计算机辅助设计(二)10.31
工程认证《计算机辅助设计》课程教学大纲
工程认证《计算机辅助设计》课程教学大纲课程简介本课程是专为工程认证研究者设计的，旨在提供计算机辅助设计方面的基础知识和技能。
通过研究本课程，学员将能够掌握计算机辅助设计软件的基本操作和应用，为将来在工程设计领域取得认证打下坚实的基础。
课程目标通过研究本课程，学员将能够达到以下目标：1. 掌握计算机辅助设计软件的基本操作技能；2. 理解计算机辅助设计的基本原理和概念；3. 能够使用计算机辅助设计软件进行工程设计、制图和模拟；4. 将所学知识和技能应用于实际项目中，解决工程设计问题。
课程内容1. 计算机辅助设计概述- 计算机辅助设计的定义和发展历程- 计算机辅助设计软件的分类和应用领域2. 计算机辅助设计软件基础操作- 软件界面和工具栏的介绍- 绘图和编辑基本图形- 数据输入和查询操作- 图层管理和属性设置3. 计算机辅助设计原理和技巧- 坐标系和尺度的应用- 图形变换和缩放技巧- 二维图形绘制和编辑技巧- 三维模型的创建和编辑技巧4. 工程设计及模拟- 工程设计流程和方法- 工程模型的创建和分析- 工程模拟和优化5. 实践项目- 完成一个实际工程设计项目，包括设计、绘图和模拟评估方式本课程的评估方式包括学员的课堂表现、作业完成情况和实践项目的质量。
具体评估标准将在课程开始前由教师提供。
参考资料- 《计算机辅助设计基础教程》- 《计算机辅助设计软件应用实例》- 课程相关手册和教材以上是《工程认证《计算机辅助设计》课程教学大纲》的内容概述。
希望通过本课程的学习，学员能够掌握计算机辅助设计的基本知识和技能，为将来在工程设计领域的认证做好准备。
《计算机辅助设计(2)(SU)》课程教学大纲
《计算机辅助设计(2)(SU)》课程教学大纲
二、课程目标
通过本课程的学习，学生应具备以下几方面的目标：
1了解设计软件SketchUP的特点和应用领域。
2.掌握设计软件SketChUP的绘图环境、操作命令、绘图命令、编辑命令以及辅助命令。
3.掌握设计软件作SketChUP景观建模的全流程。
4.在掌握操作命令基础上，通过对设计案例的实践应用操作，进一步强化软件的操作技能。
5.具备综合的软件操作能力、空间想象与空间组织能力，能够通过该软件充分表达出自己的设计意图并能独立完成设计模型的制作。
6、掌握该软件的基本操作命令，并具备终身学习的意识和能力。
五、课程建议教材及主要参考资料
1.建议教材
于晓亮、史亮编著.草图大师SketChUP环境艺术设计应用教程》，辽宁教育出版社，2012年
2.主要参考书
1.麓山文化编著.《园林景观设计SketChIJP2015从入门到精通》，机械工业出版社，2015年
2.农春妮、农伟、肖游东编著.《SketchUp景观艺术设计教程》，清华大学出版社,2007年
3.王芬编著.《SketchUP园林景观设计项目实践》，人民邮电出版社，2012年版。
4.胡浩、欧颖编著.《Sketchup的魅力：园林景观表现教程》，华中科技大学出版社，2010年版。
湖北师范学院美术学院课程用表20112
计算机辅助工业设计王莹
09级
下午
0901国画11101
材料研究李广南
工笔技法
艺术实践（二）曾超朱强朱玲玉
工笔技法陈媛媛
写意技法李广南
0902油画11304/11305
素描王钟
艺术实践（二）王钟李杰
油画风景夏武
油画古典技法余海棠
0903插图6601
计算机辅助设计王勇刚
艺术实践（二）龙舟君郑超
平面构成王莉莉
201115工业设计3404
军训
素描洪新发
摄影刘宏晖
平面构成王莉莉
水粉郭喜安
201116工业设计3407
军训
素描何盛文
摄影刘宏晖
平面构成王莉莉
水粉洪新发
2010级上午
201001国画6201
专业素描（一）何盛文
版画胡建清
油画洪新发
工笔画基础刘玉
写意技法刘玉
201002国画6303
油画范安翔
字体设计朱华
图形创意任怡
卡通设计童斌
201013艺术设计4205
立体构成郑惊涛
装饰图案任怡
字体设计蔡妮娜
图形创意蔡妮娜
卡通设计任怡
201014艺术设计6204
装饰图案李杰
立体构成孔庆君
字体设计高锦峰
卡通设计童斌
图形创意张鸿博
201015艺术设计6304
装饰图案蔡妮娜
立体构成郑惊涛
字体设计高锦峰
卡通设计姚菁
201102美术学偏3302
军训
素描丁建武
水粉胡建清
平面构成张鸿博
摄影郑超
201103美术学物501
军训
平面构成郑惊涛
计算机辅助设计的基础和进阶流程
计算机辅助设计的基础和进阶流程计算机辅助设计（Computer Aided Design, CAD）是指运用计算机技术对产品进行设计、分析、制图等操作的一种工具软件。
随着科技的发展，计算机辅助设计已经成为了现代制造业的重要组成部分，赋予了设计师更多的自由创作空间。
那么，什么是计算机辅助设计的基础和进阶流程呢？一、计算机辅助设计的基础1. 软件操作：计算机辅助设计软件是实现辅助设计的基础，因此对软件的操作熟练度、技术和理论知识的掌握是非常重要的。
目前市场上流行的CAD软件有AutoCAD、CATIA、Pro/ENGINEER、SolidWorks等等。
2. 建模技巧：建模技巧是设计师必须具备的基础技能。
其包括把握在三维空间中构建模型的技巧、掌握基本图形的构成及其变换方法、对于复杂图形分析与构建等。
会使用不同的建模方式，如实体建模、曲面建模、草绘建模等。
3. 材料知识：材料知识的掌握可以帮助设计师选择正确的材料以及使用相应的工具进行模型的打造。
如了解常见的塑胶、金属材料的特点及其施工方法，可以精准选择适用的工具和操作技巧。
二、计算机辅助设计的进阶流程1. 设计思路：将要设计的产品需要进行详细的分析和研究，确定设计的技术要求和实现的需求。
设计师需要充分了解客户的需求和市场的情况，并制定合适的设计思路。
2. 设计方案：设计方案是依据设计思路制定的方案，根据情况的变化进行调整和优化，以保证设计的合理性和可行性。
根据不同的设计需求，制作不同的草图和实体模型。
3. 模型制作：利用计算机辅助设计软件进行模型的制作和建模。
根据之前确定的技术要求，使用不同的建模技术进行塑造，提升模型的精度和质量。
4. 分析和评价：对设计出的模型进行分析和评价，在此过程中可以通过模拟运行、受力分析、优化设计等等方式提出改进建议。
5. 工程应用：将设计好的模型进行固化并进行下一步加工，此时需要遵循制定的生产流程，并保证产品的质量。
三、设计师需要的技能1. 熟练使用计算机，掌握常见的CAD软件，了解其他相关的设计工具和软件。
计算机辅助设计书
计算机辅助设计书计算机辅助设计（Computer-Aided Design，简称CAD）是一种应用计算机技术来辅助完成设计工作的方法。
它利用计算机软件、硬件和图形处理技术，可以在数字环境中进行各种设计活动，大大提高了设计效率和精度。
本文将详细介绍计算机辅助设计的原理、应用领域以及优势，以及对设计行业的影响与前景。
一、计算机辅助设计的原理及技术计算机辅助设计的原理是基于计算机系统能够对图形进行处理和分析。
其主要技术包括：图形输入和输出技术、图像处理和分析技术、数据库和信息管理技术、图形用户界面技术等。
首先，图形输入和输出技术是计算机辅助设计的基础。
通过输入设备如鼠标、键盘、绘图板等将设计师创意转化为数字数据，并通过输出设备如显示器、打印机等将设计结果呈现出来。
其次，图像处理和分析技术使得计算机能够对设计图像进行处理和分析。
例如，可以通过图像平滑、边缘检测、颜色分析等技术对设计图像进行处理和优化。
另外，数据库和信息管理技术为设计师提供了丰富的设计元素和材料库，方便设计师快速获取所需的图形和信息。
最后，图形用户界面技术使得设计师可以通过直观的图形界面和交互手段来完成设计任务，提高了设计的可视化和用户友好性。
二、计算机辅助设计的应用领域计算机辅助设计广泛应用于各个领域，包括建筑设计、工业产品设计、电子电路设计、汽车设计、航空航天设计等。
在建筑设计领域，计算机辅助设计可以帮助建筑师进行三维建模、平面布局、装饰设计等，提高设计效率和精度，同时还可以进行空间分析、材料优化和结构模拟等。
在工业产品设计中，计算机辅助设计可以实现虚拟样机制作、工艺分析、流体仿真等。
设计师可以通过CAD软件进行产品的可视化设计和优化，同时可以进行工程性能分析和制造工艺优化。
在电子电路设计中，计算机辅助设计可以实现电路图绘制、电子元件库管理、模拟仿真等。
设计师可以通过CAD软件进行电路的可视化设计和分析，帮助提高电子电路的可靠性和性能。
计算机辅助设计
计算机辅助设计(CAD)技术，作为电子信息技术的一个重要组成部分，是促进科研成果的开发和转化，促进传统产业和学科的更新和改造，实现设计自动化，增强企业及其产品在市场上竟争能力加速国民经济发展和国防现代化的一项关键性高新技术，也是进一步向计算机集成制造(CIMS)发展的重要技术基础.从广义上说，CAD技术包括二维工程绘图、三维几何设计、有限元分析、数控加工、仿真模拟、产品数据管理、网络数据库以及上述技术(CAD/CAE/CAM)的集成技术等。
CAD应用工程是与CAL)技术研究开发、推广应用相关的高新技术密集的大型系统工程。
CAD应用工程的实施标志着我国在“企业信息化、信息企业化”的大道上取得了长足的发展。
CAD技术的使用使产品和工程设计、制造的工作内容和方式发生了根本性变革，这一技术成为工业发达国家制造业保持竞争优势、开拓市场的重要手段。
随着计算机性能成数最级的提高，其价格成倍地下降；随着网络通讯的普及化、信息处理的智能化、多媒体技术的实用化；CAD技术的普及应用越来越广泛，越来越深入，CAD技术正向着开放、集成、智能和标准化的方向发展。
90年代以来，从事科研和应用开发CAD的技术人员认识到，要让CAD技术成为生产力，关键是让设计人员都用上、会用CAD系统。
国家科委确定以“甩图板”的工程目标来实现绘图设计自动化作为推广应用CAD技术的突破口，今天，许多地方、企业己经推广了CAD，取得了较好的效果，但也还存在一些问题值得探讨。
1 引起设计革命的CADCAD是目前计算机应用中最活跃的领域一股的设计业务主要包括研究开发设想、产品基本设计、成本估算、设计制图以及为设计而进行的辅助工作(如产品调研、为设计而接受继续教育、参加有关的学术会议等)首先从占设计时间40%的制图入手，计算机辅助制图不但作为一种减轻设计者劳动的方法，而且引出一场“设汁革命”。
CAD使设计工作产生了如下的变革：①使设计工作深入到前所未有的深度：②提高图纸设计的速度和质量；③简化设计过程，计算机与产品标准数据库连接后，所有己纳入标准的零部件设计都可实现计算机自动给图，设计者只需告诉计算机所采用的标准参数就可以了：④设计仿真和设计检验，利用CAD的三维图形功能，可在计算机屏幕上模拟出所设计产品的外形状态，在设计之初就对产品进行优化，在新产品试投产前，就可以对其制造过程中的结构、加工、装配、装饰和动态特征进行分析和检验，从而提高了产品设计的一次成功性；⑤设计与制造的紧密结合，如前所述，CAD的设计数据既可用于设计仿真 CAE，也可以通过数据传输系统与数控加工设备联结，将设计数据直接用于产品的加工，即CAM、CAD可自动完成从设计到加工程序的转换。
名词解释 计算机辅助设计
名词解释计算机辅助设计
计算机辅助设计（Computer-Aided Design，CAD）是利用计算
机技术来辅助进行设计工作的过程。
它涵盖了广泛的领域，包括工程、建筑、制造业、航空航天等。
CAD系统允许设计师使用计算机
软件来创建、分析、修改和优化设计。
这些系统通常包括绘图工具、建模工具和分析工具，使设计师能够在虚拟环境中进行设计和测试，以便更快速、更准确地实现他们的设计理念。
CAD的优势包括提高设计效率、减少错误、方便修改和更新设计、提高设计质量、节约时间和成本等。
设计师可以使用CAD软件
创建精确的三维模型，进行虚拟装配和测试，以及进行性能分析和
优化。
这些功能使得CAD成为现代设计过程中不可或缺的工具。
CAD系统的发展经历了从二维设计到三维设计的转变，现在的CAD软件已经具备了强大的三维建模和仿真功能。
此外，随着虚拟
现实和增强现实技术的发展，CAD系统还可以与这些技术结合，为
设计师提供更直观、更沉浸式的设计体验。
总的来说，计算机辅助设计是利用计算机技术来辅助实现设计
过程的一种方法，它在现代工程和设计领域扮演着至关重要的角色，
为设计师提供了强大的工具和资源，以更高效、更精确地实现他们的设计目标。
2计算机辅助设计
2000⎛⎫⎪⎝⎭Σ12r σσσ⎛⎫⎪ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭∑()HHVA A V =()()1212,,n rn n r ⨯⨯-=∈∈C CV V V V V 将V 矩阵分块:,H⎛⎫⎪⎝⎭Σ0A =U V 0011=-1U AV Σ令rm ⨯∈C210,H=U U 再取U 2∈C m ×(m -r )为U 1的标准正交补,即做()12,m m ⨯=∈CU U ,U AV 1的列相互正交;AV 2=0;H =U U IH11V U A ∑=②①③④⑤(),i σ=A 1,2,,i r=其中11H rU U =I 且满足矩阵A 的奇异值分解步骤:,∑⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=000110101A 例1 求矩阵的奇异值分解。
计算矩阵=A A T()Hλ=det I A A -()()31--=λλλ解求解次序为:,V 。
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计算机辅助设计(二)课程教学要点前言部分一、该部分教学内容PS7.0 、Word 、PPT、Excel二、教学进度计划（13~19共7周）1、CAD强化内容及PS基本知识；2、PS工具箱命令使用技巧；3、PS图形编辑命令；4、PS图层设置技巧；5、PS二维平面图渲染作业三、课程考核考勤（30%）+ 作业（40%）+上机考试（30%）= 课程成绩四、需强调的几个问题1、正确认识计算机辅助设计；2、要“熟”不要“会”；第一部分CAD强化内容及PS基本知识一、CAD强化内容1、CAD快捷键使用；2、CAD三维绘图基础；视图设置、UCS坐标系设置、布尔运算、三维绘图实例；3、外部图形在CAD中插入及CAD图形的输出；4、最常用命令使用技巧；二、PS基本知识（一）PS中的几个重要概念1、图形类型矢量式图像、位图式图像（点阵式）：2、位图式图像格式BMP、JPG、EPS 、GIF、TIF、PSD、PDF等3、分辨率：单位长度上所含像素的多少图像分辨率、设备分辨率、屏幕分辨率等（二）桌面环境1、菜单和命令2、对话框3、图像窗口4、工具箱和工具栏40余种工具命令，TAB键作用5、控制面板共14个控制面板：F5、F6、F7、F8、F96、状态栏ALT配合鼠标使用（三）图像窗口操作1、标准屏幕模式；带菜单栏的全屏模式、全屏模式2、切换键“F”3、缩放图像：CTRL+“+、—”（四）辅助工具使用1、标尺CTRL+R：控制标尺显示2、网格3、参考线4、度量工具：F8辅助三、文件基本操作命令（一）打开及新建文件1、双击桌面或Ctrl +O：打开文件2、Ctrl +双击：新建文件3、ALT+双击：以指定方式打开文件（二）保存文件1、Ctrl +S：直接保存2、Ctrl + Shift +S：另存（三）关闭文件1、Ctrl +W：第二部分：工具箱命令使用一、对象选取（一）选框工具——M1、矩形2、椭圆（二）套索工具——L1、常规套索要点：（1）按ESC键取消；（2）Delete键配合使用2、多边形套索要点：（1）按ESC键取消；（2）Shift键、Delete键配合使用；3、磁性套索要点：（1）按ESC键取消；（2）Shift键、Delete键配合使用；（3）属性栏调整（三）魔棒工具——W要点：选择颜色相近的区域；二、选区控制（一）增、减选区范围1、增（连续选择）：Shift +对象选取工具实例演示：矩形工具、套索工具、魔棒工具；2、减（减少选区）：Alt +对象选取工具实例演示：矩形工具、套索工具；（二）编辑选区1、反选选区：Shift + Ctrl + I2、羽化选区：Alt + Ctrl + D3、移动选区：方法一：上、下、左、右键控制（精确移动）；方法二：鼠标移动到选区内拖动；4、选区自由变换快捷键：Ctrl + T5、取消选区快捷键：Ctrl + D6、其它重要快捷键取消操作：Ctrl + Z；全选：Ctrl + A三、移动工具——V功能：（1）移动对象（也可利用上、下、左、右键精确移动）；（2）复制对象：Alt + 拖动（移动状态下）；四、裁切工具——C五、前景色与背景色设置（1）利用吸管工具辅助：（2）拾色器选取：六、区域填充（1）前景色填充：Alt + Delete（2）背景色填充：Delete七、画笔工具（B）（1）画笔工具与铅笔工具使用技巧：笔粗细设置、特效设置、Shift键的配合使用；八、切片工具（1）功能：简单来说就是将一个大图片分成无数个小图片，这样用到网页上时可以提高图片显示速度。
（2）操作技巧：切片划分、显示控制、切片保存九、修复工具（J）（1）修复画笔工具使用技巧：按住Alt键确定取样点，点击需修复的区域；（2）修补工具使用技巧：先把你需要修复的地方勾选出来，然后将鼠标位置放在区域内部，按住鼠标左键不松开直至拖到图片的另外一个区域（所说的另外区域就是你想让图片修复的地方变成的目标区域）。
（3）颜色替换工具使用技巧：略十、图章工具（1）仿制图章工具使用技巧：利用Alt键确定取样点，再操作（类似修复画笔工具）；（2）图案图章工具使用技巧：先定义图案，再利用已定义的图案填充指定区域；十一、橡皮擦工具（1）普通橡皮擦工具：同删除（Delete）一样，擦出后为背景色；（2）背景橡皮擦工具：不常用（3）魔术橡皮擦：指定区域擦除十二、渐变工具（G）使用要点：渐变模式、渐变方向十三、模糊工具十四、加深与减淡工具（O）操作演示：道路交叉口加深与减淡十五、文本工具（T）使用技巧：（1）常规设置（字体、字号、）（2）段落编辑：Alt 配合方向键使用、文本修改（3）字体特效设置第三部分对象编辑与图像操作一、对象编辑操作（一）复制与粘贴、剪切、移动、删除1、复制：Ctrl + C（“V”状态下按住Alt键，用鼠标拖动）2、粘贴：Ctrl + V3、剪切：Ctrl + X4、移动：“V”状态下拖动或“V”状态用“上、下、左、右”键移动；5、删除：Delete（二）图案定义与填充1、图案定义：2、填充：（三）自由变换：Ctrl + T（注意用Shift键配合使用）（四）三维对象添加阴影使用外挂滤镜快速操作二、图像操作（一）图像模式1、色彩模式：灰度、RGB颜色2、通道：（二）图像效果调整1、色阶调整：2、亮度与对比度调整：3、色相与饱和度调整：实例演示：草地制作演示（利用滤镜添加杂色）（三）图像大小调整1、像素多少：2、文档大小：3、分辨率：需掌握要点：像素大小、文档大小、分辨率三者之间的关系。
（四）画布调整1、画布大小调整实例：图像拼接演示！2、画布旋转第四部分图层操作一、图层介绍（一）图层类别1、背景图层2、普通图层3、文本图层4、形状图层（二）图层组成1、名称：2、缩略图：3、当前显示：画笔图像4、可视性显示：眼睛图像二、图层编辑操作（一）新建图层Ctrl + J（二）复制图层状态一：对象显示范围：不生成新图层；状态二：对象不显示范围：生成新图层；（三）删除操作1、仅删除图层中的内容：2、删除整个图层：垃圾桶（四）调整图层顺序1、调整图层顺序的意义：2、调整方法：鼠标直接拖动（五）图层锁定及解锁等操作（六）图层合并1、图层合并的意义：2、图层合并操作方法：Ctrl + E (自上而下合并)（七）不透明度调整第五部分课程考核作业一、二维平面图渲染操作步骤（一）平面图的输出：1、CAD平面图的检查、处理（确保区域封闭、细部到位）；2、按“建立桌面打印机”的方法将CAD图输出（分辨不少于3000×4000像素）。
（二）各类图层的建立：利用ctrl+J命令分别建立道路、人行道、绿化、住宅、公建、铺地、附件等图层或图层组，图层要求用中文命名。
（三）道路的制作1、前景色设置（R；147；G；149；B：152）；2、利用用前景色填充道路；3、对道路进行减淡处理；4、人行道制作（方法同上）。
（四）建筑模块的制作处理：两种方法（任选其一）：1、对建筑轮廊线填充处理（居住建筑、公建）；2、将已有的建筑屋顶形式直接置入。
（五）建筑投影的制作：进入图层混合属性对话框，设置投影、浮雕等效果。
（六）草地制作：1、前景色设置（R：144；B：9）、背景色设置（R：82；G：148；B：12）；2、利用前景色填充草地（Alt+Delete）；3、草地渐变；4、添加杂色（参数为7%，分布栏中选高斯分布）；5、利用shift+多边形套索工具选择不规则区域；6、按Ctrl+Alt+D命令对选区进行羽化处理（羽化半径20～30）；7、对所选区域执行图像/调整/高度/对比度调整（亮度－30，对比度0）。
（七）湖水制作：方法一：填充颜色1、前景色设置（R：7；G：117；B：145）、背景色（R：140；G：22按；B：250）；2、按Alt+Delete填充，实施渐变。
方法二：填充图案1、打开相应图案文件夹（Ctrt+O）；2、定义图案（编辑/设置图案）；3、填充图案（编辑/填充）；4、湖水图层不透明度调整（50%）；5、河岸制作（选择/修改/扩边命令、宽度设置为5像素，再用相应颜色填充）。
（八）铺地制作：1、铺地图案定义（方法同上）；2、图案填充（方法同上）；3、利用减淡、加深工具对铺地进行明暗处理。
（九）树木、灌木等模块的置入：1、打开已有植物图案（见图库）；2、置入相应植物图案（利用Ctrl+T调节树种大小）。
（十）车、人的置入（方法同上）：（十一）细部的调节处理、图层的合并：。