制图软件范文

导语：如何才能写好一篇制图软件，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：地质制图；计算机应用；MAPGIS

中图分类号：F407.1文献标识码：A 文章编号：

0 前言

地质制图是地质工作的有机组成部分．在开展多学科、多途径的地质工作中，都运用制图方法表现它的研究成果。MAPGIS的出现为地质制图提供了现代化的技术手段，利用MAPGIS可方便地将信息调出，作必要修改，重新输入，大大缩短了修编周期，同时，地质图件精度高、速度快，大大提高地质图件的应用价值”。

1 MAPGIS与传统制图

MAPGIS是以传统的编图原理和方法为基础。以计算机和有关的图形输入、输出设备以及编图软件为工具进行编图的新技术。与传统制图相比较，MAPGIS地质制图过程主要分为资料准备、图形输入、图形编辑、颜色设计和图形输出等几个阶段。MAPGIS具备以下几个方面的功能：

1)灵活的图形输入(数字化输入、扫描仪输入、GPS输入等)；

2)强大的编辑及处理能力(拓扑处理、误差校正、投影变换、任意检索与裁剪等)；

3)丰富的系统库(如线型库、子图库、花纹图案库、颜色库和多种字库等)；

4)高质量的彩色图形输出(彩喷输出、PS输出、EPS输出、表格输出等)；

5)多种图形数据交换格式(ARC／INFO、AUTOCAD、CGM、DLG等)；

6)具有数万幅图件的海量地形库管理、接边、漫游、检索能力。

2 MAPGIS在地质制图中的一般步骤

2．1地质地图的准备

地质图件一般都是在地理底图的基础上添加相应的专题内容而成，所以高质量地理底图的准备是极其重要的一步。其地理底图的准备可按下列步骤来进行：

2．1．1 图件扫描输入

数据输入计算机，是以栅格数据的形式存储，然后经过矢量化使其转化为矢量数据。进行编辑、输出等。MAPGIS提供的数据输入方式有三种：一是数字化仪进行数据采集；二是用扫描仪输入；三是GPS输入和其它数据源的直接转化。MAPGIS下地理底图的准备一般采用扫描仪输入的方法，即通过扫描仪直接扫描原图。将扫描图以栅格形式存贮于图象文件中。此法速度快、精度高、操作简单，是目前常用的输入方式。在扫描输入的过程中。扫描精度越高，文件就越大，运行起来的速度就越慢，不利于操作。一般可以在进行扫描时。要调整好扫描仪的扫描参数，以提高扫描精度。

2．1．2矢量化

矢量化是栅格数据转换成矢量数据的过程。无论采用哪种原稿图，矢量化均要注意分层矢量化，即地物、地形、水系、地质要素分别选不同的图层。矢量化有全自动矢量化和交互式矢量化两种形式。

打开MAPGIS的图形编辑模块，将扫描好的栅格图象调入，如果扫描的图形文件不能打开，说明数据格式不对。可用图形编辑软件(In photoshop)进行格式转换。然后利用MAPGIS提供的智能扫描矢量化子系统进行矢量化工作,将矢量数据分别存入到点文件(＊WT)、线文件(＊WL)和面文件(＊WP)中。需要说明的是，在开始矢量化以前，一定要做好图层字典的设计工作．使不同的图形实体存放在不同的图层上．为以后的利用提供方便。例如，将地形等高线、河流、公路铁路、村庄建筑物等存放在不同的图层上。

矢量化是一个耗时耗力的繁琐工作。工作量比较大，为了提高矢量化的速度和精度，应注意以下几点：

1)为了保证线条的流畅，必须适当选取矢量化参数．该参数的选取应满足线条既圆滑又不跑线．即矢量化应走栅格中间，选择适当的“抽稀因子”和“最小线长”，以保证矢量化质量。要使线条圆滑．线类一般选择光滑曲线，而不选折线。对一些曲线(地形线等)矢量化后，在不偏离原栅格的条件下要进行线条光滑处理。光滑处理的类型有二次Bizer光滑、三次Bizer光滑、三次抽样插值、三次Bizer插值．根据实际情况选择加密光滑、光滑线、抽稀光滑等操作，通常选择三次Bizer插值，插值距离在0.5～0.8之间为宜。

2)矢量化水系时，一般要沿一个方向矢量化。或者从上游到下游．或者从下游到上游进行矢量化。这样有助于在编辑图形时，实现水系线宽渐变。倘若碰到水系就盲目矢量化，结果会导致河流倒流现象。若遇到规则的线状水系，矢量化时要走中线；反之，若是不规则的面状水系，则要走边线。

3)为了接图的方便。若两幅图有重叠部分，在矢量化前。需先定好基准线：小比例尺地形图大都有经纬线，一般以经纬线交叉点Tic点为基准；而大比例尺地形图，除了可用Tic点外，更多地采用公里网为界，矢量化到基准线即可，不必过于超出。

4)矢量化封闭圈时，可以直接选择“封闭单元矢量化”。若栅格图像显示不清，在采用“交互矢量化”后，用“线结点平差”来封闭。矢量化时，还会出现一些人为错误，无法用误差校正来处理。必须进行编辑处理。

2．1．3数据处理

输人计算机后的数据，在入库、输出过程中常常要进行数据校正编辑、图形的整饰、坐标变换等工作。MAPGIS通过拓扑结构编辑子系统、图形编辑子系统和数据校正等来完成。MAPGIS编辑子系统区别于以往的计算机辅助绘图系统，它不仅为制图提供了强有力的工具，而且能够改善制图的精度，更新图形内容。丰富图形的表现力，实现图形综合．提高制图质量和工作效率。MAPGIS软件图形编辑功能强大。它可以对矢量结构的点、线、面的空间位置及图形属性进行增加或删除，使输入的图形更准确、更丰富、更漂亮，如图1所示。

图1 某矿区地形地质图

同时，在数据处理过程中，会遇到以下问题：

1)“不及”和“过头”。矢量化时很容易出现这些现象，作者在加密后的等高线中，当“剪断线”、“删除线”后，“不及”和“过头”尤其明显，如图2所示。遇到这种情况。需用MAPGIS的“线上移点”和“线上删点”工具处理，最终等到与实际地物相符的矢量图。

图2矢量化过程中出现的错误：不及与过头

2)伪节点。这是由于没有一次录入完一条线，使一条完整的线变成两段。故需用“联接线”工具处理，如图3所示。

图3伪结点处理与碎屑多边形

3)“碎屑”多边形或“条带”多边形，这是前后两次录入同一条线引起的。需删除其中一条，如图3所示。另外。要将地理底图上的坐标网单独存放在一个图层上，为后续的图形校正提供数据点。

2．1．4图形校正

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关键词：机械制图课 CAD软件 模块

中图分类号：G718.3 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.22.129

《机械制图》课程是汽车工程专业基础课，它的应用性和空间想象能力要求很高。所以应该形成自己的课程教学模式。随着制造业深刻的变化，以往图板丁字尺等绘图工具、绘图仪器，手工绘图已经被计算机绘图所取代。因此，为适应现代制造业发展，AutoCAD和《机械制图》教学的有机结合是必然的趋势，CAD软件既具备较强的绘图及编辑功能，具备更强的三维造型功能，极大地提高了绘图效率和绘图质量，从而有利于培养学生思维和训练学生的识图及制图动手能力，建立三维图形想象能力。本文对此加以论述。

1 CAD和《机械制图》结合的优势

1.1 投影规律的揭示

传统教学法中投影规律的揭示是事先将一实体置于一个想象的三维空间当中，从不同的方向按一定角度投影到空间平面后，再假想把空间平面展开，之后寻找视图间的对应关系。这一切都是建立在假想的基础之上，缺乏视觉感观。对空间思维相对贫乏的中职生而言，真是难上加难。这一知识点的教学用CAD实体设计而言，它首先把实体置于软件提供的三维空间当中。利用鼠标在三维视图中，按标准视图的布局拖动即可完成。同时在拖动的过程中可清晰地显示用细实线标注的视图间对应关系。“长对正，高平起，宽相等”的投影规律一目了然，有了视觉的感观，把抽象的问题具体化了，也更加符合学生的认知规律。

1.2 截交线与相贯线表达得更加清楚

截交线与相贯线是画法几何中可谓难度最大的两个知识点。在一般的制图教学中，最好的方法是事先制作一个模型，让学生去观察、去寻找几个特殊点，再利用特殊点的投影规律来完成线条的绘制。然而在实际教学中，一些零件的模型制作根本无法清晰地反映截交线与相贯线。特别是处于零件内部的线条更是无法表达。所以也就无从观察。给教学带来了很大的阻力。而在CAD软件中。这不过也是小菜一碟。事先我们可以利用相关尺寸，在CAD中构造一个实体模型。先让同学们通过真实感显示观察实体之后，去想象、猜测相贯线、截交线的形状与画法。在学生处于茫然时，点击线架结构显示，此时，实体所有线条，包括那些实体内部原本看不见的线条也清晰地展现了出来。这时再引导学生认识相贯线或截交线。了解它们的形状和特征之后，再引出型值点等工具点（即特殊点）的位置关系，来帮助理解制图殊点法画相贯线或截交线。整个过程真实可见。这就大大降低了学习它们的难度。

1.3 剖视图多视角剖切

传统教学中，剖视图的讲解方法往往都是教师先出示挂图，引导学生识图、读图之后，再讲解剖视的目的和意义。最后深入讲解剖切的位置与方法，对一般的平剖视图，在教师的引导下，学生利用现有的知识可以接受。但对于一些有特殊结构的零件，还需要进行阶梯剖与旋转剖，学生在分析起来就有了一定的难度。利用CAD实体造型后，可以采用“剖面视图”工具对同一零件在不同立置进行剖切，引导学生仔细观察，在观察对比中分析各种剖切视图存在的利与弊，再次明确剖切的目的和意义。最后确定能准确反映零件内部结构的剖切方法与剖切位置，有了多视角剖切的对比，就有了下结论的标准，作图的目的性也就更明确了。

1.4 装配图形象直观展示

由于缺乏实习材料。学习装配图的过程中学生无法实践装配体的装配操作，学生难以理解装配体的工作原理、零件装配、联接关系。更不能对装配体进行独立分析。所以学习装配图显得更加抽象。CAD实体设计中利用三维球定位功能，可动态仿真产品的装配关系。通过定位手柄可以旋转、剖切、模拟拆分零件，对学生理解装配图中各零件之间的装配位置关系极为有利。

2 CAD和《机械制图》结合模块教学的设计

2.1 模块教学的设计

将《机械制图》和CAD课程融合教学的过程中，不能简单地把两门课程以“1+1”的方式结合起来。应先讲授制图的基础知识和CAD软件使用的基础知识，然后就可以将两者穿插起来进行教学。例如：《机械制图》原教学过程中的板图作业及剖视图的画法可放在CAD中进行。讲剖视图时，对剖视图中容易出错的地方采用正误对比的方法进行教学，并用CAD制作出各种各样的剖视习题，供学生上机练习时使用。该方法既让学生练习了CAD绘图技术，又使其学到了机械制图知识，达到了机械制图与CAD绘图的有机结合。在课堂上，用CAD调出学生的答案，把学生普遍出现的典型错误展现出来供大家讨论，最后由教师给予讲评，并给出答案和三维模型。这样，既可以避免前面提到的在课堂上进行手工绘图所造成的课程枯燥、死板等问题，又可以利用CAD软件的优势，结合多媒体教学，让学生更加容易接受新的知识，掌握空间思维转换、识图、绘图等技能，打好坚实的基础。

2.2 CAD和《机械制图》结合模块教学的实施

该课程教学大体可分为两个阶段，第一阶段是识图、读图等基础能力的训练，着重培养空间想象能力。此阶段以原《机械制图》的理论为主，板图作业也是不可或缺的。但是，注意这一阶段主要传授的是入门知识，模型、作业、例题等均以简单基础的图形为主；第二阶段是在CAD中作图。此阶段以组合体视图的识读、零件图的识读为重点，作图以CAD软件作图为主，让学生懂得如何运用三视图、剖视图等方法表示实物。同时，还应讲授零件图识读的要求，包括标题栏、视图、尺寸、技术要求等，还应要求学生掌握运用CAD进行基本的绘图和编辑等知识。在这两个阶段的教学达到预期效果后，根据学生的实际能力，可以因材施教，传授轴测图的画法和一些简单的三维模型的设计。这既可以提高学生学习的积极性，同时，利用学生设计出来的模型，作为今后教学的道具，不断地丰富教学手段和方法。

3 小结

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关键词：Auto CAD绘图软件；机械制图；应用实例

中图分类号：TH126 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）10-0017-02

Aoto CAD是始创于1982年的一款计算机辅助设计软件，主要应用于二维绘制、三维绘制、设计文档及详细绘制中，软件具有完善的图形绘制功能，可进行多种图形格式的转换，数据交换能力较强，支持多种操作平台并具有易用性和通用性。软件的基本平面绘图功能、编辑图形功能及三维绘图功能可有效满足用户的制图需求，AutoCAD制图软件是目前使用最广的计算机绘图工具，广泛应用在工程制图、工业制图、建筑制图及勘测制图等诸多领域。

自软件开发上市以来已经有过十几次的版本更新，其功能在针对各行业制图需求也在不断细化，如Auto CAD 2005（R16.1）版本的增强了软件工具选项板、图层管理、块属性管理、多行文字注释、打印管理、图纸集、标记集、表格、字段等功能，提供了更为有效的方式来创建和管理包含在最终文档当中的项目信息；Auto CAD 2009的产生整合了制图和可视化，加快了任务的执行，能够满足了个人用户的需求和偏好，能够更快地执行常见的CAD任务，更容易找到那些不常见的命令。软件版本的密集更新使其功能越发强大，Auto CAD也具有了多元化的发展趋势，软件功能性也更加趋于智能化。

1 计算机绘图与机械制图

机械制图是用图样准确对机械结构进行形状结构、尺寸及技术原理等方面的描述，图样由数字、图形及符号组成，利用正投影法及三视图基本理论等技术方法完成装配图及零件图的绘制。机械制图传统的绘制方法为手工绘制，但随着计算机技术的发展计算机绘图技术逐渐应用到了机械制图领域，AutoCAD软件的出现更是机械制图中的一个重要技术转折点，其强大的图形绘制功能与编辑修改能力使机械制图的绘图质量与效率均得到了极大的提高。机械制图的原理与计算机绘图的视图表达方法具有理论的一致性，且计算机绘图工具十分的丰富，可辅助机械制图顺利完成一些复杂难以绘制的图形，制图也更加具有严谨性。

2 Auto CAD绘图软件在机械制图各方面的应用与应用实例

2.1 Auto CAD绘图软件在机械制图各方面的应用简介

Auto CAD在机械制图中的应用可从多方面来阐述：

装配图绘制是机械制图中的一个重要方面，在制图中培养对装配体的结构关系、连接构造、零件装配等的感性认识是一项难点，Auto CAD绘图软件可进行三维实体建模，进而实现对装配体的模拟装配，模型准确展示了装配体各部分的形状结构，并能清晰的表达出各零件构造间的动力连接关系等。

剖视图是表达零件构造的常用图，当零件构造含有较多的孔槽结构时通常会使用剖视图展现零件的剖切面以展示更全面的零件构造，剖视图一般含有较多的交叉重叠线条，形体较为复杂，利用Auto CAD绘图软件可先建立零件模型，再使用绘图菜单下的剖切功能剖切出零件内部结构形状从而分析零件的实际形状。

机械制图中的另一个难点内容是对组合体视图的信息读取，对组合体一般先进行线面分析法与形体分析法的线面特征分析，分析组合体的基本几何体投影与线面投影。组合体通长是由切割基本几何体与基本几何体组合构成，利用Auto CAD可进行三维实体建模，再根据其组合方式进行造型构造出基本几何体构造，通过建立坐标轴将各立体结构旋转到相应方向并调整位置，进而组合形成组合体。Auto CAD的应用使机械制图中的复杂形体可进行快捷的制作。

机械制图中的点、线、面几何构图可利用Auto CAD快捷的通过创建主视、俯视等视口直观的建立，通过三维模型的着色功能将点、线、面融入到三维实体中，可方便的分析不同位置的线、面投影。

2.2 AutoCAD绘图软件在机械制图中的应用实例

三视图的形成以及图线的使用主要是对三视图与实际三维实体方位对应关系、度量关系等内容的掌握，是机械制图的基础和重点内容，以下以组合体三视图的绘制为例讲解Auto CAD绘图软件在机械制图中的应用。

运行软件，在建模菜单中选择所需圆柱及长方体绘制实体，进行并集和差集的运算得到三维实体形成具体模型。同时可利用视图的动态观察功能从正上方、正前方等方位对三维实体进行观察，如图1所示。

观察各个方位图形及主视图、俯视图，通过视图中的工具条对应视图的方位关系完成从三维到平面图形的转换，如图2。通过对图2进行三视图与三维实体方位对应、量度对应根据视图画法规定，用粗线与虚线做出轮廓图，如图3。

3 结语

AutoCAD绘图软件的应用是机械制图中的一项重要变革，利用CAD制图软件可便利的对机械零件进行观察分析，软件对机械部件和零件结构具有高度的视读和分析能力，三维CAD技术图解空间与几个定位也较容易掌握和应用，极大便利了图形绘制。Auto CAD不仅具有开放的结构体系，也能在完成机械图形的绘制后进行图形的渲染和输出，并且有强大的文件管理与修改功能，在提高机械制图效率与图样管理水平方面有显著优势。另外手工画图很难完成设计中的部分复杂图形可由软件简便快捷的绘制并具有高度的准确性，CAD软件的应用还可有效的辅助制图人员训练制图的空间思维能力。

CAD在机械制图中虽具有明显的优势，但软件中仍存在着一些应用中的不足。软件的部分使用命令功能意义含糊，与预期效果不符。在软件的三维操作中，相对于软件对二维图形对象特征对话框信息量的记录，三维实体对象特征对话框信息量偏少，不具备便捷有效修改的特性，当用户需修改制图大小时软件的编辑功能稍显不足。另外软件在文件管理方面也有些不足，软件不能满足在同一图形文件中存储多张同类型图形，这不仅形成了图中资源的浪费，也不便于图块的调用，在设计输出时需要打开多个文件。

总之Auto CAD在机械制图中的应用是机械制图发展中的重要内容，计算机制图与机械制图相辅相成与有机结合促进了制图软件与理论学科的双赢发展。

参考文献

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关键词：多媒体软件　机械制图　教学多媒体教学是教师借助多媒体设备，运用自己设计的多媒体课件来实现教学的一种方法，课件是多媒体教学的灵魂和核心，课件的质量直接影响教学效果。多媒体课件与传统教学中的文本教案相比较不是简单化了，而是更加复杂化了。制作多媒体课件要求教师除了熟悉具体的教学内容之外还必须熟悉各种多媒体软件的使用，而且要能够综合运用它们。本文结合笔者的教学实践，探讨几种多媒体软件在机械制图教学中的应用。

1 多媒体平台软件的应用

在制图多媒体课件的制作过程中，通常先利用专门软件对图形、动画进行加工和制作，然后再使用多媒体平台软件把这些素材整合在一起，形成一个互相关联的整体。该软件系统还提供操作界面的生成、添加交互控制、数据管理功能。选择多媒体平台软件首先要考虑能否满足课程内容和课程特点的需要，其次要考虑制作难度、制作时间。制作机械制图课件通常可选用以下三种软件作为平台。

1.1 PowerPoint

使用PowerPoint作为课件制作编辑工具，能够轻而易举地制作出丰富多彩、带有各种特殊效果的幻灯片。用户可以在计算机屏幕或投影仪上放映这些幻灯片，也可以用打印机将幻灯片打印出来，还可以直接储存为网页格式到因特网上。尽管从功能上它还不能与其它制作工具媲美，但是它的简单、易学受到非计算机专业人员的普遍欢迎。PowerPoint软件的文字编辑功能，可以对机械制图中一些提纲性和概念性的文字内容进行常规编辑。对于原来需要教师在黑板上绘制的一些简单图形，如点、线、面的投影等内容，可以利用软件的绘图工具绘制在幻灯片上，并通过自定义动画设置来演示作图过程，对于复杂的图形，可利用其它多媒体软件制作，然后将其插入或粘贴到PowerPoint页面中。当需要制作复杂的三维模型的动画来表述投影原理，或利用动画来表述机器或部件的工作原理和装拆顺序时，可利用三维软件制作仿真过程或用摄像机拍摄机器的工作原理和零件的加工过程，然后利用OLE方式将结果插入到PowerPoint视图上，并与其它内容组成完整的机械制图教学课件。

1.2 Authorware

Authorware是一种以图标为基础的多媒体制作软件，在Authorware中数据都是以对象或事件的形式出现的，该软件的最大特点是交互功能多而全。人机交互有利于激发学生的学习兴趣和主动性，交互性不仅要表现在信息的控制、组织、传递，更重要的是能对信息内容和形式进行分解、加工、改造、转换、新建，创造出一种新的信息内容和形式，并从这些变化中获得新的知识或验证知识。在Authorware 环境下用交互图标，导航图标，决策图标，计算图标和框架图标等来实现交互，其流程图的设计制作方式能清晰地表达多媒体作品的复杂结构[1]。而Authorware的跟踪功能及和与数据库的访问功能则可以实现对所有访问该服务器、使用该课件的用户进行跟踪，对用户的学习进度和学习情况都可以记录下来，在此基础上再在网站上加入一些一般的网络应用就更加有利于网上自学了。所以用Authorware制作的制图网络多媒体课件，主要体现在课件框架的设计上，为了增加学生学习的自主性，将课件设计成交互型，是学习的内容和顺序完全由学生自己选择，使用者可以按照自己的实际情况选安排自己的学习计划，这些都是PowerPoint软件难以做到的。

1.3 Director

Director是以时间轴为基准的多媒体开发专用软件，该软件借鉴了影视制作的形式，按照对象的出场时间设计规划整个作品的表现形式[2]。在Director中，各种媒体的数据文件被定义为演员并存放在演员窗口中，制作人员完成导演的任务，通过剧本窗口控制每个演员的上台与下台的时间及在舞台上表现形式，而制作完成的作品称为影片。Director本身具有完善的二维、三维动画制作功能，易于制作生动活泼的局部内容。通过内容丰富、功能完善的Lingo语言，可为课件添加丰富的交互功能。利用Director制作的制图教学课件，可直接添加交互式动画，引导学生对机械制图课程中的重点及难点内容的理解，有效实现教师与学生的互动。

2 图形制作软件的应用

图形是制图课研究的对象，制图课的教学基本上都是以图形为线索，从图上提出问题，又用图分析和解决问题，所以快速准确地画图就成为了制图教学中的一项重要内容，而在制图教学中一般应多选用AutoCAD软件绘制图形。

AutoCAD在制图教学中的应用首先体现在制图教学课件的制作上。AutoCAD是当前最为流行的绘图软件之一，由于绘图简单，绘图的准确度高，用该软件绘制图形其图线型式、尺寸标注符合国家制图标准。所以制图多媒体课件中的图形通常采用AutoCAD绘制，然后将绘制的图形粘贴到其它多媒体软件中进行必要技术处理，最后制作成动画。利用AutoCAD绘制的三维立体图形，经过光影色调、动画及仿真图像处理等，可代替传统的实物模型，使课堂教学组织更为灵活，有利于提高学生的图感，增强学生的空间想象力。

AutoCAD在制图教学中的应用还体现在绘图软件利用上。在课堂上，利用计算机绘图作为制图理论的教学工具，由教师直接通过AutoCAD绘制图形，能够把工程制图和计算机绘图紧密的融合起来，使学生既能掌握工程制图理论，又能提高计算机绘图水平，从而达到最佳的教学效果。

以Powerpoint、Authorware或Director为媒介制作的课件，尽管作图速度可设定得很慢，但在实际教学中也会经常出现学生跟不上讲课的现象，影响了教学效果。为了弥补这一点，通常在有难点和疑问的地方，可采用AutoCAD作图。用AutoCAD作图时，鼠标的位置明显，作图步骤明确，学生跟不上讲课的现象能较好地得到解决。另外在AutoCAD环境中可以随意旋转、剖切、拆卸、放大三维立体，根据实际情况随意改变对模型的观察视口，并把该视口与视图建立联系，这样有利于加深学生对各种立体、零件、装配体空间结构及组成的理解。为了不影响教学进度，教师在备课时制作出教学内容素材（包括教材中的各种例图、习题集上需要讲解的典型例题），根据课堂实际需要随时绘制、派生出各种图样。

3 动画制作软件

机械制图教学的主要任务之一就是培养学生的空间想象力。在传统教学方法中，教师通常要借助模型、轴测图来帮助学生由二维平面图去想象抽象的三维立体图形。在讲解典型零件的加工过程、装配体的工作原理、传动路线和装配过程等内容时，如果没有相应的模拟仿真和动画演示，只怕教师费尽口舌，学生也难以理解。在机械制图课件制作中，用3DMAX、FLASH制作的图形动画，可以生动地表现出三维空间形象，帮助学生对抽象内容的理解。

3.1 3DS MAX

3DS MAX是目前最为流行的也是最完善的三维动画制作软件，能够创作出完整的、具有真实效果的作品，在制图教学课件制作中得到了广泛的应用。3DS MAX既能快速创作出简单的规则物体，又能创作出复杂的层次感很强的非规则物体。为了使三维动画更加形象逼真，该软件巧妙地将颜色与灯光结合在一起，以便创作人员能非常方便地利用各种方位、各种色度和强度的灯光给物体调配出与实物吻合的颜色，产生立体效果。同时，它能利用摄像机的变化产生动画效果来浏览作品。

3.2 Flash

Flash 是一个交互式矢量图形动画创作软件，从简单的动画制作到复杂的交互式Web应用程序，给用户提供了广阔的设计空间，使用户可以创作出完美的作品。通过导入图片、声音和视频，可以使用户的Flash 动画和教学课件内容丰富多彩。Flash 具有丰富的图形绘制功能，用户可以通过软件提供的绘图工具进行各种矢量图形的制作，并能产生翻转、拉伸、擦除、变形等效果[3]。Flash 支持文字、动画、视频、声音及交互功能，具有强大的多媒体编辑能力，在Flash 中可以随意创建按钮、菜单、复选框以及复杂的交互式动画。例如对于投影理论及视图的形成过程，采用Flash制作简单方便，可直观显现投影原理和投影方法。

多媒体课件是现代教育技术应用于机械制图教学工作的手段之一，高质量的课件是实现教学目的的先导和前提。只有通过学习多媒体课件制作理论，熟练掌握多媒体课件制作工具和有关素材制作工具的使用方法，教师在教学实践中才有方向，才能制作出符合多媒体教学规律和学生认知特点的课件来丰富和充实教学活动。

参考文献

[1] 赵子江.多媒体技术应用教程[M].北京：机械工业出版社，2004.56～65.

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制图课程是职业院校工科专业一门重要的专业基础课，主要研究空间立体与平面表达相互转化的问题。由于课程内容抽象，需要较强的空间思维能力，是学生公认的最难的课程之一。很多学生空间想象能力不强，想象不出复杂的空间立体的形状。教材中虽然有部分立体图形，教研室也有部分制图模型，但立体感不强，缺乏立体的形成过程，而且模型价格昂贵、数量有限，无法满足制图教学改革的需要。将三维绘图软件UG引入教学过程中，可以很好地解决这些问题。

UG是一个交互式CAD/CAM（计算机o助设计与计算机辅助制造）系统，它功能强大，可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。通过UG三维绘图软件，以真实、具体、形象的方式向学生展示空间立体图形与平面图形之间的转化过程，使复杂、抽象的问题简单、形象化。UG软件在制图课程的各个重难点领域的学习中大有用武之地。

二、uG软件在职业院校制图教学中的应用

1.uG在基本体切割和组合体教学中的应用

基本体切割是制图教学中的一个难点。在单个平面体切割中，由于切到的平面较多，学生普遍感到不好掌握。结合UG软件的切割操作，可以比较容易地向学生讲明单面切割规律：切到的面数即为多边形边数，与各棱的交点为多边形顶点。而多面切割立体可由单面切割立体转化而来，如图1所示。

曲面体的切割则可以通过实际切割总结出切面规律，学生在理解的基础上记忆，并由此过渡到多面切割，如图2所示。

组合体学习中，利用软件可以直观、真实地再现组合体的叠加和切割过程。经过这个过程，学生既“知其然”，又“知其所以然”，读懂组合体对学生来说不再是可望而不可即。

2.uG在相贯体中的应用

曲面立体相贯是教学的制图教学的难点。相贯线是曲面体相交自然形成的，但其形状学生难以想象出来，对孔的相贯的想象更是难上加难。利用UG软件的参数化功能，通过改变相交立体的直径可使相贯线的变化规律一目了然。孔的相贯可以利用视图的截面功能切开。经过几次演示，学生便对交线的形状了然于胸了，如图3所示。

3.uG在零件图和机件表达中的应用

在各种表达方案中，尤其是剖视图的表达中，要通过剖切表达内部结构，学生难以想象。通过软件可实现任意截面剖切；而采用工程图，则可生成各种方法剖切后的视图。由立体到平面剖视图水到渠成，如图4所示。

4.uG在装配图中的应用

装配图是制图教学中最难的一部分。UG具有强大的装配功能，利用装配模块，可以将不同零件组合成一个整体，和实际装配过程一样。通过爆炸图功能，又可拆开零件。通过仿真功能，还可模拟零件的相对运动。有了这些，学生学习、研究装配图的兴趣大大提高。

5.uG促进了学生对读图方法的理解

UG中很多立体图形是通过拉伸形成的。拉伸的思想与读图方法中抓特征视图的方法不谋而合。在切割体的读图中，拉伸思想构形比对基本体进行切割看图更简洁易懂。经过UG多次拉伸构图，学生很容易掌握这种方法。

对于部分形状复杂、难以想象的物体，用UG构图有显示出其无可比拟的优势。在完成三维建模的基础上，利用UG的工程图功能，还可以直接得到物体的平面图，实现二维、三维的相互转化。

将UG软件引入制图教学，大大降低了教学难度，取得了很好的教学效果。

篇6

关键词：UG软件 三维建模 工程制图 制图教学

机械工程图是表达机械产品的重要技术文件，是体现工程技术人员设计思想的重要工具。工程制图课程是机械类各专业的一门专业基础课，是一门既有理论基础，又有较强实践性的技术基础课。对于学生来说，他们没有生产实践经验，空间概念薄弱，对机械零件的模型没有感性认识，学习上感到非常困难。在教学过程中，教师通常采用多媒体教学，利用零件模型图片进行教学辅助，或者利用各种类型的实物模型进行直观展示。采用图片展示只能是一种静态的、单一方位的显示，而且很多内部的结构无法展示；采用实物模型教学固然能够体现很好的直观效果，但是由于实物模型使用木材、橡塑材料或铝合金材料制作，制作成本高，体积较大，不仅携带不方便，而且模型结构固定、类型有限，不能展示内部细节，不能满足教学要求，这样就会造成教师讲起来空洞枯燥、学生理解起来困难的局面。因此利用UG软件的实体建模、装配设计、工程制图和线框曲面设计等功能，在计算机上建立虚拟模型并填充颜色，进行动态显示，很好地弥补了这一缺陷。这一措施激发了学生的学习兴趣，调动了学生学习的积极性和主动性，扩展和培养了学生的空间构思能力。

UG NX8.0是Siemens公司新一代数字化产品开发系统，是当前最为先进的面向制造业的计算机辅助设计、分析和制造的高端软件之一。UG NX8.0具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和工程图设计等功能的三维设计软件，利用此软件不仅可以进行三维造型设计（CAD）和装配，还可以进行由三维图形直接生成二维工程图样，它不仅造型功能强大，而且其他功能更是独具特色，是全球应用最广泛、最优秀的软件之一。

一、在空间思维锻炼中的应用

工程制图课程主要学习如何使用二维工程图样表达机械零部件及装配总成的方法，这就需要学生不断地在二维平面和三维空间之间灵活转换。因此，空间思维能力的培养显得尤为重要。点、直线、平面是构成物体的最基本元素，从基本几何体上选取点、直线和平面，学生看到实实在在的几何体，点、直线、平面就显得很直观了，这时我们再分析它们的投影特性也就比较易于理解和接受了。长方体是学生熟悉的形体，我们可以结合UG软件的造型功能，在长方体及其切割体上分析点、直线、平面投影特性，这样教师讲授直观、灵活，学生观察直观、易于理解。教师应用模型旋转功能，可以全方位观察模型外形和表面线，不断提高学生的空间思维能力，如图1所示。

图1 一般位置平面的投影特性

二、在截交线、相贯线教学中的应用

截交线、相贯线的内容是工程制图教学中的重点和难点。在以往的教学中，我们下了很大的功夫来讲授此部分内容，用语言描述、用挂图讲解，学生仍然不易接受。使用UG软件建立截交、相贯后的实体模型，并建立投影平面，使用法向视图命令观察图形变化，可以让学生对截交线、相贯线有非常直观的了解。也可以任意更改圆锥体、圆柱体的尺寸、相对位置，这样就会大大降低该部分讲授的难度，学生也会很直观地理解相贯线的产生及绘制方法，如图2所示。

图2 圆柱圆锥相贯线展示

三、在零件表达方法教学中的应用

当零件的内部结构比较复杂时，为了清晰地表达零件的内部结构，常采用剖视的画法。若要将零件的内、外形状都准确、完整、清晰地表达出来，就必须选择合适的剖切面及剖切位置。如果学生对剖视图内部的结构和形状不能准确地构思，就不能选择好剖切面和剖切位置。现在使用UG软件的剪切工作截面和编辑工作截面功能，就可以将零件完全剖切开来，并且可以任意调整剖切面的位置和方向，详细查看其内部结构，帮助学生学习剖视图的内容。如通过图3所示的零件全剖视图，既能够增强学生对实物的感官认识，又能够用实物的各种剖切面形状与自己所画的图形做比较，找出错误，分析错误原因，积累制图经验。这样的教学形式可以激发学生的学习热情。

图3 三维实体模型的剖切面

四、在制作习题答案中的应用

学好工程制图，必须多做练习、多思考、多看实物模型、多观察。学生在培养丰富的空间想象能力的同时，还需要多做练习，通过习题的绘制可以熟悉《工程制图》国家标准，掌握三视图、零件图、装配图的绘制技巧，形成正确的空间思维方式。现在我们利用UG软件可以建立习题中相关题目的三维模型，将三维模型生成平面视图，还可以创建剖视图、断面图、局部放大图等视图。这样在习题讲解中应用，就可以取得一举多得、事半功倍的目的，如图4所示。

图4 三视图与实体模型

在工程制图教学过程中应用UG软件，教师可以在授课过程中对各种内容进行生动、灵活、真实的演示，让学生直观地解决学习中遇到的空间想象、立体造型、零件装配或拆卸等具体问题。学生不仅掌握了知识，而且实现了实时教学互动，既增加了课堂教学的趣味性，激发了学习兴趣，又有利于创新能力的培养，收到了良好的教学效果。

参考文献：

[1]毛文武.美国加州大学圣迭戈分校工程图学课程教学研究[J].工程图学学报，2007（28）.

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关键词：Inventor软件；中职；工程制图与CAD；三维建模

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2013）04-0171-02

《工程制图与CAD》是中职工程类学生必须掌握的一门专业基础课程，要求学生能掌握工程界的“设计语言”，能识读和绘制二维工程图样，正确地表达机件的形体结构特征及相关的技术要求。二维工程图是采用正投影的方式，将三维形体表达在二维平面图纸上。看图者要面对抽象、不直观的二维图样，根据制图的原理和规范，理解它们的含义，在头脑中想象出物体的三维造型。这种“从二维到三维”的看图过程要求学生具有一定的空间想象能力和形体分析能力，具有一定难度，要经过较长时间的培养和训练。随着计算机技术的发展，各种三维CAD建模软件功能越来越强，造型越来越真实生动，软件建模比实物教模更方便灵活，也更易于引发学生的学习兴趣。而且现在的学生普遍具有较高的计算机操作水平，他们完全能够学会使用三维建模软件。若将三维模型转化为二维图形，只要严格要求，学生同样可以掌握制图的基本理论和作图规范。基于以上考虑，我们认为，如果将三维软件运用于制图教学中，在学生学习视图投影的基本规律后，学习三维建模以培养立体思维和看图能力，再将三维模型转化为二维工程图以培养二维绘图技能，是切实可行的，并且可以激发学生的学习兴趣，降低教学难度，较快地培养学生的空间想象能力和看图绘图基本技能。

Inventor三维设计软件是Autodesk公司开发的三维参数化实体建模软件，可以经济高效地创建数字化样机，是实现产品设计数字仿真的有力工具，已成为概念设计、工程设计和加工制造等领域中最重要的软件之一，更是全国职业院校技能大赛中职组计算机技能比赛工业产品设计（CAD）技术项目的指定软件。它具有优秀的实体造型功能和部件约束装配功能，能生成简明易懂的装配表达视图和严谨科学的二维工程图，功能全面，操作方便，简单易学。笔者在深入学习Inventor，指导学生参加全国、省市技能大赛的过程中，深刻地认识到了它的功效，并将其运用于改进《工程制图与CAD》教学的实践中。

改进教学思路：采用“二维——三维——二维”的教学过程 我们在分析制图教学的要求和学生的认知基础及计算机操作能力后，在“组合体的投影”、“零件图和装配图”等部分章节尝试采用“二维——三维——二维”的教学过程，即学生学会视图投影的基本规律，能看懂简单的三视图后，就学习用Inventor软件建立三维实体模型，在建模的过程中其看图能力不断得到提高，再将三维模型生成二维工程图以提高学生绘图能力并养成符合国标规定的作图规范。在教学实践中，我们发现，在这种从平面到立体、从立体到平面的双向转化训练过程中，学生能一直保持浓厚的学习兴趣，看图绘图能力螺旋式上升，对复杂形体、零件图装配图的识读和绘制也不感到困难。这种教学过程能明显改进传统的《工程制图与CAD》教学，促进学生空间思维能力和看图绘图能力的提高，并提高学生的计算机建模能力。

显示直观技术简单，引发学习兴趣 Inventor的实体模型显示直观生动、形象逼真，易于激发学生的学习兴趣，而且Inventor建模技术简单易学，对常见的机械产品采用拉伸、旋转、圆角等造型特征就能完成。学生只要学会设定工作平面、会进行草图绘制和约束等基本操作后，很快就能上手创建模型。一般经过二周的学习讲解和上机操作后，学生就具备了一定的实体建模能力。在建模过程中，由于学生要不断分析二维图纸上的形体特征，想象形体，不断寻找并尝试多种建模方法，就直接提高了学生的看图能力和空间思维能力。而后，当学生遇到不易看懂的二维图样时，也会主动用软件辅助造型来验证线条或形状的特征，这就将学生的学习状态从“要我学”转化为“我要学”，提高了学生的学习主动性。

运用多种观察功能，提高对复杂形体的看图能力 在制图教学过程中，相贯线和截交线的投影是教学的难点，尤其是形体内部的结构线和相贯线，学生较难理解。我们可以利用Inventor的1/4剖视图（留下1/4）、半剖视图和3/4剖视图功能，或采用绘制草图时的剖切观察和投影几何图元功能，将看不到的内部结构直接呈现在学生面前，这时，再配合讲解相贯线的形成和曲线特征，学生很快就能理解并掌握。见下页图1，在机用平口虎钳的固定钳身XZ平面的半剖投影视图中，可以清楚地看到形体的内部结构和线条，这样，学生绘制剖视图就不会出错。对于截交线，只要用分割功能修剪或去除实体的某个部分，就可以看到截切形体的截交线的形状。Inventor的视角观察器ViewCube和自由动态观察功能可以将实体随意旋转，从不同角度显示观察形体，看清形体在各个视图方向的形状特征，从而增强学生的感性认识。灵活运用Inventor提供的多种造型方法和观察功能，有助于教师讲解制图理论知识，降低教学难度；有助于提高学生的空间想象能力和形体分析能力，快速提高学生的看图能力。在教学中，学生普遍觉得制图课比以前有趣、易学。

生成二维工程图，提高绘图能力 Inventor软件中二维工程图是由三维实体模型直接生成的，可形成基础视图、投影视图、剖视图、局部放大图和轴测图等多种视图。将三维模型生成符合工程需要的二维工程图，要符合国标的有关规定，合理采用多种表达方法，还要对工程图进行尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等加工技术要求标注。因此，我们首先要在Inventor的样式编辑器中进行样式和标准的设置，使之符合我国的国标规定，再要求学生抄绘图形标注尺寸，严格做到与原图纸一模一样。在标注尺寸公差和技术要求时，教师应进行相关的理论知识讲解，这样在“做中学”，在“讲中做”，使学生既提高读图能力、绘图能力，也理解相关的制造工艺知识，更学会计算机建模和二维图样绘制的基本操作。图2所示，为固定钳身三维建模后转化成的二维零件图。由于Inventor采用参数化建模和尺寸驱动技术，做工程图时如果发现尺寸有误或建模出错，可以马上返回零件建模过程进行修改，非常方便。这种以三维建模和二维表达来检验学生读图能力的做法，化看图考核于无形，学生主动纠错，快乐学习，切实提高了绘图和读图能力。

表达视图和驱动约束有助于读懂装配图 装配图的识读是制图教学的又一个难点。要读懂装配图首先要对装配体的结构和功能较为了解，同时，还必须了解零部件的拆卸装配顺序，这对于没有机械拆装基础的学生而言有一定的难度。在教学中，我们可以利用Inventor提供的表达视图来解决这一难题。Inventor可以制作部件的爆炸分解图，能精确地调整各零部件位置，清楚地将各零件间的连接关系、位置关系和装配关系表达出来，帮助学生较好地理解装配体的安装及拆卸过程，使学生更好地读懂装配图。图3所示，为机用平口虎钳的装配表达视图，与我们常见的二维装配图相比，其装配关系表达得更清晰，更形象易懂。Inventor还提供了创建动画功能，能将拆分和装配过程录制动画并保存成脱离自身软件的视频，动态地模拟装配体的具体组成和部件拆装的全过程，使拆装过程更形象直观。Inventor的部件装配是通过对零件放置约束条件而进行的，我们还可以驱动约束进行运动仿真，动感地展示装配体中各零部件间的运动关系，帮助学生进一步了解装配体的运动工作原理，加快学生认知的进程。图4所示，为螺杆的驱动约束设置图，驱动螺杆转动后带动活动钳身前后移动，逼真地显示了虎钳的运动关系。约束驱动也能录制动画并保存成视频文件。

教学实践证明，利用Inventor软件提供的建模、工程图、装配、表达视图等技术可以有效改进《工程制图与CAD》的教学。借助Inventor的三维造型、二维工程图等技术，可以采用“二维——三维——二维”的制图教学过程，增强学生的形体分析能力，切实提高学生的看图、画图技能。借助Inventor的装配约束、表达视图等功能模块可以直观生动地表达装配原理和装配关系等制图教学的重点、难点内容，降低制图教学的难度，培养学生的空间思维能力，显著提升制图教学质量。当然，Inventor还有很多其他功能，对机械设计和机械课程教学有很大帮助，有待我们继续开发和应用。

参考文献：

[1]胡仁喜.Autodesk Inventor Professional 2010中文版从入门到精通[M].北京：机械工业出版社，2010.

[2]赵卫东.Inventor2011 基础教程与项目指导[M].上海：同济大学出版社，2010.

[3]杨聪.Auto CAD机械制图案例实训教程[M].北京：中国人民大学出版社，2009.

篇8

摘 要：本文以CorelDRAW和Adobe Illustrator为研究对象，分析了二者在线状要素编绘、数据处理和符号库建立等方面差异，研究认为，AI相对于CD的突出优势主要包括：便捷的线条拼接功能；更为精确、完善的线条平滑方式；支持对象多层描边；可建立线状符号样式库等方面。对比可知，AI所具有的突出优势与地图编制的关联性更密切，更有利于地图的线状要素编绘和数据处理。

关键词：地图制图 线状要素 CorelDRAW Adobe Illustrator

中图分类号：P28 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）04（a）-0000-00

引言

作为空间信息的载体，地图是空间信息的图形化表达；作为地图的语言，地图符号是表达地图内容的重要手段。地图符号由大小不一、形状不同、色彩

各异的文字或图形组成，包含形状、色彩、尺寸、文字、定位点等要素，具有形象生动、明确直观的特点，能够形象的传达地理事物的空间位置、形状、数量、质量、各事物间的相互联系以及区域总体特征等信息。地图符号表示方法的选择、设计和制作是地图制作的重要部分，直接影响地图质量、读图效果。地图符号的内容千变万化，表示方法千差万别，图形结构复杂多样，根据地图符号几何特征和分布特征可以将其划分为三类：点状符号、线状符号和面状符号。相关研究人员以上海市交通图作为试验，经过仔细分类，将交通图地图要素按照点、线、面的方式进行分类，分类结果如下表格1。

表1 城市交通地图符号分类

符号类别 地图要素

点状符号 政府驻地、区政府驻地、街道办事处、居民点、可货公司及商厦、宾馆饭店、娱乐场所影剧院、医院、地铁站、火车站、高架道路出入口方向箭头、地铁及地铁站、高架道路出入口等；

线状符号 道路边线、高速道路边线、高架路出入U引线、建成区与非建成区分界线、铁路、地铁、河流边线、公交线路、图格网、图廊线、江轮渡线，过江U道线、局部区域放大范围线、高架道路及立交桥、境界线等；

面状符号 建成区、非建成区、公园绿化、体育场、主要道路、次要道路、河流、高速公路及高架道路、飞机场等；

1 地图线状要素的表达

线状要素是形成地图图面的基础结构骨架，通常情况下，在地图各类要素中占有相当大的比例。线状符号除了表示道路、河流等线状地理要素外，也常用来表示行政边界、湖泊水岸等面状要素的轮廓线，还可用于表示流线、锋面等专题对象。地图编绘中线状符号设计主要包括源数据转换、绘制、编辑、样式整饰等方面，既存在较严格的俗成规范，也有随技术支持的发展而出现的创新表达，不同软件环境下的实现路径和方法也不断完善。对于CorelDRAW（以下简称CD）和Adobe Illustrator（以下简称AI），由于自身架构体系的不同，即使面对相同的线型效果，具体的操作过程和技巧也存在差异；同时，各自特有的功能又可实现另一款软件难以达成的效果；加之制图部门的习惯倾向、设计人员的个体偏好和熟悉程度，都可能造成软件的选择并非最佳方案，制图效率受到影响。

地图编制的很多原始资料只能通过扫描成栅格图像进入计算机，这些资料不可以直接用于地图的制作，需要进行矢量化处理，即地图数字化。诸如道路、河流、境界线之类的线状符号是地图的骨架，在地图内容中往往占据了相当大的比例，因此线状要素的绘制是数字化的主要任务之一。地图线状要素本质上主要体现为封闭或不封闭的折线段、平滑曲线或其组合线条等类型，CD和AI中分别使用“贝塞尔曲线”和“钢笔”工具，基本可满足线状要素的编绘需求。其中，线条节点的接续、增删、属性变更、拆分和结合等是关键。

2 线状要素绘制

2.1 结束当前线条绘制

贝塞尔工具和钢笔工具都是连续单击左键绘制线条的工具，绘制过程中，无法通过双击或单击右键结束当前线条的绘制，然而地图数字化过程中，通常要连续绘制多条线条，此时结束当前线条绘制开始新线条的绘制是一项极其频繁的操作。针对此情况，CD和AI都可以通过切换工具来实现，即绘制完一条曲线时，选择其它任一种工具，然后重新选择贝塞尔工具/钢笔工具开始另一线条的绘制，此方法操作简单，但数字化线条很多的情况下，来回切换工具极其浪费时间，对此，两平面软件各有其解决之道。CD中，绘制完线条最后一个节点，按回车键可结束该线条的绘制，接下来可直接开始绘制另一线条；而在AI中，在按住Ctrl键的前提下可直接开始另一线条的绘制。

2.2 分次绘制同一线条

地图显示要素比较多时，往往不能一次数字化完毕，需要分次作业完成；有时甚至单一的线条也需分次绘制；此外，基础数据的更新等原因，也可能导致对某些线状要素进一步的补充，如延长、曲线闭合等。针对分次绘制同一线条的情况，在CD中，用“选择工具”选中相应的线条，然后切换至贝塞尔曲线等工具才能从该线条的某一端点开始进行进一步的绘制，处理线条比较多的时候，此方法需要在贝塞尔曲线工具和选择工具间来回切换，耗费时间；而在AI中，则相对简单，在选中钢笔工具的条件下，当钢笔符号“笔尖”移至待处理线条的某一个端点时，钢笔工具符号右下角的形状由“X”变为“＼”，点击该端点即可开始该线条的进一步绘制。虽然AI中钢笔工具对于非闭合线条的端点具有无差别自动感应功能，但是若两个端点距离非常近甚至完全重合时，则难将其区分开，此时可双击待处理线条将其隔离编辑，也可以采用其他方式来选择目标端点。

2.3 节点撤销操作

线条点绘不能保证每一节点都符合要求，常需对之前的操作进行撤销。定义线条节点顺序为起点P0至终点Pi（i=0，l，2，...，n），CD和AI的撤销机制（快捷键Ctrl+Z）均从Pn开始，逐次直至整条线条被撤销。AI中，此规则适用于所有节点。

CD中，此规则仅适用于节点Pn？P2，若撤销P1，P0连同被撤销；如果线条只绘制了 P0，则通过按回车键或选择其他工具来撤销该节点。

矢量绘图软件中完成的数字化草图需要做进一步的调整以提高准确性和数据质量；后期根据专题图的编制需要，也往往需要作进一步处理以达到使用标准。地图编制中，线状要素的编辑主要包括节点增减、线条连接中断、曲线弧度调整等操作，整体硭担在CD和AI中都可通过单独运用某种工具或工具与相关命令相结合的方式来完成，但是在具体实现方法上，两者存在较大的差异（详见表格2）。

对比项 CorelDRAW （X5 版本） Illustrator（CS5 版本）

选择节点或线段（曲线） 用“形状工具”单击选中目标节点或线段（曲线） 用“直接选择工具”单击选中目标节点或线段 （曲线）

调整节点或线段（曲线）位置 用“形状工具”拖拽目标节点或线段（曲线） ，至目标位置 用“直接选择工具”拖拽目标节点或线段（曲线）至目标位置

增加节点 用“形状工具”双击线条的任意非节点位置 用“添加锚点工具”单击线条的任意非节点位置

删除节点 用“形状工具”双击待删除节点 用“删除锚点工具”单击需要删除节点

裁断线条 用“形状工具”单击线条需断开位置，执行“断开曲线”命令后，再执行“排列>拆分曲线”（Ctrl+K）命令断开线条 使用“剪刀工具”线条单击需要断开的位置即可；也可选中需要断开节点，执行“在所选锚点处剪切路径”命令

调整曲线 选中目标线条，用“形状工具”调整控制柄； 选中目标线条用“形状工具”调整控制柄，也可使用“转换锚点工具”来调整控制柄，但涉及节点会转化为尖突节点

4外源矢量线要素数据的处理

在矢量绘图软件中，基础地理要素对象既可由该软件绘制而得，也可以导入外源专业地图制图软件生产的地理数据。软件格式的兼容性差异导致外部数据导入到矢量绘图软件后，可能存在线条打断、曲线不平滑等现象，难以直接使用，而应作进一步处理。针对从ArcGIS导出的矢量线要素数据中存在的两个主要问题，分析讨论CD和AI的处理方式。

4.1 中断线条的拼接

将ArcGIS矢量数据导入到矢量绘图软件中存在的一大问题为完整线条自动断开呈多段，当中断线条符号样式为平头、宽度较大的时候，断裂处会比较突出，从而导致完整道路出现破碎感，为此，需要将同一道路的各段拼合成一条完整的线条。在CD中，可以综合利用“选择工具”和Shift键依次选中各段，点击“合并”图标将各段合并成一条线，但此时的线条只完成数量上的逻辑整合，并未实现各中断处相邻节点的接合，没有成为严格意义上的一个对象。

4.2 曲线平滑化

ArcGIS中的线状要素通常由“折线工具”或“多边形工具绘制”而成，线条节点为尖突的不可导性质，而所谓曲线路径只是通过使节点的数目足够多来增强视觉上的平滑感。此方法绘制的线状要素尽管仍能反映空间对象关系、满足数据查询、分析等GIS操作，但只是连续曲线离散化的解决方式，不能真实反映某些自然曲线要素（如河流），且输出后的视觉效果还需改善。在CD和AI中均可在保持线条整体形状和几何特征不变的情况下对其进行适当平滑。

途径一：减少节点。CD和AI都具有此功能。在CD中，用“形状工具”选中一条线条中需要平滑的节点（节点尖突程度应满足一定阈值），通过调整属性栏“减少节点”滑块的数值（0～100），即可对选定部分的曲线进行一定平滑处理。

在AI中，一方面，平滑处理对象可以是一条或多条线条中的部分或全部；另一方面，“简化”对话框中，在基本的“简化路径”选项之上，增加了 “角度阈值”（0°～180° ）的控制项，制图者可利用此选项控制最小平滑角度，综合利用上述两控制项，可以灵活得到不同层次的平滑效果。

途径二：折角圆角化，即将折角转换为圆角，从而使曲折的线条变为平滑的曲线。CD中在“形状工具”节点编辑状态下，选择尖突属性的节点进行“平滑节点”操作，并通过贝塞尔曲线控制柄来调整曲率。在AI中则通过执行“效果>风格化>圆角”命令，在“圆角”对话框中调整半径值达到最佳效果点击“确定”即可，未将线条的圆角效果扩展的情况下，可以在“外观面板”中反复调整半径值以达到最佳效果。

5 线状符号样式库建立与应用

地图符号种类繁多，常需要保证同系列地图风格的统一及地图符号的后续重用性，为推动专题地图设计出版的标准化和规范化，GIS制图软件中多配置“符号库”功能在CD中可通过“符号管理器”建立点符号库；AI，能通过“符号面板”或“图形样式面板”建立点符号库和面符号库。但是直至CD的X5版本，除了实线、虚线、符号适合路径编辑法绘制线型可入库外，其他线型都不可以，无法建立具有可用意义的线符号库（尽管通过艺术笔触可以尝试制作，但后期更改麻烦）；而在AI中可以利用“画笔面板”或“图形样式面板”建立线符号样式库。

AI中选定己设定好样式的线符号，在“画笔”面板中新建“图案画笔”，确定符号的起始部分、拐角部分及结尾部分等各部分，即可完成线状符号的设计制作；也可以通过单击“图形样式”面板右下方的“新建图形样式”图标或拖拽入面板的方式，可将选定的线状符号样式存储至当前文档的图形样式库之中，面板中也会增加相应的略缩图，可对其重命名。《松江区饮用水水源保护区范围图》（后简称《水源图》）线符号库制作示例如下。

《水源图》由一幅1：3.8万全区范围图及三幅1：1.5万一级保护区范围图组成。虽然各图分开完成，但是内部要素的类型（线要素组要包括行政区划界线及晕线、道路、河道、保护区范围界线）及其符号样式基本相同，为了全图风格的统一，制作过程中利用AI的“图形样式”功能。①将全区范围图中设计好的线状要素的符号样式全部存储到图形样式面板之中，并按实际地物重命名（图1）；②删除非相关符号样式后点击面板左下方“图形样式库菜单”选择“保存图形样式”，在弹出的“将图形样式存储为库”对话框中，对库命名为“水源地”并选择存储路径（推荐默认路径，以便软件启动时自动载入）；③打开各个一级保护区范围图文档，依次选择“图形样式库菜单>用户定义>水源地”，即可选择该样式库中任意符号样式应用在对应要素上。

图1 图形样式库

6 结束语

CD和AI都能很好的配合制图人员制作视觉良好的地图。运用CD所能完成的地图效果，在AI中往往也能实现，且大多数情况下实现的途径更多、操作更简单，反之则不然。虽然能实现相近的效果，但两软件仍旧存在一定的差异，具有各自特定的优势。CD相对于AI所具有的地图制图相关突出优势主要包括文字打散、最近使用字体选择、面状符号图案填充方法等方面，而AI相对于CD的突出优势则更多，主要包括：①便捷的线条拼接功能；②更为精确、完善的线条平滑方式；③支持对象多层描边；④可建立线状符号样式库等方面。对比可知，AI所具有的突出优势与地图编制的关联性更密切，更有利于地图的线状要素编绘和数据处理。

参考文献

[1] 程一曼.MapGIS与一些常用软件的相互调用方法[J].印刷工业，2009，8：67-69.

篇9

关键词：机械制 CAD：UG 一体教学

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（c）-0145-01

1 《机械制图》的知识结构特点分析

《机械制图》是机械专业的一门重要基础课程，内容围绕着图形与实体之间的转换关系展开，主要包括两大方面的内容，即空间实体的图样绘制以及根据图纸判断空间结构，这也就是通常大家所说的画图和读图。主要的知识结构包括投影知识，组合体部分，尺寸标注，零件图部分，装配图部分，其中学生的学习难点在于读图环节，往往觉得无从下手，很难进行空间建模环节，然而如果想掌握好这门课，就一定要突破这个难题，那么如何在教学中能够找到好的解决途径，带领机械专业的学生顺利地完成这部分内容的学习，这么多年来，一直是广大机械专业教师在探讨研究的课题。

2 机械专业软件课程

对于较多数院校应该都普遍开设了CAD、UG、CAXA等课程，机械CAD是一种平面绘图软件，它相对手工绘图最大优势就是高效率，绘图流程和思路与手工绘图具有一致性，UG等三维绘图软件，能够很方便快捷地进行实体建模，立体感极强，能够在空间中三维旋转观察实体零件的不同方向，能够放大观察实体零件的细微结构，能够通过动态三维剖切观察实体零件的内部孔槽组成，甚至能够通过操作按照制图投影原理生成实体零件的工程图，它强大的建模功能，虚拟装配能力及灵活的工程图设计能力，就决定了其在机械专业各知识结构的学习中可以起到纽带桥梁作用，开发这些智能软件在专业教学中的应用，也必然是一个重要的研究方向。

3 一体教学法实践举例

《机械制图》中的剖视图环节在很多同学看来都很难以消化，假想地将物体剖开，分析、绘制内部结构投影，不断地在外形和内形之间转换，往往无从下手，而相对来讲对于单一剖切面的半剖和全剖理解难度还不大，当讲解到旋转剖切和阶梯剖切时，多数同学就摸不到头脑了，那么在教学中可以运用UG软件先完成实体造型，之后用多面对物体进行剖切，直观形象地表达物体结构，在对实体不同的面线进行分析的时候可以通过附着不同的颜色加以区分，这样既直接，又形象，还能够通过动态剖切清晰地观察物体不同部位的结构，达到帮助同学们进行空间建模的目的。对于尺寸标注这部分内容，主要包括尺寸基准的确定或判断，尺寸标注样式选择等，这些在教学中难以形象直观的表达，然而我们可以借助CAD软件的功能，迅速地比对各种尺寸标注的方案，对齐的尺寸标注、对称的尺寸标注、总体尺寸、定形尺寸、定位尺寸，这些都一目了然，而且很操作也很容易掌握，可以叫多名同学来标注，节约了大量的时间，又达到了师生互动，这样的一体教学法效率高，效果好，能够激发同学们的学习热情，顺利完成教学目标。

4 研究一体教学法的意义

中职学校机械专业学生，他们的核心学习任务就是实践性，也就是解决实际问题的能力，他们往往工作于工厂的一线岗位，直接接触零件，接触图纸，参与生产流程，对于这门专业交流的“语言”不得不掌握，而我在多年的教学过程中发现，同学们在《机械制图》这门课的学习中往往两极分化严重，一部分空间思维能力好的同学学习起来得心应手，另外一批空间思维能力差的同学却很难消化吸收，不能顺利地进行空间建模，而另外一个令我惊喜的现象是，这些同学在后续课程如CAD、UG的学习过程中，却明显地掌握情况较好，与第一批人没有明显差别，那么是否能够在《机械制图》的教学中就与这些软件课程的教学结合在一起进行，从而帮助部分同学进行空间建模，达到画图与识图的良好教学效果呢，近几年来我一直在教学实践中摸索着，拿目前这个教学班，效果还是值得肯定的，经过期中统计发现，不及格率比单一教学法下降了10%，学习很感兴趣调查率比单一教学法上升了30%，这是一个可喜的数据，我相信通过不断的探索实践，一体教学法的效果必定是值得肯定的。当然，基础课《机械制图》、专业课CAD、UG、CAE等相关课程，都要经由空间思维过程，把点、线、面的信息转变为空间模型，设计匹配后再向点、线、面转化。中职学校机械专业学生要想熟练掌握绘图与读图能力，还要结合其它的实践类教学方法，比如现场刻橡皮泥，手工做模型等等，一旦建立了正确的空间思维方法，熟练掌握了投影原理和视图的表达内涵，那么学习中的问题便可迎刃而解。

总之，在中职学校机械专业学生的教学过程中，一定要遵从学生的特点，结合各种教学方法，通过多种教学手段，使得知识点理解由难变易，由繁变简，帮助大多数同学完成这门基础课的学习，激发同学们的学习兴趣。通过我自己近两年来的教学实践研究表明，通过一体教学法，学生空间建模能力可以得到提高，绘图看图能力明显增强。教学是我们广大教师同仁共同的事业，教法研究、教学改革是永久不变的主题，如何在有限的课时内达到最好的教学效果，如何最大程度地激发学生们的学习兴趣，如何更好地把专业各课程的学习紧密结合，是值得我们认真思考并用全部教育生涯去探究的课题。

参考文献

[1] 魏峥.UG NX基础与实例应用[M].北京：清华大学出版社，2010.

[2] 袁峰.UG机械设计工程范例教程[M].北京：北京机械工业出版社，2006.

[3] 发生认识论原理[M].北京：商务印书馆，1981.

[4] 王道俊，王汉澜.教育学（新编本）.北京不：人民教育出版社，1989.

篇10

关键词: AutoCAD软件《机械制图》创新应用

《机械制图》是机械类专业的一门重要的专业基础课,同时也是一门实践性较强的课程,其主要任务是培养学生的绘制和识读机械样图能力、空间想象能力、空间思维能力及绘图技能。学生只有具备扎实的识图能力和绘图能力,才能为后续专业课程的学习打下坚实的基础。因此,在制图教学中教师必须使用大量的实物模型来进行辅助教学,从而提高学生的空间想象能力[1]。当前中职学校学生的空间想象能力较弱,并且由于教学条件的限制,教师只能准备所选用的制图书中极少部分的零件模型,而且在教学演示中坐在后面的学生根本看不清。因此,笔者使用AutoCAD 软件在电脑中进行建模,并在教学中结合多媒体教学手段加以运用,效果很好。在此,笔者结合教学实践,通过对AutoCAD应用在《机械制图》课程上后该课程的教学方法和教学模式的探讨,以求能更好地发挥AutoCAD辅助教学手段在《机械制图》课程教学中的积极作用。

一、将《机械制图》和《AutoCAD》进行整合教学

《机械制图》是各专业培养高级工程技术应用型人才必需的一门的绘制方法,它主要培养学生的阅读和绘制工程图样能力,要求绘图人员具有丰富的空间想象能力和严谨细致的工作作风[2];《AutoCAD》是目前主流的计算机辅助设计软件,它主要研究如何利用计算机通过输入各种命令来绘制图样,《AutoCAD》可以看作是一种综合了所有手工绘图工具的集合体,它的教学目标是让学生在掌握一定的制图知识的基础上利用计算机提高绘图速度能力。

《机械制图》的重点是在掌握正投影的理论基础上完成对组合体、零件图、装配图的绘制,以及正确读图;《AutoCAD》的重点是在掌握各种操作命令(如绘图命令、编辑命令等)的基础上,利用计算机绘制出二维或三维的图形。由此可见,如何通过CAD软件实现三视图中“主、俯视图长对正,主、左视图高平齐,俯、左视图宽相等”的三等规律, 准确、快速地绘制出三视图就是这两门课的连接点,从这个连接点入手进行改革,就能够把《机械制图》与《AutoCAD》有机融为一体,让学生在掌握制图知识的基础上,利用绘图软件完成工程图样[3,4]。具体的操作可以归结为以下几点:一是利用AutoCAD绘制平面图形;二是利用AutoCAD三维建模辅助组合体教学,完成某些复杂立体的三维建模;三是利用AutoCAD完成轴测图的绘制;四是实现AutoCAD在零件图、装备图中的应用;五是利用AutoCAD完成尺寸的标注、文字的书写;六是做到在零部件测绘中运用AutoCAD。

二、更新教育理念和改变教学方法,启迪学生的自主学习思维

教师要善于改革传统的教学观念,勇于实践创新,善于更新知识和获取信息,激发学生自主学习的意识和热情。教师的教育主体观,要从“以教师为本”转为“以学生为本”,尊重学生的主体地位,着重培养学生的能力,“授之以鱼,不如授之以渔”,这是现代教学论“学生是学习的主体”的精髓所在[5]。教学过程是师生共同活动的过程,教师要激发学生的思维,给学生提供主动学习、积极参与的思维空间,充分发挥学生的主观能动作用。在教学方法上,教师不能继续实施功能性教学方法,只注重介绍AutoCAD应用软件具体命令的使用,或者强调命令的操作步骤,而不重视命令以外的东西,否则学生不可能在教学规定时间内宏观地、整体性地去把握软件的内涵,所学的知识缺乏连贯性,独立操作软件的水平不高,只能简单模仿和死记硬背[6]。教师应该采取目的性教学方法,重点介绍AutoCAD应用软件过程中,注重命令的内涵和外延,使学生明白为什么要学这个命令,这个命令有什么样的用场,为什么这个命令的操作步骤这样安排。在具体教学过程中,教师要结合“比较教学法”、“举例法”,使学生掌握命令间细小的差别,牢固掌握命令的使用。教师通过这样的教学方法能够激发学生的学习兴趣,使学生能够把握事物的本质,从应用角度上创造性地理解AutoCAD软件的各种功能,摆脱被动的模仿学习方式。

三、改变传统的教学模式,运用计算机辅助教学,激发学生的空间思维能力

随着现代科学技术的发展,传统的教学模式已不适应教学的需要,教师只有应用网络教育、电脑仿真技术,创新教学方法,激发学生的学习兴趣,才能使学生掌握扎实的知识。《机械制图》课程的目标是培养学生具有一定的空间想象能力和基本的绘图技能,掌握机械制图的基础知识和国家标准有关知识,具有一定的识读机械图样的能力[7]。教师充分发挥多媒体课件的优势――具有图文、声、像并茂的特点,能化静为动、动静结合,直观、生动、形象地展示立体,可极大地丰富教学方法,提高教学效率、效果,营造一个教学互动、生动活泼的学习环境,使枯燥的原理讲解变得生动有趣,使课堂教学更生动、更吸引学生,增强课堂上的交互性。教师要培养学生的理解记忆能力和实践能力,开拓学生的想象空间,设置创新的情境,有意识地制造学生发表见解的机会,设置疑难问题,形成悬念,留给学生一定的思考空间,让学生对新知识产生浓厚的兴趣,启动思维的闸门,培养对知识的探索能力和习惯[8]。例如教师借助AutoCAD进行建模,不论形体有多复杂,数量有多少,都能方便、迅速地进行制作。对于制作后的这些形体,能表达组合体的组合形式,各个面、线的实际形状,以及各部分的连接关系;利用AutoCAD还能对局部或整体进行自由缩放,从而使学生看清重点部分或细小结构的形状;还可以通过自由旋转实体,使学生看清楚形体在前后、左右、上下六个方位上表面的连接关系,再使用“三维视图”确定看图方向,逐一分析视图情况,然后画出三视图。

四、强化实践教学,重视学生综合与创新能力的培养

实践教学以理论知识为依托,不仅可以培养学生的实践动手能力,而且可以启发学生思维,培养学生的创新思维能力。实践的过程是理论与实际操作充分融合的过程,学生在实践的过程中由于好奇,往往会产生一些奇思妙想,这实质上也就是灵感,是一种创新思维。事实上,只有强化实践教学,使学生掌握娴熟的操作技能,把理论与实践有机结合,学生才能在实践中有所创新[9]。目前,多数学校在CAD上机实践方面对学生的要求基本是能用CAD命令绘制规定的图形,而对绘图质量和速度影响很大的绘图技巧很少或根本不予介绍,很少启发学生去考虑影响绘图效率和质量的整体思路、绘制方案、绘制流程及绘图命令优劣性比较等,更不去引导学生独立思考绘图过程中命令提示信息和出错信息,结果使学生产生了依赖思想[10]。较好的改进办法是:在学习主要命令后,给学生一些模型,如生活用品的设计和制造,让学生凭他们的能力设计一些形状各异的模型,制定各种加工方案,充分发挥创造力、想象力,让学生主动去想、去学、去创新,增大学生的知识积累,提高学生的学习积极性。这样,理论与实践充分结合,多门课程融会贯通,真正做到学以致用,这样学生的空间想象能力就会得到提高,从而培养分析、解决问题的能力。

参考文献:

[1]边丽英.初探AutoCAD在机械制图课教学中的应用[J].辽宁教育行政学院学报,2009,(4):122-123.

[2]高东晓.《AutoCAD》课的教学探讨[J].职业与教育,2009,(5):38-39.

[3]李轩.《机械制图》和《AutoCAD》的整合教学[J].科技致富向导,2009,(3):13.

[4]邹丽梅.计算机辅助设计课程教学改革初探[J].南平师专学报,2006,25,(4):124-126.

[5]姚云.分层目标教学法在AutoCAD教学中的应用[J].科技教育,2008,(31):174.

[6]王勇.计算机辅助设计教学模式初探[J].现代企业教育,2007,(3):136-137.

[7]刘晓婷.创新设计与机械CAD教学[J].交通高教研究,2003,(3):55-56.

[8]聂晓根,范扬波.CAD/CAM教学方法改革及学生创新能力培养[J].理工高教研究,2007,26,(3):101-102.