1、计算机辅助设计 CAD 演讲者演讲者计算机辅助设计技术也称为计算机辅助设计技术也称为CAD技术，是英文技术，是英文Computer Aided Design的的缩写，它是指在设计过程中，缩写，它是指在设计过程中，利用计算机作为工具，帮助利用计算机作为工具，帮助工程师进行设计的一切实用工程师进行设计的一切实用技术的总和。技术的总和。CAD技术领域技术领域很广，用的最为广泛的是二、很广，用的最为广泛的是二、三维的几何形体建模、绘图，三维的几何形体建模、绘图，各种机械零部件的设计、电各种机械零部件的设计、电路设计、建筑结构设计、力路设计、建筑结构设计、力学分析等等。学分析等等。始于始于60年代初，一
2、直到年代初，一直到70年代，由于受到计年代，由于受到计算机技术的限制，算机技术的限制，CAD技术的发展很缓慢。技术的发展很缓慢。80年代以来，计算机技术突飞猛进，特别是年代以来，计算机技术突飞猛进，特别是微机和工作站的发展和普及，再加上功能强微机和工作站的发展和普及，再加上功能强大的外围设备，如大型图形显示器、绘图仪、大的外围设备，如大型图形显示器、绘图仪、激光打印机的问世，极大地推动了激光打印机的问世，极大地推动了CAD技术技术的发展，的发展，CAD技术已进入实用化阶段。技术已进入实用化阶段。如今，如今，CAD已广泛应用于设计与制造的各个已广泛应用于设计与制造的各个领域如工程建筑、装饰、机械
3、、电子、汽车、领域如工程建筑、装饰、机械、电子、汽车、造船、航天、服装、玩具等行业，实现了造船、航天、服装、玩具等行业，实现了100%的计算机绘图。的计算机绘图。硬件硬件软件软件先进的先进的CAD系统的硬件由计算机及其外围设备和网络系统的硬件由计算机及其外围设备和网络组成。计算机分为大型机，中、小型机、工作站和微机组成。计算机分为大型机，中、小型机、工作站和微机四大类。目前应用较多的是四大类。目前应用较多的是CAD工作站，国内主要是工作站，国内主要是微机和工作站。在现代大型企业中，单机微机和工作站。在现代大型企业中，单机CAD的工作的工作方式已经逐渐不能满足要求，方式已经逐渐不能满足要求，CA
4、D技术一般都在网络技术一般都在网络环境下使用。环境下使用。CAD系统的软件主要包括支撑软件和应用软件。支撑软件系统的软件主要包括支撑软件和应用软件。支撑软件除了除了Windows这样的操作系统外，主要指的是图形支撑软这样的操作系统外，主要指的是图形支撑软件平台，目前比较流行的图形支撑软件有美国件平台，目前比较流行的图形支撑软件有美国AutoDesk公司的公司的AutoCAD。本光盘中附送的中望。本光盘中附送的中望CAD软件也是国软件也是国内比较流行的图形支撑软件平台。另一类是应用软件，它内比较流行的图形支撑软件平台。另一类是应用软件，它是根据本领域工程特点，利用支撑软件系统开发的解决本是根据本
5、领域工程特点，利用支撑软件系统开发的解决本工程领域特定问题的应用软件系统。目前在二维工程领域特定问题的应用软件系统。目前在二维CAD软件软件方面，国内已经开发出众多的应用软件，主要包括基于方面，国内已经开发出众多的应用软件，主要包括基于AutoCAD平台和自主平台（如中望平台和自主平台（如中望CAD）两类应用软件。）两类应用软件。应用软件的性能对应用软件的性能对CAD的效率有极大的影响，所以应特别的效率有极大的影响，所以应特别重视它的开发和应用。重视它的开发和应用。1、交互技术、交互技术2、图形变换技术、图形变换技术3、实体造型技术、实体造型技术4、曲面造型、曲面造型交互式交互式cad系统，系
6、统，指用户在使用计算机系统进行指用户在使用计算机系统进行设计时，人和设计时，人和 机器可以及时地交换信息。采用交机器可以及时地交换信息。采用交互式系统，人们可以边构思互式系统，人们可以边构思、边打样、边修改，、边打样、边修改，随时可从图形终端屏幕上看到每一步操作的显示随时可从图形终端屏幕上看到每一步操作的显示结果，非常直观。结果，非常直观。返回图形变换的主要功能是把用户坐标图形变换的主要功能是把用户坐标系和图形输出设备的坐标系联系起系和图形输出设备的坐标系联系起来；对图形作平移、旋转、缩放、来；对图形作平移、旋转、缩放、透视变换透视变换；通过矩阵运算来实现图；通过矩阵运算来实现图形变换。形变换
7、。返回返回实体造型技术实体造型技术(Solid Modeling)是计算机视觉、计算机动画、计算是计算机视觉、计算机动画、计算机虚拟现实等领域中建立机虚拟现实等领域中建立3D实体模型的关键技术。实体造型技术是实体模型的关键技术。实体造型技术是指描述几何模型的形状和属性的信息并存于计算机内，由计算机生指描述几何模型的形状和属性的信息并存于计算机内，由计算机生成具有真实感的可视的三维图形的技术。成具有真实感的可视的三维图形的技术。1、线框建模、线框建模 2、曲面建模、曲面建模 3、实体建模、实体建模最原始的最原始的CAD系统，即线框建模（系统，即线框建模（Wireframe Modeling)。2
8、0世纪世纪70年代，年代，P.Bezier提出了曲线和曲面算法，提出了曲线和曲面算法，使得用计算机处理曲线和曲面变为可行，三维使得用计算机处理曲线和曲面变为可行，三维CAD系统从此进入了曲面建模时代。系统从此进入了曲面建模时代。实体建模技术能够精确表达零件的全部属性，代表着实体建模技术能够精确表达零件的全部属性，代表着CAD技术的未来技术的未来发展的方向。利用先进的三维实体建模技术，设计者对于他所设计的发展的方向。利用先进的三维实体建模技术，设计者对于他所设计的产品一目了然。除了可以准确地描述产品的几何形状及外观外，还可产品一目了然。除了可以准确地描述产品的几何形状及外观外，还可以计算其他非几
9、何信息，如重量、重心等。三维实体建模技术除了可以计算其他非几何信息，如重量、重心等。三维实体建模技术除了可以建模及构成装配体外，还为工程分析提供直接且充分的数据。借助以建模及构成装配体外，还为工程分析提供直接且充分的数据。借助软件组装功能，可以把许多不同的零部件组装在一起，形成装配体，软件组装功能，可以把许多不同的零部件组装在一起，形成装配体，以便做进一步的分析和检查。以便做进一步的分析和检查。(1)设计组件重用设计组件重用(Reuse of design components)(2)简易的设计修改和版本控制功能简易的设计修改和版本控制功能(Ease of design modificatio
10、n and versioning)(3)设计的标准组件的自动产生设计的标准组件的自动产生(Automatic generation of standard components of the design)(4)设计是否满足要求和实际规则的检验设计是否满足要求和实际规则的检验(Validation/verification of designs against specifications and design rules)(5)无需建立物理原型的设计模拟无需建立物理原型的设计模拟(Simulation of designs without building a physical prototype)(6)装配件装配件(一堆零件或者其它装配件一堆零件或者其它装配件)的自动设计的自动设计(7)工程文档的输出，例如制造图纸，材料明细表工程文档的输出，例如制造图纸，材料明细表(Bill of Materials)(8)设计到生产设备的直接输出设计到生产设备的直接输出(9)到快速原型或快速制造工业原型的机器的直接输出到快速原型或快速制造工业原型的机器的直接输出1.CAD的概念？的概念？2.CAD的基本技术有哪些？的基本技术有哪些？3.曲面造型技术分哪几个板块？曲面造型技术分哪几个板块？
