包装计算机辅助设计管理要求

包装计算机辅助设计主讲：胡桂林

浙江科技学院轻工学院E-mail:

1教学要求了解计算机绘图的基本问题，掌握基本图形生成、几何变换和几何设计的基本概念、方法与算法；对数据库、数据结构、优化方法有较好的初步认识；熟悉CAD软件的二次开发概念，具备一定的开发能力；对包装CAD软件有一定的了解，初步具有开发的能力。2教材或参考书教材

王德忠主编：包装计算机辅助设计，印刷工业出版社，1996。主要参考书：

徐文才等编著：包装计算机辅助设计，西安理工大学，1993孙家广：计算机图形学（第三版），清华大学出版社，1999

3教学方式和考试自学和课堂教学相结合理论教学和上机实验相结合(40,12)期末考试,平时作业,上机作业4第一章绪论

1.1基本概念1.2CAD技术的发展及应用1.3CAD系统的硬件和软件1.4CAD的基本方法51.1基本概念★计算机辅助设计（ComputerAidedDesign,CAD）

是指研究利用计算机技术进行工程和产品设计与分析的理论和方法，是涉及整个设计过程的一门学科。

★计算机绘图(ComputerDrawing)

计算机图形学（ComputerGraphics）是研究怎样用计算机生成、处理和显示图形的理论和方法的新兴学科。计算机绘图则是应用图形学理论实现图形显示、图形处理以及借助图形信息进行人机通讯的学科。★计算机辅助制造(ComputerAidedManufacture,CAM)

利用计算机帮助人进行产品的制造。6奥迪效果图和线框图7工程图及其三维重建结果18工程图及其三维重建结果291.1基本概念★计算机辅助设计（ComputerAidedDesign,CAD）

是指研究利用计算机技术进行工程和产品设计与分析的理论和方法，是涉及整个设计过程的一门学科。

★计算机绘图(ComputerDrawing)

计算机图形学（ComputerGraphics）是研究怎样用计算机生成、处理和显示图形的理论和方法的新兴学科。计算机绘图则是应用图形学理论实现图形显示、图形处理以及借助图形信息进行人机通讯的学科。★计算机辅助制造(ComputerAidedManufacture,CAM)

利用计算机帮助人进行产品的制造。101.1基本概念(Cont.)★

计算机辅助工艺设计（ComputerAidedProcessPlanning,CAPP）

是指利用计算机进行工艺过程的设计。

★计算机辅助生产管理(ComputerAidedProduction，CAP)

是在将原材料转换为产品的生产系统中，利用计算机对生产全过程进行管理。★计算机集成制造系统(ComputerIntegratedManufactureSystem,CIMS)

是指产品从构思、设计、加工制造，直到最终装配、出厂检验的全过程实行计算机控制的系统，是CAM技术试图达到的最终目的。111.2CAD技术的发展及应用

一、CAD技术的发展过程（1）50年代（准备和酝酿）1950年，第一台图形显示器作为美国麻省理工学院（MIT）旋风I号（WhirlwindI）计算机的附件诞生了1958年，美国Calcomp公司由联机的数字记录仪发展成滚筒式绘图仪，GerBer公司把数控机床发展成为平板式绘图仪50年代末期，MIT的林肯实验室在“旋风”计算机上开发SAGE空中防御体系12一、CAD技术的发展过程（2）60年代（蓬勃发展、进入应用）1962年，MIT林肯实验室的I.E.Sutherland发表了一篇题为“Sketchpad：一个人机交互通信的图形系统”的博士论文--确定了交互图形学作为一个学科分支（提出基本交互技术、图元分层表示概念及数据结构…)。1962年，雷诺汽车公司的工程师PierreBézier提出Bézier曲线、曲面的理论1964年MIT的教授StevenA.Coons提出了超限插值的新思想，通过插值四条任意的边界曲线来构造曲面。13一、CAD技术的发展过程（3）70年代（广泛使用）光栅图形学迅速发展区域填充、裁剪、消隐等基本图形概念、及其相应算法纷纷诞生图形软件标准化1974年，ACMSIGGRAPH的与“与机器无关的图形技术”的工作会议ACM成立图形标准化委员会，制定“核心图形系统”（CoreGraphicsSystem）ISO发布CGI、CGM、GKS、PHIGS14真实感图形学1970年，Bouknight提出了第一个光反射模型1971年Gourand提出“漫反射模型＋插值”的思想，被称为Gourand明暗处理1975年，Phong提出了著名的简单光照模型-Phong模型实体造型技术英国剑桥大学CAD小组的Build系统美国罗彻斯特大学的PADL-1系统15一、CAD技术的发展过程（4）80年代及以后图形硬件和各个分支均在这个时期飞速发展标准化、集成化、智能化多媒体技术、人工智能、科学计算可视化、虚拟现实三维造型技术16二、CAD技术的应用1、CAD技术的应用领域工程和产品的设计仿真模拟艺术模拟

办公自动化、电子印刷…………..2、CAD技术在包装行业的应用

包装纸盒/纸箱、塑料和玻璃容器、缓冲包装、包装装潢17计算机艺术

计算机艺术用计算机软件从事艺术创作二维平面的画笔程序（如CorelDraw，Photoshop，PaintShop）图表绘制软件（如Visio）三维建模和渲染软件包（如3DMAX，Maya）、以及一些专门生成动画的软件（如Alias，Softimage）18优点：提供多种风格的画笔画刷提供多种多样的纹理贴图，甚至能对图象进行雾化，变形等操作可以任意修改，取消败笔不足：无法达到传统绘画中风格化的艺术效果很难得到有素描效果、油画效果的艺术品1920二、CAD技术的栏应用1、洁CAD澡技术的粮应用领同域工程和产忧品的设计仿真模脏拟艺术模拟办公自动瞎化、电子门印刷……恋……..2、C底AD技术蒸在包装行庸业的应用包装纸馆盒/纸油箱、塑刚料和玻甜璃容器槽、缓冲州包装、贱包装装景潢21三、CAD技术的发璃展趋势1、网土络化图1常蚂见的网络恰拓朴结构哪（a）总醒线；（b步）星型；抖（c）令室牌环22三、CAD技术的赴发展趋势势2、智春能化3、集成休化231.3啦CA屠D系统粘的硬件戒和软件一、CAD系统的组醒成CAD它系统的腰基本构有成CAD似系统单格用户和继网络模扭式24二、C就AD系掘统的硬忽件主机CPU赤、内存外存硬盘、软瓦盘、CD育光盘、D敢VD光盘燥、优盘…道…….25输入设备第一阶段形：控制开胸关、穿孔誉纸等等第二阶段贝：键盘第三阶仗段：二白维定位光设备，似如鼠标重、光笔尽、图形最输入板掠、触摸舌屏等等缓，语音第四阶段包：三维输习入设备（辽如空间球金、数据手傲套、数据记衣），用填户的手势阵、表情等毛等第五阶碎段：用带户的思巡寿维26数字化隶坐标仪基本工作携原理：电磁感应主要性能烤指标：1、最活大有效脂幅面2、数字忽化的速率3、最拖高分辨偏率27扫描仪主要结构换：扫描头、洗主板、机脾械结构和退附件主要性能厉指标：1、彩色树位数；2荷、灰度等露级；3、夕分辨率282930图形显示饺系统CRT显捡示器液晶显示辟器等离子掠显示器伪三维正的显示奥器，和跑立体眼钞睛配合帖使用头盔式顶显示器CAVE倍/全景式载显示环境31阴极射线进管(CR穷T-Cat穗hod秀eR馒ay如Tub苏e)组成：包纵括电子枪卸、加速结归构、聚焦桐系统、偏亏转系统、罗荧光屏阴极射躁线管（声CRT踪蝶)32阴极射轮线管(阴CRT碑)工作原加理高速的电衬子束由电子枪发出，经份过聚焦系统偶、加速系萍统和磁偏转西系统就会到事达荧光宁屏的特黑定位置增。由于钞荧光物辜质在高妇速电子律的轰击么下会发足生电子争跃迁，烧即电子没吸收到礼能量从删低能态看变为高辽能态。网由于高穗能态很岩不稳定童，在很组短的时贵间内荧把光物质缸的电子阅会从高耕能态重牙新回到户低能态让，这时己将发出侧荧光，蚊屏幕上魄的那一彼点就会逗亮了33要保持食显示一堪幅稳定英的画面览，必须稻不断地宣发射电擦子束刷新频攻率刷新一次是指酒电子束从堵上到下扫级描一次的评过程刷新频率幻玉高到一定限值后，图都象才能稳追定显示34电子枪电灯丝吃，阴极带和控制正栅组成洗。阴极：由维灯丝加热嚼发出电子情束，控制栅众：加上损负电压币后，能爬够控制计通过其怠中小孔挡的带负渡电的电帜子束的刘强弱。路通过调垦节负电游压高低趴来控制惨电子数双量，即逐控制荧竞光屏上厅相应点务的亮度销。35聚焦系统保证电子衔束在轰击绘屏幕时，汇你聚成很崭细的点稠。加速电极加正的民高压电崇（几万葛伏），靠使电子辱束高速膨运动。36偏转系扇统控制电子刺束，静电冰场或磁场屋，产生偏敲转。电子束要蔑到达屏幕推的边缘时罩，偏转角逼度就会增锋大。到达汇屏幕最边峰缘的偏转复角度被称齐为最大偏转亭角最大偏转寻角是衡量系磁统性能的章最重要的舱指标，显肤示器长短笑与此有关CRT显竭示器屏幕业越大整个懒显象管就负越长37荧光屏荧光物时质：当它被电扁子轰击时呀发出亮光持续发恶光时间薄：电子束冲离开某矮点后，串该点的碑亮度值蜜衰减到铺初始值亮1/1湾0所需叙的时间刷新(慰Ref核res害h)：为了让荧悬光物质保瓶持一个稳俱定的亮度绢值刷新频遍率：每秒钟塞重绘屏撞幕的次铁数38荧光屏像素(薯Pix龙el:份Pic夫tur慎eC摄ell弹)：构成屏幕肃（图像）灰的最小元养素分辨率(夺Reso六luti睛on)：CRT在牧水平或竖翠直方向单片位长度上讽能识别的辩最大像素旺个数，单摆位通常为询dpi（勤dots象per屋inc那h)。在徒假定屏幕亏尺寸一定按的情况下需，也可用风整个屏幕覆所能容纳爽的像素个掘数描述，拒如640否*480访，800你*600颜，102舌4*76泻8，12蛙80*1贡024等原等39点状影孔彼板工作原叫理红、绿、刮兰三基色三色荧阔光点（茎很小并营充分靠块近--殿〉像素我）三支电备子枪电子枪酸、影孔豆板中的愈一个小温孔和荧燃光点呈安一直线蚁；每个小孔戴与一个像撤素（即三姜个荧光点吴）对应40显示器头能同时傲显示的龄颜色个减数如果每支合电子枪发庙出的电子镰束的强度贷有256盾个等级，睛则显示器矛能同时显标示256签*256爹*256殖=16M灯种颜色，称为真惩彩系统调节各绣电子枪碑发生的桃电子束街中所含垂电子的随数目，扮即可控安制各色号光点亮垦度。41打印机破（撞击触式和非拜撞击式训）绘图机变（滚筒李式和平晃板式）快速成拢型机（骄三维打跨印）图形硬拷械贝设备42结合激光扫描灰和电子照趴相技术，恢主要由硒鼓（偏感光鼓鸡）、上耽粉盒、尾充电电移晕丝等组成与。主要工作蕉步骤:1、硒密鼓初始裂化2、硒餐鼓感光3、显影4、将图深像传到纸采上5、熔化镰像点6、清汇扫硒鼓纺，开始否新一轮床工作激光打糕印机43绘图协机主要技术亭指标绘图速昌度：画窜笔移动董的最高持速度绘图精粗度：包牧括定位泼精度、裹重复精仿度、零国位精度和总精度谋等绘图有菜效面积亩：绘图膀笔所能杆达到的限有效绘赶图范围绘图功能让：如图线钉线型、画蕉直线、画乖圆等绘图笔化的步距嫩、笔数严、夹持岂笔的方旱式主要有滚筒式：触由两只步怕进电机分和别带动绘嫂图笔和绘嘱图纸运动宇。价格便撒宜，精度宴不高，过温程不清楚平板式世：由计长算机发耗出脉冲绢驱动x纠、y向辞的驱动胶电机，诱使画笔袋做x、闸y方向仁的移动每。精度馋高，有哀效绘图捡面积大影，过程坡可监视校。价格吊较高、饮占地面堆积大44三、CA后D系统的社软件CAD软替件一般由络功能不同筋的三个层谜次组成，和即系统软丙件、支撑兰软件和应栽用软件CAD册软件一蔑般只能组运行在惑特定的军操作系泄统上；支撑软件办是CAD降软件中的震重要组成丘部分，如究各种图形鹊软件、计厉算分析、阁优化软件遥、数据库赛管理系统额、仿真软符件；应用软劲件是针陕对特定盖领域的哈，如包该装容器桥造型和陶结构设坑计CA那D等45三、CA惭D系统的胆形式及分株类从系统笔的配置露和终端陷与主机符间的构馋成方式吩来看，太CAD远系统主券要有大型图形划系统中型机筹或超级悦小型机梳图形系摊统微机型指图形系邮统工作站图俯形系统网站型工生作站分布弹式图形系姿统461.4亮CAD的耗基本方法一、CAD系辱统的功能鞠要求应具有垦计算、部存储、需对话、阁输入和岭输出等仪功能计算功埋能：应排包括形糖体设计共、分析呀的算法潮程序和浇描述形都体的数形据库；存储功貌能：能纸在内存雄、外存症中存放戏图形数滤据；对话功昏能：能撤通过图传形显示辫器、定纺标坐标全等直接穷结果进停行人机特交互通补讯；输入功顽能：能谁把设计诸中的有家关尺寸牛和参数盼，及命乡丰令输入孔计算机贪；输出功语能：应觉具有图珠形、文狂字和图姑像的输隙出功能厕。47二、CA率D的基本扔方法设计过好程是反