CAD中常用的数据结构
CAD文件的数据标准和元数据管理
CAD文件的数据标准和元数据管理一、引言CAD（Computer-Aided Design）技术的广泛应用，使得CAD文件在工程设计、制造和建筑领域扮演着重要角色。
CAD文件的数据标准和元数据管理对于确保文件质量、提高协作效率和保护知识产权都具有重要意义。
本文将探讨CAD文件的数据标准和元数据管理的相关内容。
二、CAD文件的数据标准1. 数据标准的重要性CAD文件的数据标准是指为文件中的数据赋予统一的意义和格式，以确保数据的一致性和可靠性。
良好的数据标准可以促进不同应用之间的数据交换、共享和协作，减少数据转换的错误和重复工作。
2. 数据结构标准CAD文件的数据结构标准指明了文件中各个元素的组织结构和关系。
比如，确定图层的划分和命名规则、对象的类型和属性等。
标准化的数据结构可以帮助用户更好地理解文件内容，提高工作效率。
3. 数据命名规范数据命名规范是指为CAD文件中的对象、层、图纸和其他元素赋予有意义的名称，以方便用户查找和识别。
命名规范可以根据项目的需求进行定义，建议使用清晰、简洁和易于理解的命名方式，避免使用特殊字符或空格。
4. 数据精度和精确性标准数据精度和精确性标准是指在CAD文件中的数据表示和测量的准确度要求。
根据不同的应用场景和行业需求，确定数据的测量单位、小数位数等。
制定合理的标准可以确保数据的准确传递和正确解读。
5. 数据安全标准在CAD文件的数据标准中，数据安全标准是必不可少的一部分。
合理的数据安全标准可以保护CAD文件中的知识产权，并防止数据的丢失和篡改。
建议采用访问控制、备份策略和数字签名等手段来确保数据的安全性。
三、CAD文件的元数据管理1. 元数据的定义元数据是关于CAD文件的数据的描述信息，它提供了关于文件的属性、结构和用途的详细信息。
元数据管理是指对CAD文件的元数据进行收集、维护和利用，以提高文件的可管理性和可访问性。
2. 元数据的类型CAD文件的元数据可以包括文件的创建日期、作者、文件版本、文件格式、所属项目、相关联的文件等。
计算机辅助设计及制造技术
• （2）常用的数据排序算法和查找算法
•
1）数据的排序算法。
•
2）常用的查找算法。
•
3）数据的插值。
•
4）曲线拟合。
一、概 述
计算机辅助设计（CAD）利用计算机 软硬件技术辅助设计人员对产品、工程进 行分析计算、几何建模、模拟仿真、优化 设计、绘制工程图样等的管理、生成技术 文件等的方法技术。
1．计算机图形显示输出设备
计算机图形的显示与相应的显示设备 有密切的关系，显示器分辨率的高低对 图形的生成质量和真实感有直接的关系。
常见的显示设备如：阴极射线管显 示器、液晶显示器、等离子显示器等等。
输出设备通常包括：打印机、绘图 仪、头盔显示器等。
2．图形元素生成的基本原理
计算机图形学的实质就是通过计算机将数 据转换为图形，并在显示器上进行实时显示。
Oracle数据库是一种大型数据库系统，一 般应用于商业，政府部门，它的功能强大，能 够处理大批量的数据，在网络方面也用的非常 多。
第3章
计算机图形处理及建模技术
• 基本内容 • 1．计算机图形显示输出设备 • 2．图形元素生成的基本原理 • （1）图形元素生成的基本算法。 • （2）图形的几何变换。 • （3）图形真实感处理简介。 • 3．几何建模方法 • （1）线框建模。 • （2）表面建模。 • （3）实体建模。 • （4）边界表示法。 • （5）实体结构几何法（CSG法）。 • （6）特征建模。
(3) 网状结构
网状结构是多对多得结构关系，比树结构更为复 杂的一种非线性结构，它的每个节点可能有多个前趋， 也可能有多个后继，节点的联系是任意的，它的每条 边具有相应的含义及权值。
3.数据库系统及应用
(1) 数据库系统的基本概念及分类
CAD二次开发lisp教程《第二章》
6. 文件描述符（FILE） 文件描述符（ ）
文件描述符是AutoLISP赋于被打开文件的标识号，它类似于 赋于被打开文件的标识号， 文件描述符是 赋于被打开文件的标识号 文件指针。 下面的例子是以“ 读 ” 的方式打开文件myfile.dat， 文件指针。 下面的例子是以“ 的方式打开文件 ， 并将该文件的描述符赋予符号f1。 并将该文件的描述符赋予符号 。 (setq f1 (open "myfile.dat" "r")) 返回 返回<File:#34614>
2.2 变量 2.2.1 符号
符号（ 符号（SYMBOL）可以理解为标识，用来作为变量、函数 ）可以理解为标识，用来作为变量、 的名字。它的命名规则是不能只含数字， 的名字。它的命名规则是不能只含数字，可以由下列字符以 外的任何可打印的字符所组成： 外的任何可打印的字符所组成： “（”、“）”、“·”、“'”、“"”、“；” 、 、 、 例如， 、 是合法的符号， 、 、 、 例如 ， a1、b2 、 c_3是合法的符号，(a、)b、.c、’4、"5 是合法的符号 、 是非法的符号。注意： 、 、 、 、 、 、 、 、 是非法的符号。 注意： [1]、{2}、~3、!4、/5、1a、3c、-d、 +e、b-2、c*3也是合法的符号， 这是与多数计算机语言的不 、 、 也是合法的符号， 也是合法的符号 同之处。 同之处。
表2-1常用控制字符的表示方法 控制字符 示 反斜杠“ 反斜杠“\” 双引号“ 双引号“"” Esc键 Esc键 换行 回车键 Tab键 Tab键 \e \n \r \t \\ \" \033 \012 \015 \011 \134 \042 用“\”为前导字符 为前导字符 为前导的ASCII 用“\”为前导的ASCII码表 为前导的ASCII码表
AutoCAD复习资料
一、单项选择题1.数据元素之间存储顺序与逻辑顺序一致的数据结构为A、线性表B、树C、二叉树D、图答案： A2.决策表又叫判定表，其中不包括（）A、分类B、结构C、性能D、决策答案： D3.(*20(－6 2))的运行结果为（）。
A、12B、24C、32D、80答案： D4.在对话框构件中，滚动条构件为（）。
A、buttonB、toggleC、imageD、slider答案： B5.下述哪一条是顺序存储结构的优点？A、存储密度大B、插入运算方便C、删除运算方便D、可方便地用于各种逻辑结构的存储表示答案： B6.把CAD和CAM的信息连接起来，实现CAD/CAM一体化的关键性中间环节是A、CADB、CAMC、CAPPD、CAE答案： B7.AutoCAD绘图软件的菜单中常用的两种菜单是（）。
A、下拉菜单和图标菜单B、下拉菜单和图形输入板菜单C、屏幕菜单和图形输入板菜单D、按钮菜单和图标菜单答案： B8.决策树又叫判定树，它不包括（）。
A、根B、干C、分枝D、节点答案： A9.表面建模在计算机内部采用的数据结构是（）结构。
A、表B、数组C、树D、网答案： D10.以下不属于人机交互任务的是A、定位技术B、图形生成C、定量技术D、选择技术答案： B11.弹出表（Popup_list）包括五个属性，下列不属于它的属性是（）。
A、labelB、valueC、listD、allow答案： C12.在AutoLISP中，(car(list x y z))的运算结果为( )。
A、XB、yC、zD、(y z)答案： D13.世界上第一台电子计算机出现在（）年A、1954B、1974C、1964D、1946答案： D14.在单链表里，每个结点的存贮单元分为两部分，一是存放结点的数据，另一部分存放指向后继结点的A、关系B、单位C、指针D、数据答案： B15.二叉树的遍历方式中，先左后右的方式不包括是（）。
A、DLRB、LDRC、RLDD、LRD答案： D16.下列哪种设备不是图形输入设备A、扫描仪B、图形输入板C、绘图仪D、鼠标答案： C17.语句(max－2.1 3.4 －5 12.6)的执行结果是（）。
《机械CAD、CAM技术(第4版)》王隆太第2章
2）链式存储结构--用任意的存储单元存放线性表中各个数据元素，用
指针指示各元素的前驱和后继。 链表结点结构：数据域和指针域。 指针域：有单向指针和双向指针，可构成单向链表和双向链表。
a)单向循环链表 b)双向循环链表
例2.2 编写创建单向字符链表的C语言程序。
例2.3 编写单向字符链表的插入运算C语言程序。
34
位运算符 ：<< >> ~ | ^ &
种
赋值运算符：= 及其扩展
运 算
条件运算符：?: 逗号运算符：, 指针运算符：* &
符
求字节数 ：sizeof
强制类型转换：(类型）
分量运算符：. ->
下标运算符：[]
其它 ：( ) -
基本类型
整型 数值类型
浮点型 字符类型char
短整型short 整型int 长整型long 单精度型float
ABCDE FGH I J
线性表存储结构：有顺序存储和链式存储两种结构
1）顺序存储－相邻的存储单元存储逻辑上的顺序数据元素。 如线性表（a1, a2, …, ai , …, an）顺序存储结构为：
特点：
•有序性，存储顺序与逻辑顺序一致； •均匀性，每个数据元素所占存储单元长度相同。
地址计算：设首址为b，则数据元素ai存储地址为
数据库管理系统特点： • 数据的存储独立于应用程序，数据结构的改变不会影响应用程序； • 应用程序的开发，可不考虑数据的存储管理； • 实现数据的共享，减少了数据的冗余； • 有DBMS对数据进行统一管理和控制，保证了数据的完整性和保密性。
数据库与数据管理系统的关系
数据库常用数据模型
层次模型：是一种树结构，可表示“一对多”关系； 网状模型：各节点可有多个父节点，可表示“多对多”关系； 关系模型：是一种二维数表结构，每张二维数表可看作是一种关系， 关系与关系之间可通过关键码实现联系。
三维CAD数据结构分析
三维CAD数据结构分析一、前言加强市场推广和服务是提高客户满意度的重要手段。
在三维CAD领域，通过市场调研和分析、品牌建设和宣传、客户关系管理、产品质量和技术支持等方面的努力，可以帮助企业增强市场竞争力，提高客户满意度，实现长期的可持续发展。
当前，新兴技术如虚拟现实、增强现实和人工智能等已经开始在设计领域中得到广泛应用。
这些新兴技术的渗透也会对三维CAD市场带来挑战。
工程师需要不断学习和掌握这些新技术，才能更好地应对日益复杂的设计需求。
云计算技术将在三维CAD中得到广泛应用。
设计师可以通过云平台存储和共享大量的设计数据，实现多人协同设计。
云计算的使用将极大地提高团队协作的效率，减少数据传输和存储的成本。
目前，三维CAD被广泛应用于汽车、航空航天、建筑、机械等行业。
其中，汽车、航空航天和建筑业是三维CAD市场的主要消费者，这些行业需要高效准确的设计和制造工具来提高生产效率和产品质量。
自20世纪80年代三维CAD技术问世以来，其市场规模一直呈现稳步增长的趋势。
其中，北美地区和欧洲地区是三维CAD市场的主要消费地区，占据了全球三维CAD市场的60%份额。
而亚太地区的三维CAD市场正在快速崛起，预计未来几年将成为三维CAD市场的重要增长点。
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二、三维CAD数据结构三维计算机辅助设计（3DCAD）是一种利用计算机技术来创建、修改和分析三维模型的过程。
在三维CAD中，数据结构是非常重要的，它决定了如何表示和组织三维模型的信息。
三维CAD数据结构包括几何数据结构、拓扑数据结构和属性数据结构。
（一）几何数据结构1、点（Point）:点是最基本的几何元素，用于定义三维空间中的位置。
每个点由其坐标值确定，通常表示为（x,y,z）o在三维CAD中，点被广泛用于构建其他几何实体。
第4章-CAD中常用的数据结构
• { ElemType data; /*数据域，保存结点的值 */
• struct Lnode *next; /*指针域*/
• }LNode;
/*结点的类型 */
• （2 ）结点的实现
• 结点是通过动态分配和释放来的实现，即需要时 分配，不需要时释放。实现时是分别使用C语言 提 供 的 标 准 函 数 ： malloc() ， realloc() ， sizeof() ，free() 。
p1=p; scanf(“%d”,&p->data);/*输入8*/ p=(struct node *)malloc(sizeof(struct node);
以后步骤都是重复第三、四步,直到给出-个结束条件, 不再建新的结点时,要有
p->next＝NULL；它表示尾结点。
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[例1]建立链表
(‘2001414102’ ， ‘ 张 化 司 ’ ， ‘ 男 ’ ， 08/12/1984) … ， (‘2001414102’，‘李利辣’，‘女’，08/12/1984) }
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• 2、顺序存储
4.2线性表
• 定义：顺序存储是把线性表的结点按逻辑顺序依次存放
在一组地址连续的存储单元里。
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4.2线性表
• 动态分配 p=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));
• 函数malloc分配了一个类型为LNode的结点变量的空间， 并将其首地址放入指针变量p中。
• 动态释放 free(p) ;
• 系统回收由指针变量p所指向的内存区。P必须是最近一 次调用malloc函数时的返回值。
计算机辅助设计与制造(CADCAM)
一、CAD/CAM概论本章主要是讲解CAD/CAM的基本概念、基本功能和工作原理等。
CAD/CAM技术是一门多学科综合性应用技术，是20世纪制造领域最杰出的技术之一。
1．1 CAD/CAM的基本概念CAD(Computer Aided Design):是指工程技术人员以计算机为工具完成产品设计过程中的各项任务，如草图绘制、零件设计、装配设计、工装设计、工程分析等；CAPP(Computer Aided Process Planning):是指工艺人员利用计算机，根据产品制造工艺要求，交互或自动地确定产品加工方法和方案，如加工方法的选择、工艺路线和工序的设计等；CAM(Computer Aided Manufacturing):制造人员借助于计算机完成从生产准备到产品制造出来的过程中各个环节与活动，如数控加工编程、制造过程控制、质量检测等。
1.1.1 从产品制造的过程理解CAD/CAM传统制造概念与过程如图1。
1现代制造概念与过程利用计算机完成各个环节的工作成为CAD/CAM几点说明：1、计算机技术只能解决信息的查询与统计，信息的管理、重复而繁琐的工作等，而并不能代替人的工作，特别是创造性的工作。
2、现代制造概念很大，本书CAD/CAM的概念只涉及到产品的设计、工艺设计、加工、车间控制与质量控制等内容。
3、上述制造环中有三个流：物流、资金流与信息流。
4、企业制造资源有人、财、物、技术与信息。
1.1.2 CAD/CAM的基本功能在CAD/CAM系统中，人们利用计算机完成产品结构描述、工程信息表达、工程信息的传输与转化、信息管理等工作。
因此，CAD/CAM系统应具备以下基本功能：1、产品与过程的建模如何用计算机能够识别的数据（信息）来表达描述产品。
如产品形状结构的描述、产品加工特性的描述、如何将有限元分析所需要的网格及边界条件描述出来等等。
2、图形与图象处理在CAD/CAM系统中，图形图象仍然是产品形状与结构的主要表达形式，因此，如何在计算机中表达图形、对图形进行各种变换、编辑、消隐、光照等处理是CAD/CAM的基本功能。
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数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系 的数据元素的集合。 在任何问题中，数据元素都不是孤立存在的， 而是在它们之间存在着某种关系，这种数据元 素相互之间的关系称为结构(Structure)。 数据结构是一堆数据元素和这些数据元素之间 的关系的总和。
1
按数据元素之间关系的不同特性，通常有4类基本结构
答：计算机内的数值运算依靠数学方程，而非数值运 算（如表、树、图等）则要依靠数据结构。 同样的数据对象，用不同的数据结构来表示，运算 效率可能有明显的差异。 程序设计的实质是对实际问题选择一个好的数据结 构，加之设计一个好的算法。而好的算法在很大程 度上取决于描述实际问题的数据结构。 《算法+数据结构=程序》
（1）集合 结构中的数据元素除了“同属于一个集合”外，别无 其它关系。 （2）线性结构 结构中的数据元素之间存在一对一的关系。 （3）树型结构 结构中的数据元素之间存在一对多的关系。 （4）图状结构或网状结构 结构中的数据元素之间存在多对多 的关系。
集合 数据元素之间无特殊关系
dev bin
2Байду номын сангаас
etc etc
C 08 0d
D 0 0
13
11
4.数据类型
数据类型是程序设计语言确定变量所具有的种类。 每种程序设计语言都提供一组基本的数据类型。 C语言提供字符型、整型、浮点型和双精度型4种 基本数据类型； 程序设计语言还可以将不同类型的数据组合成一 个有机的整体，构造出新的数据类型用来实现各 种复杂的数据结构的运算。
链式存储结构： 在每一个数据元素中增加一个存放地址的指针， 借助该指针来表示数据元素之间的逻辑关系。 所有元素存放在可以不连续的存贮单元中，但 元素之间的关系可以通过地址（指针）确定，逻辑 上相邻的元素存放到计算机内存后不一定是相邻的。
11
int Student[0]: 00001 00002 00003
14
2.2 线性表
2.2.1 线性表的逻辑结构
线性表：是n(n＞o)个数据元素的有限序列。 逻辑结构如下： (a1,a2,a3,…,ai-1,ai,ai+1,…,an-1,an)
02 A 06 00 03
0600 B 0404
04 05
0404 C 080d
06 B 04 04
080d D NULL
07 08
链式存储结构
01 00 01 02
struct link { char name; struct link *next };
03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f 10
计算机处理数据的最小单位叫做位(Bit)，一个位表示一 个二进制的数，若干位组合起来形成一个位串。用一个 位串表示一个数据元素，称这个位串为一个结点。结点 是数据元素在计算机中的映象。
（2）关系的表示两种基本的存储结构： ①顺序映像（顺序存储结构） ②非顺序映像（链式存储结构）
10
顺序存储结构: 所有元素存放在一片连续的存贮单元中，逻辑 上相邻的元素存放到计算机内仍然相邻。
07
char
A
顺序存储结构
01 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f 10
00 01 A 00 02 B 00 03 C
Student[1]: Student[2]:
02 03 04 05 06
B
C
08
12
11
head
0201
0201 A 0600
数据元素又称为元素、结点、记录。
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3、数据的逻辑结构和物理结构
数据的逻辑结构从逻辑关系上描述数据，可以看 作是从具体问题抽象出来的数据模型，与数据的 存储无关，也与数据元素本身的形式、内容、相 对位置无关； 线性表、栈、队列 、串、树
9
数据的物理结构
数据结构在计算机中的表示(或称映象）称为数据 的物理结构，又称为存储结构。它包括数据元素的 表示和关系的表示。 （1）数据元素的表示：
图形（网状）结构 数据元素之间存 在着多对多的关系。
1 6 5
5
2
3
4
第2章 CAD中常用的数据结构
问题：为什么要学习数据结构？
计算机的主要用途： 早期： – 主要用于数值计算。 后来： 处理逐渐扩大到非数值计算领域（能处理 多种复杂的具有一定结构关系的数据）。
6
问题：学习数据结构有什么用？
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2.1 基本概念
1. 数据（data）：
数据是信息的载体，是描述客观事物的数字、字符、 以及所有能输入到计算机中并被计算机程序识别和处理 的符号的集合, 是计算机程序加工的”原料”。
2.数据元素（data element）
数据的基本单位。在计算机程序中常作为一个整体进行考 虑和处理。数据可以是简单的，也可能是复杂的，只是相 对独立的单元。 产品——部件；部件——零件；零件——基本形体
数据元素之间存在着一个对多个的关系 树
1
二叉树
1
二叉搜索树
9 3 6 3
1 13
2
3
4 4 7 8
2
5 6 7 8 9 10
11 12 13 14
5 9 ·
6
8
5 7
10
11
4
按数据元素之间关系的不同特性，通常有4类基本结构
（1）集合 结构中的数据元素除了“同属于一个集合”外，别无 其它关系。 （2）线性结构 结构中的数据元素之间存在一对一的关系。 （3）树型结构 结构中的数据元素之间存在一对多的关系。 （4）图状结构或网状结构 结构中的数据元素之间存在多对多 的关系。
线性结构 数据元素之间存在着一个对一个的关系
bin
3
dev
etc
lib
user
按数据元素之间关系的不同特性，通常有4类基本结构
（1）集合 结构中的数据元素除了“同属于一个集合”外，别无 其它关系。 （2）线性结构 结构中的数据元素之间存在一对一的关系。 （3）树型结构 结构中的数据元素之间存在一对多的关系。 （4）图状结构或网状结构 结构中的数据元素之间存在多对多 的关系。 树形结构
lib dev
useruser
按数据元素之间关系的不同特性，通常有4类基本结构
（1）集合 结构中的数据元素除了“同属于一个集合”外，别无 其它关系。 （2）线性结构 结构中的数据元素之间存在一对一的关系。 （3）树型结构 结构中的数据元素之间存在一对多的关系。 （4）图状结构或网状结构 结构中的数据元素之间存在多对多 的关系。