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现代设计方法(机械优化设计)总复习共45页文档
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
现代设计方法复习资料
第一章CAD系统CAD：是指人们在计算机软、硬件的辅助下对产品或工程进行设计、绘图、分析计算、修改和编写技术文件以及显示、输出的一种设计方法。
CAD系统：计算机、软件及外围设备。
CAD应用：二维绘图、图形及符号库、参数化设计、三维造型、工程分析、设计文档和生成报表。
CAD技术主要特点：1.制图速度快，减少手工绘图时间，提高工作效率。
2.图样格式统一、质量高，促进设计工作规范化、系列化和标准化3.提高分析计算速度、能解决复杂的设计计算问题4.易于保存、查找、修改5设计时可预估产品性能。
从硬件方面看，CAD系统大致可分为几种类型？每种类型的特点如何？1）集中式主机系统。
该系统由一台集中大型机（或中型、小型机）与若干图形终端连接而成。
有一个集中的数据库统一管理所有数据。
由于所有软件都存在中集中，一旦主机失误，将影响用户的工作。
当计算量过大时，系统响应变慢，甚至于会出现个别终端等待的现象。
2）分布式工程工作站系统，工程工作站系统本身就是一个独立的单独用户CAD系统。
也可以一台主服务器为中心将若干台工程工作站或微机连成网络。
这种CAD系统的图形功能强，速度快，内存、外村容量大，是从事CAD课题的首选设备。
3）微型计算机系统。
她的计算能力和图形处理功能不如工程工作站，但是价格低、使用方便。
第二节CAD系统的硬件和软件硬件：由主机、输入设备、输出设备和存储设备组成。
输入设备：纸带输入机、卡片输入机、键盘、操纵杆、跟踪球、光笔、鼠标器、数字化仪、触摸屏和扫描仪。
CCD扫描仪的工作原理：用光源照射原稿，投射光线经过一组光镜头射到CCD器件上，再经过模/数转换器、图像数据暂存器等，最终输入到计算机，或者图形/文字输出设备。
输出设备：显示设备、绘图设备、静电绘图仪。
存储设备：磁盘，分软磁盘和硬磁盘，硬磁盘是图形系统或CAD系统的主要外存设备，以支持系统频繁、随机的数据访问。
磁带，成本低，容量大，顺序存储方式，适用不频繁的数据和用于备份保存的数据。
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第一章工业设计产生的历史背景1、设计在人类文明各个时代的不同特点是由科技发展水平决定的，设计史的研究必须结合科学史来进行。
——填空p122、欧洲19世纪初全面爆发的工业革命（产业革命）是人类文明史上一个极其重要的转折点，它是西方从封建社会进入资本主义社会的标志。
——填空p133、产业革命工艺方面的变化有：采用新的基本原料，主要是钢铁；采用新的能源，包括燃料和动力（如煤、电力、石油、蒸汽机和内燃机）。
——填空p134、“发明”一词当然地意味着一种新的设计或工艺，没有活跃的思维是不可能有所发明的。
——什么是发明？（填空）p14第二章工艺美术运动——工业设计的萌芽1、在产品的装饰上，威廉·莫里斯坚决反对如同1851年水晶宫博览会展出的有些不伦不类的产品装饰，而主张采用哥特式风格，即讲究简单、朴实无华、功能良好；主张艺术家向自然学习。
在装饰上他特别推崇自然主义，采用大量的卷草、花卉、鸟类为装饰主题。
——填空p382、威廉·莫里斯在近代设计史上的地位是不可动摇的。
主要贡献是在设计观念上，提倡整体设计思想，主张实行以建筑为主体、全面处理室内外生活环境、以生活为中心的设计思想；在实践上，他倡导并且亲自组织了设计与制作一贯制的做法，反对艺术家只停留在纸面上，主张艺术家、技术家、工匠相结合。
——填空p383、简答题：p40 —41第三章新艺术运动——工业设计发展的初级阶段1、安东尼·高迪早期的设计风格具有强烈的阿拉伯摩尔风格特征，也就是其设计生涯的“阿拉伯摩尔风格”阶段。
设计上不单纯复古，而是采用折衷处理，把各种材料混合利用，比较典型的是建于1883 —1888年间，位于巴塞罗那卡罗林区的文森公寓。
P572、安东尼·高迪的设计生涯与企业家居里家族的支持是分不开的，高迪从居里家族的图书馆中了解到约翰·拉斯金、威廉·莫里斯的设计思想和设计作品以及拉菲尔前派的作品，并接触了有关中世纪建筑的文献。
现代设计方法期末考试复习汇总
现代设计方法复习资料1.设计是指通过认识和利用自然法则来弥补人类自身条件不足的创造性、能动性的活动。
亦是围绕目标问题的求解活动，主要以心理学研究为基础。
2.设计发展史：直觉设计、经验设计、中间试验辅助设计、现代设计。
3.设计方法可化分为传统设计方法（直觉设计、经验设计、中间试验辅助设计）和现代设计方法。
4.现代设计所指的全新理论与方法包括有限元法、并行设计、虚拟设计、反求设计、网络设计、计算机仿真、遗传算法、神经网络算法、模糊理论及智能设计等。
5.传统设计方法主要指在计算机出现以前，设计者凭直觉和经验，借助一些推导出的简单公式和经验公式进行计算，做小规模且粗糙的实验，对类似的产品和设计进行类比等的设计方法。
其特点：人工试凑、经验类比、以静态为假设条件、设计者和制造者分离。
6.现代设计方法是指计算机技术得到广泛应用后，从20世纪60年代以来在设计领域出现的设计理论和方法。
主要包括：设计方法学、优化设计、可靠性设计、有限元法、动态设计、计算机辅助设计、人工神经元算法、遗传算法、智能工程、价值工程、工业造型设计、人机工程、并行设计、模块化设计、相似性设计、摩擦学设计、三次设计、、反求工程。
7.现代设计方法特点有：①设计手段更新，“无纸化设计”作为现代设计的主流极大地提高了设计效率，降低了设计成本。
②产品的表示从基于投影原理的二维平面图样转变到三维实体模型。
③以有限元法、优化设计、动态设计、可靠性设计等为代表的分析手段使得设计分析实现了从静态分析向动态分析转变，从定性分析向定量分析转变、从零部件计算向整体计算转变、从手工设计计算向自动化设计计算转变。
♍以有限元法、并行设计、虚拟设计、反求设计、网络设计、计算机仿真、遗传算法、神经网络算法、模糊理论及智能设计等新的设计理论和方法不断出现和发展。
⑤设计方法从传统的串行方式发展到并行方式。
⑥实现了CAD、CAM、CAPP、CAE的一体化⑦网络技术、数据库技术的发展实现了设计的远程化、网络化。
现代设计方法期末复习
现代设计方法期末复习首先，系统思维是现代设计方法的基础之一、系统思维是指将问题看作一个整体，而不是孤立的部分。
设计师需要从整体的角度考虑问题，理解各个部分之间的相互关系和相互作用。
通过系统思维，设计师可以更好地把握问题的本质和复杂性，有助于寻找综合性的解决方案。
其次，人机交互是现代设计方法中的重要环节。
人机交互设计旨在创造用户友好的界面和体验，提高用户的满意度和效率。
设计师需要了解用户的需求和行为模式，以此为基础来进行界面设计和功能设计。
同时，人机交互设计还需要考虑人的认知特点和心理感受，以提高用户的使用体验。
再次，创新是现代设计方法的核心。
创新是指在设计中引入新的概念、思路和技术，以实现更好的效果或满足新需求。
创新需要设计师具备广泛的知识和敏锐的洞察力，能够发现问题和机遇，并进行创造性的解决。
创新设计可以推动行业的发展和进步，提供更好的解决方案和产品。
最后，可持续设计是现代设计方法的重要考虑因素之一、可持续设计强调在设计过程中考虑环境、社会和经济的可持续性。
设计师需要从生命周期的角度来思考和评估设计的影响，包括资源消耗、能源使用、废物排放等。
可持续设计不仅关注产品和服务的生态效应，还关注社会和经济效益，以促进可持续发展。
综上所述，现代设计方法是一种综合性、系统性和创新性的设计方法论。
它强调从整体、用户、创新和可持续性的角度来思考和解决设计问题。
现代设计方法是设计师必备的重要工具，可以帮助设计师更好地理解问题、提供更好的解决方案，并推动行业的发展和进步。
因此，设计师需要不断学习和掌握现代设计方法，提高自己的设计能力和水平。
【现代】现代方法设计复习资料
【关键字】现代现代设计方法一、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．Fyi=-100KN Fyj=-50KN Fyk=0B．Fyi=-80KN Fyj=-70KN Fyk=0C．Fyi=-70KN Fyj=-80KN Fyk=0D．Fyi=-50KN Fyj=-100KN Fyk=05．图形变换矩阵T=，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(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8．若强度r的概率密度函数为fr(r)=λr，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，它是A．单位矩阵B．正定矩阵C．负定矩阵D．不定矩阵11．0.618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=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．B．C．D．15．标准正态分布是定义为A．μ=1，σ=0.5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=0.5，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=0.002，则该产品的平均寿命为A．200 B．1000 C．500 D．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[(),]},()g x M u u mk 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。
现代设计理论与方法复习内容共35页
拉格朗日法、惩罚函数法等。 通过一定的变换，将约束优化问题转化为无约束优化问题， 然后采用各种无约束优化方法求解。这种方法对不等式约束 问题和等式约束问题都适用。
惩罚函数法的基本思想：
在原目标函数中添加一些与约束有关的项，形成一个新的 目标函数（即罚函数）以取代原目标函数，然后用无约束 优化方法求新目标函数的最优解，内点法函数法适用于求解
数值迭代法的求优过程如下：
数（值１迭）点代距法准及则终止准则
相邻两点和的向量差的模
X(k1) X(k) 1
（２）函数值下降量准 则
f(X(k1))f(X(k))2
f (X(k1))f (X(k)) f (X(k))
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（３）梯度准则
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迭代求优的核心：
每次迭代方向 S ( k ) 和步长因子 a ( k ) 的确定。各种优化方法也主要是在这个核心问题 上显示出各自的特色。
现代产品设计按其创新程度可分为：
开发性设计、适应性设计、变形设计
设计的特征：
需求特征、创造性特征、程序特征、时代特征。2 系ຫໍສະໝຸດ 分析方法产品设计的四个进程
产品规划、方案设计、技术设计、施工设计
利用黑箱法确定总功能 利用功能数对总功能进行分解 使用形态分析法进行功能元解的组合 利用有效值评分法进行方案评价 计算
（2）采用适当的最优化方法求解这个数学规划 问题，即求解这个数学模型。
优化设计数学模型的一般形式：
m in f(X) XRn
s .t.g u X 0u 1 ,2 , ,p
h v (X ) 0v 1 ,2 , ,q n
优化设计的数学模型三要素：
设计变量、目标函数和约束条件
例4.1 有一边长为6m的正方形钢板，四角各裁去一 个小的方块，做成一个无盖的货箱。试确定裁去的 四个小方块的边长，以使做成的货箱具有最大的容积。
现代设计方法考试复习资料
现代设计方法复习资料现代设计方法的基本特点：程式性、创造性、系统性、最优化、综合性、计算计化。
优化设计：包括全生命周期优化设计、广义优化设计、集成优化与综合优化等。
计算机辅助设计：是设计人员借助于计算机进行设计的方法，其特点是将人的创造能力和计算机的告诉运算能力，巨大的存储能力和逻辑判断能力很好的结合起来。
有限元法：用有限个单元将连续体离散化，通过对有限个单元作分片插值求解各种力学、物理问题的一种数值方法。
可靠性设计就是先考虑可靠性的一种设计方法。
可靠性表示系统、设备、元器件的功能在规定的田间和规定的时间内稳定程度的特性，它是衡量产品质量的一个重要指标。
可靠性定义为：产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。
可靠性定义包含的五要素：产品、规定时间、规定条件、规定功能、能力。
世界坐标系：是最常用的坐标系。
该坐标系也称为用户坐标系，是一个符合右手定则的直角坐标系，用来定义在二维平面或者三维世界中的物体，理论上，世界坐标系是无限大且连续的，即它的定义域为实数域。
设备坐标系：图形输出设备（如显示器、绘图仪）自身都有一个坐标系，称之为设备坐标系，是一个二维平面坐标系，其度量单位是步长或像素，因此，它的定义域是整数域且有界。
规格化设备坐标系。
二维图形的变换矩阵： 例题解析：1)绕坐标原点以外的任意一点P(x0 y0)旋转θ角的旋转变换 可分解为： a.平移变换使旋转中心P 平移到坐标原点b.旋转变换绕坐标原点旋转θ角c.平移变换使旋转中心P 回到原来的位置。
组合变换矩阵T ＝T1 · T2 · T3各部分的功能：a b p C d q⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=1010011y x T ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=100002θθθθcos sin sin cos T ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=10100103y x T ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-+-+--=111000000)cos (sin sin )cos (cos sin sin cos θθθθθθθθy x y x TL m sAbcd可实现图形的比例、对称、旋转、错切四种基本变换。
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一、名词解释：1.现代设计技术是以满足市场产品质量、性能、时间、成本、价格综合效益最优为H的，以计算机辅助设计技术为主体，以知识为依托，以多学科方法及技术为手段，研究、改进、创造产品活动过程所用到的技术群体的总称。
2.计算机辅助设计计算机辅助设计(Computer Aided Design, CAD)是计算机系统在T程和产品设计的各个阶段中，为设计人员提供快速、有效的工具和手段，加快和优化设计过程以达到最佳设计效杲的一种技术。
3.扫描转换将图形对象表示转换成点阵表示，即确定一个像索集合及其颜色，用于显示一个图形的过程, 称为图形的扫描转换或光栅化。
4.儿何造型技术能将物体的形状及其属性(颜色、纹理等)存储在计算机内，形成该物体的三维儿何模型的技术。
5.计算机辅助工程计算机辅助匚程CAE(Computer Aided Engineering)是指用计算机对工程和产品进行性能与安全可靠性分析，模拟工程或产品未来的状态和运行状态，及早地发现设计缺陷，为优化设计提供依据。
6.逆向工程(狭义定义)根据实物模型的处标测量数据，构造实物的数字化模型(CAD模型)，使得能利用CAD/CAM. RPM、PDM及CIMS等先进技术对其进行处理或管理，主要指儿何形状的反求。
7.虚拟现实虚拟现实是当代信息科学的前沿研究领域，它综合运用计算机图形学，计算机视觉，心理学, 传感器等多方面技术，在计算机屮营造一个虚拟的环境，通过实时的，立体的三维图形显示、声音模拟、口然的人机交互界面来仿真现实II上界中早已发主、止在发主或尚未发生的事件, 并使用户产生身临其境的真实感觉。
& 虚拟油泥设计★(答案不确定)可以适应创造性设计过程所提出的直观要求，设计人员可以在焜拟环境空间屮，利川轨迹跟踪系统可以削掉和涂抹虚拟的油泥材料。
9.数据挖掘技术从大量的、不完全的、随机的实际应用数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但乂是潜在有用的信息和知识的过程。
10.3D打印技术3D 打印(3D printing),学术名称为快速成型技术(RPRapid Prototyping Manufacturing),它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或觀料等对粘合材料，通过逐层打卬的方式来构造物体的技术。
二、简答题：1、简述现代设计技术的特征及发展趋势。
特征：1）设计理论与方法的延伸、思维的变化及设计范畴的扩展2）多种设计技术、理论与方法的交叉与综合3）设计手段的精确化、计算机化、自动化与虚拟化4）并行化、最优化和智能化的设计过程5）而向产品寿命周期全过程的可信性设计6）多种设计试验技术的综合运用发展趋势：1）设计过程的数字化2）设计过程的自动化和帮能化研究3）网络化并行设计及协同设计技术、方法及软件的研究4）虚拟设计和仿真虚拟试验及快速成形技术的深入研究5）C AD技术的应川研究，研制开发功能强的商品化软件6）面向集成制造和分布式经营管理的设计方法、规划7）微型机电系统的设计理论及设计方法和技术的研究8）而向生态环境的绿色设计理论与方法的研究9）注重基础性设计理论及共性设计技术的深层次研究2、简述计算机辅助设计发展过程中的5个阶段。
初级阶段：线框造型技术第一次技术革命：曲血（表面）造型技术第二次技术革命：实体造型技术第三次技术革命：参数化造型技术第四次技术革命：变量化造型技术3、简述目而在工程领域5种常用的CAD软件及它们各自的特点。
a.CATIACATIA是法国达索飞机公司开发的世界一流CAD/CAM软件。
CATIA源于航空航天工业，是业界无可争辩的领袖。
以其耕确安全，可靠性满足商业、防御和航空航天领域各种应用的需要。
CATIA是汽车工业的事实标准，是欧洲、北美和亚洲顶尖汽车制造商所用的核心系统oCATIA 在造型风格、车身及引擎设计等方而具有独特的长处。
b.UG被业界证实的数控加工。
UG的CAM模块功能非常强人，它提供了一•种产生精确刀具路径的方法，该模块允许用户通过观察刀具运动來图形化地编辑刀具轨迹，如延伸、修剪等。
c.PRO/E集成了零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、板金件设计、铸造件设计、造型设计、逆向工程、自动测量、机构仿真、应力分析、产品数据库管理等功能于一体。
d.SOLIDWORKS使川直观简单，界面友好；数据转换接口丰富，转换成功率高；自上而下的装配体设计技术。
e.Auto CADAutoCAD诞生于1982年，山美国Autodesk公司开发，经过20多年的发展，AutoCAD目前已广泛应川于机械、建筑等众多二维CAD绘图领域，其DWG/DXF文件格式已成为事实上的国际标准。
二维CAD绘图的业界领袖。
4、简述图形与图像的区别。
图像一定是二维的；图像的最小单位是像素；图像的基本参数包括图幅参数，灰度级分辨率和颜色分辨率等；图像分为黑白图、灰度图、彩色图利真彩色图。
图形可以是二维的也口J以是三维的；图形的基本信息包括基本几何要素（必须的），拓扑关系以及颜色、材质、纹理等可选要索。
5、简述线框儿何造型的优缺点。
优点结构简单，计算机内部易于表达和处理；模型的儿何信息为线段端点坐标，用键盘或文件输入。
缺点有歧义性：不能进行物体儿何特性（体积、面积、重量等）计算：不便于消除隐藏线等。
6、简述CAD二次开发的三种方式。
a.完全自主版权的开发，一切需从底层做起；b.基于某个通用CAD系统的二次开发，CATIA -次开发等；c.基于某种几何内核的开发，此类开发比二次开发可以更深入核心层，具有开发周期短、见效快、系统稳定和功能强等特点。
7、简述有限元分析的基木原理。
把一个原来是连续的物体剖分（离散）成有限个单元，而且他们相互连接在有限个节点上, 承受等效的结点载荷，并根据平衡条件进行分析，然后根据变形协调条件把这些单元重新组合起来，成为一个组合体，再综合求解。
rh于单元的个数是有限的，结点数目也是有限的, 所以称为有限元法。
8、简述CAX技术所包含的内容。
计算机辅助设计（CAD）计算机辅助制造（CAM）计算机辅助工艺设计（CAPP）计算机辅助工程分析（CAE）产品数据管理系统（PDM）9、简述逆向工程的关键技术及各关键技术所包含的内容。
1、数字化测量数字化测量是是逆向工程建模的第一步,它是用一-定的设备对实物进行测量来获取实物的表面数据（有时也包括内部数据）。
2、测量数据预处理坏点去除，点云精简，数据平滑，数据修复，数据拼合，三角化3、模型重构10、简述三维图像重建技术产生的背景。
随着计算机性能的不断提髙和计算机技术的不断发展，真实场景的三维模型越来越多地出现在各种计算机软件中，成为计算机软件表现现实世界的一种重要手段。
而构造三维模型的传统手段要么价格冷贵，要么要求操作人员具有丰富的专业知识，而口操作复杂，周期较长, 最终构造的三维模型真实感不强。
在这种情况下，基于图像的建模技术作为一种成本低廉、操作简单、具有高度真实感的建模方法应运而生，并H逐渐成为计算机图形学和计算机视觉领域的研究热点。
11、简述汽年设计过程中的主要步骤，并说明油泥设计和逆向工程技术在汽千设计中的作用。
1.草图设计2.绘制彩色效果图3.油泥模型制作（油泥设计）4.逆向重构（逆向工程技术）5.工程分析6.样车制作7.风洞试验8.路试9.实车碰撞试验12、简述虚拟现实的特征，并对其特征做相应解释。
多感知性指除了一般计算机技术所具有的视觉Z外，还有听觉、力觉、触觉、运动感，茯至包括味觉、嗅觉等。
交耳性指参与者对虚拟环境内物体的可操作程度和从环境中得到反馈的白然程度。
沉浸性又称临场感，指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。
构象性指川户沉浸在多维信息空间屮，依靠自己的感知和认知能力全方位获取知识，发挥主观能动性，寻求解答形成新的概念。
13、简述3D打印技术的基本原理和优势。
基木原理是【分层制造、逐层叠加】。
它是将复杂的三维实体模型“切”（Spice）成设定厚度的一系列片层，从而变为简单的二维图形，层层亞加而成。
优势：一•是节省原材料和人工由于采用“添加制造技术”,它的用料只有原来的1/3到1/2,打印速度却快4倍。
同吋因省却生产线和一部分组装过程，可降低人工成本。
二是可以制作形态各异的物品理论上,只要电脑可以设计出的造型,3D打印机都可以打印。
2011年在加拿大展出的3D打印汽车Urbee,即以其吋尚前卫的流线型外观吸引了众多关注三、计算题:思考题:/求兔坐标原点以外的任意一点P （%＞》）炎转的变换矩阵 Tp,求点（3, 4丿兔（I, I 丿逆时针旋转45度后的坐 加Z O,]、cos <9 sin 。
o0 i一 sin 0 cos 。
0 r —儿 b、0\y P o' oi。
一 sin 0,Xp(l — cos&) + ypSin& -x p sin 6 + y p (1 一 cos (9)V2 2 21-V210 5COS&思考题:己知特征多边形4 个顶点：Po (0,0,0)、Pi(l,1,1)、p2(2r1rl)、p3(3,O,O),构造一条三次Bezier曲线，并计算当u = 0, 1/3, 2/3, 1时, 曲线上的理值点坐栋。
鮮：(1丿构最三次Bezier曲线参敦方程曲題中给定特征多边形4个顶A枸造的三次Bezier曲线为:(2)求给定荧教u处的型值点坐栋P(O)=[O 0■■-13r3—6—33r_0110_1r0 1=0 0-33002J-1-1L1000330]2929p(l)=[3 0 0] 2tr■-13-3r P Q]3-630P\J-3300Pi1000_Pz_p(〃) = 口■-13r —3r「00o-[3-630111 J-33002-1・1 1000_r3r3。