4.1二维CAD系统技术与小型CAD系统开发简介.ppt

橡皮筋及拖动 鼠标事件（按下，移动，释放） “异或”模式——恢复屏幕背景颜色 鼠标移动事件：擦除源实体，画新实体 文件保存与打开 文档序列化与反序列化 cad文件的DXF转换 Undo/Redo 显示实体的原则：每个实体，显示不超过当前操作数的最大一个未作删除标记的版本。 当前操作数 实体操作数 实体集存储数据结构 Undo过程：当前操作数减1 Redo过程：当前操作数加1 本章思考题： 上机练习： 以绘制多边形填充（或剖面线）为例，从交互的简捷性、用户的易用性、功能的完善性、功能的易学性等方面考虑如何设计该功能，并在现有的VCAD系统上实现。 1、结合你熟悉的软件系统，指出该系统使用了那些交互技术。 2、根据你使用CAD软件的经验，你认为CAD系统的那些功能最实用，那些功能最不方便，你希望如何改进。 3、结合现有CAD软件，了解CAD软件用户的界面设计原则。 谢谢大家！ 感谢您的观看！ 第4讲 二维CAD系统技术及小型CAD系统开发简介 华中科技大学机械学院CAD中心 王书亭 wangst@mail.hust.edu.cn 主要内容 功能分析 体系结构 关键技术 交互技术 VCAD介绍 5.1 功能需求 集设计、计算与绘图于一体，实用化程度高；符合国家有关机械设计的标准；全汉化界面、多级弹出式菜单、图标菜单及对话框等接口形式；提示醒目，操作简单，容错能力强，适合从事机械设计的人员使用。 辅助工程绘图 零件计算与分析 汉字标注 　 装配图自动消隐和明细表自动生成 基于尺寸驱动的参数化设计 交互式参数化零件建库工具 智能尺寸标注与符号标注 参数化标准件、常用件、夹具零件库 简图符号库 多种信息查询 图号编码与管理 …… Windows、TCP/IP协议、DBMS 基本图形定义 基础算法库 交互界面工具 图形库管理 图形编辑管理 图形显示管理 文件输入输出 内存数据管理 二次开发接口 数据库 专业应用开发工具 尺寸 标注 工具 设计 计算 工具 标准件库 工具 专业 符号 工具 查询管理 工具 协同管理 工具 工艺设计 工具 5.2 体系结构 参数化管理 通用层 专用层 数据层 5.3 部分关键技术 1）基本图形生成（图形学） 2）图形的基础算法（图形学） 3）参数化技术 4）内存管理技术 5）二次开发技术 6）通用图形库技术 1）基本图形生成（图形学） 直线、圆弧、曲线、字符及其它组合图形的生成与显示算法等 关键在于：效率和稳定性 2）图形的基础算法（图形学） 1）基本数学运算：如矢量计算、矩阵运算、方程求解、插值计算等 2）图形基本算法：如填充算法、相交计算、裁剪算法、曲线离散等 3）度量、物性计算：如长度、角度、距离、面积、质量等 4）几何验证算法：如是否平行、垂直、相交、干涉及包容性等判断检验等 关键在于：效率和稳定性 3）参数化技术 提供方便的尺寸定义及图形的参数驱动技术，用户可高效绘制、修改图形。 参数化（Parametric）设计也叫尺寸驱动（ Dimension-Driven），是CAD技术在实际应用中提出的课题，它不仅可使CAD系统具有交互式绘图功能，还具有自动绘图的功能。 目前参数化技术大致可分为如下三种方法：（1）基于几何约束的数学方法；（2）基于几何原理的人工智能方法；（3）基于特征模型的造型方法。 其中数学方法又分为初等方法（Primary Approach）和代数方法（Algebraic Approach）。 a b d c e 参数化管理工具 1）约束定义工具：如共点、共线（同轴）、共面、平行、垂直、距离、角度等 2）约束求解算法：约束分解、求解序列规划、数值迭代求解、推理求解等 3）变量驱动管理（变量表） 能够检查出约束条件不一致，即是否有过约束和欠约束情况出现。 算法可靠，即当给定一组约束和物体的拓扑描述后能够解出存在的解。 交互操作的求解速度要快，每一步设计操作都能得到及时的响应。 在构造形体的过程中允许修改约束。 应能容许广泛的尺寸约束类型并且容易为某些特殊应用加入新的约束类型。 能适用于二维和三维几何造型的需要。 能处理常规CAD数据库中的图样，必要时允许人工干预。 参数化设计的基本要求： 4）内存管理技术 内存的分配、访问、碎片收集整理 关键在于访问效率，大内存的管理，避免内存泄露 开发工具的选择 内存管理对系统影响巨大，直接运行影响效率 例如：部分软件运行多次后，速度明显变慢，必须重新启动计算机 目前，unix操作系统仍然比windows稳定，其内存管理和系统资源管理更稳定（当然windows历史更短一些）