《计算机作图基础》课件

计算机作图基础计算机作图是计算机图形学的重要组成部分，它涉及到图形的创建、编辑、显示和输出等方面。本课程将深入探讨计算机作图的基本概念、原理和技术，并介绍常用的计算机作图软件及其应用。课程介绍课程目标本课程旨在使学生掌握计算机辅助绘图的基本知识和技能，能够运用专业的绘图软件进行二维和三维图形绘制，并能熟练运用各种制图规范和标准。课程内容课程内容涵盖计算机作图的基本概念、制图工具和软件、平面几何图形和三维几何图形的绘制、投影法及其应用、尺寸标注、材料标注、图纸的打印输出等。课程特色本课程以实践为主，注重培养学生的动手能力和解决实际问题的能力，并结合案例分析，帮助学生理解和运用计算机作图的理论知识。作图的基本概念基本要素图形、文字、尺寸、标注。表现形式二维、三维、投影、剖面。绘图工具尺子、圆规、量角器、铅笔。软件AutoCAD、SolidWorks、SketchUp。制图的目的和分类建筑设计建筑设计图纸能够精确地传达建筑物的形状、尺寸、材料和结构，为施工提供详细指导。机械设计机械设计图纸能精确地展现机械零件的结构、尺寸、材料和加工工艺，为制造提供准确的依据。城市规划城市规划图纸能够清晰地展现城市的布局、功能分区、交通网络、绿化空间等，为城市建设提供参考。电子设计电路图能够直观地展示电子设备的内部连接关系，为电路设计、调试和维修提供参考。制图的基本要素11.图纸图纸是绘制图形的基础，包括尺寸、比例和方向。22.线条不同的线条具有不同的含义，例如实线、虚线、点划线等。33.尺寸标注准确地标注图形的尺寸，包括长度、宽度、高度等。44.文字说明文字说明用于解释图形的含义，例如材料、工艺等。绘图工具和软件计算机绘图工具和软件是进行计算机辅助设计的关键，它们提供了精确的图形绘制和修改功能。常见的绘图工具包括鼠标、数位板、绘图仪等，而软件则包括AutoCAD、SolidWorks、Pro/Engineer等。平面几何图形的绘制1基本图形绘制点、线、圆、弧等2组合图形绘制多边形、曲线等3图形编辑移动、复制、旋转等学习如何使用计算机绘制各种平面几何图形。掌握基本的图形绘制、组合和编辑操作。三维几何图形的绘制1基本形状立方体、圆柱体、球体等创建基本形状调整尺寸添加细节2组合与修改组合基本形状、进行拉伸、旋转、镜像等操作创建复杂形状修改现有形状优化设计3材质和光影添加材质、设置光源，打造逼真的效果设置颜色添加纹理调整光照投影法及其应用投影法投影法是将物体空间形状在平面上反映出来的几何方法。将物体投射到投影面上的过程称为投影。应用投影法广泛应用于工业设计、建筑设计、地图绘制等领域。它能够将三维物体转化为二维图形，方便人们理解和分析物体的形状和结构。正投影的表示方法正投影法正投影法是一种重要的投影方法，它将物体投影到投影面上，形成物体的投影。正投影法有多种表示方法，包括三视图、轴测图、透视图等。三视图三视图是正投影法中最常用的表示方法，它将物体分别从正面、侧面和上面投影到三个相互垂直的投影面上，形成三个视图。轴测图轴测图是将物体投影到一个斜投影面上，形成的视图。轴测图可以直观地反映物体的形状和大小。透视图透视图是模拟人眼观察物体时所看到的图像，具有强烈的真实感和空间感。透视图常用于建筑设计、室内设计等领域。视图的选择与排列视图选择主要视图的选择取决于物体的形状和结构，通常选择能最清晰地表达物体形状的视图。视图排列视图的排列应遵循一定的规则，以便于阅读和理解。尺寸标注的规则11.位置尺寸线应尽量靠近所标注的要素。22.方向尺寸线应平行于所标注的要素，尺寸数字应与尺寸线平行或垂直。33.标注方法尺寸标注可以采用直线、圆弧、角度等方法。44.单位尺寸标注应使用统一的单位，通常为毫米（mm）。公差与配合的表示公差表示公差是指零件实际尺寸允许的偏差范围。公差值用符号“±”表示，例如“±0.1mm”。配合表示配合是指两个或多个零件之间相互配合的尺寸关系。配合分为间隙配合、过盈配合和过渡配合。表格表示公差和配合通常用表格来表示，表格包含零件的名称、尺寸、公差等级、配合类型等信息。图形标注公差和配合在机械图纸上通过尺寸标注来表示，标注符号和方法遵循相关的国家标准。材料标注的方法材料符号用字母、数字或符号表示材料种类，如：钢用“Q”、铝用“Al”、铜用“Cu”。材料名称直接写出材料名称，如：钢、铝、铜。也可以使用标准材料代号，如：Q235、6061铝合金。材料规格包括材料的尺寸、形状、厚度、重量等，如：Φ10mm圆钢、100mm×100mm×5mm方钢。材料等级表示材料的性能等级，如：Q235钢的强度等级为235MPa，6061铝合金的强度等级为6061。装配图的表达部件之间的关系装配图展示了机器或设备的各个部件之间的装配关系，并明确每个部件的相对位置和连接方式。装配过程的步骤通过装配图，可以了解机器或设备的组装步骤，并指导实际装配操作，确保装配过程的顺利进行。整体结构的完整性装配图完整地反映了机器或设备的整体结构，帮助人们理解其工作原理和功能。技术细节的展示装配图中包含了尺寸标注、材料标注、公差配合等技术细节，方便人们进行技术交流和生产制造。工艺流程图的绘制1定义流程确定工艺流程的关键步骤。2符号选择选择合适的符号来表示流程中的每个步骤。3绘制流程图使用绘图工具或软件绘制流程图。4添加注释添加必要的注释，解释每个步骤的细节。工艺流程图是用来描述一个生产过程的各个步骤，以及它们之间的顺序关系和联系。它是一种重要的技术文档，可以帮助人们更好地理解生产过程，提高生产效率，并便于进行生产管理。电路图的绘制1元器件符号电阻、电容、电感2连接线表示元器件之间的连接3标注元器件参数、工作电压电路图是表示电子电路的图形符号。使用专用符号来表示电路元件和连接关系。电路图有助于理解电路结构、分析电路工作原理。管道图的绘制了解管道系统管道图通常显示管道网络的布局，包括管道、阀门、泵和连接件。选择合适的符号使用标准符号表示管道、阀门、泵和连接件。创建管道图使用CAD软件绘制管道，添加尺寸和标签。添加详细信息添加有关材料、压力等级和流量的信息。地图和平面图的绘制1地图绘制地图是一种用于描述地理区域的空间信息表示，涉及地理数据的采集、处理、分析和可视化。比例尺投影符号系统2平面图绘制平面图是用于描述建筑物或其他物体在水平面上的投影，用于建筑设计、施工和工程规划。平面尺寸空间布局功能划分3常用软件AutoCAD、ArcGIS、QGIS等软件可以用于地图和平面图的绘制。绘图工具数据管理分析功能剖视图和断面图的绘制1定义剖视图和断面图都是用以显示物体内部结构的图形。2剖视图用假想平面将物体切开，移去切平面与观察者之间的部分，并按投影法绘制出的图形。3断面图表示被假想平面截断的物体的截面形状的图形。4应用广泛用于机械、建筑、航空航天等领域。展开图的绘制1理解展开图展开图是将三维物体表面展开成平面图形，便于制作或加工。展开图是将三维物体表面展开成平面图形，便于制作或加工。2选择展开方法常见的展开方法有：平面展开法、柱面展开法、锥面展开法、球面展开法等。常见的展开方法有：平面展开法、柱面展开法、锥面展开法、球面展开法等。3绘制展开图根据展开方法和三维物体形状，绘制相应的展开图。根据展开方法和三维物体形状，绘制相应的展开图。CAD系统的基本功能图形绘制CAD系统允许用户创建各种几何形状，包括点、线、圆、弧、多边形等。可以进行精确的尺寸标注，并可使用不同的线型、颜色和填充图案。编辑操作CAD系统提供了丰富的编辑工具，例如移动、复制、旋转、缩放、镜像、修剪、延伸、合并等。这些功能可以帮助用户快速修改和完善设计。三维建模许多CAD系统支持三维建模功能，允许用户创建和编辑三维模型，并进行实体分析、渲染等操作。输出和打印CAD系统可以将设计结果输出为各种格式的文件，例如图形文件、打印文件等。还支持打印和输出不同比例的设计图纸。CAD二维绘图的操作步骤1建立图层创建不同的图层，方便管理和编辑不同类型的图形元素。2绘制图形使用各种绘图工具，绘制点、线、圆、弧、多边形等基本几何图形。3编辑图形移动、复制、缩放、旋转、修剪、延伸、镜像等操作，对图形进行修改和调整。4添加尺寸使用尺寸标注工具，标注图形的长度、宽度、直径等尺寸信息。最后，您可以保存和打印您的二维图形。CAD三维建模的方法实体建模实体建模是从物体的基本几何形状开始，通过各种操作创建模型。例如，创建立方体、圆柱体、球体等，然后通过布尔运算、拉伸、旋转等操作来构建复杂的形状。表面建模表面建模是以创建物体表面的几何曲线和曲面为基础，通过连接、修剪、延展等操作来构建模型。表面建模更适合于创建复杂曲线形状的物体，例如汽车、飞机等。参数化建模参数化建模以定义参数的方式创建模型，例如长度、宽度、高度等。通过修改参数可以快速调整模型的形状和尺寸，方便修改和调整设计。混合建模混合建模结合了实体建模和表面建模，允许在同一模型中使用不同的方法。例如，可以先用实体建模创建物体的基本形状，然后用表面建模添加细节。文字和注释的编辑11.文字格式设置包括字体、字号、颜色、对齐方式、行间距等。22.注释的添加在图形上添加文字说明、尺寸标注等。33.文本框的创建用于容纳较长的文字说明或备注。44.文本属性控制例如，文字的透明度、层级、可见性等。图形的打印和输出打印设置选择纸张尺寸、方向和打印范围。设置打印质量和颜色模式。输出格式可以选择不同的文件格式，例如PDF、JPEG或PNG，以满足不同需求。打印预览查看打印效果，确保图形布局、尺寸和内容符合预期。输出设备选择合适的打印机或绘图仪，确保能够满足图形的尺寸和精度要求。制图规范和标准国家标准中国采用GB系列标准，规范图纸内容和表达方式。国际标准国际标准化组织(ISO)制定国际标准，促进全球制图规范统一。行业规范不同行业有各自的制图规范，如机械、建筑、电子等。计算机作图的应用实例计算机作图在各个领域都有广泛应用，例如:建筑设计机械制造服装设计电子产品设计城市规划地图绘制影视特效本课程的重点与难点CAD软件操作熟练掌握常用CAD软件的功能和操作技巧，例如AutoCAD、SolidWorks等。二维和三维图形绘制掌握平面几何图形、三维几何图形的绘制方法，并能运用投影法进行图形表达。制图规范与标准了解国家标准和行业规范，并能运用规范的制图方法绘制各种工程图。计算机作图应用能将所学知识应用于实际