計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)（高等學(xué)校教材）

1 緒論 1
1.1 CAD技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用 1
1.1.1 CAD技術(shù)的發(fā)展歷程 1
1.1.2 CAD技術(shù)的應(yīng)用 3
1.2 CAD系統(tǒng)的軟件 4
1.2.1 CAD系統(tǒng)軟件 4
1.2.2 CAD支撐軟件 5
1.2.3 CAD應(yīng)用軟件 6
1.3 CAD系統(tǒng)的硬件 6
1.3.1 微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)介 7
1.3.2 圖形輸入設(shè)備 8
1.3.3 圖形輸出設(shè)備 9
1.3.4 CAD局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 10
1.4 CAD系統(tǒng)組成 10
1.4.1 CAD系統(tǒng)的分類(lèi) 11
1.4.2 CAD系統(tǒng)的選型原則 13
1.4.3 微機(jī)CAD系統(tǒng)的典型配置 13
2 基本圖形生成方法 14
2.1 直線(xiàn) 14
2.1.1 生成直線(xiàn)的常用算法 14
2.1.2 直線(xiàn)屬性 19
2.2 二次曲線(xiàn) 21
2.2.1 圓弧和橢圓弧的擬合法 21
2.2.2 二次曲線(xiàn)的參數(shù)擬合法 26
2.3 字符 31
2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)代碼法產(chǎn)生字符 31
2.3.2 字符屬性 32
2.4 區(qū)域填充和多變性的掃描變換 33
2.4.1 簡(jiǎn)單的逆歸算法 34
2.4.2 多邊形的掃描變換 36
2.4.3 區(qū)域填充屬性 39
習(xí)題 40
3 自由曲線(xiàn)和自由曲面 41
3.1 基本概念 41
3.1.1 曲線(xiàn)和曲面的數(shù)學(xué)表示 41
3.1.2 基本術(shù)語(yǔ) 41
3.2 自由曲線(xiàn) 42
3.2.1 Hermite曲線(xiàn) 42
3.2.2 Bezier曲線(xiàn) 44
3.2.3 B樣條曲線(xiàn) 47
3.3 自由曲面 50
3.3.1 雙線(xiàn)性參數(shù)曲面 51
3.3.2 Coons曲面片與雙三次參數(shù)曲面片 51
3.3.3 Bezier曲面 55
3.3.4 B樣條曲面 56
3.3.5 曲面片的連續(xù) 56
習(xí)題 57
4 圖形裁剪與圖形變換 58
4.1 坐標(biāo)系 58
4.1.1 坐標(biāo)系分類(lèi) 58
4.1.2 坐標(biāo)變換過(guò)程 59
4.2 窗口視圖變換 59
4.2.1 窗口與視區(qū) 59
4.2.2 窗口和視區(qū)的變換 60
4.3 圖形裁剪 62
4.3.1 點(diǎn)與字符的裁剪 62
4.3.2 直線(xiàn)段裁剪 62
4.3.3 多邊形裁剪 66
4.4 圖形變換的方法 68
4.4.1 點(diǎn)的向量表示 69
4.4.2 點(diǎn)的齊次坐標(biāo)表示 69
4.4.3 變換矩陣 70
4.5 二維圖形的幾何變換 71
4.5.1 二維圖形的基本變換 71
4.5.2 二維圖形的組合變換 76
4.6 三維圖形的幾何變換 78
4.6.1 三維圖形的基本變換 78
4.6.2 逆變換 82
4.6.3 三維圖形的組合變換 82
4.7 投影變換 84
4.7.1 正平行投影變換 84
4.7.2 透視投影變換 87
習(xí)題 89
5 交互技術(shù)和圖形標(biāo)準(zhǔn) 90
5.1 交互任務(wù)與交互技術(shù) 90
5.1.1 交互任務(wù) 90
5.1.2 交互輸入技術(shù) 92
5.1.3 交互控制技術(shù) 93
5.1.4 拾取圖形 94
5.1.5 輸入控制方式 95
5.2 用戶(hù)接口 95
5.2.1 用戶(hù)界面 95
5.2.2 交互接口 99
5.3 交互系統(tǒng)的構(gòu)造 102
5.3.1 交互式用戶(hù)接口的設(shè)計(jì)目標(biāo) 102
5.3.2 交互式用戶(hù)接口的設(shè)計(jì)步驟 103
5.3.3 交互式用戶(hù)接口的表現(xiàn)形式 103
5.3.4 交互式用戶(hù)接口常見(jiàn)的工作方式 104
5.3.5 交互式用戶(hù)接口的實(shí)現(xiàn)方式 104
5.4 計(jì)算機(jī)圖形軟件標(biāo)準(zhǔn) 104
5.4.1 圖形核心系統(tǒng)GKS和GKS-3D 105
5.4.2 交互圖形系統(tǒng)PHIGS 105
5.4.3 OpenGL簡(jiǎn)介 106
習(xí)題 106
6 三維幾何造型技術(shù) 108
6.1 幾何造型概述 108
6.1.1 幾何造型的定義 108
6.1.2 三維幾何造型的發(fā)展概況 108
6.1.3 三維幾何造型在CAD中的應(yīng)用 108
6.2 幾何造型系統(tǒng)的三種模式 109
6.2.1 線(xiàn)框模型（Wireframe Model） 109
6.2.2 表面模型（Surface Model） 110
6.2.3 實(shí)體模型（Solid Model） 112
6.3 三維實(shí)體表示方法 114
6.3.1 實(shí)體幾何構(gòu)造法（CSG：Constructive Solid Geometry） 114
6.3.2 邊界表示法（B-rep：Boundary Representation） 118
6.3.3 掃描表示法 121
6.3.4 其他表示法 122
6.4 特征造型 123
6.4.1 特征的定義 124
6.4.2 特征的分類(lèi) 124
6.4.3 參數(shù)化特征造型 125
習(xí)題 126
7 工程數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述 127
7.1 數(shù)表的程序化 127
7.1.1 數(shù)表的類(lèi)型 127
7.1.2 簡(jiǎn)單數(shù)表的程序化 129
7.1.3 列表函數(shù)數(shù)表的程序化 130
7.2 線(xiàn)圖的程序化 134
7.2.1 線(xiàn)圖的類(lèi)型 134
7.2.2 線(xiàn)圖的數(shù)表化處理 135
7.2.3 直線(xiàn)圖的公式化處理 135
7.2.4 曲線(xiàn)擬合 137
7.3 數(shù)據(jù)文件 140
7.3.1 文件組織形式 140
7.3.2 數(shù)表文件化 141
7.4 機(jī)械CAD中常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 143
7.4.1 基本概念 143
7.4.2 線(xiàn)性表 144
7.4.3 棧 147
7.4.4 樹(shù) 147
7.4.5 二叉樹(shù) 149
7.5 工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 150
7.5.1 工程數(shù)據(jù)類(lèi)型和數(shù)據(jù)模型 150
7.5.2 工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的概念 151
7.5.3 工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的構(gòu)成方法 152
7.5.4 工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn) 152
7.5.5 數(shù)據(jù)庫(kù)在機(jī)械CAD中的應(yīng)用 153
習(xí)題 154
8 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件 156
8.1 AutoCAD2004簡(jiǎn)介 156
8.1.1 AutoCAD2004的啟動(dòng)及主要功能 156
8.1.2 AutoCAD2004的工作界面介紹 158
8.2 AutoCAD2004繪圖環(huán)境設(shè)置及輔助繪圖工具 160
8.2.1 AutoCAD2004繪圖環(huán)境設(shè)置 160
8.2.2 繪圖線(xiàn)型、線(xiàn)寬、顏色及圖層 161
8.2.3 AutoCAD2004繪圖輔助工具 164
8.3 二維圖形繪制及圖形編輯 167
8.3.1 二維圖形繪制 167
8.3.2 二維圖形編輯 169
8.3.3 圖案填充 171
8.3.4 尺寸標(biāo)注 172
8.4 三維圖形繪制 174
8.4.1 設(shè)置三維繪圖環(huán)境 174
8.4.2 繪制三維點(diǎn)與三維線(xiàn) 176
8.4.3 繪制曲面 177
8.4.4 繪制實(shí)體 178
8.4.5 編輯與渲染三維圖形 180
8.5 AutoCAD2004的其他功能 185
8.5.1 設(shè)計(jì)中心 185
8.5.2 圖紙的布局 185
8.5.3 AutoCAD2004的Internet功能 186
8.6 零件圖的繪制 186
8.6.1 創(chuàng)建樣板文件 186
8.6.2 繪制零件圖 193
8.6.3 定義圖塊 199
習(xí)題 200
參考文獻(xiàn) 201