第四章CAD(Drawing or Drafting)软件中的图形处理技 术、相关算法（思路）及软件界面、功能简介 CAD/CAM技术，最早始于CAD(Drawing.),CAD (Drawing)的发展，为今天广义上的CAD/CAM技术提供高 效的工具与手段；而今天CAD/CAM集成技术的发展又对其 提出新的要求及设想。 一个真实世界中的产品（对象）变成计算机内的数字化模 型，这是一个永恒的计算机应用问题之一。 一个产品最基本的信息是几何形状（图形）信息、结构 信息（拓扑）、材料信息等等。本章只限于图形信息（形状） 在计算机上最基本的处理技术及算法问题。 这里，计算机图形有两个概念：模型的屏幕显示[视图 单元（视图功能）]及模型本身[图形单元]，以及进一步的 图形显示控制（主视图、侧视图等等）和模型本身变换控制 (平移、旋转、放大等等)。图形处理技术将涉及这些问题
§4-1.CAD( Drawing)处理的基本知识 矢量图与位图(图形与图像) 矢量图图形由矢量单元经一定算法显示出来。(矢量单元为计算机内所记录的 形状、RGB颜色、灰度、线形等基本图形属性参数,根据显示要求出基本图 形)- Plotter矢量图、*.dwg,*iges, Flash动画矢量字 位图:由图形点、位信息构成的图。(图形点信息包括灰度、RGB色彩) Printer出位图、大jg,*bmp,*gi,点阵字(16X16,24X24等等) 图形软件应具备的功能及相关算法思路简介: 1.初始化功能 定义窗口大小、视区(P48有算法简介一王隆太) 作图区( Autocad中用Grid显示) 图层定义与操作(显示控制、输出控制等) 字形、单位、线型、底色、纸张、等( Autocad中还有图形空间与模型空间的设定 Photoshop中有画布 canvas的设定) 2.提供基本图元( Primitive)功能 点、线、多边形(P49有三角形的算法表示一王隆太)、矩形、圆、等 二维图元(如 AutOCAD的 Drawing工具面板提供)及球、立方体、圆柱 体等三维图元。 (Word, Photoshop等中提供二维图元)
3图形修改一编辑与变换( Autocad中有 Modify工具面 a.比例交换( Scale up&edo) n, Zoom in&out b.府称变换( Mirror) c.拉仲(错切)变化( Stretch) d.旋转变换( Rotate) e.移变换(Move, Translate) f.投影交换( Project) g透视变搀( Perspective)(以上变换,在王隆太书P75-85有相 关算法简介) h.图形截剪(Trim) i.布尔运算( Boolean Operation--Union, Subtract, Intersection) 作剖面线或域( Crosshatch、 Region) k.擦除(删除)( Erase、 Delete) 4.三维图形的真实化显示: a.消原(Hide) b.明培数应( Shade) c.阴影( Shadow)
5.图形文件的处理 a.保存(包括定时保存) b.输入( Import) c.输出( Export) d.另存为( Save as) e.块处理( AutoCaD的Bock操作) f宏命令( Macro对操作进行记录,以便重复调用) 6.交互功能 实现人机交互式完成图形建立
三.图形(模型)的生成方 法 1.二维图形的生成方法 a.轮廓线法( AutoCaD) b.图元并合发(三种布尔运算) c参数(变量)法(如MDT引入了约束的思想) d.由三维图自动生成二维图(投影变换) 2.三维模型的生成方法: a.线框 b.实体 c曲面( Surface) d.特征( Feature)
§4-2.(视窗操作系统中) CADraing软件的交互 操作一功能与用户界面设计特点 个软件系统在封装设计中,要考虑美观、易学、易用 (User- friendliness、兼容传统通用界面风格,能顺畅 地实现交互操作,让操作者深深感到“计算机是有思想 的、聪明的”。 下面就“交互技术及用户界面”问题,从程序设计者与使用 者两方面,作点说明。 交互技术 1.放大缩小与手移(Zoom&Pan):工程设计中的复杂结构,特 别需要这三个功能的协调。 2.命令提示行 3.选择物体时,应该有通过名称,或鼠标点到显示名称,来实现 正确的对象获取 4.层的管理:开、关、删除( Photoshop)、复制。 5.F1在线帮助。 6.快速显示与精细显示模式。如 AutoCaD中有 Regenerate,设计 过程用低显示精度,低分辨率。[3 dsma, Photoshop的288或 72像素( pixel)
用户界面 界面中一些术语:菜单、工具条、浮动面板、功能按 纽。 1.工具条的可管理性与能用时方可激活一开、关、移动,增大绘 图区。 2.伸缩式工具按钮:3DSMA中橫向工具栏可手移,右边工具钮 可通过“+-”打开与卷起 3.用户界面可定制:选项“ Preference”,UG,Pro/E中的环境设置 ( Visual environment),3 DSMAX中“ Customize”菜单。 4.定时保存功能 5.让软件适应人