现代设计方法简答题汇总
现代设计方法考试题
现代设计方法考试题一、选择题（每题2分，共10分）1. 现代设计方法的核心理念是什么？A. 功能主义B. 人因工程C. 可持续性D. 创新性2. 以下哪个不是用户体验设计的关键要素？A. 可用性B. 可访问性C. 复杂性D. 情感连接3. 在进行设计思维的原型制作时，通常推荐使用哪种材料？A. 纸张和胶带B. 金属和玻璃C. 塑料和木材D. 电子设备4. 以下哪个不是有效的设计研究方法？A. 用户访谈B. 竞品分析C. 随机抽样D. 情境分析5. 色彩在设计中的作用不包括以下哪项？A. 引导视觉流动B. 传达品牌信息C. 增强物理强度D. 影响情绪感知二、简答题（每题10分，共30分）1. 请简述现代设计方法中的“以用户为中心”的设计原则，并给出一个实际应用的例子。
2. 描述设计思维的五个阶段，并解释每个阶段在设计过程中的重要性。
3. 讨论在设计过程中如何平衡美学和功能性，并举例说明。
三、论述题（每题20分，共40分）1. 论述现代设计方法在可持续发展中的作用，包括至少两个实际案例分析。
2. 分析数字化时代下，现代设计方法如何适应快速变化的技术和用户需求，探讨至少三种设计策略。
四、案例分析题（共20分）选择一个你熟悉的产品设计案例，分析该产品如何运用现代设计方法进行设计和改进。
请包括以下内容：- 产品背景和设计目标- 应用的设计方法和过程- 用户体验和市场反馈- 你的个人评价和建议请确保你的答案整洁、条理清晰，并且论点充分支持你的分析。
《现代设计方法》考题及答案
《现代设计方法》考题及答案贵州大学机械与自动化学院普通硕士研究生《现代设计方法》考试试题姓名：专业：研究方向：成绩：一、填空题(每题1分,共15分)1、现代设计所指的新兴理论与方法包括（现代设计方法学、计算机辅助设计技术、可信性设计技术）等等。
2、优化设计是(以数学规划理论为基础，以计算机为工具，优化设计参数)的一种现代设计方法。
3、功能设计法的基本过程包括（任务抽象、功能分解、功能载体、载体组合、方案评价）。
4、功能分解的常用方法有（按解决问题的因—果关系，或手段—目的关系分解；、按产品工艺过程的空间顺序或时间顺序分解；）。
5、解决供求矛盾的措施有（互换性原理、组合机床、系列化、通用化、标准化）。
6、模块化设计可分类成（横系列模块化、纵系列模块化、跨系列、全系列模块化、跨类模块化）。
7、模块的划分将影响（模块通用性、产品性能、产品外观、产品成本）。
8、遗传算法是一种（模拟生物进化过程）的搜索算法。
9、遗传算法最常用和基本的选择方法（选择算子）是（适应度比例选择）。
10、遗传算法中采用罚函数法的目的是（对违背约束条件的情况给予惩罚，并将此惩罚体现在目标函数设计中。
2.2）。
11、遗传算法常用的编码方法有(二进制编码二进制编码方法、格雷码编码方法、实数编码、多参数级联编码)等等。
12、神经网络的样本数据应包括（训练样本数据和检验样本数据）。
13、当神经网络的样本数据不在[0～1]范围内时，应对数据进行（归一化）处理。
14、前馈型人工神经网络包括（1、线性阈值单元组成的前馈网络2、非线性单元组成的前馈网络输入层、隐层和输出层）3章。
15、神经网络的学习规则有（Hebb学习规则、感知器（perceptron）学习规则、Delta学习规则、Widrow-Hoff 学习规则）2章。
二、选择题(每题1分,共10分)1、在遗传算法中，若两个个体的二进制编码为01111、11001，以这两个个体为双亲，随机地选一个交叉点（如第二点），交叉点后的基因链码相互交换，从而产生两个新个体作为后代。
现代设计方法简答题
现代设计方法简答题现代设计方法简答题集1.参数化绘图有何优点，常用的实现方法有那几种参数化绘图的优点是使得设计图可以随着某些结构尺寸的修改和使用环境的变化而变化，工作效率高。
常用的设计方法又：作图规则匹配法、几何作图局部求解和辅助线作图法。
2.参数化绘图方法中的几何作图局部求解法的核心思想是：1)在交互作图过程中随时标注每个新增加几何元素的自由度和所受的约束关系；2)判断几何求解的局部条件是否充分，通过遍历检测，依次解出条件成熟的元素参数；3)当图形的尺寸标注完整时，用批处理程序经过多遍扫描，解出绘图需要的所有未知数。
3.什么是优化设计？简述优化设计的分类。
答：优化设计亦称为最优化设计，它是以数学规划理论为基础，以电子计算机为辅助工具的一种设计方法。
宏观世界首先将设计按规定的格式建立数学模型，并选择合适的优化方法，选择或编制计算机程序，然后通过电子计算机计算自动获得最优化设计方案。
优化方法大体上可分为两类：（1）计算目标函数值，比较目标函数值，并以之作为抚今迭代、收敛根据的方法。
（2）变量函数极值理论为基础利用目标函数的以性态，并以之作为寻优、迭代收敛根据的方法。
4.最常用的数据模型有那几种？其特点各是？1）层次性。
指记录间是树型的组织结构。
它体现了记录间的“一对多”的关系。
具有结构简单。
清晰的特点，适用于记录之间本身就存在一种自然的层次关系，但是它难于处理记录之间的复杂关系。
2）网络型。
指事物之间为网络的结构组织。
它体现了记录之间的“多对多”的关系。
网络型机构能处理事物之间非常复杂的关系，但是模型结构也是极其复杂的3）关系型。
它是以集合论中的“关系”的概念为理论基础，指把信息集合定义为一张二维的组织结构，每一张二维表成为一个关系，表中的每一行为一个记录，每一列为数据项。
关系型的模型结构组织比较简单但是能处理复杂的事物之间的联系。
5.什么是数据模型？常用的数据模型有哪三种？答：数据模型是指数据库内部数据的组织方式，它描述了数据之间的各种联系，也是数据的高度结构化的表现。
现代设计自学考试复习简答题
现代设计自学考试复习简答题一、什么是现代设计？现代设计是指在20世纪以后，随着工业革命和现代科技的快速发展，以及人们对生活和工作环境的需求不断变化，产生的一种新型的设计理念和方法。
它强调功能性、效率性、美观性、环保性和人性化，注重产品的整体性、创新性和可持续性。
二、现代设计与传统手工艺的区别是什么？现代设计与传统手工艺的区别在于其强调的功能主义和机械化的生产方式。
传统手工艺注重手工制作和技艺的传承，每个作品都是独一无二的。
而现代设计则更注重通过机器大批量生产，强调标准化、规范化和效率。
同时，现代设计更加注重从人的需求出发，强调人机交互和用户体验。
三、现代设计的主要原则是什么？现代设计的主要原则包括创新性、功能性、美观性、经济性、可持续性和人性化。
创新性是指设计需要不断推陈出新，以满足人们不断变化的需求；功能性是指设计需要满足人们的基本需求，同时具备可操作性和耐用性；美观性是指设计需要具备视觉上的美感，给人以愉悦的感受；经济性是指设计需要考虑成本和价格因素，以实现商业价值；可持续性是指设计需要考虑环境保护和资源利用的可持续性；人性化是指设计需要考虑人的生理、心理和行为特点，以提供舒适、安全和便捷的使用体验。
四、现代设计的意义是什么？现代设计的意义在于满足人们不断变化的生活需求，提高生活质量，推动经济发展和社会进步。
通过现代设计，人们可以更好地适应现代生活的快节奏和高效率，同时也可以提高产品的附加值和市场竞争力。
现代设计还可以促进文化传承和创新，推动社会进步和发展。
五、如何准备现代设计自学考试？准备现代设计自学考试需要从以下几个方面入手：1、制定学习计划：制定详细的学习计划，包括学习内容、时间安排和复习方法等。
2、系统学习知识：从基础理论入手，逐步深入学习现代设计的各个方面，包括设计原理、材料与工艺、人机交互、创新思维等。
3、注重实践操作：通过实践操作来巩固理论知识，提高实际操作技能。
4、行业动态：行业动态和发展趋势，了解最新的设计理念和技术成果。
现代设计方法填空
二、填空1、一般把应用于CAD作业的计算机、软件及外围设备，总称为【CAD系统】2、CAD系统由硬件和【软件】组成。
3、网络型数据模型是指事物间网络形式的组织结构，它体现了事物间【多对多】的关系。
4、标准件特性文件给出了为生成图形所必需的全部几何尺寸，……和【组装】方式。
5、矩形窗口和视区匹配时，固定窗口全部参数而改变视区的定形参数，可以实现图形的【放大或缩小】。
6、Powell法是以【共轭】方向作为搜索方向的算法。
7、对于由n个变量组成的函数，它的Hessian矩阵是n×n阶的【二】阶偏导数对称矩阵。
8、在进行刚架结构有限元分析时，刚架结构所承受的外载荷不是直接作用在节点上的，则该种外载荷称为【非节点】。
9、在进行有限元分析时，单元的数量取决于要求的精度、单元的尺寸及【自由度】的数量。
10、某工厂从生产线上抽取20只电容进行试验，结果发现有5只工作到100小时损坏，有10只工作到300小时损坏，有4只工作到350小时损坏，还有1只工作到400小时损坏，则这批电容器的平均使用寿命为【265】小时。
11、平均寿命的几何意义是【可靠度】曲线与时间轴所夹的面积。
12、r/n表决系统蜕变为串联系统的条件是【r=n】13、CAD系统中，支撑用户进行CAD工作的通用性功能软件是【支撑软件】。
14、显示器中的坐标系是【世界坐标系】。
15、编码裁剪法中，某点在窗口右方，则其编码应为【0010】。
16、多元函数F(X)在点X*附近偏导数连续，F（X*）=0且H（X*）正定，则该点为F（X）的【极小值点】。
17、计算机辅助设计（CAD）是指人们在计算机的【软硬件】辅助下，对产品或工程……18、黄金分割法中，每次缩短后的新区间长度与原区间长度的比值始终是一个常熟，此常数是【0.618】19、在单峰搜索区间[x1,x3]内，取一点x2，用二次插值法计算得x4，若x2大于x4，并且其函数值F(x4)小于F（x2），则取新区间为【[x1,x2]】20、Powell法是以【共轭】方向作为搜索方向的。
现代设计方法试题及答案
现代设计方法试题一、单项选择题(本大题共20小题。
每小题1分。
共20分) 1．CAD 一词已经成为世界通用的名词，它是指（ A ） A ．计算机辅助工程 B ．计算机辅助制造C 计算机辅助设计D ．计算机辅助工艺规程设计2．实验测试了自变量为3，4，5，6，7，8时的函数值，现要用抛物线插值法计算处的函数值，选择下列哪组自变量及其对应的函数值进行插值计算较为合理（ C ） A ．3，4，5 B ．4，5，6 C ．5，6，7 D ．6，7，8 3．设备坐标系的维数一般为（ B ）A ．一维B ．二维C 三维D ．四维4．将平面图形沿X 方向平移10个单位，沿Y 方向平移15个单位，其坐标变换矩阵为（ A ）A ．⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡11510010001 B ．⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--11510010001 C ．⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡101001500010D ．⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡101001500015．在消阴处理中，进行极大／极小检验，如果两个物体的投影不满足极大／极小条件，则两个物体之间（ D ）A ．相互完全遮挡B ．部分相互遮挡C ．相互不遮挡D ．遮挡关系不确定6．若函数F(x)在Dl 上具有连续二阶导数(D 是Dl 内部的凸集)，则F(x)为D 上的凸函数的充分必要条件是F(x)的Hessian 矩阵（ C ） A ．半正定B ．正定C ．半负定D ．负定7．对约束优化问题，设计变量的选择（ C ） A ．可以在可行域中 B ．不允许在可行域中 C ．只允许在可行域中 D ．不一定在可行域中 8．要将一个有约束问题的求解转化为一系列无约束问题的求解，可以选择（ C ） A ．复合形法 B ．简约梯度法 C ．罚函数法 D ．共轭梯度法 9．在解决线性规划问题时，首选的优化方法为（ B ）A ．外点罚函数法B ．单纯形法C ．拟牛顿法D ．变尺度法10．当目标函势沩凸函数，约『束函彭嘣黜函数时，K —T 条件是约束优化问题取得极值的（ D ）A ．必要条件B ．充分条件C ．一般条件D ．充分必要条件 11．有限元分析中，下列单元属于二维单元的是（ D ） A ．六面体单元 B ．四面体单元 C ．杆单元 D ．三角形单元 12．用有限元方法求解问题获得的解属于（ A ）A ．近似解B ．精确解C ．解析解D ．半解析解 13．采用杆单元进行平面刚架有限元分析，杆单元的一端具有（ B ）A ．两个自由度B ．三个自由度C ．四个自由度D ．六个自由度14．某刚架单元两节点对应的总体编码为5和3，则局部座标系下的单元刚度系数k 在总体刚度矩阵中的位置为（ D ） A ．第5行第3列 B ．第14行第3列 C ．第5行第14列 D ．第14行第14列 1 5．在平面应变问题中，沿轴线方向（ C ） A ．应变、应力都为零 B ．应力为零，但应变不为零 C ．应变为零，但应力不为零 D ．应变、应力都不为零 16．若产品的平均寿命等于失效率的倒数则产品的寿命服从（ C ）A ．正态分布B ．泊松分布C ．指数分布D ．二项分布 17．在平均安全系数不变的情况下，由于强度(或应力)的分散度增大会使零件的可靠度（ A ） A ．降低 B ．提高 C ．不变 D ．无法确定 18．当系统中任何—个零件发生故障都会导致整个系统失效，该系统是（ A ） A ．串联系统 B ．冗余系统 C ．表决系统 D ．非工作冗余系统 19．并联系统的可靠度比组成该系统的零件的可靠度（ B ） A ．底 B ．高C ．相等D ．不确定 20．产品工作到t 时刻后的单位时间内发生失效的概率称为（ D ） A ．平均寿命B ．平均失效密度C ．平均可靠度D ．平均失效率二、多项选择题(本大题共5小题。
2023年现代设计方法简答题集自考必备
自考现代设计措施简答题集（考试必备）参数化绘图有何长处，常用旳实现措施有那几种参数化绘图旳长处是使得设计图可以伴随某些构造尺寸旳修改和使用环境旳变化而变化，工作效率高。
常用旳设计措施又：作图规则匹配法、几何作图局部求解和辅助线作图法。
参数化绘图措施中旳几何作图局部求解法旳关键思想是：1)在交互作图过程中随时标注每个新增长几何元素旳自由度和所受旳约束关系；2)判断几何求解旳局部条件与否充足，通过遍历检测，依次解出条件成熟旳元素参数；3)当图形旳尺寸标注完整时，用批处理程序通过多遍扫描，解出绘图需要旳所有未知数。
·最常用旳数据模型有那几种？其特点各是？1）层次性。
指记录间是树型旳组织构造。
它体现了记录间旳“一对多”旳关系。
具有构造简朴。
清晰旳特点，合用于记录之间自身就存在一种自然旳层次关系，不过它难于处理记录之间旳复杂关系。
2）网络型。
指事物之间为网络旳构造组织。
它体现了记录之间旳“多对多”旳关系。
网络型机构能处理事物之间非常复杂旳关系，不过模型构造也是极其复杂旳3）关系型。
它是以集合论中旳“关系”旳概念为理论基础，指把信息集合定义为一张二维旳组织构造，每一张二维表成为一种关系，表中旳每一行为为一种记录，每一列为数据项。
关系型旳模型构造组织比较简朴不过能处理复杂旳事物之间旳联络。
线性规划与非线性规划有何区别？当目旳函数F(x)和约束条件都是设计变量旳线性函数时，列出这种数学模型并求解旳过程，称为线性规划，只有一种公用算法，称为“单纯形法”。
在所有旳优化模型中，线性规划应用旳最广。
假如目旳函数F(x)和约束条件中有一种或多种是设计变量旳非线性函数时，列出这种数学体现式并求解旳过程，称为非线性规划。
解非线性规划问题有许多算法。
简述有限元分析成果旳后处理后处理所显示旳成果重要有两类：意识构造旳变形，另一类是应力和应变在构造中分布旳状况。
一般用构造旳三维线框图，采用与构造不一样旳比例尺，放大地显示其变形旳状况，在受动载荷时，也可用动画显示其振动旳形态。
现代方法设计复习资料
现代设计方法一、单项选择题1．在单峰搜索区间[x1, x3](x1<x3)内，取一点x2，用二次插值法计算得x4(在[x1,x3]内)，若x2>x4，并且其函数值F（x4）<F(x2)，则取新区间为A．[x1，x4] B．[x2，x3]C．[x1，x2] D．[x4，x3]2．刚架杆单元与平面三角形单元A．单元刚度矩阵阶数不同B．局部坐标系的维数不同C．无任何不同D．节点载荷和位移分量数不同3．对一根只受轴向载荷的杆单元，k12为负号的物理意义可理解为A．当节点2沿轴向产生位移时，在节点1引起的载荷与其方向相同B．当节点2沿轴向产生位移时，在节点1引起的载荷与其方向相反C．当节点2沿轴向产生位移时，在节点1引起的位移与其方向相同D．当节点2沿轴向产生位移时，在节点1引起的位移与其方向相反4．图示三角形单元非节点载荷的节点等效载荷为A ．F yi =-100KN F yj =-50KN F yk =0B ．F yi =-80KN F yj =-70KN F yk =0C ．F yi =-70KN F yj =-80KN F yk =0D ．F yi =-50KN F yj =-100KN F yk =05．图形变换矩阵T=200020001⎡⎣⎢⎢⎢⎤⎦⎥⎥⎥，则变换后的图形是原来的A ．2倍B ．1倍C ．3倍D ．4倍6．机电产品的平均失效率λ(t)，它表征了该产品工作到t时刻后A ．单位时刻内发生失效的概率B ．单位时刻内发生失效的产品数C ．累积失效数与受试产品总数之比D ．累积失效数与仍正常工作的产品数之比7．表示机电设备的一般失效曲线(浴盆曲线)中，偶然失效期的失效密度f(t)服从A ．威布尔分布B ．指数分布C ．正态分布D ．泊松分布70 cm 60 cm100 cm3 kN/cmij k8．若强度r的概率密度函数为fr (r)=λr e r r-λ，则知其分布为A．正态分布 B．对数正态分布C．指数分布 D．威布尔分布9．下列优化方法中，不需计算迭代点一阶导数和二阶导数的是A．可行方向法B．复合形法C．DFP法 D．BFGS法10．试判别矩阵1111⎡⎣⎢⎤⎦⎥，它是A．单位矩阵 B．正定矩阵C．负定矩阵 D．不定矩阵11．法在迭代运算的过程中，区间的缩短率是A．不变的 B．任意变化的C．逐渐变大 D．逐渐变小12．对第Ⅱ象限中的一个点P实施-⎡⎣⎢⎢⎢⎤⎦⎥⎥⎥100010001坐标变换，则变换后P点位于A．第Ⅰ象限 B．第Ⅱ象限C．第Ⅲ象限 D．第Ⅳ象限13．三维图形变换矩阵T=a b c p d e f q h i j r l m n s ⎡⎣⎢⎢⎢⎢⎤⎦⎥⎥⎥⎥中，l 表示产生的 A ．比例变换 B ．对称变换C ．错切变换D ．平移变换14．若知某产品的失效密度f(t)，则其平均寿命T 可表为A ．f t dt t ()0⎰B ．f t dt t ()∞⎰C ．f t f t dt t ()()∞⎰ D ．tf t dt t ()∞⎰ 15．标准正态分布是定义为A ．μ=1，σ=的正态分布B ．μ=1，σ=1的正态分布C ．μ=0，σ=1的正态分布D ．μ=，σ=1的正态分布16．零件的强度和应力均服从正态分布，即N(μr ,σr )；N(μs ,σs )，且知μr >μs ，当σr 增大时，零件的可靠度A ．提高B ．降低C ．不变D ．不定17．某产品的寿命服从指数分布，若知其失效率λ=，则该产品的平均寿命为A ．200B ．1000C ．500D ．200018．判断矩阵2014-⎡⎣⎢⎤⎦⎥，它应是 A ．负定矩阵 B ．正定矩阵C ．不定矩阵D ．对称矩阵19．约束极值点的库恩-塔克条件为∇F(X)=-λii q =∑1∇g i (X)，当约束条件g i (X)≤0(i=1,2,…,m)和λi ≥0时，则q 应为A ．等式约束数目B ．不等式约束数目C ．起作用的等式约束数目D ．起作用的不等式约束数目20．在内点罚函数法迭代计算中，其初始点和后面产生的迭代点序列A ．必须在可行域边界上B ．必须在可行域外C ．必须在可行域内D ．在可行域内、外都可以21．在极大化无约束优化设计问题中，任意n 维函数的极大值点必为F(X)的A ．最大值点B ．鞍点C ．驻点D ．梯度不等于零的点22．下列优化方法中，属于直接法的是A ．复合形法B ．变尺度法C ．Powell 法D ．共轭梯度法23．对于目标函数F(X)受约束于g u (X)≥0(u=1,2,…，m)的最优化设计问题，外点法惩罚函数的表达式是A ．Φ(X,M (k))=F(X)+M(k){max[(),]},()g X M u u m k 012=∑为递增正数序列 B ．Φ(X,M (k))=F(X)+M(k){max[(),]},()g X M u u m k 012=∑为递减正数序列 C ．Φ(X,M (k))=F(X)+M (k){min[(),]},()g x M u u mk 012=∑为递增正数序列D ．Φ(X,M (k))=F(X)+M (k){min[(),]},()gx M u u m k 012=∑为递减正数序列24．在约束优化方法中，容易处理含等式约束条件的优化设计方法是A ．可行方向法B ．复合形法C ．内点罚函数法D ．外点罚函数法25．已知F(X)=(x 1-2)2+x 22，则在点X (0)=00⎧⎨⎩⎫⎬⎭处的梯度为 A ．∇=⎧⎨⎩⎫⎬⎭F X ()()000 B ．∇=-⎧⎨⎩⎫⎬⎭F X ()()040 C ．∇=⎧⎨⎩⎫⎬⎭F X ()()040 D ．∇=-⎧⎨⎩⎫⎬⎭F X ()()020 26．Powell 修正算法是一种A ．一维搜索方法B ．处理约束问题的优化方法C ．利用梯度的无约束优化方法D ．不利用梯度的无约束优化方法27．标准正态分布的均值和标准差为A ．μ=1，σ=0B ．μ=0，σ=1C ．μ=0，σ=0D ．μ=1，σ=128．平面三角形单元内任意点的位移可表示为三个节点位移的A ．算术平均值B ．代数和C ．矢量和D ．线性组合29．平面应力问题中(Z轴与该平面垂直)，所有非零应力分量均位于A．XY平面内 B．XZ平面内C．YZ平面内 D．XYZ空间内30．对于平面桁架中的杆单元，每个节点在整体坐标系中的位移分量个数为A．1 B．2 C．3 D．4二、多项选择题1．如图所示，已知jk为2单元，ij为1单元，且边长均为l，单元边ij上作用有三角形分布的载荷，j节点的密度为q，jk作用等载荷密度为q，各节点等效载荷正确的有A．F ix(1)=16l q，F jx(1)=13l qB．F jy(2)=F ky(2)=12l qC．Fiy(1)=Fjy(1)=0D．F jx(2)=13l qE．F kx(2)=02．F(X)在区间［a,b］上为单峰函数，区间内函数情况如图所示：F1=F2。
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现代设计方法简答题1、与文件系统相比，数据库系统的主要特征有哪些?答：1)实现了数据共享,减少了数据的冗余。
2）数据存储的结构化3)增强了数据的独立性。
４）加强了对数据的保护。
２，CAD技术在机械工业中的应用主要有哪几方面?答：CAD技术在机械工业中的主要应用有以下几方面：（1)二维绘图(2）图形及符号库３)参数化设计(４）三维造型（5)工程分析(６)设计文档和生产报表，特征造型是如何定义的？特征是指能反映零件特点的,可按一定原则分类的、具有相对独立意义的典型结构形状。
基于特征的造型称为特征造型。
基于特征的造型是把特征作为产品零件定义的基本单元，将产品描述为特征的集合，包括形状特征、精度特征、材料特征和其他工艺特征,从而为工艺设计和制造过程的各个环节提供充分的信息。
３三维实体模型的实现方法中,体素构造法（ＣＳG）的基本思想是什么？需要存储的几何模型信息有哪些？答：(1)体素构造法(CSG）的基本思想是:各种各样形状的几何形体都可以由若干个基本单元形体,经过有限次形状拼合运算构建得到。
2）需要存储的几何模型信息是:所有的基本形体的类参数和所采用的拼合运算过程。
4简述三维实体模型的实现方法中的ＣSG方法和Ｂ-ｒｅｐ方法各自的基本思想。
答;CSG方法的基本思想是:各种各样形状的几何形体都可以由若干个基本形体,经过有限次形状集合运算（又称拼合运算）构建得到。
需要存储的几何模型信息是：所有的基本形体的类型、参数和所采用的拼合运算过程。
B -ｒep方法的基本思想:几何实体都是由若干边界外表面包容的,可以通过定义和全面存储这些边界外表面信息的方法建立实体几何模型。
5. 消隐算法中的基本测试方法有哪些?各适合哪些方面的测试？基本测试方法有:面的可见性测试、最大最小测试、包含性测试和深度测试。
面的可见性测试适合于单凸物体的自隐藏面和自隐藏线的测试。
最大最小测试用来检查两个多边形是否重叠。
包含性测试用来检查一个给定的点是否位于给定的多边形内。
深度测试是用来测定一个物体遮挡其它物体的基本方法。
６.在进行图形处理时,为什么要引入规格化设备坐标系？１）用于用户的图形是定义在世界坐标系里,而图形的输出是定义在设备坐标系里。
不同的图形设备具有不同的设备坐标系且其工作范围也不相同。
（２)为了便于图形处理,有必要定义一个标准设备,引入与设备无关的规格化设备坐标系,采用一种无量纲的单位代替设备坐标，当输出图形时，再转化为具体的设备坐标。
(３）规格化设备坐标系的取值范围是左下角（0,0)，右上角（1,１）,其工作范围为0～1。
7.简述参数化绘图方法中的几何作图局部求解法的核心思想。
几何作图局部求解法的核心思想是:在交互作图过程中随时标注每个新增加几何元素的自由度和所受的约束关系；判断几何求解的局部条件是否充分，通过遍历检测，依次解出条件成熟的元素参数；当图形的尺寸标注完整时，用批处理程序经过多遍扫描,解出绘图需要的所有未知数。
8．说明直线段编码剪裁算法的思想和该算法的两个主要步骤。
直线段编码剪裁算法的思想:每一线段或者整个位于窗口内，或者能够被窗口分割而使其中的一部分能很快地被舍弃。
两个主要步骤:第一步先确定一条线段是否整个位于窗口内,若不是,则确定该线段是否整个位于窗口，外，若是，则舍弃；第二步，若第一步的判断都不成立,那么就通过窗口边界所在的直线将线段分成两部分，再对每一部分进行第一步的测试。
9试简述消隐处理中的Z向深度缓冲算法的基本原理．该算法采用帧缓冲区存放像素值,采用一个与屏幕对应的深度信息缓冲存储器(简答Z缓冲区),记录像素所显示的空间点的Z坐标（即深度值) 。
对景物中的每个多边形找到当多边形投影到屏幕时位于多边形内或边界上的所有像素点.对每一个像素,在(x,y)处计算多边形的深度Z,并与Ｚ缓冲区的对应值,同时将(ｘ，y）处的多边开的明暗写入帧缓冲区中对应于该屏幕代表的单元中。
当所有边多形处理完毕后在帧缓冲区中保留的就是已经消隐过的最终结果.10说明消隐算法中的分段扫描线算法的原理答：分段扫描线算法的原理为：扫描线算法通过计算每一行扫描线与各物体在屏幕上投影之间的关系来确定该行的有关显示信息。
每条扫描线被各多边形边界在xy平面上的投影分割成若干段，在每段中最多只有一个多边形是可见的。
只要在段内任一点处，找出在该处Z值最大的一个多边形,这个段上的每个像素点就用这个多边形的颜色来填充。
11什么叫事物物性表？其作用是什么?答:事物物性表是一种组合排列对象的事物和关系特性的表格。
事物物性表的作用是：可用于概括地描述、限制和选择标准的、非标准的，物质的和非物质的以及相互近似的事物对象。
将其用于CＡD中,可规范化的支持CＡＤ数据的归档、存储和交换。
９.试简述编码剪裁（Cｏｈeｎ-Sutherland）算法的基本原理。
答:将窗口的四个边界向两边延伸，把平面分成９个区域；每个区域用四位二进制码表示;线段的端点落在哪个区域则该端点的编码就与该区的编码相同;如果线段两端点的编码都为“0000”,则线段位于窗口内；如果线段两端点编码的位逻辑乘不为“00０0”，则线段位于窗口外;如果线段不能用上述方法测试决定,则将线段分割,然后用上述方法判断。
10. 标准件特性文件中标准件图形是如何构成的?答：标准件的图形构成可以分为四个层次：A类构件、B类构件、Ｋ类整件、G类组件。
A类构件是最基本的通用几何元素。
B类构件是专用于某一图形文件的通用元素。
Ｋ类整件是由一个或若干个A类构件或Ｂ类构件组成，用以描述一个完整的零件。
G类组件是由几个整件和必要的A．B构件组成.,12．在工程设计的CAD作业中，一般对以线图形式给出的系数或参数如何处理?答:在工程设计的CＡＤ作业中,对以线图形式给出的系数或参数和处理方法有以下几种:1)如果能找到线图原来的公式,则找到原公式将公式编入程序。
２）将线图离散化为数表,再用表格的处理方法加以处理。
3）用曲线拟合的方法求出线图的经验公式，再将公式编入程序。
1３.什么是数据模型?常用的数据模型有哪三种？数据模型是指数据库内部数据的组织方式,它描述了数据之间的各种联系，也是数据的高度结构化的表现。
（3分)常用的数据模型有三种:层次型、网络型和关系型。
(1)层次型：指记录间是树型的组织结构,体现了记录间的“一对多”的关系。
(１分)（2)网络型：指事物之间为网络的组织结构,它体现了事物间的“多对多”的关系。
(３）关系型:它是以集合论中的“关系”的概念为理论基础，把信息集合定义为一张二维表的组织结构。
（1分)14边界表示法的基本思想边界表示法的基本思想是：几何实体都是由若干边界外表面包容而成的,可以通过定义和全面储存这些边界外表面信息的方法建立实体几何模型。
Ｂ-rep法将实体外表面几何形状信息数据分为两类:几何信息数据:各外表面顶点坐标值和描述各外表面数学方程式的系数值。
拓扑信息数据:各外表面的组成及其相互位置关系。
15试写出从视区中一点Ｖ(x v,ｙv)到窗口中一点Ｗ（ｘｗ,y w)的变换公式及相应参数的意义。
变换公式是:XX VV VW W W YY VV VW W W wv xxr xxr xl x wv ybyt ybyt yb yb =---+=---+111(),()，其中X w，Y w—窗口坐标；Ｘv，Y v—视窗坐标, Wｘl,Ｗxｒ—窗口X坐标最左和最右位置；Ｗyb,W yt—窗口Y坐标最下(低)和最上（高）位置；Ｖｘｌ,Vｘr—视窗X坐标最左和最右位置；Ｖyb，Ｖyt—视窗Y坐标最下(低)和最上(高)位置。
16在消隐处理中“面的可见性测试”适用何种情况的测试？说明其具体测试方法。
答：“面的可见性测试”适用于单凸物体的自隐藏线和自隐藏面的消隐测试。
(２分）“面的可见性测试”也称为法线方向测试。
它利用面的法线矢量和视线矢量之间夹角的大小判别面的可见性。
欲判别某个面的可见性,则先做该面的法线,法线矢量垂直于物体表面且指向物体的外部为正方形；再从观察者的视点处向该面引视线矢量,视线矢量从视点指向物体方向为正方向；然后计算法线矢量和视线矢量的夹角,夹角大于90度,面可见,夹角小于９0度,面不可见。
17采用最小二乘法进行多项式拟合时应注意哪些问题?(p6５）答：采用最小二乘法的多项式拟合时，要注意以下问题：（1）多项式的幂次不能太高,一般小于7，可先用较低的幂次,如误差较大则再提高。
（2）一组数据或一条线图有时不能用一个多项式表示其全部,此时应分段处理，分段大都发生在拐点或转折之处。
此外，如欲提高某区间的拟合精度，则应在该区间上采集更多的点。
18说明实体几何模型有哪些主要应用。
（p５１)答:实体几何模型支持绘制真实感强和消去隐藏先的透视图和渲染图；自动计算生成剖视图；自动进行物性计算;可将有关零部件组装在一起,动态显示其运动状态,并检查空间能否发生干涉；支持三维有限元网格自动剖分等。
19．什么是库恩－塔克条件?其几何意义是什么?（P９9）库恩－塔克条件:一个约束的极值点存在的必要条件为:目标函数梯度)(XF∇可表示成诸约束面梯度)(Xgi∇线性组合的负值，即)()(1XgXFiqii∇-=∇∑=λ其几何意义为：起作用约束的梯度矢量，在设计空间构成一个锥体，目标函数的负梯度应包含在此锥体内20.迭代法的基本思想是什么？常用的终止准则有哪些？(1)迭代法的基本思想是“步步逼近”，最后达到目标函数的最优点。
(１分）首先选择一个尽可能接近极值点的初始点，从初始点出发，按照一定的原则寻找可行方向和初始步长，向前跨出一步，得到新点,再把新点作为初始点重复进行。
每次迭代都必须使目标函数值向最优值靠近。
（2）常用的终止规则有（a)用相邻两点的矢量差的模作为终止迭代规则。
εxx(k)1)(k<-+。
（b）用两次迭代的目标函数值之差作为终止迭代规则。
εFFF或εFF(k)(k)1)(k(k)1)(k<-<-++。
(c)用梯度的模作为终止迭代规则。
εF1)(k<∇+。
(１分）２1 Powell法在每一轮形成新的搜索方向时会存在何种问题导致不收敛?如何修正？Pｏwell法在每一轮形成新的搜索方向替换原来矢量组中的第一个方向形成新的搜索方向组,可能存在新的方向组线性相关的情况,从而导致算法不收敛的问题。
(3分）修正方法:选代过程中,形成一个新的方向后,先判别一下新方向是否有效，如果有效则替换原来的搜索方向组中的第一个搜索方向，否则，不替换，仍然按原来的方向组搜索。
22.什么是约束条件?约束条件和可行域有何关系?设计变量的取值范围有限制或必须满足一定的条件，对设计变量取值的限制称为约束条件。
不等式约束条件将设计空间划分为可行域和非可行域，设计方案只能在可行域内选取。
等式约束条件只允许设计方案在可行域的等式约束线（或面）上选取。