計算機繪圖課程實驗指導(dǎo)書

《計算機繪圖》課堂實驗/實踐指導(dǎo)書課程中文名稱：計算機繪圖課程英文名稱：ComputerGraphics課程編號：021021020適用專業(yè)：新能源科學(xué)與工程學(xué)時數(shù)：32學(xué)分數(shù)：2課程類別：專業(yè)課程應(yīng)開課學(xué)期：第四學(xué)期實驗/實踐一：AutoCAD基礎(chǔ)與實體繪圖命令實驗/實踐類型：驗證實驗/實踐學(xué)時：2實驗/實踐要求：1人/組一、實驗/實踐目的1．掌握設(shè)置繪圖工作單位、繪圖邊界、繪圖比例。掌握繪圖的輔助工具:捕捉、柵格、正交命令；2．掌握圖層的概念，學(xué)會創(chuàng)建新圖層，如何進行圖層操作，控制圖層并給圖層載入線型、線寬；3．掌握AutoCAD繪圖工具欄中的繪圖命令的操作；4．掌握AutoCAD系統(tǒng)坐標(biāo)的輸入方式；二、實驗/實踐內(nèi)容1．AutoCAD基礎(chǔ)；2．AutoCAD繪圖環(huán)境設(shè)置；3．AutoCAD實體繪圖命令；三、儀器設(shè)備1．局域網(wǎng)多媒體微機實驗室；2．AutoCAD2018以上版本的軟件；四、實驗/實踐原理、方法、手段和步驟1．實驗原理、方法和手段AutoCAD(AutodeskComputerAidedDesign)是Autodesk(歐特克)公司首次于1982年開發(fā)的自動計算機輔助設(shè)計軟件，用于二維繪圖和基本三維設(shè)計，現(xiàn)已經(jīng)成為國際上廣為流行的繪圖工具。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(shè)計環(huán)境，讓非計算機專業(yè)人員也能很快地學(xué)會使用。在不斷實踐的過程中更好地掌握它的各種應(yīng)用和開發(fā)技巧，從而不斷提高工作效率。AutoCAD具有廣泛的適應(yīng)性，它可以在各種操作系統(tǒng)支持的微型計算機和工作站上運行。2．實驗步驟（1）熟練掌握AutoCAD2018的工作界面。（2）用文件→打開或圖標(biāo)打開C\AutoCAD2018\sample下的圖形文件，并用縮放命令、平移命令對其進行細致的瀏覽。（3）使用【創(chuàng)建新圖形】對話框，創(chuàng)建圖名為A2、A3、A4圖幅新圖形文件。（4）打開C\AutoCAD2018\sample的下一個圖形文件，關(guān)閉、凍結(jié)、鎖定一個圖層，看看圖形的變化。（5）將教材中各命令的示例自己上機操作。（6）設(shè)置A3圖幅，繪制3道習(xí)題。五、實驗/實踐結(jié)果處理（1）單擊【文件】/【新建】，在【創(chuàng)建新圖】對話框里，單擊使用樣板，調(diào)出A3圖幅。用直線命令，相對坐標(biāo)，相對極坐標(biāo)繪制習(xí)題一。（2）使用圓、直線、多邊形、圓弧繪制習(xí)題二（a）。使用多義線命令繪制習(xí)題二（b）。使用多邊形、圓、直線、填充命令繪制習(xí)題二（c）。用直線、填充、樣條曲線命令繪制習(xí)題二（d）。（3）使用多邊形、圓、直線、橢圓繪制習(xí)題三。六、實驗/實踐注意事項1．實驗采用教師課堂演示、學(xué)生上機操作的實驗方式；2．上機實驗前，學(xué)生應(yīng)認真預(yù)習(xí)有關(guān)的實驗內(nèi)容；3．學(xué)生完成實驗后須撰寫實驗報告；七、預(yù)習(xí)與思考題1．圖層的概念？2．如何進行圖層操作，控制圖層并給圖層載入線型、線寬？3．AutoCAD繪圖命令存在幾種執(zhí)行方式？實驗/實踐二：AutoCAD圖形的編輯與修改實驗/實踐類型：驗證實驗/實踐學(xué)時：2實驗/實踐要求：1人/組一、實驗/實踐目的1．掌握常用的對象選擇方法；2．掌握常用的對象捕捉方式；3．掌握常用的圖形編輯與修改命令；二、實驗/實踐內(nèi)容1．通過圖形對象的選擇方法練習(xí)，熟悉常用的對象選擇方法；2．通過捕捉圖形對象上的一些特殊點的練習(xí)，熟悉并掌握常用的對象捕捉方法；3．通過對已有圖形進行編輯與修改練習(xí)，熟悉并掌握常用的圖形編輯與修改命令；三、儀器設(shè)備1．局域網(wǎng)多媒體微機實驗室；2．AutoCAD2018以上版本的軟件；四、實驗/實踐原理、方法、手段和步驟1．實驗原理、方法和手段通過AutoCAD中的對象選擇方法、對象捕捉方式和圖形編輯與修改命令的練習(xí)，從而繪制出復(fù)雜圖形，并提高繪圖效率。當(dāng)選取或輸入某一編輯命令后，命令行一般會提示：選擇對象（SelectObject）：（此時光標(biāo)變?yōu)橐粋€小方框，稱為拾取框）。此時，用戶可以采用不同的方法選取待編輯的對象。在選擇過程中，被選中的對象以高亮線（虛線）醒目顯示，表示待編輯對象已經(jīng)加到選擇集。對象捕捉(ObjectSnap)功能可以保證快速、準確地繪圖。當(dāng)繪圖時，鼠標(biāo)可智能地捕捉到對象上的某些特征點，如端點、中點交點垂直點圓心等。2．實驗步驟（1）對象選擇(SelectObject)練習(xí)：在AutoCAD環(huán)境下，調(diào)用AutoCAD實體繪圖命令——直線（Line），圓（Circle），圓角（Fillet）等命令繪制圖2-1（a）中圖形。選擇某一編輯修改命令（如Copy），AutoCAD命令行將提示：選擇對象（SelectObject），光標(biāo)變?yōu)橐粋€拾取框。逐一使用直接選取、窗口方式（Window）、窗交方式（Crossing）、最后一個（Last）方式對圖形對象進行對象選擇方法練習(xí)。（2）對象捕捉(ObjectSnap)練習(xí)：逐一練習(xí)常用捕捉方式，如，捕捉自（SnapFrom）、端點（Endpoint）、中點（Midpoint）、交點（Intersection）、圓心（Center）、圓1/4象限點（Quadrant）、切點（Tangent）、垂足（Perpendicular）、捕捉平行線（Parall）、點（Node）、最近點（Nearest）等。（3）圖形的編輯與修改練習(xí)：依次練習(xí)刪除、復(fù)制、鏡象、偏移、陣列、移動、旋轉(zhuǎn)、縮放、拉伸、修剪、延伸、打斷于點、打斷、合并、倒角、倒圓、分解等操作。五、實驗/實踐結(jié)果處理1．作圖過程中要學(xué)會運用對象選擇的辦法及對象捕捉方式來加快作圖速度。2．本次繪圖練習(xí)中要繪到常用到的輔助編輯工具放棄(Undo)、重作(Redo)、點坐標(biāo)(ID)、距離(Dist)。3．作圖過程中常用到的編輯修改命令如下：屬性修改命令——DD修改(Modify)、填充(Hatchedit)、特性匹配(Mathprop)及其它編輯命令——多線段編輯(Pedit)、多線編輯(MLEdit)、延伸(Extend)、打斷(break)、倒角(Chsmfer)、比例(Scale)等。六、實驗/實踐注意事項1．實驗采用教師課堂演示、學(xué)生上機操作的實驗方式；2．上機實驗前，學(xué)生應(yīng)認真預(yù)習(xí)有關(guān)的實驗內(nèi)容；3．學(xué)生完成實驗后須撰寫實驗報告；七、預(yù)習(xí)與思考題1．如何實現(xiàn)精確繪圖？2．對象捕捉存在幾種執(zhí)行方式？實驗/實踐三：AutoCAD文字注釋與圖形填充實驗/實踐類型：驗證實驗/實踐學(xué)時：2實驗/實踐要求：1人/組一、實驗/實踐目的1．熟悉并掌握文字注釋、創(chuàng)建表格的基本方法；2．掌握圖形填充的基本方法；二、實驗/實踐內(nèi)容1．繪制責(zé)任欄，用“單行文字”命令填寫責(zé)任欄具體內(nèi)容；2．用“多行文字”命令注寫技術(shù)要求內(nèi)容；3．將責(zé)任欄制作成屬性塊，將帶屬性的責(zé)任欄圖塊插入A3圖幅；4．使用圖形填充輔助繪制鉆孔柱狀圖；三、儀器設(shè)備1．局域網(wǎng)多媒體微機實驗室；2．AutoCAD2018以上版本的軟件；四、實驗/實踐原理、方法、手段和步驟1．實驗原理、方法和手段一張完整的圖紙除了具備一組圖形外，還必須配上必要的文字說明，同時還要填寫責(zé)任欄，這些都需要用到文字注釋，包括兩種方法：單行文字、多行文字。2．實驗步驟用“直線”、“偏移”、“修剪”等命令，繪制責(zé)任欄；點取“繪圖”工具欄中“多行文字”按鈕，在責(zé)任欄附近確定一個書寫區(qū)域，對話框中用7號字輸入“技術(shù)要求”四個字，回車；將字高改為5，繼續(xù)輸入其余技術(shù)要求內(nèi)容，單擊“確定”。此時在屏幕上指定位置出現(xiàn)技術(shù)要求的具體內(nèi)容。在鉆孔柱狀圖模板中，利用地層巖性圖例填充地層巖性。五、實驗/實踐結(jié)果處理1．設(shè)置文字樣式：點取“樣式”工具欄中“文字樣式”按鈕，或單擊下拉菜單“格式”→“文字樣式”；在“文字樣式”對話框中單擊“新建”，新建名為“數(shù)字和字母”的文字樣式，在“字體名”中選擇“gbeitc.shx”作為書寫數(shù)字和字母的字體，并選中“使用大字體”，點取“應(yīng)用”，完成數(shù)字和字母樣式的建立。再單擊“新建”，新建文字樣式名為“漢字”，在“字體名”中選擇“仿宋GB2312”作為書寫漢字的字體樣式，設(shè)寬度比例為0.707，點取“應(yīng)用”，再單擊“關(guān)閉”。2．書寫文字：點取下拉菜單“繪圖”→“文字”→“單行文字”，在責(zé)任欄中“制圖”位置處單擊鼠標(biāo)左鍵，確定圖名書寫位置的起點，輸入高度5，旋轉(zhuǎn)角度0o，輸入“制圖”二字，回車換行，輸入“審核”，回車；將鼠標(biāo)指針移動到其它位置，輸入相應(yīng)文字。六、實驗/實踐注意事項1．實驗采用教師課堂演示、學(xué)生上機操作的實驗方式；2．上機實驗前，學(xué)生應(yīng)認真預(yù)習(xí)有關(guān)的實驗內(nèi)容；3．學(xué)生完成實驗后須撰寫實驗報告；七、預(yù)習(xí)與思考題1．如何實現(xiàn)外部數(shù)據(jù)導(dǎo)入AutoCAD？2．單行文本、多行文本的適用條件？3．鉆孔柱狀圖的巖性如何繪制？實驗/實踐四：AutoCAD文字注釋與圖形填充實驗/實踐類型：綜合實驗/實踐學(xué)時：2實驗/實踐要求：1人/組一、實驗/實踐目的1．掌握圖塊的創(chuàng)建、插入與編輯；2．掌握地質(zhì)圖的繪制流程；二、實驗/實踐內(nèi)容1．將鉆孔制作成屬性塊，并插入到圖形中去；2．繪制地質(zhì)圖；3．將繪制的地質(zhì)圖插入A3圖幅；三、儀器設(shè)備1．局域網(wǎng)多媒體微機實驗室；2．AutoCAD2018以上版本的軟件；四、實驗/實踐原理、方法、手段和步驟1．實驗原理、方法和手段圖塊是將多個實體組合成一個整體，并給這個整體命名保存，在以后的圖形編輯中圖塊就被視為一個實體。一個圖塊包括可見的實體如線、圓、圓弧以及可見或不可見的屬性數(shù)據(jù)。圖塊的運用可以幫助用戶更好的組織工作，快速創(chuàng)建與修改圖形，減少圖形文件的大小。2．實驗步驟（1）畫出鉆孔符號。（2）單擊繪圖菜單→塊→定義屬性，定義鉆孔圖塊的屬性。（3）用wblock命令將鉆孔制作成帶屬性的外部塊。（4）單擊插入菜單→塊，單擊“瀏覽”找到剛保存的鉆孔符號圖塊，插入點勾選“在屏幕上指定”，再根據(jù)所需字體的高度設(shè)置比例因子，并輸入旋轉(zhuǎn)角度，單擊“確定”，就可以將帶屬性的鉆孔符號圖塊插入到圖形的指定位置。（5）將圖片插入AutoCAD，采用屏幕跟蹤數(shù)字化技術(shù)繪制地質(zhì)圖。（6）將地質(zhì)圖插入A3圖幅的步驟：新建文件，從模板中選擇A3圖幅，插入地質(zhì)圖文件。五、實驗/實踐結(jié)果處理（1）使用塊操作制作其它地質(zhì)圖例，并將所定義的塊插入到AutoCAD文檔中。（2）點取“繪圖”工具欄中的“插入塊”按鈕；在“插入”對話框中點取“瀏覽”按鈕；在文件列表中找到圖塊，點取“打開”；（3）設(shè)置縮放比例為1，旋轉(zhuǎn)角度為0，插入點選中“在屏幕上指定”復(fù)選框，點取“確定”；（4）選擇A3圖幅圖框的右下角點作為插入點；按提示輸入各項屬性值，則將塊插入A3圖幅了。六、實驗/實踐注意事項1．實驗采用教師課堂演示、學(xué)生上機操作的實驗方式；2．上機實驗前，學(xué)生應(yīng)認真預(yù)習(xí)有關(guān)的實驗內(nèi)容；3．學(xué)生完成實驗后須撰寫實驗報告；七、預(yù)習(xí)與思考題1．塊的概念？2．如何理解帶有屬性的塊？3．在不同比例尺的地質(zhì)圖中插入塊時，應(yīng)考慮什么問題？實驗/實踐五：Surfer繪制等值線實驗/實踐類型：驗證實驗/實踐學(xué)時：2實驗/實踐要求：1人/組一、實驗/實踐目的1．掌握Surfer繪制等值線的方法和技巧；2．掌握Surfer圖形的高級處理；二、實驗/實踐內(nèi)容1．普通等值線繪制；2．在具有不規(guī)則邊界的研究區(qū)內(nèi)繪制等值線；3．繪制線框圖、表面圖；4．練習(xí)基面圖、張貼圖、表面圖，并配合使用“白化”和“疊合地圖”菜單，制作復(fù)雜圖件；三、儀器設(shè)備1．局域網(wǎng)多媒體微機實驗室；2．AutoCAD2018以上版本的軟件；四、實驗/實踐原理、方法、手段和步驟GoldenSoftwareSurfer是美國Golden軟件公司推出的三維繪圖軟件，其主要功能是繪制等值線圖，其功能較強，是地學(xué)領(lǐng)域廣泛使用的制圖軟件。繪制等值線的基本方法如下：（1）準備數(shù)據(jù)：A，各關(guān)鍵點坐標(biāo)X,Y值及該點的數(shù)值，EXCEL表或BLN文件均可；B：白化邊界數(shù)據(jù)；C：繪圖范圍坐標(biāo)。其中B,C非必須（2）網(wǎng)絡(luò)化GRD，要用EXCEL或BLN文件（3）白化，需要白化邊界數(shù)據(jù)，此步也是非必須（4）生成等值線圖，利用2步或3步的GRD文件生成（5）細節(jié)調(diào)節(jié)，等值線密度、字體、顏色等等。一般還需要坐標(biāo)點的標(biāo)注，這還需要在數(shù)據(jù)準備時，增加一列坐標(biāo)點名稱，然后再生成一張散點圖，此時兩圖不配準，選定兩圖后，OVER一下就可以了。最后把等值線數(shù)據(jù)和散點值等調(diào)節(jié)。這樣就生成了一張標(biāo)準的，簡單的等值線圖了。五、實驗/實踐結(jié)果處理（1）準備數(shù)據(jù)；（2）網(wǎng)絡(luò)化GRD；（3）白化；（4）生成等值線圖（5）細節(jié)調(diào)節(jié)；六、實驗/實踐注意事項1．實驗采用教師課堂演示、學(xué)生上機操作的實驗方式；2．上機實驗前，學(xué)生應(yīng)認真預(yù)習(xí)有關(guān)的實驗內(nèi)容；3．學(xué)生完成實驗后須撰寫實驗報告；七、預(yù)習(xí)與思考題1．如何理解離散數(shù)據(jù)點？2．如何理解網(wǎng)格化操作以及各種插值算法？3．傳統(tǒng)的等值線繪制方法是什么？精度如何？實驗/實踐六：Origin數(shù)據(jù)統(tǒng)計實驗/實踐類型：驗證實驗/實踐學(xué)時：2實驗/實踐要求：1人/組一、實驗/實踐目的1．熟悉origin軟件的基本操作；2．掌握利用實驗數(shù)據(jù)繪制二維統(tǒng)計圖的操作方式；二、實驗/實踐內(nèi)容1．熟悉origin軟件的基本操作；2．利用實驗數(shù)據(jù)繪制二維統(tǒng)計圖；三、儀器設(shè)備1．局域網(wǎng)多媒體微機實驗室；2．AutoC