《計算機作圖基礎(chǔ)》課件

計算機作圖基礎(chǔ)計算機作圖是計算機圖形學的重要組成部分，它涉及到圖形的創(chuàng)建、編輯、顯示和輸出等方面。本課程將深入探討計算機作圖的基本概念、原理和技術(shù)，并介紹常用的計算機作圖軟件及其應用。課程介紹課程目標本課程旨在使學生掌握計算機輔助繪圖的基本知識和技能，能夠運用專業(yè)的繪圖軟件進行二維和三維圖形繪制，并能熟練運用各種制圖規(guī)范和標準。課程內(nèi)容課程內(nèi)容涵蓋計算機作圖的基本概念、制圖工具和軟件、平面幾何圖形和三維幾何圖形的繪制、投影法及其應用、尺寸標注、材料標注、圖紙的打印輸出等。課程特色本課程以實踐為主，注重培養(yǎng)學生的動手能力和解決實際問題的能力，并結(jié)合案例分析，幫助學生理解和運用計算機作圖的理論知識。作圖的基本概念基本要素圖形、文字、尺寸、標注。表現(xiàn)形式二維、三維、投影、剖面。繪圖工具尺子、圓規(guī)、量角器、鉛筆。軟件AutoCAD、SolidWorks、SketchUp。制圖的目的和分類建筑設計建筑設計圖紙能夠精確地傳達建筑物的形狀、尺寸、材料和結(jié)構(gòu)，為施工提供詳細指導。機械設計機械設計圖紙能精確地展現(xiàn)機械零件的結(jié)構(gòu)、尺寸、材料和加工工藝，為制造提供準確的依據(jù)。城市規(guī)劃城市規(guī)劃圖紙能夠清晰地展現(xiàn)城市的布局、功能分區(qū)、交通網(wǎng)絡、綠化空間等，為城市建設提供參考。電子設計電路圖能夠直觀地展示電子設備的內(nèi)部連接關(guān)系，為電路設計、調(diào)試和維修提供參考。制圖的基本要素11.圖紙圖紙是繪制圖形的基礎(chǔ)，包括尺寸、比例和方向。22.線條不同的線條具有不同的含義，例如實線、虛線、點劃線等。33.尺寸標注準確地標注圖形的尺寸，包括長度、寬度、高度等。44.文字說明文字說明用于解釋圖形的含義，例如材料、工藝等。繪圖工具和軟件計算機繪圖工具和軟件是進行計算機輔助設計的關(guān)鍵，它們提供了精確的圖形繪制和修改功能。常見的繪圖工具包括鼠標、數(shù)位板、繪圖儀等，而軟件則包括AutoCAD、SolidWorks、Pro/Engineer等。平面幾何圖形的繪制1基本圖形繪制點、線、圓、弧等2組合圖形繪制多邊形、曲線等3圖形編輯移動、復制、旋轉(zhuǎn)等學習如何使用計算機繪制各種平面幾何圖形。掌握基本的圖形繪制、組合和編輯操作。三維幾何圖形的繪制1基本形狀立方體、圓柱體、球體等創(chuàng)建基本形狀調(diào)整尺寸添加細節(jié)2組合與修改組合基本形狀、進行拉伸、旋轉(zhuǎn)、鏡像等操作創(chuàng)建復雜形狀修改現(xiàn)有形狀優(yōu)化設計3材質(zhì)和光影添加材質(zhì)、設置光源，打造逼真的效果設置顏色添加紋理調(diào)整光照投影法及其應用投影法投影法是將物體空間形狀在平面上反映出來的幾何方法。將物體投射到投影面上的過程稱為投影。應用投影法廣泛應用于工業(yè)設計、建筑設計、地圖繪制等領(lǐng)域。它能夠?qū)⑷S物體轉(zhuǎn)化為二維圖形，方便人們理解和分析物體的形狀和結(jié)構(gòu)。正投影的表示方法正投影法正投影法是一種重要的投影方法，它將物體投影到投影面上，形成物體的投影。正投影法有多種表示方法，包括三視圖、軸測圖、透視圖等。三視圖三視圖是正投影法中最常用的表示方法，它將物體分別從正面、側(cè)面和上面投影到三個相互垂直的投影面上，形成三個視圖。軸測圖軸測圖是將物體投影到一個斜投影面上，形成的視圖。軸測圖可以直觀地反映物體的形狀和大小。透視圖透視圖是模擬人眼觀察物體時所看到的圖像，具有強烈的真實感和空間感。透視圖常用于建筑設計、室內(nèi)設計等領(lǐng)域。視圖的選擇與排列視圖選擇主要視圖的選擇取決于物體的形狀和結(jié)構(gòu)，通常選擇能最清晰地表達物體形狀的視圖。視圖排列視圖的排列應遵循一定的規(guī)則，以便于閱讀和理解。尺寸標注的規(guī)則11.位置尺寸線應盡量靠近所標注的要素。22.方向尺寸線應平行于所標注的要素，尺寸數(shù)字應與尺寸線平行或垂直。33.標注方法尺寸標注可以采用直線、圓弧、角度等方法。44.單位尺寸標注應使用統(tǒng)一的單位，通常為毫米（mm）。公差與配合的表示公差表示公差是指零件實際尺寸允許的偏差范圍。公差值用符號“±”表示，例如“±0.1mm”。配合表示配合是指兩個或多個零件之間相互配合的尺寸關(guān)系。配合分為間隙配合、過盈配合和過渡配合。表格表示公差和配合通常用表格來表示，表格包含零件的名稱、尺寸、公差等級、配合類型等信息。圖形標注公差和配合在機械圖紙上通過尺寸標注來表示，標注符號和方法遵循相關(guān)的國家標準。材料標注的方法材料符號用字母、數(shù)字或符號表示材料種類，如：鋼用“Q”、鋁用“Al”、銅用“Cu”。材料名稱直接寫出材料名稱，如：鋼、鋁、銅。也可以使用標準材料代號，如：Q235、6061鋁合金。材料規(guī)格包括材料的尺寸、形狀、厚度、重量等，如：Φ10mm圓鋼、100mm×100mm×5mm方鋼。材料等級表示材料的性能等級，如：Q235鋼的強度等級為235MPa，6061鋁合金的強度等級為6061。裝配圖的表達部件之間的關(guān)系裝配圖展示了機器或設備的各個部件之間的裝配關(guān)系，并明確每個部件的相對位置和連接方式。裝配過程的步驟通過裝配圖，可以了解機器或設備的組裝步驟，并指導實際裝配操作，確保裝配過程的順利進行。整體結(jié)構(gòu)的完整性裝配圖完整地反映了機器或設備的整體結(jié)構(gòu)，幫助人們理解其工作原理和功能。技術(shù)細節(jié)的展示裝配圖中包含了尺寸標注、材料標注、公差配合等技術(shù)細節(jié)，方便人們進行技術(shù)交流和生產(chǎn)制造。工藝流程圖的繪制1定義流程確定工藝流程的關(guān)鍵步驟。2符號選擇選擇合適的符號來表示流程中的每個步驟。3繪制流程圖使用繪圖工具或軟件繪制流程圖。4添加注釋添加必要的注釋，解釋每個步驟的細節(jié)。工藝流程圖是用來描述一個生產(chǎn)過程的各個步驟，以及它們之間的順序關(guān)系和聯(lián)系。它是一種重要的技術(shù)文檔，可以幫助人們更好地理解生產(chǎn)過程，提高生產(chǎn)效率，并便于進行生產(chǎn)管理。電路圖的繪制1元器件符號電阻、電容、電感2連接線表示元器件之間的連接3標注元器件參數(shù)、工作電壓電路圖是表示電子電路的圖形符號。使用專用符號來表示電路元件和連接關(guān)系。電路圖有助于理解電路結(jié)構(gòu)、分析電路工作原理。管道圖的繪制了解管道系統(tǒng)管道圖通常顯示管道網(wǎng)絡的布局，包括管道、閥門、泵和連接件。選擇合適的符號使用標準符號表示管道、閥門、泵和連接件。創(chuàng)建管道圖使用CAD軟件繪制管道，添加尺寸和標簽。添加詳細信息添加有關(guān)材料、壓力等級和流量的信息。地圖和平面圖的繪制1地圖繪制地圖是一種用于描述地理區(qū)域的空間信息表示，涉及地理數(shù)據(jù)的采集、處理、分析和可視化。比例尺投影符號系統(tǒng)2平面圖繪制平面圖是用于描述建筑物或其他物體在水平面上的投影，用于建筑設計、施工和工程規(guī)劃。平面尺寸空間布局功能劃分3常用軟件AutoCAD、ArcGIS、QGIS等軟件可以用于地圖和平面圖的繪制。繪圖工具數(shù)據(jù)管理分析功能剖視圖和斷面圖的繪制1定義剖視圖和斷面圖都是用以顯示物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖形。2剖視圖用假想平面將物體切開，移去切平面與觀察者之間的部分，并按投影法繪制出的圖形。3斷面圖表示被假想平面截斷的物體的截面形狀的圖形。4應用廣泛用于機械、建筑、航空航天等領(lǐng)域。展開圖的繪制1理解展開圖展開圖是將三維物體表面展開成平面圖形，便于制作或加工。展開圖是將三維物體表面展開成平面圖形，便于制作或加工。2選擇展開方法常見的展開方法有：平面展開法、柱面展開法、錐面展開法、球面展開法等。常見的展開方法有：平面展開法、柱面展開法、錐面展開法、球面展開法等。3繪制展開圖根據(jù)展開方法和三維物體形狀，繪制相應的展開圖。根據(jù)展開方法和三維物體形狀，繪制相應的展開圖。CAD系統(tǒng)的基本功能圖形繪制CAD系統(tǒng)允許用戶創(chuàng)建各種幾何形狀，包括點、線、圓、弧、多邊形等?？梢赃M行精確的尺寸標注，并可使用不同的線型、顏色和填充圖案。編輯操作CAD系統(tǒng)提供了豐富的編輯工具，例如移動、復制、旋轉(zhuǎn)、縮放、鏡像、修剪、延伸、合并等。這些功能可以幫助用戶快速修改和完善設計。三維建模許多CAD系統(tǒng)支持三維建模功能，允許用戶創(chuàng)建和編輯三維模型，并進行實體分析、渲染等操作。輸出和打印CAD系統(tǒng)可以將設計結(jié)果輸出為各種格式的文件，例如圖形文件、打印文件等。還支持打印和輸出不同比例的設計圖紙。CAD二維繪圖的操作步驟1建立圖層創(chuàng)建不同的圖層，方便管理和編輯不同類型的圖形元素。2繪制圖形使用各種繪圖工具，繪制點、線、圓、弧、多邊形等基本幾何圖形。3編輯圖形移動、復制、縮放、旋轉(zhuǎn)、修剪、延伸、鏡像等操作，對圖形進行修改和調(diào)整。4添加尺寸使用尺寸標注工具，標注圖形的長度、寬度、直徑等尺寸信息。最后，您可以保存和打印您的二維圖形。CAD三維建模的方法實體建模實體建模是從物體的基本幾何形狀開始，通過各種操作創(chuàng)建模型。例如，創(chuàng)建立方體、圓柱體、球體等，然后通過布爾運算、拉伸、旋轉(zhuǎn)等操作來構(gòu)建復雜的形狀。表面建模表面建模是以創(chuàng)建物體表面的幾何曲線和曲面為基礎(chǔ)，通過連接、修剪、延展等操作來構(gòu)建模型。表面建模更適合于創(chuàng)建復雜曲線形狀的物體，例如汽車、飛機等。參數(shù)化建模參數(shù)化建模以定義參數(shù)的方式創(chuàng)建模型，例如長度、寬度、高度等。通過修改參數(shù)可以快速調(diào)整模型的形狀和尺寸，方便修改和調(diào)整設計?；旌辖；旌辖＝Y(jié)合了實體建模和表面建模，允許在同一模型中使用不同的方法。例如，可以先用實體建模創(chuàng)建物體的基本形狀，然后用表面建模添加細節(jié)。文字和注釋的編輯11.文字格式設置包括字體、字號、顏色、對齊方式、行間距等。22.注釋的添加在圖形上添加文字說明、尺寸標注等。33.文本框的創(chuàng)建用于容納較長的文字說明或備注。44.文本屬性控制例如，文字的透明度、層級、可見性等。圖形的打印和輸出打印設置選擇紙張尺寸、方向和打印范圍。設置打印質(zhì)量和顏色模式。輸出格式可以選擇不同的文件格式，例如PDF、JPEG或PNG，以滿足不同需求。打印預覽查看打印效果，確保圖形布局、尺寸和內(nèi)容符合預期。輸出設備選擇合適的打印機或繪圖儀，確保能夠滿足圖形的尺寸和精度要求。制圖規(guī)范和標準國家標準中國采用GB系列標準，規(guī)范圖紙內(nèi)容和表達方式。國際標準國際標準化組織(ISO)制定國際標準，促進全球制圖規(guī)范統(tǒng)一。行業(yè)規(guī)范不同行業(yè)有各自的制圖規(guī)范，如機械、建筑、電子等。計算機作圖的應用實例計算機作圖在各個領(lǐng)域都有廣泛應用，例如:建筑設計機械制造服裝設計電子產(chǎn)品設計城市規(guī)劃地圖繪制影視特效本課程的重點與難點CAD軟件操作熟練掌握常用CAD軟件的功能和操作技巧，例如AutoCAD、SolidWorks等。二維和三維圖形繪制掌握平面幾何圖形、三維幾何圖形的繪制方法，并能運用投影法進行圖形表達。制圖規(guī)范與標準了解國家標準和行業(yè)規(guī)范，并能運用規(guī)范的制圖方法繪制各種工程圖。計算機作圖應用能將所學知識應用于實際