计算机cad图形处理技术资料

学习cad的基本原理CAD(计算机辅助设计)是利用计算机技术和图形学原理来进行设计和制图的工具。

它主要通过图形用户界面提供方便的操作方式，实现各种设计任务的自动化和数字化。

CAD的基本原理主要涉及以下几个方面：1. 图形数据的表示和处理：CAD系统通过算法将设计对象抽象为图元（例如点、线、圆等），并通过这些图元的组合来构建复杂的设计模型。

CAD系统要能够存储和处理这些图元，通常使用向量和位图两种方式进行图形数据的表示和处理。

通过向量表示，CAD可以更好地支持几何变换和修改等操作，而位图表示则可以更好地保留图形的细节和颜色。

2. 几何建模和仿真：CAD系统允许用户通过绘制或输入几何图形来创建和编辑设计模型。

这些几何图形通常包括基本图元（例如直线、曲线、圆弧）和复合图形（例如多边形、曲面）。

CAD系统可以提供各种几何操作，例如绘制、平移、旋转、缩放和剖面等，以帮助用户构建和修改设计模型。

此外，CAD系统还可能提供一些辅助功能，如约束和参数化建模，以帮助用户更好地控制设计结果。

在设计建模的基础上，CAD还可以进行仿真分析。

通过输入设计参数和材料特性等数据，CAD系统可以进行力学、热力学、流体力学等仿真分析，以评估设计模型的性能和行为。

这些仿真分析有助于指导设计过程，提高设计质量和效率。

3. 数据图形的显示和操作：CAD系统通过图形用户界面（GUI）提供图形数据的显示和交互操作。

在CAD 的显示界面中，用户可以通过平移、放大、旋转等方式来查看和操作设计模型。

CAD系统通常提供多种显示模式和视角，如线框图、实体图、透视图等，以便用户更好地理解和审查设计结果。

此外，CAD系统还支持各种交互操作，如选择、编辑、拷贝、删除等，以帮助用户对设计模型进行修改和调整。

通过上述交互操作，用户可以快速有效地进行设计优化和修改，提高设计过程的灵活性和效率。

4. 数据管理和共享：CAD系统需要支持数据的管理和共享。

它们通常提供数据库或文件系统来存储和组织设计模型、图形数据、图层、草图、图纸等信息。

cad基础知识CAD基础知识，即计算机辅助设计的基本概念和原理。

CAD是一种利用计算机技术辅助完成产品设计和制图的方法，它利用计算机来协助设计师进行各种图形处理，提高设计效率和精度。

本文将从CAD的定义、发展历程、应用领域、基本原理等方面介绍CAD基础知识。

一、CAD的定义CAD全称Computer Aided Design，即计算机辅助设计，是利用计算机技术辅助完成各类设计任务的方法。

CAD将计算机技术与工程设计相结合，通过软件工具和算法来实现产品的绘图、分析、仿真和优化等功能，使设计师能够更加方便、快捷、精确地完成设计工作。

二、CAD的发展历程CAD技术的发展可以追溯到20世纪50年代，当时计算机刚刚出现，人们开始将计算机技术引入到工程设计中。

随着计算机硬件和软件的不断发展，CAD技术逐渐成熟。

到了20世纪70年代，随着计算机图形学的快速发展，CAD开始广泛应用于各个领域，成为工程设计的重要工具。

三、CAD的应用领域CAD技术已经广泛应用于机械制造、建筑设计、电子电气、航空航天、汽车制造、模具设计等领域。

在机械制造领域，CAD可以实现产品的三维建模、装配设计、零件加工等功能；在建筑设计领域，CAD可以实现建筑物的平面图、立面图、剖面图的绘制；在电子电气领域，CAD可以实现电路图的设计和仿真。

四、CAD的基本原理CAD的基本原理包括几何建模、绘图、数据管理和工程分析。

几何建模是指利用CAD软件工具进行产品的三维建模和装配设计；绘图是指将建模结果转化为平面图、剖面图等图纸形式；数据管理是指对CAD设计数据进行存储和管理，以便日后的修改和查找；工程分析是指利用CAD软件进行产品的强度、刚度、运动学和动力学等方面的分析和仿真。

五、CAD的优势和不足CAD技术的优势在于提高设计效率和精度，减少了传统手工绘图的工作量和错误率。

同时，CAD还可以方便地进行设计修改和优化，加快了产品的开发周期。

然而，CAD技术在某些方面还存在一些不足，比如需要掌握一定的软件操作技能，对计算机硬件要求较高，而且对于复杂的设计任务，CAD的性能有时无法满足需求。

CAD中的图像处理技巧与应用实例一、图像处理技巧1. 剪裁图像在CAD软件中，剪裁图像是常见的操作之一。

它可以将不需要的部分移除，使图像更加精细和清晰。

操作方法：选择图像，进入图像剪裁命令，用鼠标选择要保留的部分，然后按下回车键完成剪裁。

2. 调整图像大小在CAD中，调整图像大小可以使图像更好地适应设计需要。

操作方法：选择图像，进入图像大小调整命令，按照需要输入新的宽度和高度值，然后按下回车键完成调整。

3. 旋转图像有时候，图像可能需要旋转来适应特定的设计需求。

在CAD软件中，旋转图像是一个简单的操作。

操作方法：选择图像，进入图像旋转命令，按照需要输入旋转角度，然后按下回车键完成旋转。

4. 镜像图像镜像图像是指以某个轴为对称轴，将图像进行翻转。

在CAD软件中，镜像图像也是一个常见的操作。

操作方法：选择图像，进入图像镜像命令，按照需要选择镜像轴，然后按下回车键完成镜像。

5. 调整图像透明度调整图像透明度可以使图像的前景和背景融合得更好，更加符合设计需求。

在CAD软件中，调整图像透明度也是一项常用的操作。

操作方法：选择图像，进入图像透明度调整命令，按照需要输入透明度值，然后按下回车键完成调整。

二、应用实例1. CAD绘制平面图在建筑设计中，平面图是一个非常重要的组成部分。

使用CAD软件可以方便地将各个部分的图像进行处理和编辑。

可以通过剪裁、调整大小、旋转等技巧，将图像处理成符合设计要求的形状和大小。

2. CAD制作产品设计在产品设计中，CAD软件可以帮助设计师更好地展示产品的外观和细节。

通过镜像、调整透明度等技巧，可以使产品的图像更加真实和生动。

同时，CAD软件还可以提供尺寸和比例等工具，帮助设计师准确地绘制产品。

3. CAD进行地图编辑在地理信息系统中，CAD软件可以配合图像处理技巧，进行地图编辑工作。

可以通过剪裁、调整大小等技巧，将地图图像进行精细化处理。

同时，CAD软件还可以绘制符号、添加文字等功能，帮助制作出更加清晰和详尽的地图。

第四章CAD图形处理技术CAD图形处理技术即利用计算机通过算法和程序在显示设备上创建、修改、编辑和存储、输出图形的一种技术。

在计算机中表达图形方法有两种：1.点阵法：即由构成图形的点阵来表示，点阵中的所有点都具有一定的灰度和色彩。

通常我们把用点阵法生成的图形叫做像素图形。

2.参数法：通过在计算机内部记录图形的形状参数与属性参数来表达图形的一种方法。

其中形状参数是指描述物体的形状和大小的参数。

如线段的起点和终点等；属性参数是指颜色、线形等非几何属性。

通常我们把用参数法描述的图形叫做参数图形，简称图形。

图形处理是CAD/CAM中几何信息处理的基础和重要组成部分，也是促进CAD/CAM技术发展和应用的有效手段和工具,它与CAD/CAM技术有着密不可分的关系。

图形处理技术在CAD技术中发挥着重要的作用，了解和掌握计算机图形处理技术的一些基础知识和相关的基本概念与术语，对掌握CAD技术和熟练使用CAD应用软件是非常必要的。

本章将主要讨论图形的几何变换、窗口和视区变换、图形剪裁、交互式几何建模、参数化几何建模以及尺寸驱动式几何建模。

4.1. 图形处理的数学基础4.1.1坐标系几何物体具有很多重要的性质，如大小、形状、位置、方向以及相互之间的空间关系等。

为了描述、分析、度量这些特性，就需要一个称为坐标系统的参考框架。

从本质上来说，坐标系统自身也是一个几何物体。

在图形学中，采用了很多各具特色的坐标系统。

以其维度上看，可分为一维坐标系统、二维坐标系统、三维坐标系统以及多维坐标系统。

以其坐标轴之间的空间关系来看, 可分为直角坐标系统、极坐标系统、圆柱坐标系统、球坐标系统等。

其中直角坐标系统尤为常用，也称笛卡尔坐标系。

圆柱坐标系统与直角坐标系统的关系为x=rθ,y=rsinθ,z=z。

球坐标系统与直角坐标系统的关系为x=rsinϕcosθ,y=rsinϕsinθ,z=rcosϕ这些坐标系统的定义与空间解析几何中的定义是一致的。

计算机图形处理技术简介随着计算机技术的不断发展，图形处理技术在各个领域得到了广泛应用。

从电影制作、游戏开发，到建筑设计、产品展示，图形处理技术的应用范围越来越广泛，成为了现代社会中不可或缺的一部分。

本文将简要介绍计算机图形处理技术的发展历程、主要应用以及未来的发展趋势。

一、图形处理的发展历程计算机图形处理技术的起源可以追溯到上世纪60年代，当时几乎所有的图形处理都依赖于硬件实现。

随着计算机硬件的发展，图形处理技术逐渐进入了实用阶段。

1980年代，随着个人电脑的普及，图形处理技术得到了快速发展。

图形界面的诞生，使得计算机使用变得更加直观和友好。

图形处理技术的发展离不开图形硬件的进步，从最早的矢量显卡到如今的高清显卡，硬件的提升为图形处理技术的进步提供了坚实的基础。

二、图形处理的主要应用领域1. 游戏开发游戏是图形处理技术最广泛应用的领域之一。

从《超级马里奥》到《使命召唤》，图形处理技术让游戏的画面变得更加逼真，给玩家带来身临其境的游戏体验。

高分辨率、真实光照、流畅动画等图形处理技术的应用，使得游戏市场日益壮大。

2. 电影制作电影制作是图形处理技术的又一大应用领域。

以《阿凡达》为代表的3D电影，利用图形处理技术打造了梦幻般的影像效果。

图形处理技术可以实现特效、合成、颜色校正等多种操作，大大提高了电影制作的效率和质量。

3. 建筑设计图形处理技术在建筑设计中得到了广泛应用。

借助计算机辅助设计（CAD）软件，建筑师可以通过3D建模和渲染，呈现出建筑物的外观、结构和材料等细节，帮助设计师更好地展示设计理念，提高设计效率。

4. 产品展示利用图形处理技术，产品设计师可以通过虚拟场景展示产品的外观、功能和使用体验。

通过三维建模和渲染，设计师可以更好地展示产品的细节和设计理念，提高产品的销售效果。

三、图形处理技术的未来发展趋势未来，随着计算机技术的不断进步，图形处理技术也将得到进一步发展。

以下是几个可能的发展方向：1. 虚拟现实和增强现实虚拟现实和增强现实是目前图形处理技术发展的热点。

CAD技术的概念：所谓CAD技术，就是利用计算机快速的数值计算和强大的图文处理功能来辅助工程师、设计师、建筑师等工程技术人员进行项目规划、产品设计、工程绘图和数据管理的一门计算机应用技术。

CAD技术的特点：使用CAD技术可高效、高质、高速地完成项目规划、产品设计、工程绘图和数据管理等工作，使繁杂的工作变得简单易行，显著提高其工作效率和设计质量。

图层概念：“图层”是把图形中不同类型对象进行按类分组管理的有效工具。

图层特性：（1）每一图层有唯一的图层名称。

（2）每一图层都具有可见性，可设置图层的可见性。

（3）每一图层都可设置一种颜色、一种线型、一种线宽和一种打印样式。

（4）每一图层都可决定是否打印输出。

（5）用户可创建任意数量的图层，但只能在当前图层上绘图，在任意图层上编辑。

（6）所有图层具有相同的坐标系、图形范围、绘图单位和缩放系数。

（7）可创建图层组对图层进行分类、分组管理。

每一图层可加载到某图层层组。

（8）可创建图层特性过滤器对图层进行快速过滤和搜索。

图块概念：图块是一组图形对象的集合，是由多个图形对象组合而成，且与其他图形对象相互独立的图形单元。

使用图块的有点：（1）提高绘图速度。

（2）建立图形库。

（3）便于修改图形。

（4）缩放图形文件长度。

（5）可为图块建立属性，提高可读性。

模型空间概念：模型空间是与真实空间相对应的工作空间，在模型空间绘制的图形，实际上是构造真实空间中有关物体的全尺寸复制品。

二维图形绘制和编辑点：POINT 直线：LINE 圆：CIRCLE 圆弧：ARC 椭圆和椭圆弧：ELLIPSE射线：RAY 构造线：XLINE 多线：MLINE 定义多线样式：MLSTYLE等分点：DIVIDE 测量点：MEASURE 矩形：RECTANG 等边多边形：POL YGON 二维多段线：PLINE 样条曲线：SPLINE 圆环或填充圆：DONUT 徒手画线：SKETCH 轨迹线（等宽线）：TRACE 二维实体：SOLID 修订云线：REVCLOUD区域覆盖：WIPEOUT 删除对象：ERASE 复制对象：COPY 镜像对象：MIRROR偏移对象：OFFSET 阵列对象：ARRAY 移动对象：MOVE 旋转对象：ROTATE缩放对象：SCALE 拉伸对象：STRETCH 加长对象：LENGTHEN修剪对象：TRIM 延伸对象：EXTEND 打断对象：BREAK 合并对象：JOIN倒角对象：CHAMFER 圆角对象：FILLET 分解对象：EXPLODE编辑二维多段线：PEDIT 编辑样条曲线：SPLINEDIT 编辑多线：MLEDIT对齐对象：ALIGN 修改对象：CHANGE 特性匹配：MATCHPROP使用夹点功能编辑对象：GRIPS绘图环境设置图案和渐变填充图界范围设置：LIMITS 图形单位设置：UNITS 栅格设置和控制：GRID网格捕捉设置：SNAP 正交模式设置：ORTHO 对象颜色设置：COLOR对象线型设置：LINETYPE 全局线型比例设置：LTSCALE当前对象线型比例设置：CELTSCALE 对象线宽设置：LWEIGHT 图层管理：LAYER 使用键盘命令填充图案：HATCH 使用对话框填充图案：BHATCH渐变图案填充：BHATCH 编辑填充图案：HATCHEDIT文字、字段与表格单行文字注解：DTEXT 多行文字注解：MTEXT 文字样式设置：STYLE文字编辑：DDEDIT 文字缩放：SCALETEXT 浮动视口管理：MVSETUP布局：LAYOUT 添加绘图设备：PLOTTERMANAGER设置打印样式类型：PSTYLEPOLICY 打印样式管理器：STYLESMANAGER基本三维图形绘制正等轴测图绘制：ISOPLANE 构造平面：ELEV 厚度：THICKNESS平行投影显示：VPOINT 透视投影显示：DVIEW 三维动态观察期：3DORBIT消隐：HIDE 建立用户坐标系：UCS 设置坐标系图标显示方式：UCSICON三维点绘制：POINT 三维直线段绘制：LINE 三维射线绘制：RAY三维双向构造线绘制：XLINE 三维多段线绘制：3DPOLY 三维多段线编辑：PEDIT三维螺旋线绘制：HELIX 三维平面绘制：3DFACE 平移曲面绘制：TABSURF一般三维多边形网格面绘制：3DMESH 多边形网格面（三维面）：PFACE直纹曲面绘制：RULESURF 旋转曲面绘制：REVSURF 边界曲面绘制：EDGESURF平面曲面绘制：PLANESURF 长方体网格面绘制：AI-BOX或MESH/BOX圆锥体网格面绘制：AI-CONE或MESH/CONE 圆柱体网格面绘制：MESH/CYLINDER半球网格面绘制：AI-DOME或AI-DISH 球体网格面绘制：AI-SPHERE或MESH/SPHERE 圆环体网格面绘制：AI-TORUS或MESH/TORUS棱锥体网格面绘制：AI-PYRAMID或MESH/PYRAMID楔体网格面绘制：AI-WEDGE或MESH/WEDGE。

1.CAD技术：设计人员和计算机有机结合，利用计算机的强大算术运算功能、大容量信息存储与快速信息查找的能力，完成信息管理、数值计算、分析模拟、优化设计和绘图等项任务，使设计人员集中精力进行有效的创造性思维，发挥各自特长的新型设计方法。

2.广义CAM：指应用计算机进行制造信息处理、控制的全过程3.狭义CAM：计算机辅助编制数控机床加工指令（数控加工程序、或G代码），即CAM系统对由CAD系统产生的产品数学模型，选择确定加工工艺参数、生成、编辑仿真刀具的运动轨迹，实现产品的虚拟加工，产生实际数控加工程序4.CAD/CAM一体化系统: 具有相互独立，又依靠中间数据库相互联系的部分：产品图输入或产品造型；模具强度分析和成型过程中流动分析和冷却分析模拟；数控仿真和数控程序生成。

三维实体模型：是关于物体几何信息和拓朴信息的完整描述5.图形处理软件：是指软件市场上供应的各种商品化图形软件包，在塑料模具设计与加工中较常用的主要是如下几种：Unigraphics，Pro/Engineer，AutoCAD和Mastercam6.特征造型技术：是几何造型的最新发展，它不但完整地表示产品的形状信息，而且还包含与产品制造、零件的功能、产品组装等有关信息，具有自动推理与决策能力。

7.草绘特征：指形状和放置位置都需要用户明确指定的特征，如拉伸特征﹑扫描特征﹑混合特征等。

8.虚拟特征：是创建实体特征的参考，相当于几何学中的辅助点﹑线﹑面。

按其功能的不同又分为：基准特征﹑曲面特征和修饰特征。

9.点放特征：指形状固定，用户只需指定特征的放置位置和控制特征大小的尺寸参数，就能产生的特征。

如：倒圆角﹑倒角﹑直径特征等。

10.扫描：是将一个截面沿着选定的轨迹曲线掠过而生成的特征基础特征：是进行零件设计时创建的第一个特征，可以是实体特征也可以是虚拟特征。

构造特征：是指基础特征完成之后，为完成零件模型设计而增加的各种特征，它可以是实体特征也可以是虚拟特征。

CAD绘图与建模技术CAD（计算机辅助设计）绘图与建模技术是一种基于计算机软件和硬件的现代设计工具，它在建筑、机械、电子、航空航天等领域中得到广泛应用。

本文将探讨CAD绘图与建模技术的基本概念、工作原理以及在不同行业中的应用。

一、概述CAD绘图与建模技术是一种利用计算机进行设计、制图和建模的方法，它通过数学模型来模拟和描述真实世界中的对象和场景。

CAD技术的核心是使用计算机软件进行绘图和建模，可以快速、准确地创建和修改模型，提高设计效率和质量。

二、CAD绘图技术1. 二维CAD绘图二维CAD绘图是CAD技术最早应用的领域之一，它主要用于创建平面图和剖面图等二维图形。

在二维CAD绘图中，设计师可以使用CAD软件提供的各种绘图工具来创建直线、圆形、多边形等基本图形，并进行尺寸标注、图层管理等操作，以达到所需的设计效果。

2. 三维CAD绘图三维CAD绘图是CAD技术的核心应用之一，它可以创建具有深度和体积的三维模型。

在三维CAD绘图中，设计师可以使用CAD软件提供的建模工具来绘制立方体、球体、圆柱体等基本几何体，并进行旋转、缩放、镜像等操作，以创建复杂的三维模型。

三、CAD建模技术1. 实体建模实体建模是CAD技术中的一种重要建模方法，它可以创建具有实体属性（如体积、质量等）的三维模型。

在实体建模中，设计师可以使用CAD软件提供的实体建模工具来创建立体对象，并进行布尔运算、表面修剪等操作，以生成复杂的实体模型。

2. 曲面建模曲面建模是CAD技术中的一种高级建模方法，它可以创建具有光滑曲面的三维模型。

在曲面建模中，设计师可以使用CAD软件提供的曲面建模工具来创建贝塞尔曲线、NURBS曲面等，并进行曲面修剪、曲面平滑等操作，以生成真实感和流线型的曲面模型。

四、CAD技术的应用领域1. 建筑设计与规划CAD技术在建筑设计与规划中的应用非常广泛，设计师可以使用CAD软件进行建筑立面、平面布局和三维模型的创建，以及施工图的绘制和分析。

第1章 CAD／CAM技术概论随着CAD／CAM技术的迅猛发展，许多企业已将CAD／CAM技术运用到实际的生产当中，把产品的数字化模型、工程分析、产品设计、数控编程、模拟加工、生产加工等环节融为一体，进行整个生产周期的全方位预测和控制。

本章主要介绍CAD／CAM的基本概念、CAD／CAM 系统的组成和CAD／CAM技术的发展等内容。

1．1 CAD／CAM技术1．1．1 CAD/CAM的基本概念1．CAD(Computer Aided Design——计算机辅助设计)以计算机为辅助工具来完成产品设计过程中的各项工作，如草图绘制、零件设计、零件装配、装配干涉分析等，并达到提高产品设计质量、缩短产品开发周期、降低产品成本的目的。

2．CAE(Computer Aided Engineering——计算机辅助工程分析)以现代计算力学和有限元分析为基础、以计算机仿真为手段，对设计产品进行结构参数、强度、寿命、运动状态及优化性能等方面的工程分析，用于测量与校核产品的可靠性和优化程度。

3．CAPP(Computer Aided Process Planning——计算机辅助工艺过程设计)以计算机为辅助工具，并根据产品的设计信息、要求及产品制造工艺要求，交互地或自动地确定出产品加工方法和方案，例如，进行加工方法选择、工艺路线确定、工序设计等。

4．CAM(Computer Aided Manufacturing——计算机辅助制造)CAM有广义和狭义两种定义。

广义CAM是指借助计算机来完成从生产准备到产品制造出来的全过程中的各项活动，包括工艺过程设计(CAPP)、工装设计、计算机辅助数控加工编程、生产作业计划、制造过程控制、计算机辅助质量检测(CAQ)与分析、产品数据管理(PDM)等。

狭义CAM通常只是指NC程序编制，包括刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及NC 代码生成等。

1．1．2 CAD/ CAM的集成自70年代中期以来，计算机的应用日益广泛，几乎深入到生产过程的所有领域，并形成了很多计算机辅助的分散系统。