計算機輔助設計概述

計算機輔助設計概述第一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二2課程目的

通過本課程的學習，初步掌握計算機輔助設計的基礎理論；熟練掌握AutoCAD軟件的繪圖、編輯、標注等基本命令，掌握繪圖環(huán)境、繪圖工具的設置方法，并通過上機操作練習，在環(huán)境工程領(lǐng)域能夠熟練應用AutoCAD等軟件。第二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二3《環(huán)境工程CAD技術(shù)》，潘理黎編著，化學工業(yè)出版社，2006《環(huán)境工程CAD技術(shù)基礎與應用》，馬貴春等編著，科學出版社，2007《計算機輔助設計》，符純?nèi)A主編，西南交通大學出版社，2006《中文版AutoCAD2009實用教程

》，王征編著，清華大學出版社，2009成績考核：

平時成績30%期末考試70%授課方式：

課堂講授上機實踐

參考資料第三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二4主要內(nèi)容

計算機輔助設計簡介

AUTOCAD二維繪圖基礎、繪制命令基本編輯命令高級編輯與技巧圖案填充、圖層、塊和外部引用文本標注、尺寸標注第四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二5教學要求目標了解計算機輔助設計的概念、發(fā)展歷程熟悉CAD技術(shù)在環(huán)境工程領(lǐng)域應用現(xiàn)狀第1章計算機輔助設計(CAD)簡介第五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二61.1計算機輔助設計(CAD)概述1.1.1基本概念

在產(chǎn)品和工程設計過程中，以計算機為工具，幫助工程師或技術(shù)人員進行產(chǎn)品或工程設計的繪圖計算、查表、線圖處理、信息檢索說明編寫等一切實用技術(shù)的總和，稱為計算機輔助設計（ComputerAidedDesign，CAD）。

計算機輔助設計（CAD）實際是利用計算機強有力的計算功能和高效率的圖形處理能力，來輔助知識勞動者進行工程和產(chǎn)品的設計與分析，以人機交互方式高速度高質(zhì)量地完成理想的目的或取得創(chuàng)新成果的一門綜合技術(shù)。第六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二7(1)高準確度計算機產(chǎn)生的圖形繪制和打印的準確性達到所用單位的小數(shù)點后14位。(2)快速高效

CAD所具有的復制、編輯、安排條目等能力加速了繪圖過程。(3)整潔清晰規(guī)范線條粗細均勻、打印高質(zhì)量字符、沒有污損或其他繪圖用的臨時標記等方面都是極佳的。1.1.2CAD的優(yōu)點第七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二8(1)準備和誕生時期（20世紀50年代）1950年，MIT研制出WHIRLWIND1（旋風1號）計算機，并于12月投入使用；1958年，美國Calcomp公司研制出滾筒式繪圖機；GerBer公司把數(shù)控機床發(fā)展成平板式繪圖機；1.1.3CAD技術(shù)的發(fā)展歷程第八頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二9

在20世紀60年代，由于計算機及圖形設備價格昂貴，技術(shù)復雜，只有一些實力雄厚的大公司才使用這一技術(shù)。20世紀60年代中期出現(xiàn)了商品化的CAD設備，CAD技術(shù)開始進入了發(fā)展和應用階段。(2)學科形成進入應用時期（20世紀60-70年代）

到了70年代推出了以小型機為平臺的CAD系統(tǒng)。同時，圖形軟件和CAD應用支撐軟件也不斷充實提高。圖形設備，如光柵掃描顯示器、圖形輸入板、繪圖儀等相繼推出和完善，出現(xiàn)了面向中小企業(yè)的CAD商品化系統(tǒng)。第九頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二10

20世紀80年代，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路、工作站和RISC（精簡指令集計算機）等出現(xiàn)，使CAD系統(tǒng)的性能大大提高了一步；(3)突飛猛進和成熟發(fā)展時期（20世紀80以來）

到了90年代以后，CAD標準化體系進一步完善，系統(tǒng)智能化成為又一個技術(shù)熱點，集成化成為CAD技術(shù)發(fā)展的一大趨勢；

CAD軟件技術(shù)的未來發(fā)展主要集中在CAD系統(tǒng)的智能化，實體造型與仿真等。第十頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二11一個CAD系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成。1.1.4CAD系統(tǒng)組成硬件系統(tǒng)：（1）計算機（2）外圍設備（3）網(wǎng)絡軟件系統(tǒng)：（1）最內(nèi)層為系統(tǒng)軟件層（2）中間層為支撐軟件層（3）最外層為應用軟件層第十一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二12CAD的工作流程圖：1.1.5CAD的工作流程第十二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二13環(huán)境工程二維圖形的設計方法環(huán)境工程三維圖形的設計方法環(huán)境工程數(shù)據(jù)處理技術(shù)環(huán)境工程常用圖形符號庫的建立與開發(fā)技術(shù)環(huán)境工程常用圖形二維參數(shù)化編程技術(shù)環(huán)境工程常用圖形三維參數(shù)化編程技術(shù)基于網(wǎng)絡的環(huán)境工程設計CAD軟件開發(fā)技術(shù)1.1.6CAD技術(shù)在環(huán)境工程設計的應用第十三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二14第十四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二15第十五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二161.2AutoCAD簡介

AutoCAD是美國Autodesk公司開發(fā)的一個交互式繪圖軟件，是用于二維及三維設計、繪圖的系統(tǒng)工具，用戶可以使用它來創(chuàng)建、瀏覽、管理、打印、輸出、共享及準確復用富含信息的設計圖形。

AutoCAD已經(jīng)成為一個功能強大、性能穩(wěn)定、市場占有率位居世界第一的CAD系統(tǒng)，在城市規(guī)劃、建筑、測繪、機械、電子、造船、汽車等許多行業(yè)得到了廣泛的應用。統(tǒng)計資料表明，目前世界上有75%的設計部門、500多萬的用戶應用此軟件，大約有50萬套AutoCAD軟件安裝在各企業(yè)中運行。1998年法國世界杯足球場、波士頓查爾斯河大橋、馬來西亞Petronas雙塔等都是它的杰作。第十六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二17為什么要學習AutoCAD？

我國20世紀80年代開始推廣應用AutoCAD，到目前為止已在很多行業(yè)普及及應用。熟練掌握AutoCAD是社會的需要，在項目投標、方案設計、設計施工和工程驗收中都要求使用AutoCAD圖紙，一般不再接受手繪圖紙。對許多工程設計類專業(yè)，掌握AutoCAD技術(shù)已經(jīng)成為不可或缺的專業(yè)技能和必備素質(zhì)。第十七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二18第十八頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二19第十九頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二20第二十頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二21學習方法

一、先學二、后用三、邊用邊學第二十一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二221982年10月AutoCAD1.0版1983年1月AutoCAD1.1版

...2004年3月AutoCAD2005版2004年6月AutoCAD2005中文版

...2008年AutoCAD2009版.2009年AutoCAD2010版2013年AutoCAD2014版最新版：AutoCAD2015版1.2.1AutoCAD的發(fā)展歷程第二十二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二23(1)繪制圖形(2)編輯圖形(3)圖形標注(4)精確繪圖(5)管理圖形(6)圖形輸出1.2.2AutoCAD的基本功能第二十三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二241.AutoCAD的安裝和啟動1.2.3AutoCAD快速入門第二十四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二25快速訪問工具欄繪圖窗口功能區(qū)命令行窗口光標狀態(tài)欄第二十五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二26工具欄菜單欄第二十六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二27

直接單擊AutoCAD主窗口右上角的按鈕；單擊“文件”中的“退出”；按【Ctrl+F4】鍵或【Alt+F4】；

在命令行中輸入quit（或別名exit）；

3.退出AutoCAD第二十七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二28第2章二維繪圖基礎教學要求目標掌握AutoCAD命令的啟動和使用方法掌握繪圖環(huán)境的配置掌握圖形文件的操作熟悉坐標系的概念及分類第二十八頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二29思考題1.CAD的概念及發(fā)展歷程？2.AutoCAD的基本功能有哪些？3.AutoCAD2009工作界面的主要形式及組成？4.AutoCAD2009啟動和退出的操作？第二十九頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二302.1AutoCAD命令的啟用2.1.1使用命令

AutoCAD命令的輸入可分為鼠標輸入和鍵盤輸入。

1.鼠標輸入（以畫圓命令為例）：(1)菜單：單擊下拉菜單“繪圖|圓（C）”(2)工具按鈕：在繪圖工具欄上單擊畫圓按鈕。第三十頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二31使用“功能區(qū)”選項板

“功能區(qū)”選項板集成了“常用”、“塊和參照”、“注釋”、“工具”、“視圖”和“輸出”等選項卡，在這些選項卡的面板中單擊按鈕即可執(zhí)行相應的繪制或編輯操作。第三十一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二32(3)屏幕菜單：在AutoCAD2000以后版本中，屏幕菜單不是默認設置，要使用屏幕菜單，首先要設置顯示屏幕菜單。設置顯示屏幕菜單的方法:工具|選項…|顯示標簽|顯示屏幕菜單復選框。（a）設置顯示屏幕菜單（b）AutoCAD窗口中顯示的屏幕菜單第三十二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二33直接在命令窗口輸入：circle<Enter>或c<Enter>

輸入命令后，系統(tǒng)會在命令提示窗口中出現(xiàn)提示語句進行人機交互，操作者必須根據(jù)提示語句回答其問題，命令才能繼續(xù)執(zhí)行下去，當我們采用以上任一種方法輸入命令后，需注意命令提示區(qū)所顯示的提示語句。

注意：2.鍵盤輸入：在命令行中輸入縮寫名或全名，結(jié)果是一樣的。

第三十三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二34

所謂透明使用命令是指在運行其他命令的過程中，在命令行中輸入并執(zhí)行另外一個命令。這些可以在其他命令執(zhí)行過程中使用的命令稱為透明命令，一般是修改圖形設置的命令或是打開繪圖輔助工具的命令（如視圖縮放（ZOOM）、捕捉（SNAP）、正交（ORTHO）等命令）。透明命令執(zhí)行結(jié)束后，將繼續(xù)執(zhí)行原命令。2.1.2透明使用命令第三十四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二35技巧與提示

在AutoCAD2006版以后，新的動態(tài)提示輸入設置以光標跟隨的形式顯示命令交互，如圖所示?？梢宰層脩糁苯釉谑髽藛螕籼幙焖賳用?，讀取提示和輸入值，而不需要將注意力分散到繪圖區(qū)以外的地方。是否進行光標跟隨模式，可通過單擊<F12>功能鍵切換。第三十五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二361.重復命令重復執(zhí)行上一條命令：按Enter或Space鍵，或在繪圖區(qū)域中單擊右鍵，然后選擇“重復”。2.1.3命令的重復、撤銷和重做第三十六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二37

在命令執(zhí)行的過程中，用戶可以隨時按Esc鍵來終止執(zhí)行任何命令。Esc鍵是Windows程序用于取消操作的標準鍵，但用戶也可以將取消鍵改為“Ctrl+C”。2.終止命令

有很多方法可以放棄最近一個或多個操作，最簡單的就是使用Undo命令。使用Undo命令的方法：在“編輯”菜單中選擇“放棄”，按一次撤銷一次；單擊工具欄中的“放棄”工具按鈕，按一次撤銷一次；單擊繪圖窗口中右鍵快捷菜單中的“放棄”；在命令行中輸入Undo，然后按照提示進行操作。3.撤銷前面進行的操作第三十七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二382.2AutoCAD圖形文件的管理2.2.1創(chuàng)建新文件

在AutoCAD2004中，用戶可以通過如下幾種方式建立新的圖形文件。（1）在“文件”菜單上單擊“新建”；（2）在“標準”工具欄上單擊“新建”圖標；（3）輸入快捷鍵“Ctrl+N”；（4）在命令行中輸入“New”命令。

第三十八頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二39圖選擇樣板對話框第三十九頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二40

在AutoCAD2009中，用戶可以通過如下幾種方法打開原有的圖形文件。（1）在“文件”菜單上單擊“打開”；（2）在“標準”工具欄上單擊“打開”圖標；（3）輸入快捷鍵“Ctrl+O”；

（4）在命令行中輸入“Open”。

2.2.2打開舊文件第四十頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二41圖選擇文件對話框第四十一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二42

在AutoCAD2009中，用戶可以利用如下幾種方法保存當前的圖形文件：在標準工具欄上單擊“保存”圖標；在“文件”File菜單上單擊“保存”或“另存為”；輸入快捷鍵Ctrl+S；在命令行輸入Save或Qsave。用上述方法中的任一種命令，均出現(xiàn)如圖2-5所示的“圖形另存為”對話框。2.2.3保存當前文件第四十二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二43圖形另存為對話框圖第四十三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二442.3設置AutoCAD繪圖環(huán)境

2.3.1設置參數(shù)選項用戶通過以下途徑打開“選項”對話框（如下圖所示），從而實現(xiàn)對繪圖環(huán)境進行設置：（1）在命令行輸入OPTIONS或PREFERENCES命令；（2）在“工具”菜單下選擇“選項”；（3）繪圖區(qū)右鍵菜單中選擇“選項”。第四十四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二45圖選項對話框之文件選項卡第四十五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二46利用對話框設置繪圖單位

AutoCAD提供的“圖形單位”對話框可以用來設置繪圖單位。啟動該對話框的方法有如下幾種：

(1)“格式”菜單上單擊“單位”；

(2)在命令行中輸入DDUNITS；用上述方法中任一種方法后，AutoCAD會彈出如右上圖7所示的“圖形單位”對話框。2.3.2設置繪圖單位第四十六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二472.3.2設置繪圖單位第四十七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期二482.4坐標系

AutoCAD通用4種坐標，即絕對坐標、相對坐標、絕對極坐標和相對極坐標。

絕對坐標(AbsoluteCoordinate)：以屏幕左下角點為原點，坐標為(0,0,0)，分別表示X，Y，Z坐標都為0的點。例如要確定一個(40,50)A點，可在命令行中輸入“40，