《计算机绘图系统》PPT课件

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1、CHAPTER4（第四章）ComputerAidedDraftingSystems计算机绘图系统计算机绘图是目前CAD／CAM的重要组成部分。它的发展有力地推动了CAD／CAM的研究和发展，为CAD／CAM提供了高效的工具和手段；而CAD/AM的发展又不断提出新的要求和设想，其中包括对计算机绘图的要求．因此，CAD/CAM的发展与计算机绘图的发展有着密不可分的关系。随着三维几何建模系统的应用以及CAD/CAM逐步实现真正的集成化，用户可以随时形象地观察三维模型、并通过集成环境直接控制CAM加工设备完成制造过程。因此，计算机绘图

2、的理论和方法具有基础性和普遍意义。计算机绘图4．1概述70年代之后，图形辅人输出设备有了迅速发展，性能价格比不断提高。80年代是计算机绘图CAD／CAM技术进—步发展与广泛推广使用的阶段，其硬件、软件都由最初的研制、开发转向成熟和使用。90年代，光栅扫描式大屏幕彩色图象终端、工程扫描仪、静电绘图机等设备的功能已很完善；计算机图形处理发展到三维实体设计。4.1.1计算机绘图的含义及作用计算机绘图就是利用计算机存贮、生产图形，并在计算机控制下，把过去由人工画完成的绘图工作由自动绘图机等图形输出设备来完成。计算机绘图在改革传统的工程

3、制图技术方面有其重要的作用。4.1.2计算机绘图系统的类型和组成一个完整的计算机图形系统应当具有由图变“数”和由“数”变图两种功能。若要由计算机控制绘图机输出图样．实则是将其中的图形数据转化成几何线条、填充区域、文本字符，这就是由数变图。可见，要想由绘图机自动输出图样，就必须使计算机首先存有图形数据，这就需要向计算机输入图形，即由图变数。1.计算机绘图系统的类型计算机绘图系统按其工作方式可分为静态自动绘图系统初动态交互式绘图系统两种而对于交互式CAD系统尤其对于新产品的设计，需要在设计过程中进行反复研讨、修改、分析、计算，这就

4、应采用交互式绘图系统实现图形设计的实时编辑。2．计算机绘图系统的组成计算机绘图系统由硬件和软件组成。硬件部分由计算机主机、外存贮器、输入设备和输出设备组成。软件部分由图形软件、应用数据库及图形库、应用程序组成。对于交互式绘图系统，其基本组成如图4-1所示。交互式绘图系统常用的计算机绘图方法有：轮廓线法、参数化法、图元拼合法、尺寸驱动法和三维实体投影法。1．轮廓线法任何一个二维图形都由线条组成，它们是所描述实体上各几何形状特征在不同面上投影产生的轮廓线的集合。所谓轮廓线法，就是将这些线条逐一绘出，它只取决于线条的端点坐标，不分先

5、后．没有约束。采用轮廓线法绘图通常有两种工作方式，一是编制程序，成批绘制图线，程序一经确定，所绘图形也就确定了，如要修改图形，只有修改程序。这是一种程序控制的静态的自动绘图方式。二是利用交互式绘图软件系统，把计算机屏幕当作图板，通过鼠标或键盘点取屏幕菜单，按照人机对活方式生成图形，AutoCAD绘图软件就属于这种方式。4.1.3计算机绘图方法计算机绘图的方法——参数化法2．参数化法参数化法是首先建立图形与尺寸参数的约束关系，每个可变的尺寸参数用待标变量表示，并赋予一个缺省值。绘图时，修改不同的尺寸参数即可得到不同规格的图样。这

6、种方法工作起来简单、可靠、绘图速度快、但不适于约束关系不定的、结构能会经常变化的新产品的设计，通常用于建立已定型系列化产品的图形库，利用一套几何模型，即可随时调出所需产品型号的图样，也能进行约束关系不变的改型设计。计算机绘图的方法——图元拼合法3.图元拼合法图元拼合法类似于“—种搭积木的方法。将各种常用的、带有某种特定专业含义的图形元素存贮建库，设计绘图时，根据需要调用合适的图形元素加以拼合。图元拼合法调用不同的图元即可组成不同类型的螺栓或螺钉，尤其在装配图中．螺栓常常因被某些结构遮挡而头尾分家，此时，就显得尤为方便。这种方法

7、可用于新产品的设计和绘制，效率又远远高于轮廓线法。图元拼法要以参数化法为基础，每一个图元实际上就是一个小参数化图形。固定尺寸参数的图形元素在应用中几乎没有实用价值。计算机绘图的方法4．尺寸驱动法这是—种交互式的变量设计方法。绘图开始，按设计者的意图，先将草图快速勾画于屏幕之上，然后根据产品结构形状需要，为草图建立尺寸和形位约束，草图受到这种约束的驱动而变得横乎竖直起来，尺寸大小也一一对应。5．三维实体投影法如果开始设计时就在计算机三维建模环境下，则不仅能更直观、全面地反映设计对象，还能减轻设计师的负担，提高设计质量和效率。这时

8、，若要将三维设计结果以二维图纸形式输出，则只需利用三维几何建模软件系统中提供的二维投影功能就可方便地实现，再加上一些必要的修改，补充好尺寸标注、公差和技术要求。4.2.1图形软件的类型与功能1．图形软件的类型根据图形软件的功能和使用情况可分为基本绘图指令软件，图形支撑软件，专