機(jī)械電子工程第三學(xué)期CAD技術(shù)

2022年4月27日 于觀測(cè)數(shù)據(jù)總有誤差，且待定參數(shù)于觀測(cè)數(shù)據(jù)總有誤差，且待定參數(shù)ai的數(shù)量比給定數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量少(即n＜m)，因此它不同于插值問(wèn)題.這類問(wèn)題不要求通過(guò)點(diǎn)，而只要求在給定點(diǎn)上的誤差的平方和最小.當(dāng)時(shí)，即這里是線性無(wú)關(guān)的函數(shù)族，假定在上給出一組數(shù)據(jù)，以及對(duì)應(yīng)的一組權(quán)，這里為權(quán)系數(shù)，要求使最小，其中這就是最小二乘逼近，得到的擬合曲線為y=s(x)，這種方法稱為曲線擬合的最小二乘法.2．工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么？用于工程、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和分析；數(shù)據(jù)類型多，數(shù)據(jù)間關(guān)系復(fù)雜，每類數(shù)據(jù)調(diào)用量少；從查詢到分析均依賴數(shù)據(jù)庫(kù)，每次處理周期長(zhǎng)，涉及記錄量大；動(dòng)態(tài)，歲設(shè)計(jì)過(guò)程展開(kāi)，最終形成設(shè)計(jì)模型和結(jié)果；除數(shù)值字符外，還有圖形數(shù)據(jù)，隨設(shè)計(jì)過(guò)程，數(shù)據(jù)量迅速增長(zhǎng)；模式復(fù)雜，數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)為“多對(duì)多”的遞歸關(guān)系。3.簡(jiǎn)述在CAD系統(tǒng)造型技術(shù)中，B樣條曲線所具備的特性有哪些？B樣條曲線具有二階連續(xù)性。B樣條曲線具有二階連續(xù)性。每段曲線在連接點(diǎn)能自然地保持斜率、曲率的連續(xù)和貫通；同時(shí)它還具有局部的可調(diào)性，改變某個(gè)控制點(diǎn)的位置，只影響到與該點(diǎn)有關(guān)的局部曲線.4．簡(jiǎn)述在CAD工程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，鏈表結(jié)構(gòu)的種類及其應(yīng)用特點(diǎn)，以及其邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)。鏈表結(jié)構(gòu)是一種物理存儲(chǔ)單元上非連續(xù)、非順序的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，鏈表中各元素在存儲(chǔ)介質(zhì)上的順序與其邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的順序也不必一致，數(shù)據(jù)元素的邏輯順序是通過(guò)鏈表中的指針鏈接次序?qū)崿F(xiàn)的。所以為表示數(shù)據(jù)元素之間的邏輯順序關(guān)系，除了要有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)元素的數(shù)據(jù)域外，還要有存儲(chǔ)指針的指針域。循環(huán)鏈表：是一種首尾相連的鏈表，其特點(diǎn)是鏈表中后一個(gè)結(jié)點(diǎn)的指針不再為空，而是指向頭結(jié)點(diǎn)或第一個(gè)結(jié)點(diǎn)。這樣從表中任一結(jié)點(diǎn)出發(fā)都可找到表中其它結(jié)點(diǎn)。單向鏈表：表中每個(gè)數(shù)據(jù)元素占據(jù)一個(gè)存儲(chǔ)單位(結(jié)點(diǎn))雙向鏈表：?jiǎn)蜗蜴湵頍o(wú)法實(shí)現(xiàn)逆向操作，這導(dǎo)致它在有些情況下操作不便，效率低。雙向鏈表即是在單向鏈表中增加一個(gè)指向前趨結(jié)點(diǎn)的指針，這樣鏈表就有兩條方向不同的鏈，故稱為雙向鏈表。三、計(jì)算分析題三、計(jì)算分析題1.說(shuō)明二維圖形變換矩陣的一般表達(dá)式T=lcamdbsqp各部分的具體含義；寫(xiě)出相對(duì)于任意直線Ax+By+C=0的對(duì)稱變換的分析操作步驟，并且列出其齊次組合變換矩陣。直線Ax+By+C=0的對(duì)稱變換的組合變換矩陣為：dcbaT1實(shí)現(xiàn)圖形的比例、對(duì)稱、錯(cuò)切、旋轉(zhuǎn)等基本幾何變換；mlT2實(shí)現(xiàn)圖形平移變換；qpT3實(shí)現(xiàn)圖形透視變換；sT4實(shí)現(xiàn)圖形全比例變換，s>1等比例縮?。?<s<1等比例放大。（CAD技術(shù)）（B）一、填空題1．CAD系統(tǒng)的基本構(gòu)成由五部分組成：輸入裝置、外存儲(chǔ)器、生產(chǎn)裝備、輸出裝置和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其配置形式有四種：主機(jī)終端形式、分布式臺(tái)式計(jì)算機(jī)形式、工作站式、網(wǎng)絡(luò)式。2．自動(dòng)繪圖機(jī)的工作原理是插補(bǔ)原理，其基本思想是脈沖增量插補(bǔ)或數(shù)字增量插補(bǔ)。3．陰極射線管圖形顯示器根據(jù)工作原理可分為三類，即隨機(jī)掃描刷新式顯示器、直接存儲(chǔ)管式顯示器、光柵掃描式顯示器。4．工程手冊(cè)的數(shù)據(jù)處理中對(duì)設(shè)計(jì)資料的處理方法有最小二乘法和插值法兩種。5．?dāng)?shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)也稱存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)中的映像。計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)保留著數(shù)據(jù)的兩個(gè)信息，具體說(shuō)有順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)兩種。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)點(diǎn)信息包括兩種域：數(shù)據(jù)域和和指針域。6．樹(shù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)可有定長(zhǎng)方式和不定長(zhǎng)方式兩種描述結(jié)點(diǎn)的方式。對(duì)二叉樹(shù)而言，深度為k的有2k-1個(gè)結(jié)點(diǎn)的二叉樹(shù)稱為滿二叉樹(shù)，結(jié)點(diǎn)的度數(shù)或者為0或者為2的二叉樹(shù)稱為二叉樹(shù)。二叉樹(shù)遍歷方法中先序遍歷的順序是左子樹(shù)、根、右子樹(shù)。7．信息在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)與管理方式一般分為兩種：文件系統(tǒng)和，其中文件系統(tǒng)幾種常用文件組織形式有順序文件、相對(duì)文件、索引文件、直接文件（隨機(jī)文件）。對(duì)于順序文件中某個(gè)記錄查找的方式又可以有靜態(tài)查找、動(dòng)態(tài)查找、哈希表查找等方法。8．眾多的消隱算法可以被分成兩大類線消隱和面消隱。二、簡(jiǎn)答題1．簡(jiǎn)述CAD技術(shù)所涉及的基礎(chǔ)技術(shù)。這里是線性無(wú)關(guān)的函數(shù)族，這里是線性無(wú)關(guān)的函數(shù)族，假定在上給出一組數(shù)據(jù)，以及對(duì)應(yīng)的一組權(quán)，這里為權(quán)系數(shù)，要求使最小，其中這就是最小二乘逼近，得到的擬合曲線為y=s(x)，這種方法稱為曲線擬合的最小二乘法.2．說(shuō)明二維圖形變換矩陣的一般表達(dá)式T=lcamdbsqp各部分的具體含義，并寫(xiě)出對(duì)任意直線Ax+By+C=0的對(duì)稱變換的組合變換矩陣。dcbaT1實(shí)現(xiàn)圖形的比例、對(duì)稱、錯(cuò)切、旋轉(zhuǎn)等基本幾何變換；mlT2實(shí)現(xiàn)圖形平移變換；這就是最小二乘逼近，得到的擬合曲線為這就是最小二乘逼近，得到的擬合曲線為y=s(x)，這種方法稱為曲線擬合的最小二乘法.2．工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么？用于工程、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和分析；數(shù)據(jù)類型多，數(shù)據(jù)間關(guān)系復(fù)雜，每類數(shù)據(jù)調(diào)用量少；從查詢到分析均依賴數(shù)據(jù)庫(kù)，每次處理周期長(zhǎng)，涉及記錄量大；動(dòng)態(tài)，歲設(shè)計(jì)過(guò)程展開(kāi)，最終形成設(shè)計(jì)模型和結(jié)果；除數(shù)值字符外，還有圖形數(shù)據(jù)，隨設(shè)計(jì)過(guò)程，數(shù)據(jù)量迅速增長(zhǎng)；模式復(fù)雜，數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)為“多對(duì)多”的遞歸關(guān)系。3.簡(jiǎn)述基于編碼的求交算法的編碼規(guī)則。把包含窗口的平面區(qū)域沿窗口的四條邊線分成九個(gè)區(qū)域，如下圖所示。用四位二進(jìn)制碼來(lái)標(biāo)識(shí)線段的端點(diǎn)位于九個(gè)區(qū)域中的哪一個(gè)區(qū)域內(nèi)。四位編碼規(guī)則如下：第一位置第一位置1：線段端點(diǎn)位于窗口左側(cè)；第二位置1：線段端點(diǎn)位于窗口右側(cè)；第三位置1：線段端點(diǎn)位于窗口下面；第四位置1：線段端點(diǎn)位于窗口上面；否則相應(yīng)位置零。對(duì)于不能判定完全可見(jiàn)和完全不可見(jiàn)的線段，需要對(duì)線段進(jìn)行再分割，即找到與窗口一個(gè)邊框的交點(diǎn)，根據(jù)交點(diǎn)位置，也賦予4位代碼，并對(duì)分割后的線段進(jìn)行檢查，或者接受，或者舍棄，或者再次進(jìn)行分割。重復(fù)這一過(guò)程，直到全部線段均被舍棄或被接受為止。線段與窗口邊求交次序的選擇是任意的。但是無(wú)論哪種次序，對(duì)于有些線段的裁剪，可能不得不重復(fù)4次，計(jì)算與4條窗口邊的交點(diǎn)。4．簡(jiǎn)述在CAD工程設(shè)計(jì)中，對(duì)于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的一元列表函數(shù)的插值處理方法。線性插值(兩點(diǎn)插值）Xx1x2x3……….xnYy1y2y3……….yn改寫(xiě)成為：)()(112121xxxxyyyxg21211212)(yxxxxyxxxxxg拋物線插值（三點(diǎn)插值）拋物線插值（三點(diǎn)插值）三、計(jì)算分析題.17用圖示與矩陣的形式寫(xiě)出由圖形1到圖形2的變換過(guò)程。要求給出每一步變換的圖示及相應(yīng)變換矩陣，并給出總變換過(guò)程的組合矩陣（寫(xiě)成相乘形式即可，不必求最終結(jié)果）。縮放因子為s。（1）對(duì)原點(diǎn)對(duì)稱（2）比例變換圖1圖23231321232121311312132))(())(())(())((