第1章 绪论

1.1 Auto CAD概述

本课重点与难点：

● 教师与学生之间做好勾通，互相了解。

● 了解Auto CAD的发展史与界面组成。

● 认识Auto CAD的应用领域，让学生了解软件的专业特点及在校的优势，认识本专业在国内的发展历程及毕业后的前景。

1．CAD的概述

C→Computer电脑

A→Aided辅助

D→Design设计

CAD为电脑辅助设计软件

Auto CAD是美国Autodesk公司与20世纪80年代在微机上应用CAD技术，而开发的绘图程序包，加上Auto是指它可以应用于几乎所有跟绘图有关的行业，Auto CAD是由美国Auto公司于1982年研发的一款设计软件，CAD技术的研究与应用已经进入了成熟、普及的阶段，设计师可以利用CAD技术完成、环境艺术设计、城市规划、建筑、测绘、机械、电子、造船、汽车等许多行业得到了广泛的应用。Auto CAD辅助制图在艺术设计方面起到了非常大的作用。环境艺术设计各专业方向均需要绘制大量的工程图纸，无论方案设计阶段、施工图设计阶段、工程竣工阶段都离不开制图。

计算机辅助设计（CAD）是一个涵盖范围很广的概念。概括来说，CAD的设计对象最初包括两大类，一类是机械、电子、汽车、航天、轻工和纺织产品等；另一类是工程设计产品等，如工程建筑。如今，CAD技术的应用范围已经延伸到诸如艺术等各行各业，如电影、动画、广告、娱乐和多媒体仿真（如：模拟霜冻植被受损的过程）等都属于CAD范畴。

CAD在机械制造行业的应用最早，也最为广泛。采用CAD技术进行产品设计不但可以使设计人员甩掉图板，更新传统的设计思想，实现设计自动化，降低产品的成本，提高企业及其产品在市场上的竞争能力；还可以使企业由原来的串行式作业转变为并行作业，建立一种全新的设计和生产技术管理体制，缩短产品的开发周期，提高劳动生产率。如今世界各大航空、航天及汽车等制造业巨头不但广泛采用CAD/CAM技术进行产品设计，而且投入大量的人力、物力及资金进行CAD/CAM软件的开发，以保持自己技术上的领先地位和国际市场上的优势。

CAD在建筑方面的应用——计算机辅助建筑设计（CAAD），它为建筑设计带来了一场真正的革命。随着CAD软件从最初的二维通用绘图软件发展到如今的三维建筑模型软件，CAD技术已开始被广泛采用，这不但可以提高设计质量，缩短工程周期，还可以节约2%～5%的建设投资，而近几年来，每年仅在我国的基本建设投资就有几千亿元，如果全国近万个大小工程设计单位都采用CAD技术，则可以大大提高基本建设的投资效益。

CAD技术还被用于轻纺及服装行业中。以前，我国纺织品及服装的花样设计、图案的协调、色彩的变化、图案的分色、描稿及配色等均由人工完成，速度慢，效率低，而现在国际市场上对纺织品及服装的要求是批量小、花色多、质量高、交货要迅速，这使得我国纺织产品在国际市场上的竞争力不强。采用CAD技术以后，大大加快了我国纺织及服装企业走向国际市场的步伐。

如今，CAD技术已进入到人们的日常生活中，在电影、动画、广告和娱乐等领域大显身手。电影拍摄中利用CAD技术已有十余年的历史，美国好莱坞电影公司主要利用CAD技术构造布景，可以利用虚拟现实的手法设计出人工不可能做出的布景。这不仅能节省大量的人力、物力，降低电影的拍摄成本，而且还可以给观众造成一种新奇、古怪和难以想象的环境，获得极大的票房收入。

计算机辅助设计深入到各行各业，所使用的软件很多，在这里着重介绍应用较广泛的几个常用软件。

（1）Auto CAD Auto CAD是美国Autodesk公司开发研究的一种通用计算机辅助设计软件包。Autodesk公司在1992年推出了Auto CAD的第一个版本V1.0，随后相继开发出多个版本，其中典型版本有R14、Auto CAD 2000、Auto CAD 2002、Auto CAD 2005等，目前最新的是Auto CAD 2009版。Auto CAD的功能越来越强大和完善，是当今世界上最为流行的计算机辅助设计软件之一。

（2）Photoshop Photoshop是Adobe公司推出的一款功能十分强大、使用范围广泛的平面图像处理软件。目前，Photoshop是众多平面设计师进行平面设计，图形图像处理的首选软件。

（3）CorelDraw CorelDraw是Corel公司出品的世界一流的平面矢量绘图软件，被专业设计人员广泛使用，它的集成环境（称为工作区）为平面设计提供了先进的手段和最方便的工具。在CorelDraw系列的软件包中，包含了CorelDraw、Corel Paint Photo两大软件和一系列的附属工具软件，可以完成一幅作品从设计、构图、草稿、绘制到渲染的全部过程。CorelDraw是系列软件包中的核心软件，可以在其集成环境中集中完成平面矢量绘图。

（4）Pro/Engineer Pro/Engineer系统是美国参数技术公司（PTC）的产品，它刚一面世（1988年），就以其先进的参数化设计、基于特征设计的实体造型而深受用户的欢迎。Pro/Engineer整个系统建立在统一的数据库上，具有完整而统一的模型，能将整个设计与生产过程集成在一起，它一共有20多个模块供用户选择。基于以上原因，Pro/Engineer在最近几年已成为三维机械设计领域里最富魅力的系统。

（5）SolidWorks SolidWorks是由美国SolidWorks公司于1995年11月研制开发，最有代表性的三维CAD绘图软件，多用于外形设计。SolidWorks是一套基于Windows的CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系统，与Office兼容，具有较强的参数化特征造型功能。

（6）CAXA电子图版CAXA电子图板是由北京海尔软件有限公司于1996年研制开发的二维微机系统。CAXA电子图板以交互方式，对几何模型进行实时的构造、编辑和修改，并能保存各类拓扑信息。目前已在工程和产品设计绘图中得到广泛的应用，成为全国制图员计算机绘图技能考试的指定软件。

（7）PICAD PICAD系统及系列软件是中科院凯思软件集团及北京凯思博宏应用工程公司开发的具有自主版权的CAD软件。该软件具有智能化、参数化和较强的开放性，对特征点和特征坐标可自动捕捉及动态导航。PICAD是国内商品化最早、市场占有率最大的CAD支撑平台及交互式工程绘图系统。

（8）高华CAD高华CAD由清华大学和广东科龙（容声）集团联合创建，系列产品包括计算机辅助绘图支撑系统GHDRAFTING、机械设计及绘图系统GHMDS、工艺设计系统GHCAPP、三维几何造型系统GHGEMS、产品数据管理系统GHPDMS及自动数控编程系统GHCAM。高华CAD也是基于参数化设计的CAD/CAE/CAM集成系统，是全国CAD应用工程的主推产品之一，其中GHGEMS 5.0曾获第二届全国自主版权CAD支撑软件评测第一名。

（9）清华XTMCAD清华XTMCAD是清华大学机械CAD中心和北京清华艾克斯特CIMS技术公司共同开发的基于Windows 95和Auto CAD R12及R13二次开发的CAD软件。它具有动态导航、参数化设计及图库建立与管理功能，还具有常用零件优化设计、工艺模块及工程图纸管理等模块。作为Autodesk注册认可的软件增值开发商，可直接得到Autodesk公司的技术支持，其优势体现在对CIMS工程支持数据的交换与共享上。

（10）开目CAD开目CAD是华中科技大学机械学院开发的具有自主版权的基于微机平台的CAD和图纸管理软件，它面向工程实际，模拟人的设计绘图思路，操作简便，机械绘图效率比Auto CAD高得多。开目CAD支持多种几何约束种类及多视图同时驱动，具有局部参数化的功能，能够处理设计中的过约束和欠约束的情况。开目CAD实现了CAD、CAPP、CAM的集成，适合我国设计人员的习惯，是全国CAD应用工程主推产品之一。

随着CAD技术的发展和人们需求的不断提高，人工智能等各类技术逐渐融入到CAD系统中，形成了基于各种知识的CAD系统（或智能CAD系统）。知识的应用使CAD系统的“设计”功能和设计自动化水平大大提高，对产品设计全过程的支持程度大大加强，促进了产品和工程的创新开发。

计算机辅助设计将朝着标准化、智能化、集成化、网络化、三维化及多媒体虚拟化等方向发展，甩掉图板，实现全自动无纸化设计、生产和制造，是计算机辅助设计发展的最终目标。

Auto CAD进行环境艺术制图有很大的优势。①一些相近、相似的环境艺术设计图纸只要简单的修改，Auto CAD软件就可以把将施工图直接转换成设备的地图，使水暖、电气的设计师不会在描绘设备底图上浪费时间。②制图设计的精度一般标注到毫米，对于一些特型或规模大、复杂的建筑离开了Auto CAD不能保证制图的精度。另外Auto CAD在日影分析、黑声场分析、灯光照度分析等方面的计算精度、速度也具有相当大的优势。③Auto CAD软件制作的图形、图像文件可以直接储存在电脑中，资料的保管、调用极为方便。④Auto CAD具有很强的编辑修改功能，可以随时对图纸进行修改、完善。⑤Auto CAD制作的建筑效果图其透视关系、光影关系、建筑材料的质感，都可以真实再现，配合图形图像的处理软件可以直达设计思路和意图。同时Auto CAD可以产生三维模型，可以进行多角度、多种材质的方案比较。⑥Auto CAD对设计的标准化、产业化、集成化、虚拟技术和只能化技术起着巨大的推动作用。

2．应用领域

（1）建筑设计。

（2）机械制图。

（3）化工电子。

（4）土水工程。

3．CAD的发展史

初级阶段→1982年11月出现了Auto CAD1.0的版本

1983年4月出现了Auto CAD1.2的版本

1983年8月出现了Auto CAD1.3的版本

1983年10月出现了Auto CAD1.4的版本

1984年10月出现了Auto CAD2.0的版本

发展阶段→1985年5月出现了Auto CAD2.17和2.18的版本出现了鼠标滚轴

1986年6月出现了Auto CAD2.5的版本

1987年9月出现了Auto CAD9.0和9.03的版本

高级发展阶段→1988年8月出现了Auto CAD R 12.0版本

+ 1988年12月出现了Auto CAD R 12.0 for Dos

1996年6月出现了Auto CAD R 12.0 for Windows

高级发展阶段→1998年1月出现了Auto CAD R 13.0 for Windows

1999年1月出现了Auto CAD 2000 for Windows

2001年9月出现了Auto CAD 2002for Windows

2003年5月出现了Auto CAD 2004 for Windows

4．打开方式

（1）双击桌面CAD图标。

（2）开始——程序——Autodesk——Auto CAD2004。

5．CAD的界面组成

标题栏，菜单栏，工具栏，绘图窗口，命令栏，状态栏，工具选择板窗口。

注：工具栏的导出，将鼠标放在任意工具栏上按右键弹出所有的工具栏，在工具选项中，选择工作空间中的“Auto CAD经典”选项，进入如图1.1-1所示工作界面。

（1）下拉式菜单 下拉式菜单的命令有：文件、编辑、视图、插入、格式、工具、绘图、标注、修改、窗口、帮助。

（2）工具栏 工具栏的类型有：标准工具栏、样式工具栏、工作空间工具栏、图层工具栏、特性工具栏、绘图工具栏、修改工具栏、命令窗口栏、状态工具栏，如图1.1-1所示。

标题栏：记录了Auto CAD的标题和当前文件的名称。

菜单栏：它是当前软件命令的集合。

工具栏：包括标准工具栏、图层工具栏、对象工具栏（颜色控制、线型控制、线宽控制、打印样式控制）、绘图工具栏、修改工具栏、样式工具栏（文字样式管理器、标注样式管理器）

注：在工具栏空白外右击，ACAD中子菜单中包含所有CAD工具。

绘图窗口：工作界面。

模型和布局：通常在模型空间中设计图纸，在布局中打印图纸。

命令行：是供用户通过键盘输入命令的地方，位于窗口下方，F2为命令行操作的全部显示。

状态栏：左侧为信息提示区，用以显示当前的标指针的坐标值和工具按钮提示信息等，右侧为功能按钮区，单击不同的功能按钮，可以开启对应功能，提高绘图速度。

6．文件的新建，打开，保存，关闭命令

新建：1．文件菜单下新建命令

2．快捷键为CTRL+N

打开：1．文件菜单下打开命令

2．快捷键为CTRL+O

保存：1．文件菜单下保存命令

2．快捷键为CTRL+S

关闭：1．单击标题栏上的关闭按钮

2．Alt+F4

3．单击控制菜单按钮

课后练习

熟悉Auto CAD2008的工作界面与发展史，能够根据各自的工作习惯定义Auto CAD2004的功能。