现代设计方法自考(笔记)
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自考本科现代设计方法现代设计方法是指用现代技术和理论进行设计的方法。
现代设计方法是建立在追求创新、高效和可持续发展的基础上的,它正是受到了工业化、信息化、全球化等一系列社会变革的影响。
首先,现代设计方法注重创新。
在设计过程中,设计师需要全方位、多角度地思考问题,找到创新的解决方案。
现代设计方法不仅仅是对传统设计方法的延续,更是在传统设计思维的基础上引入新的元素和观念。
通过运用现代科技、艺术、文化等领域的知识和理论,设计师能够打破传统的束缚,释放创造力,开发出新颖独特的设计作品。
其次,现代设计方法追求高效。
在快节奏的现代社会,设计师需要迅速响应市场需求,提供高质量、高效率的设计解决方案。
现代设计方法通过借鉴工业化生产线的思想,将设计过程分解为各个环节,实现专业化、标准化、模块化的设计流程。
设计师可以利用CAD技术、模拟仿真等工具,减少试错成本,提高设计的质量和效率。
再次,现代设计方法注重可持续发展。
在资源紧缺、环境污染等问题日益严重的背景下,现代设计方法不仅要满足人们的需求,更要考虑到社会、环境和经济的可持续发展。
设计师需要在设计过程中考虑材料的可再生性、能源的节约性、产品的使用寿命等因素,通过科技创新和设计理念的改进来实现可持续的设计。
与传统设计方法相比,现代设计方法具有许多优势。
首先,现代设计方法能够更好地满足人们多样化的需求。
传统设计方法往往只注重功能和美观,而现代设计方法能够更好地结合人们的生活方式、价值观念和情感需求,实现个性化的设计。
其次,现代设计方法更加注重用户体验。
现代设计方法强调以人为中心的设计思维,注重用户的感受和体验。
通过深入了解用户的需求和行为,设计师能够创造出更加符合用户期望的产品和服务。
此外,现代设计方法还能够更好地应对市场的竞争。
现代设计方法通过创新和高效,能够使产品在市场上脱颖而出,获得竞争优势。
通过加强设计与生产、营销、服务等环节的协同,设计师能够实现全程参与,提供更全面的解决方案,增加产品的附加值。
现代设计方法复习资料现代设计方法的基本特点:程式性、创造性、系统性、最优化、综合性、计算计化。
优化设计:包括全生命周期优化设计、广义优化设计、集成优化与综合优化等。
计算机辅助设计:是设计人员借助于计算机进行设计的方法,其特点是将人的创造能力和计算机的告诉运算能力,巨大的存储能力和逻辑判断能力很好的结合起来。
有限元法:用有限个单元将连续体离散化,通过对有限个单元作分片插值求解各种力学、物理问题的一种数值方法。
可靠性设计就是先考虑可靠性的一种设计方法。
可靠性表示系统、设备、元器件的功能在规定的田间和规定的时间内稳定程度的特性,它是衡量产品质量的一个重要指标。
可靠性定义为:产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。
可靠性定义包含的五要素:产品、规定时间、规定条件、规定功能、能力。
世界坐标系:是最常用的坐标系。
该坐标系也称为用户坐标系,是一个符合右手定则的直角坐标系,用来定义在二维平面或者三维世界中的物体,理论上,世界坐标系是无限大且连续的,即它的定义域为实数域。
设备坐标系:图形输出设备(如显示器、绘图仪)自身都有一个坐标系,称之为设备坐标系,是一个二维平面坐标系,其度量单位是步长或像素,因此,它的定义域是整数域且有界。
规格化设备坐标系。
二维图形的变换矩阵: 例题解析:1)绕坐标原点以外的任意一点P(x0 y0)旋转θ角的旋转变换 可分解为: a.平移变换使旋转中心P 平移到坐标原点b.旋转变换绕坐标原点旋转θ角c.平移变换使旋转中心P 回到原来的位置。
组合变换矩阵T =T1 · T2 · T3各部分的功能:a b p C d q⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=1010011y x T ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=100002θθθθcos sin sin cos T ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=10100103y x T ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-+-+--=111000000)cos (sin sin )cos (cos sin sin cos θθθθθθθθy x y x TL m sAbcd可实现图形的比例、对称、旋转、错切四种基本变换。
自考现代设计方法现代设计方法的概述与应用自20世纪以来,现代设计方法在各个领域都得到了广泛的应用与发展。
现代设计方法是指一种基于科学理论与技术手段的设计过程,它以解决问题和满足用户需求为中心,通过系统化与创新性的方法来实现设计目标。
本文将从现代设计方法的基本原理、设计过程与技术应用等方面进行阐述。
现代设计方法的基本原理主要包括系统化、综合化、人机工程和人本主义等。
系统化是指将设计过程分解为多个子系统,通过对各个子系统进行分析、设计与集成,最终实现整体系统的目标。
综合化是指将各种设计技术、方法与理念进行有机结合,以获得更好的设计效果。
人机工程是对设计对象与用户之间的关系进行分析与优化,以提升用户体验与工作效率。
人本主义强调设计应以人为本,关注用户的需求、情感与体验,实现人与设计之间的和谐统一。
现代设计方法的设计过程包括需求分析、概念设计、详细设计、制造与测试等。
需求分析阶段通过调研与用户沟通,明确设计目标与用户需求。
概念设计阶段通过产生与评估多个概念解决方案,选择最佳方案。
详细设计阶段对选定的方案进行进一步的细化设计与优化。
制造与测试阶段将设计方案转化为实际产品,并对其进行测试、验证与调整。
现代设计方法的技术应用主要包括计算机辅助设计(CAD)、虚拟现实(VR)与人机交互(HCI)等。
CAD技术通过将设计过程数字化与自动化,提高设计效率与质量。
VR技术能够将设计对象虚拟化,为设计人员提供沉浸式的设计与体验环境。
HCI技术则关注人与机器之间的交互方式,通过设计人性化的界面与操作方式,提升用户使用体验。
现代设计方法在工业设计、建筑设计、交通设计等领域都有广泛的应用。
在工业设计领域,现代设计方法有助于提高产品的功能性、美观性与用户体验,推动了许多新产品的诞生与发展。
在建筑设计领域,现代设计方法能够将建筑师的构思转化为实际的建筑物,实现人与建筑环境的和谐共生。
在交通设计领域,现代设计方法可以提高交通系统的效率与安全性,改善人们的出行体验。
自考02200《现代设计方法》复习策略
购买教材,考虑经济性,最好买二手的。
查看教材目录,理清考试内容,考试中每章节分值基本相当。
由于该书中矩阵计算较多,基础薄弱的朋友可以参考《线性代数》的教材中关于矩阵计算的内容。
第一章先背诵教材,写作预科通在辅导有关,将其内容诵读,已经开始搞预科通在上习题。
第一章考试内容较多,备考重点是概念题、简答题,以及坐标变换、插值问题的排序。
第二章,理解相关的概念,重点在于计算题,这章计算部分考核较多,纯文字题考核较易或较少。
计算题重点为一维搜索计算,重点做书上例题。
第三章,文字和排序各托福一半,排序较为简单,文字也不繁杂,书上例题挑选出直观的搞几遍即可。
第四章,文字题多考概念题,计算题很简单,主要是将公式记牢,书上例题即可。
找寻历年真题,深入细致搞上两遍至三遍即可,将历年真题中填空题和简答题统计数据出,以及将《预科通在》中的简答题和填空题统计数据出,一同诵读,考试这两重题型基本无障碍。
第一章需要时间较多,大于两周左右,以后每章节一周左右,最后复习两周左右的时间便可。
考试一定必须拎计算器,排序量很大融合《线代》《高数》教材查阅。
1.什么是CAD?什么是CAD 系统?(1CAD是指人们在计算机软件、硬件的辅助下对产品或工程进行设计、绘图、分析计算、修改和编写技术文件以及显示、输出的一种设计方法。
(2系统是一般把应用于CAD作业的计算机(中小型或微型计算机软件(计算机的操作系统、图形支撑软件和专用应用软件等及外围设备等总称为CAD系统。
2.与传统的设计方法相比, CAD技术的主要点有那些?(1制图速度快(2图样格式统一,质量高,促进设计工作规范化、系列化和标注化。
(3提高分析计算速度、能解决复杂的设计计算问题(4易于技术资料的保存和查找,修改设计快,缩短了产品的设计周期。
(5设计是可预估产品的性能,3.CAD的工作过程?(1定义产品的几何模型,进行零件的形状设计,一般用实体造型的方法建立图形的立体图形。
(2 转换为具体的数据(3根据后续工作抽取模型中的数据进行处理(3进行工程分析及计算(4进行详细设计(5编制全部设计文档、输出工程图。
4.CAD 系统大致分为几种类型?特点如何?(1集中式主机系统,优点有一个集中的数据库统一管理所有的数据,缺点①由于所有软件都存在主机里,一旦主机失误,将影响用户的工作②当计算量过大时,系统响应变慢,甚至出现个别终端等待现象(2分布式工程工作站系统。
这种系统的图形功能强,速度快,内存,外存容量大。
(3微型计算机系统计算能力和图形处理不如工程工作站,但是价格低使用方便。
5.CAD系统中的软件可以分为那几类?作用?(1系统软件,包括操作系统、计算机语言、网络通信及管理软件和数据库管理软件。
它是直接配合硬件工作,并对其它软件起支撑作用的软件,主要是操作系统和各种计算机语言(2支撑软件,它是支撑用户进行CAD工作的通用性软件(3专用应用软件,它是专门为适应用户特定使用条件需要而开发的软件。
6.支撑软件主要有那些?作用?(1基本图形资源软件,这是一种根据各种图形标准或规范实现的软件包,大多是供应用程序调用的图形子程序或函数库。
现代设计方法知识点现代设计方法是指应用于各种设计领域的一系列技术和策略。
它们旨在提高设计效率、创造力和用户体验。
以下是一些关键的现代设计方法知识点,可供设计师参考和应用于实际项目中。
1. 用户研究(User Research)用户研究是现代设计方法中至关重要的一环。
通过直接观察用户行为、开展调查问卷、进行面对面访谈等方式,设计师能够深入了解目标用户的需求、偏好和行为模式。
这有助于设计师在项目早期阶段就能够准确把握用户群体,并根据用户反馈进行相应的调整。
2. 设计思维(Design Thinking)设计思维是一种以用户为中心的创新方法。
它强调观察、理解、定义问题,并在解决问题的过程中进行迭代。
通过采用开放的、探索性的方式,设计师可以提供独特的见解和解决方案,从而满足用户的需求。
3. 原型制作(Prototyping)原型制作是现代设计方法中的重要环节。
通过快速制作可视化的原型,设计师可以验证和测试不同的设计概念。
原型可以是纸质的或数字化的,可以是低保真度的或高保真度的。
通过与用户进行互动,设计师能够及早发现和解决潜在的问题,并提升设计方案的可行性。
4. 用户界面设计(User Interface Design)用户界面设计关注的是如何使用户与产品或服务进行有效交互。
在现代设计方法中,用户界面设计强调简洁、直观和易用性。
通过运用合适的色彩、排版和互动元素,设计师可以创造出具有吸引力和良好用户体验的界面。
5. 响应式设计(Responsive Design)随着移动设备的普及,响应式设计已经成为现代设计方法中不可或缺的一部分。
响应式设计使得网页和应用程序能够适应不同屏幕尺寸和设备类型。
通过使用弹性布局、媒体查询和视口标签等技术,设计师可以确保用户无论使用手机、平板还是桌面电脑都能够获得良好的视觉和操作体验。
6. 交互设计(Interaction Design)交互设计关注的是用户与产品或服务之间的交互过程。
自考现代设计史知识点现代设计史是设计专业学生必修的一门重要课程,它主要介绍了从工业革命以来,现代设计领域的重要历史事件、设计风格和设计理论。
以下是一些关于现代设计史的重要知识点:一、工业革命对设计的影响工业革命是现代设计发展的重要里程碑,它带来了大规模的机械化生产和大量的商品化生产。
这使得设计从传统的手工艺转变为工业化生产的需要。
同时,工业革命也催生了现代设计学科的产生和发展。
二、包豪斯学派包豪斯学派是现代设计史上最有影响力的学派之一。
它成立于德国魏玛的包豪斯学校,致力于将艺术与技术、工艺与工业相结合,追求形式的简洁性和功能的实用性。
包豪斯学派的设计理念对当代的设计仍然有着深远的影响。
三、现代主义设计风格现代主义设计风格强调简洁、功能性和实用性,摒弃了过于华丽和装饰性的设计元素。
它追求形式与功能的完美结合,曾在建筑、家具和产品设计等领域取得了较大的成就。
四、流线型设计流线型设计是20世纪20年代至40年代的一种设计风格,以其平滑的曲线和动感的形式而闻名。
流线型设计主要应用于交通工具和家用电器等领域,它不仅注重产品的外观美感,还强调在运动过程中的空气动力学性能。
五、瑞士国际风格瑞士国际风格(International Style)是现代建筑设计的重要流派之一。
它强调简洁、几何化和功能性,并采用了大面积的玻璃幕墙、白色外墙和开放式空间布局等设计手法。
六、平面设计的发展现代平面设计起源于20世纪的艺术和工艺运动,而后逐渐发展为一个独立的设计领域。
平面设计涵盖了海报、书籍封面、广告、标志等多种设计形式,它注重图形、色彩和排版的运用,以传达信息和吸引目标受众。
七、现代产品设计现代产品设计旨在创造功能性好、外观吸引人的产品。
它强调使用者体验和人机交互,注重人体工程学和可持续设计的原则。
现代产品设计需要考虑到材料选择、生产工艺、可维护性等方面的问题。
八、环境设计环境设计包括室内设计、展览设计和景观设计等领域。
现代设计史
1、青铜器上常见的花纹之一,最早见于长江中下游地区的良渚文化陶器和玉器上,盛行于商代至西周早期。
此兽是古人融合了自然界各种猛兽的特征,同时加以自己的想象而形成的,其中兽的面部巨大而夸张,装饰性很强,常作为器物的主要纹饰,兽面纹有的有躯干、兽足,有的仅作兽面。
这是饕餮纹
2、德国包豪斯关闭以后,新校址位于柏林
3、(弗兰克•赖特)被认为是世界上第一个解构主义的建筑设计家。
4、俄国最早的建筑之一是弗拉基米尔•塔特林于1920年设计的(第三国际塔方案)。
5、“装饰艺术”仍然是为(权贵)的设计,而非大众化的现代主义。
6、在青铜器上用金银丝或金银片镶嵌成各种图案花纹,用错(膺)石再磨错平滑,以现出清晰的线条和鲜明的色彩,这种工艺技巧是(错金银工艺)。
7、包豪斯有三个不同的发展阶段:格罗佩斯的理想主义、迈耶的共产主义、(米斯的实用主义)。
8、(西格莱姆大厦)是世界上第一座玻璃盒子的高层建筑。
9、乌尔姆设计学院的第一任校长(马克斯•比尔)。
10、成立于意大利米兰的世界知名的前卫设计集团是(奥利
维蒂)。
11、(服装设计)是波普艺术中最集中的体现,它也是英国波普设计出现的第一个运动。
12、荷兰现代设计的起源应该说是与荷兰的(风格派)分不开的。
13、河南的(汝窑)瓷以淡天青为主调,色调清逸、高雅,号称五大窑之冠。
14、“新艺术运动”风格产生的最早基础之一是(平面设计)。
15、第一把钢管椅是1925年产生的,是(马谢•布鲁尔)为了纪念他的老师康定斯基而设计,这个椅子称为“瓦西里椅子”。
1.美术是非常个人化的东西,是艺术家个人的表现,设计则是___B为他人服务______的活动。
( )A.上层服务 B.为他人服务C.贵族服务 D.贫民服务工程设计2.工程设计是解决人造物中物与物的关系问题,设计则是解决人造物与____B人____之间的关系问题。
( ) A.人B.人造物C.非人造物 D.自然物3.设计教育与其它任何学科的教育最大的不同之处是它没有一个___D地区统一______的模式。
( )A.国家统一B.民族统一 C.世界统一 D.地区统一4.现代主义设计与传统设计的最大的不同之处在于___A 制作与艺术______的分工。
( )A.制作与艺术 B.制作与设计C.制作与艺术D.制作与设计5.“工艺美术”运动是起源于_____C英国____19世纪下半叶的一场设计运动。
( )A.法国B.德国C.英国D.意大利6.1851年的伦敦国际博览会是工业化设计存在问题和_B 古典复兴主义风格_______泛滥的集中体现。
( ) A.装饰风格B.古典复兴主义风格C.新哥德主义风格D.维多利亚矫揉造作风格7._美国的纽约、芝加哥等地的工业设计的职业化始于20世纪___20年代____。
( )8.____B法国_____是欧美新艺术运动的发源地。
( ) A.比利时B.法国C.英国 D.意大利9.享利·凡德·威尔德是__D比利时_______19世纪末20世纪初最杰出的代表,并成为现代设计史上最重要的奠基人之一。
( )A.法国B.意大利C.英国D.比利时10._B安东尼·高蒂________是西班牙“新艺术”运动最杰出的代表。
( )A.穆卡B.安东尼·高蒂C.毕加索D.享利·凡德·威尔德13.奥地利设计家奥托·华格纳认为现代建筑设计的核心是__ A交通或者交流系统设计_______。
( )A.交通或者交流系统设计B.环境或景观设计C.室内设计D.家具设计14._______(C、“装饰艺术”运动)是在20世纪20到30年代在法国、美国和英国等国家开展的一次风格非常特殊的设计运动。
世界当代设计史梁梅笔记当代设计概念:以当代主义理念贯穿整个设计过程设计活动简称当代设计。
它是基于当代社会、当代生活筹划内容,受当代市场营销、普通心理学、人体工程学约束,具备高度应用性设计活动。
内容涉及:1、当代建筑设计2、当代产品设计3、当代平面设计4、广告设计5、服装设计6、纺织品设计7、为平面设计和广告设计服务几种特殊技术部门,照相,电影与电视制作,商业插图当代设计不但仅提供人类以良好人机关系,提供舒服、安全、美观工作环境和生活环境,提供人类以以便工具,同步,也是增进人类在当代社会中可以以便自然交流重要活动。
当代设计是一种不太精确称谓,与其说是一种设计风格概念,还不如说是一种时间概念来得精确。
应当说是它是当代建筑、当代工业产品、当代平面设计总称。
工业设计史(没有当代工业设计史,由于工业设计自身就是在工业革命之后新事物,自身就是当代)大多数设计史都是以建筑为主线,兼顾某些家具而成书。
当代主义定义:时间上定义:20世纪初期开始,到第二次世界大战后来相称长一种时期内运动。
意识形态上:革命性,民主性,个人性,主观性,形式主义性,都非常典型和鲜明。
当代主义是一种对于老式意识形态革命,几乎意识形态所有范畴,从哲学、心理学、美学、艺术、文学、音乐、舞蹈、诗歌等等都被涉及。
当代主义设计思想基本在20世纪形成,它构成非常庞杂,既有实用主义、理性主义内容,也有乌托邦主义成分,重要人物:勒·科布西耶、沃尔特·格罗佩斯、米斯·凡德洛、弗兰克·赖特、阿尔瓦·阿图。
奠定了当代设计思想基本,影响到全世界设计发展。
勒·科布西耶勒·柯布西耶出生于瑞士,19定居巴黎,柯布西耶是当代主义大师中著书立说最丰富一种。
她当代主义思想理论集中反映在它重要论文集《走向新建筑》中代表了她总体设计思想。
这本著作文章,先后跨越几十年,因而难免有些先后矛盾之处,内容也比较庞杂,但是在否定设计上复古主义和折衷主义,在强调设计功能至上方面,她观点与格罗佩斯基本是一致。
绪论1、工程设计的发展经历了在直觉设计、经验设计、中间实验辅助设计和现代设计四个阶段。
2、现代设计方法与传统设计方法相比实现了如下几方面的转变:从定性分析向定量分析、从静态分析向动态分析、从零部件计算向整机计算、从手工设计计算向自动化设计计算及由安全设计向优化设计等。
3、动态性能包括:①固有特性,即各阶固有频率、模态振型和阻尼特性等·②系统在外部激振力作用下的响应,即动态应力和动态位移等③系统在工作状态下产生自激振动的可能性等。
4、对整台机器的分析计算工作由于两个原因迟迟未能进行:①在整机结构复杂,需要完成巨大的计算工作量;②对零件的连续部分(称为结合部)的特性缺乏研究。
5、按零件简结合部的连接方式来分,可分为固定连接和滑动连接。
6、现代化CAD工作站所完成的任务包括:利用计算中的专家系统协助确定技术参数和总体方案;绘制总图和零件图;使用有限元对其动、静态性能进行分析计算;通过优化设计不断地进行修改,以获得最优设计方案;在屏幕上显示设计结果,还可以图样和数据的形式输出。
7、常用建立数学模型的方法,除有限元外,还有键图法、边界元法和控制工程。
】8、键图法是一种为系统建造数学模型的方法。
9、模型试验设计的过程包括:根据相似理论,设计制造出实物的相似模型;根据设计的要求对其加载进行测试,以判断其结构和尺寸的合理性;根据测试结果,对原设计进行修改,使其更加完善。
10、模型试验设计的主要优点是:可以在时间、材料和仪器等花费都相对不大的情况先,对多种模型进行分析比较以获得更好的设计方案,加速新产品的开发。
由于模型在结构的相似性和测试条件上毕竟与实物有差异,所以模型试验结果就会有一定误差,这就是他的局限性。
11、技术经济分析,是技术科学与经济学综合发展的产物;它应用的一个重要方面是在新产品开发时进行技术的选择和技术经济的评价,以便从多个技术方案中选出经济效果最佳的方案。
第一章计算机辅助设计第一节 CAD系统概述1、CAD(计算机辅助设计)指人们在计算机软、硬件的辅助下对产品或工程进行设计、绘图、分析计算、修改和编写技术文件及显示、输出的一种设计方法。
¥2、一般把应用于CAD作业的计算机(中、小型或微型计算机等)、软件(计算机的操作系统、图形支撑软件和专业应用软件等)以及外围设备(打印机和绘图仪等),总称为CAD系统。
3、70年代,出现了将CAD硬件与软件配套交付用户的“交钥匙系统”4、CAD技术在机械工业中主要应用有二维绘图、图形及符号库、参数化设计、三维造型、工程分析(常见的有有限元分析、优化设计、运动学及动力学分析等)设计文档和生成报表。
5、CAD技术的主要特点有以下几个方面:1)制图速度快,减少手工绘图时间,提高了工作效率。
2)图样格式统一,质量高,促进设计工作规范化、系列化和标准化。
3)提高分析计算速度,能解决服装设计计算问题。
4)易于技术资料的保存及查找,修改设计快,缩短了产品设计周期。
5)设计时可预估产品性能。
6、CAD涉及到的基础技术:(1)图形处理技术(2)工程分析技术(如有限元分析、优化设计方法、物理特性计算、模拟仿真以及各行各业中的工程分析)(3)数据管理与数据交换技术(4)文档处理技术(5)软件设计技术。
7、CAD系统可根据其用途来分类如机械CAD系统、电气CAD系统等,目前最常见的硬件分类:`(1)集中式主机系统(2)分布式工程工作站系统(3)微型计算机系统。
第二节 CAD系统的硬件和软件1、典型的CAD系统基本硬件一般由主机、输入设备、输出设备和存储设备四部分组成。
2、计算机主要是指计算机的中央处理器CPU和内存储器两部分,它们是控制和指挥整个系统运行并执行实际运算、逻辑分析的装置,是系统的核心。
3、输入设备主要有键盘、光笔、鼠标器、数字化仪和图形扫描仪。
}与主机的标准端口RS-232C串口连接的有鼠标器、数字化仪和图形扫描仪。
主要作用是将字符、平面上或空间中点的坐标输入计算机,其基本功能是“定位”和“拾取”。
①“定位”是确定和控制光标在屏幕图形上的位置,②“拾取”是选取屏幕图形上的某一内容。
4、计算机的键盘分字符键、数字键和功能键三种。
5、光笔是一种检测装置,它能够将屏幕上的显示状态(明暗变化)转换为电信号,送给计算机。
6、鼠标器用来控制和移动光标在屏幕上的位置,有机械式和光电式之分。
数字化仪有电磁感应式、静电感应式、超声波式以及磁致伸缩式;其作用是输入图形、跟踪光标位置和选择菜单;数字化仪的典型指标是:分辨率、精度、重复精度、板的面积等。
》7、图形扫描仪是直接把图形扫描输入计算机中,以像素信息进行存储表示的设备;按颜色可分为单色扫描仪和彩色扫描仪;按所采用的固态器件可分为电荷耦合器件(CCD)扫描仪、MOS电路扫描仪、紧贴型扫描仪等。
8、CCD扫描仪的工作原理是:用光源照射原稿,投射光线经过一组光镜头射到CCD器件上,再经过模/数转换器、图像数据暂存器等,最终输入到计算机或者图形/文字输出设备。
9、常用的图形输出设备可分为两大类:(1)是与图形输入设备相结合,构成具有交互功能的可以快速生成和删改图形的显示设备;(2)是在纸或其它介质上输出的可以永久保存图形的绘图设备。
它包括显示设备和绘图设备。
10、显示设备包括图形适配器和图形显示器;从成像原理上有随机扫描式、存储管和光栅扫面式三种。
11、绘图设备包括:1)滚筒式绘图仪 2)平板式绘图仪 3)静电式绘图仪|12、滚筒式绘图仪是按插补原理进行的,绘图笔沿X或Y方向移动一步的距离称为步距,也叫脉冲当量,滚筒式绘图仪结构简单,价格便宜,易于操作,占地面积小,绘图速度快,但精度低。
13、平板式绘图仪其特点体积小,重量轻,价格低,但绘图速度、精度低。
14、静电式绘图仪的主要技术指标有:绘图速度、步距、绘图精度、绘图仪功能等。
15、数据存储设备主要指外存储器,是用来存放大量的暂时不用而等待调用的程序和数据的装置。
系统对存储设备的要求:一是存储量大,二是存取效率高。
磁盘有软磁盘和硬磁盘两种。
但由于磁带是顺序存取工作方式,不便于是随机访问的数据存储,故一般用于存储批量大、使用频繁的数据和用于备份保存数据。
16、CAD系统由硬件和软件两部分组成。
软件是实现CAD各项功能技术的核心;计算机软件是指与计算机操作使用有关的程序、规程、规则以其相关文档资料的总和。
17、CAD以软件可分为三类和起作用:|(1)系统软件系统软件是直接配合硬件工作并对其它软件起支撑作用的软件,主要指操作系统及各种计算机语言等;(2)支撑软件 CAD支撑软件是指在CAD系统中,支撑用户进行CAD的通用性功能软件;(3)专用软件专用软件是专门为适应用户特定使用条件需要而开发的软件。
18、系统软件包括操作系统、计算机语言、网络通信及管理软件和数据库及数据库管理软件;19、支撑软件包括基本图形资源软件、二维三维绘图软件、几何造型软件、工程分析及计算软件和文档制作软件。
第三节 CAD系统的图形处理1、最基本图素类型可分为两类:一类以直线线段为最基本图素,二类以点为最基本的图素。
…2、坐标系统分为世界坐标系(无界的)、设备坐标系(有界的)和规格化设备坐标系(有界的)。
3、常对二维或三维图形进行各种几何变换(平移、旋转、缩放等)和投影变换(多面正投影、轴测投影、透视投影等)。
无论哪种变换,只要保持图形上各特征点之间的连接关系不变而按一定的规律改变图形上各点的几何坐标,就可以得到经变换后的新的图形。
4、基本变换包括比例变换、压缩变换、对称变换、旋转变换和错切变换。
5、比例变换对图形以坐标原点为中心进行放大或缩小的变换,变换矩阵为()00000,0001aT d a b⎡⎤⎢⎥=≠≠⎢⎥⎢⎥⎣⎦a和b分别x和y方向的比例因子。
若a=b=1为恒等变换;若a=b1为等比放大变换,a=b1为等比缩小变换;若a b≠则变换后的图形产生畸变。
6、压缩变换 将二维图形压缩到某条坐标轴或者原点的变换;将图形压缩到x坐标轴上 变换矩阵为100000001T ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦;将图形压缩到y 轴上 变换矩阵为000010001T ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦;将图形压缩到原点上 变换矩阵为000000001T ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦。
7、对称变换 图形以坐标原点为中心对称于坐标原点或者某一条轴线的变换;—关于x 轴对称变换矩阵为100010001T ⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦;关于y 轴对称变换矩阵100010001T -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦关于原点对称的转换矩阵100010001T -⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦;对称于+45线对称时010100001T ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦;对称于-45线时010100001T -⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦8、旋转变换 在二维平面内,点或平面图形绕坐标原点旋转θ角的变换,且规定逆时针方向旋转为正,顺时针为负。
旋转的变换矩阵cos sin 0sin cos 001T θθθθ⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎣⎦。
9、错切变换 二维图形在某一个坐标轴方向的坐标值不变,而平行于另一个坐标轴的线倾斜θ角,或平行于两条坐标轴的线都倾斜θ角的变换;沿x 方向错切的变换矩阵10010001T c ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦;沿y 方向错切的变换矩阵10010001b T ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 沿x 、y 两个方向错切的变换矩阵1010001b T c ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 10、二维图形的变换矩阵a bp T c dq l ms ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦中a b c d ⎡⎤⎢⎥⎣⎦可实现图形的比例、对称、旋转、错切四种基本变换。
{}l m 的功能是实现平移变换,m l 、分别为x 、y 方向的平移。
[]s的作用是全比例变换;1s时等比例缩小;01s是等比例放大当1s=时则为恒等变换。
pq⎧⎫⎨⎬⎩⎭的作用是产生透视变换。
11、三维图形的几何变换矩阵a b c pd e f qTh i j rl m n s⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦式中a b cd e fh i j⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦为产生比例、对称、、旋转、错切四种基本变换;{}l m n为产生沿三个轴向的平移变换;{}s 为全比例变换,1s时等比例缩小;01s是等比例放大当1s=时则为恒等变换;{}Tp q r的作用是产生透视变换。
12、三维在比例变换中a,e,j分别为x,y,z三个方向的缩放系数。
》13、对称变换基本对称包括对坐标原点、坐标轴以及坐标平面的对称变换;原理:关不变,不关则变;例如对xoy坐标平面对称时除立体上各点的z坐标改变外,x,y坐标均不变故变换矩阵1000010000100001T⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥⎣⎦.14、旋转变换绕x轴旋转θ角。
立体绕x轴旋转时x坐标不变,y,z坐标变换,变换矩阵为10000cos sin00sin cos00001Tθθθθ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥⎣⎦。