计算机辅助工业设计[一]
01 第1章 CAID概述
例1 两软件差别举例
P ro/E ngi neeri ng应用技术
计算机辅助工业设计
C om puter A i ded Industri D esi al gn
第1章 CAID概述
----课程说明
1、课程课时：48，上机48； 2、课程的内容：Pro/E基础及应用技术、产品开发； 3、课程考核：平时成绩（点到、平时作业、上机）、软件应用 测试、产品临摹考核； 4、关于参考书； 5、如何学习。
P ro/E ngi neeri ng应用技术
计算机辅助工业设计
C om puter A i ded Industri D esi al gn
第1章 CAID概述
1.1 CAD 问：CAD的发展过程？ CAD的发展过程？ （1）手绘工程图
甩图板工程
（2）平面软件辅助绘图
三维设计革命
（3）三维软件辅助绘图
P ro/E ngi nA i ded Industri D esi al gn
第1章 CAID概述
1.2 CAID 问：什么是CAID？ 什么是CAID？ 这里所说的CAID指的是CAD软件中能帮助工业设计师进 行创意、创意表述、创意审核、创意实现等的软件技术。 >>>科学含义
P ro/E ngi neeri ng应用技术
计算机辅助工业设计
C om puter A i ded Industri D esi al gn
第1章 CAID概述
问：Pro/E和Solidworks的区别？ 问：Pro/E和Solidworks的区别？ 1、出生时间 2、销售情况 3、功能上的差别 4、采用的公司规模 5、学习的难易程度 6、操作的复杂程度
网络和软件技术的发展
计算机辅助设计技术的应用
计算机辅助设计技术的应用随着科技的快速发展和计算机技术的不断进步，计算机辅助设计（Computer-Aided Design，简称CAD）技术正逐渐在各个领域得到广泛应用。
本文将从工业设计、建筑设计和电子电路设计三个方面，探讨计算机辅助设计技术的应用。
一、工业设计中的CAD技术应用工业设计是指通过科学化的设计方法，将美学、功能、工艺和市场需求等因素有机结合，为产品提供外观和结构的设计。
在工业设计领域，CAD技术被广泛应用于产品的造型设计、样机制作和模具制造等过程。
借助CAD软件，设计师可以更加直观地呈现产品的外观效果，并进行三维建模和动画演示。
同时，CAD技术还可以优化产品的结构设计，提高产品的质量和效率。
二、建筑设计中的CAD技术应用在建筑设计领域，CAD技术的应用不仅提高了设计效率，还减少了设计过程中的错误和纰漏。
通过CAD软件，建筑师可以更加直观地呈现建筑的立体效果，并进行可视化的室内外设计。
此外，CAD技术还可以进行结构分析和工程量计算，为建筑设计提供可靠的数据支持。
通过CAD技术的应用，建筑师可以更好地满足客户需求，实现设计理念的落地。
三、电子电路设计中的CAD技术应用电子电路设计是指利用电子元器件进行电路设计和仿真。
在电子领域，CAD技术被广泛应用于电路图设计、电路仿真和印制板设计等环节。
通过CAD软件，设计师可以进行电路的逻辑设计和电路图的绘制，实现电子元器件的选型和布局。
同时，CAD技术还可以进行电路的仿真分析，验证电路的功能和性能。
通过CAD技术的应用，可以降低电子电路设计的难度和风险，提高设计的效率和准确度。
综上所述，计算机辅助设计技术在工业设计、建筑设计和电子电路设计等领域的应用得到了广泛认可和推崇。
随着技术的不断进步，CAD技术还将继续发展和完善，为各行各业提供更多更好的设计工具和平台。
计算机辅助设计技术的应用，不仅提高了设计效率和质量，还推动了各个领域的创新和发展。
计算机辅助工业设计-三维产品表现课程设计
计算机辅助工业设计-三维产品表现课程设计背景介绍随着科技不断发展，计算机辅助工业设计逐渐成为工业设计的必备工具。
在这个过程中，三维产品表现技巧的学习和应用也越来越重要。
本文将介绍一种基于计算机辅助工业设计的三维产品表现课程设计方案，以帮助学生掌握这一技能。
设计思路该课程设计主要包括以下三个步骤：步骤一：选题首先，需要选取一个具体的产品作为表现的对象。
可以选择一款已经存在的产品，根据其特点进行创新，或者选择一个完全新的产品进行设计。
步骤二：制作3D模型在选定产品后，需要使用计算机辅助设计软件制作一个完整的三维模型。
这可以使用市场上现有的软件，如三维建模软件SketchUp、SolidWorks等。
制作模型时，需要保证模型的准确性和完整性。
可以适当增加一些细节来提高模型的真实感和吸引力。
步骤三：表现及呈现制作完成的三维模型可以通过以下几种方式进行表现及呈现：1. 渲染利用计算机辅助设计软件中的渲染功能，将模型渲染成真实的三维图像。
可以在此过程中设置不同的光源和材质，来达到更加真实的效果。
2. 动画演示利用计算机辅助设计软件中的动画功能，制作产品的演示视频。
可以在视频中展示产品的不同功能和特点，让观众更好地了解和认识产品。
3. VR展示利用虚拟现实技术，将产品制作成VR展示。
通过VR设备，观众可以在虚拟的世界中亲身体验产品的功能和特点。
设计目的通过该课程设计，可以帮助学生掌握计算机辅助工业设计的基本技能，同时提高其三维产品表现的能力。
具体目的如下：1.了解计算机辅助工业设计软件的基本功能和操作流程；2.掌握制作三维模型的技巧；3.学会使用渲染、动画和VR等技术对产品进行表现及呈现；4.提高学生的创新思维和设计能力。
设计效果该课程设计具有以下几个方面的效果：1.增强学生的设计能力和创新思维；2.提高学生的计算机辅助工业设计能力，提升其就业竞争力；3.培养学生沟通能力和团队合作能力；4.促进学生对工业设计的发展和前沿技术的了解。
计算机辅助工业设计考试题及答案
计算机辅助工业设计考试题及答案在工业设计领域，计算机辅助设计已经成为一种不可或缺的技术手段。
它能够帮助设计师提高效率、提升设计质量，并加速整个设计流程。
为了帮助学习者更好地理解与应用计算机辅助工业设计，以下是一些考试题及答案的总结。
第一部分思考题1. 请简要解释什么是计算机辅助工业设计（CAID）？计算机辅助工业设计是指利用计算机技术来辅助进行工业设计过程中的各个环节，包括设计、分析、模拟、制造等。
它通过软件工具和技术来实现设计过程的数字化、自动化和智能化，以提高效率和设计质量。
2. 列举三种常用的计算机辅助工业设计软件，并简要介绍它们的应用领域。
- AutoCAD：主要用于2D平面图和3D模型的创建和编辑，常用于建筑设计、制造业和土木工程等领域。
- SolidWorks：广泛应用于机械工程设计，能够进行3D建模、装配设计和工程图纸的生成。
- CATIA：常用于汽车和航空航天工业设计，支持复杂曲面设计、装配设计和工艺规划等。
3. 解释什么是CAD模型的参数化设计？参数化设计是一种基于数学和几何关系的设计方法，通过定义和控制一系列参数来实现模型的灵活调节和自动化生成。
CAD软件中的参数化设计功能可以让设计师快速修改模型的尺寸、形状和结构等参数，以满足不同需求和设计变化。
4. 什么是虚拟样机（Virtual Prototype）？它在产品开发中的作用是什么？虚拟样机是通过计算机模拟技术创建的产品原型模型，它可以使用CAD软件、虚拟现实技术和仿真环境来模拟产品的外观、运动、结构和性能等。
虚拟样机在产品开发中的作用包括：减少实物样机制作的成本和时间，验证产品设计的正确性和可行性，以及进行产品性能的模拟和优化。
第二部分简答题1. 简述CAD软件中图层（Layer）的作用及常见用途。
图层是CAD软件中一种用于组织和管理绘图元素的方式。
通过使用不同的图层，可以对绘图元素进行分组并进行独立的控制。
常见的图层用途包括：管理不同类型的绘图元素（例如图形、文字、尺寸）、组织图纸的不同视图和构建层次结构、控制绘图元素的显示和隐藏以及管理图纸的版本和修改。
计算机辅助设计技术在工业设计中的应用
计算机辅助设计技术在工业设计中的应用随着科技的发展，计算机技术越来越普及，许多行业都开始应用计算机辅助设计技术。
今天我们要探讨的是计算机辅助设计技术在工业设计中的应用。
一、计算机辅助设计技术在工业设计中的概念及特点计算机辅助设计技术，简称CAD技术，是指通过计算机及其周边设备来辅助完成产品的绘制、设计、分析等过程的一系列技术。
与传统的手工制图方式相比，CAD技术具有高效、快速、准确等特点，能够大大减少设计周期，提高设计效率。
在工业设计中，CAD技术被广泛应用。
它可以用来制作产品的三维模型，进行产品的结构分析、装配模拟、性能测试等工作，还可以帮助设计师快速完成产品的许多细节处理工作。
二、计算机辅助设计技术在工业设计中的优势1.提高设计效率CAD技术可以大大减少设计周期，提高设计效率。
通过建立三维模型，设计师可以对产品进行全方位的观察和调整，快速找到设计中的问题并进行修改，同时还可以直接生成工程图纸，为制造提供准确的基础。
2.降低制造成本借助CAD技术，设计师可以模拟产品的运作情况，并进行优化，通过不断优化设计方案，使产品制造成本得到降低。
同时，在制造过程中，CAD技术可以提供准确的数值控制文件，保证产品的精度和质量。
3.提高产品质量CAD技术可以快速、精确地制作出产品的三维模型，并进行多方面的模拟与测试，以最大程度地保证产品的质量。
同时，CAD技术还可以提供精确的工艺数据，为制造过程提供有效的支持，从而提高制造过程的稳定性和可控性。
三、计算机辅助设计技术在工业设计中的应用案例1.汽车设计CAD技术在汽车设计中的应用，可以帮助设计师制作出具有高度仿真度的汽车模型，进行车身结构和动力电池等方面的优化，甚至可以进行模拟行驶测试，从而减少实体车辆的研制成本，同时还可以大大加快产品研发周期。
2.机械设计在机械设计领域，CAD技术可以帮助设计师快速、准确地制作机械零部件的三维模型，进行零部件之间的拼装模拟，检验机械系统的实用性和工艺性，有效减少制作失败率和劳动强度，提高产品质量和生产效率。
计算机辅助工业设计技术
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第一节 计算机辅助工业设计技术
工作状态稳定且不会疲劳的特性相结合，从而提高设计速度和效率 ，大大缩短设计周期，保证设计质量，降低设计成本，即在TQCSEP诸方 面全面达到“产品”全生命周期性能指标、生产出使用户完全满意的用 品。这里的“产品”（工程）是指各行业中一切需要设计的对象，如交 通工具、机电产品、水电工程、土木工程、建筑及城市规划、家具、服 装、化学药品的分子结构等，包括微观电子到宏观宇宙开发工程等。迄 今，CAID正在发展变化之中，远未形成系统的理论方法体系。为了引导 理论研究和实际应用向纵深方向发展，只好给出一个初步的“定义”， 抛砖引玉，仅供参考。随着科技与艺术的发展，实践研究的深入，自然 会水到渠成，逐步形成更加科学及美学的定义，这是一个动态的发展过 程。
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第一节 计算机辅助工业设计技术
1962年麻省理工学院首次提出“计算机图形学”这个术语，并提出 “交互技术”等为计算机图形技术奠定了基础。20世纪70年代初，美国 的Applincon公司开发出第一个完整的CAD系统；70年代后期，CAD进入 实用化阶段；80年代中期以后，CAD向标准化、集成化、智能化方向发 展，不但解决了2D图形处理理论和3D图形的3D旋转、各种透视、消除隐 线等问题，而且还在3D几何造型、自由曲面等理论方面取得了重大突破 ；90年代以后，随着信息技术的发展，CAD技术也由过去的单机或局部 分布式联网方式向基于网络的设计发展，同时迅速发展的计算机技术也 为CAD技术提供了强大的硬件支持环境。经过几十年的迅速发展，计算 机已从只能绘图发展到计算、绘图、造型、仿真模拟、虚拟现实等，几 乎无所不能，达到了出神入化的高度。
三、计算机辅助工业设计
同对许多新科技的认识一样，犹如瞎子摸象，人们从多层次、多角 度对计算机辅助工业设计给出了不同的定义，众说纷纭，莫衷一是，但 经综合分析可知，这些定义或注释的基本含义是一致的。CAID，顾名思 义，就是计算机及其系统集成相关高新科技，辅助产品（工程）或服务 工业设计的现代设计技术，也就是计算机科学技术与工业设计科学技术 相互交叉、渗透、结合形成的一门新兴边缘科学。简言之，就是计算机 辅助工业设计的设计技术。CAID的技术原理是，将设计人员的最佳特性 、创造性思维、经验知识、综合判断与决策能力、想象能力、审美能力 与计算机系统强大的记忆、检索信息能力、海量信息高速精确计算与处 理能力、易修改设计、虚拟真实显示、艺术渲染、一定的人工智能、
第四章 计算机辅助工业设计的基本知识
■常用术语和概念
■常用软件特点简介
第一页
4.1常用术语和概念
4.1.1文件格式
图形文件格式：
dwg AutoCADdrawing格式
Байду номын сангаасdxf
AI
AutoCAD格式，是大部分图形软件能接受的常用格式
Adobe Illustrator的格式，也是大部分图形软件都能接受的 通用格式 描述图形，能为大多数矢量软件兼容使用。
第七页
图4-3 AutoCAD的操作界面
第八页
4.1.5
缺省设置
概念:缺省设置也叫默认值，是指软件 设计者针对该功能的一般使用特性 或安全需要，给该功能设定了一个 数值。 默认缺省值一般表现在:
尺寸单位的设置 色彩模式 显示模式 视口布局 级数定义 软硬件操作方式
图4-6 3DSMAX中对Undo的默认参数修改
第十九页
4.1.11 模型库与材质库
> 所有的三维建模软件都以几何实体建模的方式提供给我们许多基本几何体 的建模工具，如立方体、圆柱体、锥体、多面体等。在工业设计中，我们都 把这些形体当作模型库来看待。 > 模型库中的模型一般以DXF等大多数三维软件都能接受的格式存储，并尽 量做到生成方式简单，数据量少。 > 材质库也是设计必不可少的内容。设计软件本身往往自带了一部分已制作 好的，如金属、塑料、石材、布料、玻璃等现成的材质，设计时只需直接取 用即可。象3DSMAX、Rhion2.0等都有自带材质库。
图4-16 3DSMAX的单位设置对话框
图4-17 Coreldraw中的单位选项
第十七页
坐标是计算机绘图必不可少的绘图要素。 没有坐标将无从操作设计对象。 在设计中，我们一般都采用直角坐标系， 并规定原点右方X轴为正，左方为负； 原点上方的Y轴为正，下方为负； 一般逆时针方向角度为正角度。 如图4-18
计算机辅助工业设计
计算机辅助工业设计作者：顾露茜路易霖来源：《现代装饰·理论》2011年第06期在数字化信息时代，计算机技术已经渗入人们生活的方方面面，并且广泛的运用于各行各业，工业设计在计算机的介入而发生着重大的变革，它和计算机的结合创造了一种全新的设计形式——计算机辅助工业设计（CAID），给工业设计带来了全新的设计方式和理念。
因此，研究计算机与工业设计的关系是十分必要的。
1.新时代的工业设计1.1工业设计的几个阶段第一阶段是在工业革命之前的设计。
产品基本上都是一些生活的必需品。
人们在满足基本使用的功能的前提下，对产品的外观、结构、色彩等进行的装饰性的美化。
在这一时期还没有出现真正意义上工业设计。
第二阶段是工业设计至第一次世界大战爆发。
这个阶段产生了现代意义上批量生产和批量销售的产品，真正意义上的工业设计也是从这个时期开始建立起来的。
第三阶段是两次世界之间。
新材料的运用、新科学的融合、新方法的介入推动了工业设计的发展。
在这个期间德国的包豪斯设计学院奠定了工业设计教学体系的基础，同时也奠定了经典的功能主义设计的理论和方法。
第四阶段指第二次世界大战之后。
新技术、新材料融入工业设计中，消费文化的繁荣，使这个时期的工业设计受到了世界各地的普遍重视，得到了迅速的发展，同时也形成了各具特色的设计风格和设计方法。
现阶段，随着人类社会进入到了数字化时代，市场对产品的性能、价格和更新速度提出了更加苛刻的要求，多样化、趣味化、个性化、小批量生产等成为了现代社会发展的趋势。
在这种情况下工业设计也进入发展的新纪元，迈入了信息时代。
1.2新时代工业设计的特点信息时代的到来，工业设计已突破了传统的界限，它实质上是一个对多种信息进行收集、筛选和重组的过程。
信息时代的工业设计也呈现出了自己的新特点：1.2.1 工业设计范围的扩展现代的工业设计中更多的融入了产品的情感设计和软性界面的设计；“以人为本”、“体验设计”等设计理念已经成为设计的新热点，更多的虚拟设计个虚拟展示等成为了新的设计方向。
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1. 基本几何形体及扩展形体的绘制。
2. 直线、曲线（自由曲线、贝兹曲线）的绘制。 3. 选取工具及选取工具下对物体对象的编辑操作。 4. 基本填色工具及其应用。 5. 节点工具对基本几何形体与曲线的编辑操作。
4、 实训步骤
实训二 Corel填色工具等的操作与产品的
绘制
课程名称：计算机辅助工业设计[一]
2、 实训内容
根据所提供的手机的JPG图像文件用ps进行复原制作或者自定一 个类似的命题进行制作，要求必须是工业产品。
3、 主要知识点
1. 选区工具与技巧。 2. 滤镜的应用。 3. 路径工具与选取。 4. 填色。 5. 图层样式的应用。 6. 文字工具。 7. 图形工具。 8. 图层蒙板的应用。
4、 实训步骤
2、 实训内容
自己拟定一个主题，寻找适当的素材使用ps进行设计。要求主 体明确、有创新、使用到试验目的中的工具。
3、 主要知识点
1. 选区工具与技巧。 2. 路径工具与选取。 3. 填色。 4. 图层样式的应用。 5. 文字工具。
4、 实训步骤
实训四 PS综合设计应用
课程名称：计算机辅助工业设计[一]
4. 互动工具的使用，包括互动渐变、互动轮廓、互动立体等。 5. 物体的填色（单色、渐变、图案、底纹）。 6. 对象属性的复制。
2、 实训内容
根据所提供的手机的JPG图像文件用Coreldraw进行复原制作或 者自定一个类似的命题进行制作，要求必须是工业产品。
3、 主要知识点
1. 互动工具及其使用。 2. 对齐与分布。 3. 填色。 4. 透明与阴影。 5. 文字工具。
4、 实训步骤
本次实训做了自己手机的正、背、侧面三个面。总的步骤如下： 1. 首先采用矩形工具、椭圆形工具、形状工具以及手绘工具等描 绘出手机三个面的轮廓。 2. 再用交互式填充工具、网格填充以及渐变填充等来做手机各个 部位的效果。 3. 最后再采用文本工具来完成手机上的文字。
具体步骤如下： STEP1 打开Coreldraw，执行【新建】，根据手机的外观尺寸，用辅助线确
TEP8 新建图层，选择椭圆工具和圆角矩形工具等绘制手机上其他部 件，填色并设置效果。
TEP9 新建图层，选择文字工具绘制手机键和机身的文字，加以调 整，是效果更佳。
TEP10 参考手机外形图像，适当调整，完成最终效果图。
1、 实训目的
1. 基本形状的绘制（矩形、椭圆、直线、曲线等），同一绘图 工具下功能键的使用。
2. 掌握被编辑实体选择集的构成方法。 3. 熟悉Coreldraw基本编辑工具的功能。 4. 掌握绘图与编辑命令的操作过程。
2、 实训内容
根据所提供的包装盒的JPG图像文件用Coreldraw进行复原制作 或者自定一个类似的命题进行制作。
上机时数：6学时
序 号
评分项目
满分
实际 得分
1
软件基本绘图工具的使用掌握 40 与应用
2 软件绘图技巧的掌握与应用 20
3 软件操作熟练程度
10
4 实训作业独立完成
10
5 完成实训作业的难度
10
6 实训作业最终效果
11、 图像尺寸、画布尺寸、分辨率、图像模式。 2、 图像文件的格式。 3、 文字工具的使用。 4、 选取工具的使用与对选区的变换操作。 5、 图层、形状图层、路径工具的使用。 6、 图层样式。 7、 滤镜的应用。
STEP1 执行【文件】/【新建】命令，打开【新建】对话框，设置名 称 STEP2 新建“图层1”，选择圆角工具
绘制机身外形，将半径设置为30xp.
按【Ctrl+Enter】将圆角矩形转换成选区，设置前景色与机 身近似的颜色，按【Alt+Delete】填色，按【Ctrl+D】取消选 区。效果如下：
STEP3 双击“图层1”，打开图层样式，进行设置：
定其大致尺寸，便于后期制作。
STEP2 用矩形工具 画出手机的外框，并将其圆角设置为30
STEP3 填充近似的颜色，再采用交互式网格填充制作出光影效果。 STEP4 用同样的方法做出手机正面的大体色块。
STEP5 用矩形工具画出屏幕，采用渐变填充 。
STEP6 用以上的方式作出手机的方向键。 STEP7 用轮廓工具画出手机键，并用网格填充填充效果。
序 号
评分项目
满分
实际 得分
1
软件基本绘图工具的使 40 用掌握与应用
2
软件绘图技巧的掌握与 20 应用
3
软件操作熟练程度
10
4
实训作业独立完成
10
5
完成实训作业的难度
10
6
实训作业最终效果
10
成
绩
上机时数：6学时
简短评语
1、 实训目的
1. 曲线的绘制与编辑。 2. 多个物体间的对齐与分布的操作。 3. 文字工具与编辑、排列、效果。
STEP8 用以上方法做出手机其他各部位。
STEP9 再用文本工具添加机身和键上的文字，并配用手绘工具和形 状工具，使手机更为逼真。
STEP10 采用相同方法制作出手机反面和侧面的效果图，适当调整， 效果图如下。
实训三 PS基本工具与图像的操作
课程名称：计算机辅助工业设计[一]
上机时数：6学时
实训一 Corel基本绘图工具与编辑命令 的操作
课程名称：计算机辅助工业设计[一]
上机时数：6学时
序 号
评分项目
满分
实际 得分
1
软件基本绘图工具的使用 40 掌握与应用
2
软件绘图技巧的掌握与应 20 用
3
软件操作熟练程度
10
4
实训作业独立完成
10
5
完成实训作业的难度
10
6
实训作业最终效果
10
成
绩
简短评语
序 号
评分项目
满分
实际 得分
1
软件基本绘图工具的使 40 用掌握与应用
2
软件绘图技巧的掌握与 20 应用
3
软件操作熟练程度
10
4
实训作业独立完成
10
5
完成实训作业的难度
10
6
实训作业最终效果
10
成
绩
简短评语
1、 实训目的
1. 图像尺寸、画布尺寸、分辨率、图像模式。 2. 图像文件的格式。 3. 文字工具的使用。 4. 选取工具的使用与对选区的变换操作。 5. 图层、形状图层、路径工具的使用。 6. 图层样式。
效果如下：
TEP4 新建“图层2”选择圆角矩形工具，绘制内框。打开图层样式 设置其效果，并调整图层1的效果。
STEP5 新建“图层3”，选择矩形工具，绘制屏幕，并设置其效 果。
STEP6 新建图层，运用以上类似方法，绘制手机方向键。
TEP7 新建图层，选择钢笔工具，绘制手机键，调整位置和大小后按 【Ctrl+E】组合手机键的各图层。