华中科技大学大学CAD技术及应用第一部分CAD概论课件.ppt

题外话 本课程目的 CAD的共性基础技术： 1）设计对象（产品）的表达及显示原理（图形学内容） 2）二维CAD系统的基本原理 3）三维CAD系统的基本原理 4）CAD系统部分关键技术 CAD课程学习要求 本科生 了解CAD基本原理 学会一种CAD软件 为今后专业化二次开发奠定基础 参考书目 《计算机辅助设计技术与应用》，殷国富，科学出版社 《计算机图形学》，孙家广，第三版 《自由曲线曲面造型技术 》，朱心雄 《计算机辅助与非均匀有理B样条》，施发中 《CAD/CAM/CAE》系统原理，Kunwoo Lee CAX论坛 / 软件评价、使用心得、作品展示…… 本讲内容 1．CAD技术概述 2．CAD的发展历程 3．CAD系统组成 4．CAD标准介绍 5. CAD发展趋势 6．CAD系统选型原则 7. 典型系统介绍 8．CAD设计应用实例 我国制造业信息化工程 CAD中心简介 CG 与 CAD 的异同 CG：研究物体几何对象的计算机图形信息的表达、输入、存储、显示、输出、检索及运算等。以显示效果为目标，侧重研究共性的显示技术，工程设计背景考虑不是重点。如：科学数据可视化，物体（或场景）的渲染显示效果 。大致有以下内容： 1）图形的输入方法 2）图形的内部表达及数据结构 3）产生图形的算法 4）图形的变换及运算 6）图形描述语言 7）图形软件的标准化 CAD：研究某一设计对象的计算机表达、显示，设计计算与分析，更侧重专业对象的设计应用工具的强大与使用的方便（CG是其图形显示基础）。 如：通用二维CAD、三维CAD工具，机械设计工具（飞机、汽车设计工具）等。主要研究内容： CAD图形交互处理技术 工程设计对象的表达技术 工程计算与分析技术 数据交换与集成共享技术 产品数据管理与过程管理 CAD作用 可重用性好，效率高（对拷贝进行简单修改） 信息、知识及资源共享（通过网络） 支持协同产品开发（通过网络），多学科专家协作 3D设计更直观，能直接进行产品性能分析与优化，有利提高产品质量 提供复杂计算，计算精度高，减轻设计强度 有利于产品全生命周期的信息集成 u?过去生产一个大规模集成电路芯片，要花两年时间，用CAD只要两周即可完成； u?美国道格拉斯公司生产F15战斗机，用CAD技术试制第一架飞机便解决了发动机气道和机舱密封等关键问题； u?英国的三叉戟飞机比美国的波音747飞机早开工，却晚一年完成，其原因就是美国的747采用了CAD技术； u 美国GM公司汽车设计中应用CAD技术，使新型汽车的设计周期由5年缩短为3年，新产品的可信度由20％提高到60％； u?以前波音公司的飞机维修手册最在一起有3米多厚，而现在一张光盘上可储存l000多张图样信息。 1．CAD技术概述 2．CAD的发展历程 3．CAD系统组成 4．CAD标准介绍 5. CAD发展趋势 6．CAD系统选型原则 7. 典型系统介绍 8．CAD设计应用实例 我国制造业信息化工程 CAD中心简介 1．CAD技术概述 2．CAD的发展历程 3．CAD系统组成 4．CAD标准介绍 5. CAD发展趋势 6．CAD系统选型原则 7. 典型系统介绍 8．CAD设计应用实例 我国制造业信息化工程 CAD中心简介 软件组成： CAD系统层次架构 CAD系统层次架构 系统软件 支撑软件 应用软件 1．CAD技术概述 2．CAD的发展历程 3．CAD系统组成 4．CAD标准介绍 5. CAD发展趋势 6．CAD系统选型原则 7. 典型系统介绍 8．CAD设计应用实例 我国制造业信息化工程 CAD中心简介 4、 CAD标准 为什么需要标准？ 需要哪些标准？ 输入输出设备的接口 与操作系统的接口 CAD系统间的交换 系统集成接口？？ 向高级语言提供相应的接口程序(函数库)，以实现图形向设备的输出 依赖于所用的操作系统的图形接口 Borland C++的DOS版提供BGI接口 Windows的GUI提供与设备无关的绘图函数 UNIX操作系统由具有统一接口的Xlib库 统一不同硬件环境和操作系统平台下的接口 GKS、PHIGS、GL/OpenGL、DirectX CAD数据交换标准 为了满足不同CAx应用系统之间对工程产品数据模型的交换、共享需要，制订了图形(产品)信息交换标准 事实标准? 国际标准化组织ISO制定产品数据模型转换标准STEP 克服IGES存在的问题，扩大转换CAD/CAM系统中几何、拓扑数据的范围 产品数据模型覆盖产品整个生命周期，全面定义了产品所以得数据单元，包括设计、分析、制造、测试、检验零部件或机构所需的几何、拓扑、公差、关系、属性和性能等数据 针