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目录 1

第1章　绪论 1

1.1 CG CAD技术的发展 1

1.1.1 CG CAD的概念及其发展 1

1.1.2 社会生产发展使CG CAD技术迅速发展 2

1.1.3 CG CAD发展的新趋势 3

1.2 CG CAD系统的硬件和软件组成 8

1.2.1 微机 8

1.2.2 输入／输出设备 10

1.2.3 图形显示器 13

1.2.4 CG CAD系统的软件 18

习题 21

第2章 图形学基础 22

2.1 图形学的数学基础 22

2.1.1 坐标系 22

2.1.2　齐次坐标技术 23

2.1.3　矢量运算 23

2.1.4　矩阵运算 24

2.1.5　交点计算 25

2.1.6　曲线的表示 26

2.2　图形变换 29

2.2.1 概述 29

2.2.2　二维图形变换 30

2.2.3　窗口到视区的变换 34

2.2.4　三维图形变换 38

2.2.5　图形变换程序实例 41

2.3 投影变换 43

2.3.1　平行投影 43

2.3.2　透视投影 46

2.4　交互技术 51

2.4.1　交互控制技术 52

2.4.2　交互拾取技术 53

2.4.3　菜单技术 54

习题 56

第3章　三维几何造型 58

3.1 概述 58

3.1.1 几何元素的定义 58

3.1.2　几何模型 60

3.1.3　线框模型、表面模型和实体模型 61

3.2　形体在计算机中的表示方法 62

3.2.1　曲面表示方法 62

3.2.2　实体模型的表示方法 63

3.3　真实感立体图形绘制 68

3.3.1　消隐处理 69

3.3.2　真实感图形绘制 75

习题 80

第4章　计算机辅助绘图软件AutoCAD 81

4.1　概述 81

4.1.1　AutoCAD软件简介 81

4.1.2　AutoCAD R12.0软、硬件环境及配置 81

4.2　绘图常用命令 82

4.1.3 AutoCAD R12.0的启动和退出 82

4.2.1 LINE（直线）命令 83

4.2.2　PLINE（多义线）命令 84

4.2.3 POLYGON（多边形）命令 85

4.2.4 ARC（圆弧）命令 85

4.2.5 CIRCLE（圆）命令 86

4.2.6 ELLIPSE（椭圆）命令 86

4.2.7 TEXT（文本）命令 87

4.2.8 STYLE（字样）命令 87

4.3 编辑命令 88

4.3.1 选择集（Selection Set） 88

4.3.5 COPY（拷贝）命令 89

4.3.6 ARRAY（阵列）命令 89

4.3.3 OOPS（恢复）命令 89

4.3.4 MOVE（平移）命令 89

4.3.2 ERASE（擦除）命令 89

4.3.7 MIRROR（镜像）命令 90

4.3.8 ROTATE（旋转）命令 91

4.3.9 BREAK（断开）命令 91

4.3.10 TRIM（修剪）命令 92

4.3.11 FILLET（倒圆角）命令 92

4.3.12 CHAMFER（倒角）命令 92

4.3.13 OFFSET（等距线）命令 93

4.3.14 SCALE（变比）命令 93

4.4.2 ZOOM（缩放）命令 94

4.4.1 LIMITS（绘图边界）命令 94

4.3.16 U（取消）命令 94

4.3.15 CCHPROP（修改）命令 94

4.4 其他常用命令 94

4.4.3 REDRAW（重画）命令 95

4.4.4 SNAP（捕捉）命令 95

4.4.5 ORTHO（正交）命令 95

4.4.6 目标捕捉方式 95

4.4.7 MSLIDE（制作幻灯片）命令和幻灯片库的制作 96

4.4.8 VSLIDE（显示幻灯片）命令 97

4.5 图层、线型与块 97

4.5.1 图层的基本概念 97

4.5.2 LAYER（图层）命令 98

4.5.3 LINETYPE（线型）命令 99

4.5.6 BLOCK（块）命令 100

4.5.4 LTSCALE（线型比例）命令 100

4.5.5 块的概念 100

4.5.7 INSERT（插入）命令和MINSERT（多重插入）命令 101

4.5.8 块与图形文件的关系 101

4.5.9 BASE（基点）命令 102

4.5.10 WBLOCK（块存盘）命令 102

4.6 尺寸标注与剖面线 102

4.6.1 尺寸标注的基本概念 102

4.6.2 DIM（尺寸）和DIM1（一次尺寸）命令 103

4.6.3 长度型尺寸标注命令 103

4.6.4 角度型尺寸标注命令（ANGULAR） 104

4.6.7 HATCH（剖面线）命令 105

4.6.5 直径型尺寸标注命令（DIAMETER） 105

4.6.6 半径型尺寸标注命令（RADIUS） 105

4.7 三维造型AME 106

4.7.1 概述 106

4.7.2 AME三维元件 107

4.7.3 组合元件 108

4.7.4 三维观察 109

习题 109

第5章 AutoCAD的绘图实例 110

5.1 用户应用定制 110

5.1.1 概述 110

5.1.2　用户应用定制 111

5.2.1 AutoCAD命令 112

5.2　应用环境设置 112

5.2.2　绘图环境设置 114

5.2.3　图幅和标题栏 115

5.3　轴齿轮零件图的绘制 116

5.3.1 概述 116

5.3.2　轮廓图的绘制 117

5.3.3　绘制细结构 117

5.3.4　标注尺寸和精度 118

5.3.5　标注粗糙度及形位公差 118

5.4　局部轴装配图 118

5.4.1 概述 118

5.4.3　直齿轮及套筒绘制 119

5.4.4　完成全图 119

5.4.2　轴结构图绘制 119

5.5　实体图形的绘制 120

习题 122

第6章　AutoCAD的开发 123

6.1 概述 123

6.1.1 概述 123

6.1.2　开发模块简介 123

6.2　AutoLISP二次开发 125

6.2.1 AutoLISP概述 125

6.2.2 AutoLISP的数据类型 125

6.2.3 AutoLISP的程序结构 126

6.2.4　函数定义和装载 126

6.2.5　常用函数简介 128

6.2.6　AutoLISP开发举例 130

6.3　菜单开发 132

6.3.1 用户菜单概述 132

6.3.2　按扭菜单和辅助菜单设计 133

6.3.3　屏幕菜单设计 133

6.3.4　下拉／光标菜单设计 134

6.3.5　图标菜单设计 135

6.3.6　用户菜单设计 136

6.4　系统间图形交换（DXF文件） 138

6.4.1 概述 138

6.4.2　DXF文件的结构 138

6.4.3 DXF文件的输入和输出 143

6.5.1 概述 144

6.4.4 DXF文件的接口程序 144

6.5 对话框设计 144

6.5.2 对话框结构和属性的理解 145

6.5.3 对话框设计 147

6.6 C语言开发系统（ADS） 151

6.6.1 AutoCAD开发系统概述 151

6.6.2 ADS编程基础 153

6.6.3 ADS编程实例 156

习题 160

第7章 计算机辅助工程分析 161

7.1 有限元法原理 161

7.1.1 基本原理 161

7.1.2 有限元方法解题步骤 165

7.2 有限元分析前后处理 166

7.2.1 有限元前后处理概念 166

7.2.2 有限元前后处理的基本功能 167

7.2.3 有限元网格自动生成方法 167

7.3 有限元分析程序简介 170

7.3.1 SAP90的CAD系统 170

7.3.2 SAP90的前处理 170

7.3.3 SAP90的后处理 171

7.3.4 应用举例 171

7.4 优化设计技术 174

7.4.1 概述 174

7.4.2 数学模型 175

7.4.3 常用的优化设计方法 177

习题 180

第8章 工程设计集成 181

8.1 概述 181

8.1.1 工程设计系统的定义及发展 181

8.1.2 CAD/CAM系统的基本组成 181

8.1.3 地位及应用 182

8.2 产品数据交换标准 183

8.2.1 概述 183

8.2.2 IGES标准 185

8.2.3 STEP标准 190

8.3.1 概述 191

8.3 CAPP简介 191

8.3.2 CAPP零件信息的描述和输入 193

8.3.3 CAPP的基本原理及其分类 194

8.4 计算机辅助制造CAM简介 196

8.4.1 CAM发展概况 196

8.4.2 CAM的定义及应用 197

8.4.3 数控加工程序编制概述 198

8.5 CAD/CAPP/CAM集成技术 199

8.5.1 概述 199

8.5.2 CAD/CAPP/CAM基本原理 200

8.5.3 CAD/CAPP/CAM集成举例 202

习题 204

参考文献 204