jì)60年代）年代） 1962，Ivan Sutherland 研究出了研究出了Sketchpad交互式交互

10、式圖形系統(tǒng)。圖形系統(tǒng)。 計(jì)算機(jī)及圖形設(shè)備價(jià)格昂貴，技術(shù)復(fù)雜。計(jì)算機(jī)及圖形設(shè)備價(jià)格昂貴，技術(shù)復(fù)雜。 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展，如計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展，如Coons曲面曲面 。（3）廣泛應(yīng)用時(shí)期（）廣泛應(yīng)用時(shí)期（ 20世紀(jì)世紀(jì)70年代）年代） 集成電路用于計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)平臺(tái)的性能大為提高。集成電路用于計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)平臺(tái)的性能大為提高。 出現(xiàn)了以小型計(jì)算機(jī)為平臺(tái)的出現(xiàn)了以小型計(jì)算機(jī)為平臺(tái)的CAD系統(tǒng)。系統(tǒng)。 圖形設(shè)備相繼推出并完善。圖形設(shè)備相繼推出并完善。 圖形軟件和圖形軟件和CAD應(yīng)用支撐軟件不斷得到充實(shí)與提高應(yīng)用支撐軟件不斷得到充實(shí)與提高。（4）飛速發(fā)展時(shí)期（）飛速發(fā)展時(shí)期（ 20世紀(jì)世紀(jì)80年代）

11、年代） 出現(xiàn)了大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路，使微機(jī)進(jìn)入市場(chǎng)。出現(xiàn)了大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路，使微機(jī)進(jìn)入市場(chǎng)。 推出了以推出了以UNIX系統(tǒng)支撐的系統(tǒng)支撐的SUN工作站。工作站。 圖形軟件更加成熟圖形軟件更加成熟 。（5）日趨成熟的時(shí)期（）日趨成熟的時(shí)期（ 20世紀(jì)世紀(jì)90年代）年代） 出現(xiàn)基于出現(xiàn)基于PC平臺(tái)的價(jià)廉物美的平臺(tái)的價(jià)廉物美的CAD系統(tǒng)。系統(tǒng)。 CAD系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化：系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化：CGI、GKS、GKS-3D、PHIGS、OpenGL、IGES、STEP。 智能化智能化CAD系統(tǒng)。系統(tǒng)。 集成化集成化 。 科學(xué)計(jì)算可視化、虛擬設(shè)計(jì)、虛擬制造。科學(xué)計(jì)算可視化、虛擬設(shè)計(jì)、虛擬制造。1.1.5

12、CAD軟件技術(shù)的發(fā)展軟件技術(shù)的發(fā)展 以機(jī)械行業(yè)為例，說明以機(jī)械行業(yè)為例，說明CAD軟件技術(shù)的發(fā)展歷程。軟件技術(shù)的發(fā)展歷程。 20世紀(jì)世紀(jì)60年代，年代，CAD的主要技術(shù)特點(diǎn)是交互式二維繪圖和三的主要技術(shù)特點(diǎn)是交互式二維繪圖和三維線框模型。維線框模型。 20世紀(jì)世紀(jì)70年代，年代，CAD的主要技術(shù)特征是自由曲線曲面生成算的主要技術(shù)特征是自由曲線曲面生成算法和表面造型理論，代表軟件法和表面造型理論，代表軟件CATIA。 20世紀(jì)世紀(jì)80年代，年代，CAD的主要技術(shù)特征是實(shí)體造型理論和幾何的主要技術(shù)特征是實(shí)體造型理論和幾何建模方法，建模方法， 代表軟件代表軟件I-DEAS。 20世紀(jì)世紀(jì)90年代，年

13、代，CAD技術(shù)基礎(chǔ)理論主要是以技術(shù)基礎(chǔ)理論主要是以PTC的的Pro/Engineer為代表的參數(shù)化造型理論和以為代表的參數(shù)化造型理論和以SDRC的的I-DEAS為為代表的變量化造型理論，形成了基于特征的實(shí)體建模技術(shù)。代表的變量化造型理論，形成了基于特征的實(shí)體建模技術(shù)。1.1.6 發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì) 微機(jī)化、集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化、并行化、微機(jī)化、集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化、并行化、標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化 。1.2 CAD系統(tǒng)的軟硬件技術(shù)基礎(chǔ)系統(tǒng)的軟硬件技術(shù)基礎(chǔ) 什么是什么是CAD系統(tǒng)？系統(tǒng)？CAD系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)硬件為基礎(chǔ)，系統(tǒng)軟件和支撐軟件系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)硬件為基礎(chǔ)，系統(tǒng)軟件和支撐軟件為主體，應(yīng)

14、用軟件為核心組成的面向工程設(shè)計(jì)問題的信為主體，應(yīng)用軟件為核心組成的面向工程設(shè)計(jì)問題的信息處理系統(tǒng)。息處理系統(tǒng)。CAD系統(tǒng)與一般計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的差別：系統(tǒng)與一般計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的差別：一般計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)一般計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)+ +外圍設(shè)備。外圍設(shè)備。CADCAD系統(tǒng)：人與計(jì)算機(jī)及外圍設(shè)備協(xié)調(diào)運(yùn)行的系統(tǒng)。其基系統(tǒng)：人與計(jì)算機(jī)及外圍設(shè)備協(xié)調(diào)運(yùn)行的系統(tǒng)。其基本功能是交互性（對(duì)話功能）。本功能是交互性（對(duì)話功能）。1.2.1 CAD系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能 1. CAD系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可用分層體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可用分層體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。硬件平臺(tái)：網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)，繪圖機(jī)，打印機(jī)硬件平臺(tái)：網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)，繪圖

15、機(jī)，打印機(jī).操作系統(tǒng)：操作系統(tǒng)：Windows 3.x, Windows95/98/NT,UNIX網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：TCP/IP,SPX/IPX數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：Oracle,Sybase,Forpro CAD工具軟件：工具軟件：AutoCAD,Solidworks,Pro/E.CAD工程應(yīng)用軟件工程應(yīng)用軟件.硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件支撐軟件支撐軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件CAD系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)2.系統(tǒng)功能分析系統(tǒng)功能分析 （1）硬件應(yīng)具備的基本功能：）硬件應(yīng)具備的基本功能： 計(jì)算功能、存儲(chǔ)功能、輸入輸出功能、交互功能計(jì)算功能、存儲(chǔ)功能、輸入輸出功能、交互功能 。 （2）軟

16、件應(yīng)具備的基本功能：）軟件應(yīng)具備的基本功能： 就機(jī)械產(chǎn)品就機(jī)械產(chǎn)品CAD系統(tǒng)來講，應(yīng)是：系統(tǒng)來講，應(yīng)是： 產(chǎn)品幾何造型的功能（線框、曲面與實(shí)體造型）、產(chǎn)品幾何造型的功能（線框、曲面與實(shí)體造型）、 2D和和3D圖形處理功能、圖形處理功能、 有限元分析功能、有限元分析功能、 優(yōu)化設(shè)計(jì)過程、優(yōu)化設(shè)計(jì)過程、 數(shù)據(jù)庫管理功能等。數(shù)據(jù)庫管理功能等。 CAD CAD 軟件軟件 CAD 專用軟件專用軟件 CAD 支撐軟件支撐軟件 優(yōu)化方法庫優(yōu)化方法庫 圖形支撐軟件圖形支撐軟件 數(shù)據(jù)庫軟件數(shù)據(jù)庫軟件 有限元分析軟件有限元分析軟件 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng) 高級(jí)語言編譯器高級(jí)語言編譯器 網(wǎng)絡(luò)軟件網(wǎng)絡(luò)軟件

17、3.CAD系統(tǒng)軟件層次結(jié)構(gòu)系統(tǒng)軟件層次結(jié)構(gòu) （1）系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 主要用于計(jì)算機(jī)的管理、維護(hù)、控制以及計(jì)算機(jī)程序的翻譯、主要用于計(jì)算機(jī)的管理、維護(hù)、控制以及計(jì)算機(jī)程序的翻譯、裝入與運(yùn)行。裝入與運(yùn)行。 操作系統(tǒng)：操作系統(tǒng)：Windows 95/98、 UNIX、Windows NT等。等。 語言編譯系統(tǒng)：語言編譯系統(tǒng)：Visual C/C+、 Visual Basic、AutoLisp等。等。（2 2）支撐軟件）支撐軟件 是為滿足是為滿足CAD/CAM用戶共同需要而開發(fā)的通用軟件。用戶共同需要而開發(fā)的通用軟件。 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：Foxpro/ORACLE/INFORMIX/Sy

18、base等。等。 計(jì)算機(jī)分析軟件：計(jì)算機(jī)分析軟件：ANSYS/NASTRAN/ADAMS等。等。 圖形支撐軟件：可分為圖形處理語言及交互式繪圖軟件。圖形支撐軟件：可分為圖形處理語言及交互式繪圖軟件。 （3）應(yīng)用軟件）應(yīng)用軟件 用戶利用計(jì)算機(jī)所提供的各種系統(tǒng)軟件、支撐軟件，編用戶利用計(jì)算機(jī)所提供的各種系統(tǒng)軟件、支撐軟件，編制解決用戶各種實(shí)際問題的程序稱為應(yīng)用軟件。開發(fā)應(yīng)用軟制解決用戶各種實(shí)際問題的程序稱為應(yīng)用軟件。開發(fā)應(yīng)用軟件是件是CAD工作者的一項(xiàng)重要工作。工作者的一項(xiàng)重要工作。 （4）常用）常用CAD軟件軟件 國(guó)內(nèi)應(yīng)用較廣的微機(jī)國(guó)內(nèi)應(yīng)用較廣的微機(jī)CAD軟件有：軟件有： Autodesk公司的

19、公司的 AutoCAD及及MDT, Solidworks公司的公司的 Solidworks， 美國(guó)美國(guó)CV公司的公司的 CADDS軟件的微機(jī)版本軟件的微機(jī)版本PD（Personal Designer）; MicroStation軟件，軟件，Micro-CADAM軟件，軟件，CADKEY軟件，軟件，SolidEdge軟件等。軟件等。工程工作站工程工作站CAD/CAM系統(tǒng)軟件有：系統(tǒng)軟件有： 美國(guó)美國(guó)SDRC公司開發(fā)的公司開發(fā)的I-DEAS（Integrated Engineering Analysis Software），）， IBM公司開發(fā)的公司開發(fā)的CATIA（Computer-Graphi

20、cs Aided Three-Dimensional Interactive Applications），），法國(guó)法國(guó)Matra公司公司 EUCLID軟件，軟件，美國(guó)美國(guó)EDS公司公司 UG II (UNIGRAPHICS II)軟件，軟件，美國(guó)美國(guó)PTC公司公司 Pro/Engineer系統(tǒng)系統(tǒng) 。1.2.2 CAD系統(tǒng)的類型系統(tǒng)的類型 按照按照CAD系統(tǒng)中采用的計(jì)算機(jī)類型、外圍設(shè)備以及它系統(tǒng)中采用的計(jì)算機(jī)類型、外圍設(shè)備以及它們之間的聯(lián)系方式，們之間的聯(lián)系方式，CAD系統(tǒng)可分為主機(jī)型系統(tǒng)可分為主機(jī)型CAD系統(tǒng)、工系統(tǒng)、工程工作站程工作站CAD系統(tǒng)系統(tǒng)、微機(jī)、微機(jī)CAD系統(tǒng)系統(tǒng)和基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的

21、和基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的CAD系統(tǒng)。系統(tǒng)。 CAD系統(tǒng)經(jīng)歷過三個(gè)階段的發(fā)展，即許多用戶共享一系統(tǒng)經(jīng)歷過三個(gè)階段的發(fā)展，即許多用戶共享一臺(tái)計(jì)算機(jī)；一個(gè)用戶用一臺(tái)計(jì)算機(jī)；一個(gè)用戶共享多臺(tái)計(jì)臺(tái)計(jì)算機(jī)；一個(gè)用戶用一臺(tái)計(jì)算機(jī)；一個(gè)用戶共享多臺(tái)計(jì)算機(jī)。算機(jī)。（1） 工程工作站系統(tǒng)工程工作站系統(tǒng) 工程工作站是具有高速的科學(xué)計(jì)算、豐富的圖形處理、工程工作站是具有高速的科學(xué)計(jì)算、豐富的圖形處理、靈活的窗口及網(wǎng)絡(luò)管理功能的交互式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這種靈活的窗口及網(wǎng)絡(luò)管理功能的交互式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的特點(diǎn)是：一個(gè)用戶用一臺(tái)計(jì)算機(jī)，并且具有聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的特點(diǎn)是：一個(gè)用戶用一臺(tái)計(jì)算機(jī)，并且具有聯(lián)網(wǎng)功能。這也是它與具有分時(shí)系統(tǒng)的超級(jí)小

22、型機(jī)的不同之功能。這也是它與具有分時(shí)系統(tǒng)的超級(jí)小型機(jī)的不同之處。處。 SUN 、 SGI、 HP、 DEC和和 IBM等大型計(jì)算機(jī)公司廣等大型計(jì)算機(jī)公司廣泛采用工程工作站系統(tǒng)，因此工程工作站在國(guó)外泛采用工程工作站系統(tǒng)，因此工程工作站在國(guó)外CAD系系統(tǒng)中占有主導(dǎo)地位統(tǒng)中占有主導(dǎo)地位。（2）微機(jī)）微機(jī)CAD系統(tǒng)系統(tǒng) 是以一臺(tái)微機(jī)為主的單用戶系統(tǒng)。是以一臺(tái)微機(jī)為主的單用戶系統(tǒng)。 微機(jī)微機(jī)CAD硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)主機(jī)主機(jī)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)顯示設(shè)備：圖形顯示器顯示設(shè)備：圖形顯示器輸入設(shè)備輸入設(shè)備外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器輸出設(shè)備輸出設(shè)備通訊接口通訊接口（3）網(wǎng)絡(luò)分布網(wǎng)絡(luò)分布CAD系統(tǒng)系統(tǒng) 應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)，將

23、分布于各地的各類應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)，將分布于各地的各類計(jì)算機(jī)以網(wǎng)絡(luò)形式連接起來進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作。計(jì)算機(jī)以網(wǎng)絡(luò)形式連接起來進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作。CAD網(wǎng)絡(luò)示例網(wǎng)絡(luò)示例TCP/IPServerClient文件服務(wù)器文件服務(wù)器數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)庫服務(wù)器微機(jī)微機(jī)工作站工作站.1.2.3 計(jì)算機(jī)及其輸入輸出設(shè)備計(jì)算機(jī)及其輸入輸出設(shè)備 CADCAD硬件硬件計(jì)算機(jī)主機(jī)計(jì)算機(jī)主機(jī)圖形輸入設(shè)備圖形輸入設(shè)備圖形繪制設(shè)備圖形繪制設(shè)備圖形顯示設(shè)備圖形顯示設(shè)備掃描儀掃描儀數(shù)字化儀數(shù)字化儀數(shù)碼相機(jī)數(shù)碼相機(jī)光柵掃描顯示器光柵掃描顯示器液晶顯示器液晶顯示器打印機(jī)打印機(jī)繪圖機(jī)繪圖機(jī)筆式繪圖機(jī)筆式繪圖機(jī)噴墨繪圖機(jī)噴墨繪圖機(jī)C

24、AD硬件設(shè)備硬件設(shè)備1. 微機(jī)組成與分類微機(jī)組成與分類 按微機(jī)的設(shè)備組成，微機(jī)設(shè)備可分為內(nèi)、外兩部按微機(jī)的設(shè)備組成，微機(jī)設(shè)備可分為內(nèi)、外兩部分：內(nèi)部設(shè)備通常包括主板、分：內(nèi)部設(shè)備通常包括主板、CPU、內(nèi)存儲(chǔ)器、內(nèi)存儲(chǔ)器、顯示卡、電源、輸入輸出接口等；其中輸入輸出顯示卡、電源、輸入輸出接口等；其中輸入輸出接口又分為串行口和并行口，它們分別可以連接接口又分為串行口和并行口，它們分別可以連接鼠標(biāo)、打印機(jī)等外部設(shè)備；主板上通常有幾個(gè)擴(kuò)鼠標(biāo)、打印機(jī)等外部設(shè)備；主板上通常有幾個(gè)擴(kuò)展槽，用來連接外部設(shè)備等。展槽，用來連接外部設(shè)備等。外部設(shè)備一般包括軟盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器、光外部設(shè)備一般包括軟盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤驅(qū)

25、動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器、鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、聲卡、網(wǎng)卡、盤驅(qū)動(dòng)器、鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、聲卡、網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器等。調(diào)制解調(diào)器等。 2. 計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備 圖形輸入設(shè)備可將用戶的圖形結(jié)果及各種命令等轉(zhuǎn)換為電圖形輸入設(shè)備可將用戶的圖形結(jié)果及各種命令等轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并傳送給計(jì)算機(jī)。信號(hào)，并傳送給計(jì)算機(jī)。 （1） 物理設(shè)備物理設(shè)備 鍵盤、鼠標(biāo)器、數(shù)字化儀、圖形輸入板鍵盤、鼠標(biāo)器、數(shù)字化儀、圖形輸入板 鍵盤鍵盤 由一組按陣列方式裝配在一起的按鍵開關(guān)組成。由一組按陣列方式裝配在一起的按鍵開關(guān)組成。 鼠標(biāo)器鼠標(biāo)器 可以方便、準(zhǔn)確地移動(dòng)光標(biāo)進(jìn)行定位，它是窗口可以方便、準(zhǔn)確地移動(dòng)光標(biāo)進(jìn)行定位，它是窗口軟件和

26、繪圖軟件的首選輸入設(shè)備。軟件和繪圖軟件的首選輸入設(shè)備。 數(shù)字化儀和圖形輸入板數(shù)字化儀和圖形輸入板 矢量圖形輸入設(shè)備。矢量圖形輸入設(shè)備。 語音輸入與掃描輸入語音輸入與掃描輸入（2） 邏輯設(shè)備邏輯設(shè)備 圖形輸入設(shè)備從邏輯上分為圖形輸入設(shè)備從邏輯上分為6種功能，即定位（種功能，即定位（locator）、）、筆劃（筆劃（stroke）、數(shù)值（）、數(shù)值（valuator）、選擇（）、選擇（choice）、拾）、拾?。ㄈ。╬ick）及字符（）及字符（string），也可稱為），也可稱為6種邏輯設(shè)備。種邏輯設(shè)備。 圖形輸入設(shè)備的邏輯分類圖形輸入設(shè)備的邏輯分類名稱名稱相應(yīng)的典型設(shè)備相應(yīng)的典型設(shè)備基本功能基本功能定位定位鼠標(biāo)器、拇指輪鼠標(biāo)器、拇指輪輸入一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)輸入一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)筆劃筆劃鼠標(biāo)器、拇指輪鼠標(biāo)器、拇指輪輸入一系列點(diǎn)的坐標(biāo)輸入一系列點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)值數(shù)值數(shù)字鍵盤數(shù)字鍵盤輸入一個(gè)整數(shù)或?qū)崝?shù)輸入一個(gè)整數(shù)或?qū)崝?shù)選擇選擇功能鍵、鼠標(biāo)器功能鍵、鼠標(biāo)器由一個(gè)整數(shù)得到某種選擇由一個(gè)整數(shù)得到某種選擇拾取拾取光筆、鼠標(biāo)器光