制圖軟件范文

導語：如何才能寫好一篇制圖軟件，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：地質制圖；計算機應用；MAPGIS

中圖分類號：F407.1文獻標識碼：A 文章編號：

0 前言

地質制圖是地質工作的有機組成部分．在開展多學科、多途徑的地質工作中，都運用制圖方法表現它的研究成果。MAPGIS的出現為地質制圖提供了現代化的技術手段，利用MAPGIS可方便地將信息調出，作必要修改，重新輸入，大大縮短了修編周期，同時，地質圖件精度高、速度快，大大提高地質圖件的應用價值”。

1 MAPGIS與傳統制圖

MAPGIS是以傳統的編圖原理和方法為基礎。以計算機和有關的圖形輸入、輸出設備以及編圖軟件為工具進行編圖的新技術。與傳統制圖相比較，MAPGIS地質制圖過程主要分為資料準備、圖形輸入、圖形編輯、顏色設計和圖形輸出等幾個階段。MAPGIS具備以下幾個方面的功能：

1)靈活的圖形輸入(數字化輸入、掃描儀輸入、GPS輸入等)；

2)強大的編輯及處理能力(拓撲處理、誤差校正、投影變換、任意檢索與裁剪等)；

3)豐富的系統庫(如線型庫、子圖庫、花紋圖案庫、顏色庫和多種字庫等)；

4)高質量的彩色圖形輸出(彩噴輸出、PS輸出、EPS輸出、表格輸出等)；

5)多種圖形數據交換格式(ARC／INFO、AUTOCAD、CGM、DLG等)；

6)具有數萬幅圖件的海量地形庫管理、接邊、漫游、檢索能力。

2 MAPGIS在地質制圖中的一般步驟

2．1地質地圖的準備

地質圖件一般都是在地理底圖的基礎上添加相應的專題內容而成，所以高質量地理底圖的準備是極其重要的一步。其地理底圖的準備可按下列步驟來進行：

2．1．1 圖件掃描輸入

數據輸入計算機，是以柵格數據的形式存儲，然后經過矢量化使其轉化為矢量數據。進行編輯、輸出等。MAPGIS提供的數據輸入方式有三種：一是數字化儀進行數據采集；二是用掃描儀輸入；三是GPS輸入和其它數據源的直接轉化。MAPGIS下地理底圖的準備一般采用掃描儀輸入的方法，即通過掃描儀直接掃描原圖。將掃描圖以柵格形式存貯于圖象文件中。此法速度快、精度高、操作簡單，是目前常用的輸入方式。在掃描輸入的過程中。掃描精度越高，文件就越大，運行起來的速度就越慢，不利于操作。一般可以在進行掃描時。要調整好掃描儀的掃描參數，以提高掃描精度。

2．1．2矢量化

矢量化是柵格數據轉換成矢量數據的過程。無論采用哪種原稿圖，矢量化均要注意分層矢量化，即地物、地形、水系、地質要素分別選不同的圖層。矢量化有全自動矢量化和交互式矢量化兩種形式。

打開MAPGIS的圖形編輯模塊，將掃描好的柵格圖象調入，如果掃描的圖形文件不能打開，說明數據格式不對。可用圖形編輯軟件(In photoshop)進行格式轉換。然后利用MAPGIS提供的智能掃描矢量化子系統進行矢量化工作,將矢量數據分別存入到點文件(＊WT)、線文件(＊WL)和面文件(＊WP)中。需要說明的是，在開始矢量化以前，一定要做好圖層字典的設計工作．使不同的圖形實體存放在不同的圖層上．為以后的利用提供方便。例如，將地形等高線、河流、公路鐵路、村莊建筑物等存放在不同的圖層上。

矢量化是一個耗時耗力的繁瑣工作。工作量比較大，為了提高矢量化的速度和精度，應注意以下幾點：

1)為了保證線條的流暢，必須適當選取矢量化參數．該參數的選取應滿足線條既圓滑又不跑線．即矢量化應走柵格中間，選擇適當的“抽稀因子”和“最小線長”，以保證矢量化質量。要使線條圓滑．線類一般選擇光滑曲線，而不選折線。對一些曲線(地形線等)矢量化后，在不偏離原柵格的條件下要進行線條光滑處理。光滑處理的類型有二次Bizer光滑、三次Bizer光滑、三次抽樣插值、三次Bizer插值．根據實際情況選擇加密光滑、光滑線、抽稀光滑等操作，通常選擇三次Bizer插值，插值距離在0.5～0.8之間為宜。

2)矢量化水系時，一般要沿一個方向矢量化。或者從上游到下游．或者從下游到上游進行矢量化。這樣有助于在編輯圖形時，實現水系線寬漸變。倘若碰到水系就盲目矢量化，結果會導致河流倒流現象。若遇到規則的線狀水系，矢量化時要走中線；反之，若是不規則的面狀水系，則要走邊線。

3)為了接圖的方便。若兩幅圖有重疊部分，在矢量化前。需先定好基準線：小比例尺地形圖大都有經緯線，一般以經緯線交叉點Tic點為基準；而大比例尺地形圖，除了可用Tic點外，更多地采用公里網為界，矢量化到基準線即可，不必過于超出。

4)矢量化封閉圈時，可以直接選擇“封閉單元矢量化”。若柵格圖像顯示不清，在采用“交互矢量化”后，用“線結點平差”來封閉。矢量化時，還會出現一些人為錯誤，無法用誤差校正來處理。必須進行編輯處理。

2．1．3數據處理

輸人計算機后的數據，在入庫、輸出過程中常常要進行數據校正編輯、圖形的整飾、坐標變換等工作。MAPGIS通過拓撲結構編輯子系統、圖形編輯子系統和數據校正等來完成。MAPGIS編輯子系統區別于以往的計算機輔助繪圖系統，它不僅為制圖提供了強有力的工具，而且能夠改善制圖的精度，更新圖形內容。豐富圖形的表現力，實現圖形綜合．提高制圖質量和工作效率。MAPGIS軟件圖形編輯功能強大。它可以對矢量結構的點、線、面的空間位置及圖形屬性進行增加或刪除，使輸入的圖形更準確、更豐富、更漂亮，如圖1所示。

圖1 某礦區地形地質圖

同時，在數據處理過程中，會遇到以下問題：

1)“不及”和“過頭”。矢量化時很容易出現這些現象，作者在加密后的等高線中，當“剪斷線”、“刪除線”后，“不及”和“過頭”尤其明顯，如圖2所示。遇到這種情況。需用MAPGIS的“線上移點”和“線上刪點”工具處理，最終等到與實際地物相符的矢量圖。

圖2矢量化過程中出現的錯誤：不及與過頭

2)偽節點。這是由于沒有一次錄入完一條線，使一條完整的線變成兩段。故需用“聯接線”工具處理，如圖3所示。

圖3偽結點處理與碎屑多邊形

3)“碎屑”多邊形或“條帶”多邊形，這是前后兩次錄入同一條線引起的。需刪除其中一條，如圖3所示。另外。要將地理底圖上的坐標網單獨存放在一個圖層上，為后續的圖形校正提供數據點。

2．1．4圖形校正

篇2

關鍵詞：機械制圖課 CAD軟件 模塊

中圖分類號：G718.3 文獻標識碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.22.129

《機械制圖》課程是汽車工程專業基礎課，它的應用性和空間想象能力要求很高。所以應該形成自己的課程教學模式。隨著制造業深刻的變化，以往圖板丁字尺等繪圖工具、繪圖儀器，手工繪圖已經被計算機繪圖所取代。因此，為適應現代制造業發展，AutoCAD和《機械制圖》教學的有機結合是必然的趨勢，CAD軟件既具備較強的繪圖及編輯功能，具備更強的三維造型功能，極大地提高了繪圖效率和繪圖質量，從而有利于培養學生思維和訓練學生的識圖及制圖動手能力，建立三維圖形想象能力。本文對此加以論述。

1 CAD和《機械制圖》結合的優勢

1.1 投影規律的揭示

傳統教學法中投影規律的揭示是事先將一實體置于一個想象的三維空間當中，從不同的方向按一定角度投影到空間平面后，再假想把空間平面展開，之后尋找視圖間的對應關系。這一切都是建立在假想的基礎之上，缺乏視覺感觀。對空間思維相對貧乏的中職生而言，真是難上加難。這一知識點的教學用CAD實體設計而言，它首先把實體置于軟件提供的三維空間當中。利用鼠標在三維視圖中，按標準視圖的布局拖動即可完成。同時在拖動的過程中可清晰地顯示用細實線標注的視圖間對應關系。“長對正，高平起，寬相等”的投影規律一目了然，有了視覺的感觀，把抽象的問題具體化了，也更加符合學生的認知規律。

1.2 截交線與相貫線表達得更加清楚

截交線與相貫線是畫法幾何中可謂難度最大的兩個知識點。在一般的制圖教學中，最好的方法是事先制作一個模型，讓學生去觀察、去尋找幾個特殊點，再利用特殊點的投影規律來完成線條的繪制。然而在實際教學中，一些零件的模型制作根本無法清晰地反映截交線與相貫線。特別是處于零件內部的線條更是無法表達。所以也就無從觀察。給教學帶來了很大的阻力。而在CAD軟件中。這不過也是小菜一碟。事先我們可以利用相關尺寸，在CAD中構造一個實體模型。先讓同學們通過真實感顯示觀察實體之后，去想象、猜測相貫線、截交線的形狀與畫法。在學生處于茫然時，點擊線架結構顯示，此時，實體所有線條，包括那些實體內部原本看不見的線條也清晰地展現了出來。這時再引導學生認識相貫線或截交線。了解它們的形狀和特征之后，再引出型值點等工具點（即特殊點）的位置關系，來幫助理解制圖殊點法畫相貫線或截交線。整個過程真實可見。這就大大降低了學習它們的難度。

1.3 剖視圖多視角剖切

傳統教學中，剖視圖的講解方法往往都是教師先出示掛圖，引導學生識圖、讀圖之后，再講解剖視的目的和意義。最后深入講解剖切的位置與方法，對一般的平剖視圖，在教師的引導下，學生利用現有的知識可以接受。但對于一些有特殊結構的零件，還需要進行階梯剖與旋轉剖，學生在分析起來就有了一定的難度。利用CAD實體造型后，可以采用“剖面視圖”工具對同一零件在不同立置進行剖切，引導學生仔細觀察，在觀察對比中分析各種剖切視圖存在的利與弊，再次明確剖切的目的和意義。最后確定能準確反映零件內部結構的剖切方法與剖切位置，有了多視角剖切的對比，就有了下結論的標準，作圖的目的性也就更明確了。

1.4 裝配圖形象直觀展示

由于缺乏實習材料。學習裝配圖的過程中學生無法實踐裝配體的裝配操作，學生難以理解裝配體的工作原理、零件裝配、聯接關系。更不能對裝配體進行獨立分析。所以學習裝配圖顯得更加抽象。CAD實體設計中利用三維球定位功能，可動態仿真產品的裝配關系。通過定位手柄可以旋轉、剖切、模擬拆分零件，對學生理解裝配圖中各零件之間的裝配位置關系極為有利。

2 CAD和《機械制圖》結合模塊教學的設計

2.1 模塊教學的設計

將《機械制圖》和CAD課程融合教學的過程中，不能簡單地把兩門課程以“1+1”的方式結合起來。應先講授制圖的基礎知識和CAD軟件使用的基礎知識，然后就可以將兩者穿插起來進行教學。例如：《機械制圖》原教學過程中的板圖作業及剖視圖的畫法可放在CAD中進行。講剖視圖時，對剖視圖中容易出錯的地方采用正誤對比的方法進行教學，并用CAD制作出各種各樣的剖視習題，供學生上機練習時使用。該方法既讓學生練習了CAD繪圖技術，又使其學到了機械制圖知識，達到了機械制圖與CAD繪圖的有機結合。在課堂上，用CAD調出學生的答案，把學生普遍出現的典型錯誤展現出來供大家討論，最后由教師給予講評，并給出答案和三維模型。這樣，既可以避免前面提到的在課堂上進行手工繪圖所造成的課程枯燥、死板等問題，又可以利用CAD軟件的優勢，結合多媒體教學，讓學生更加容易接受新的知識，掌握空間思維轉換、識圖、繪圖等技能，打好堅實的基礎。

2.2 CAD和《機械制圖》結合模塊教學的實施

該課程教學大體可分為兩個階段，第一階段是識圖、讀圖等基礎能力的訓練，著重培養空間想象能力。此階段以原《機械制圖》的理論為主，板圖作業也是不可或缺的。但是，注意這一階段主要傳授的是入門知識，模型、作業、例題等均以簡單基礎的圖形為主；第二階段是在CAD中作圖。此階段以組合體視圖的識讀、零件圖的識讀為重點，作圖以CAD軟件作圖為主，讓學生懂得如何運用三視圖、剖視圖等方法表示實物。同時，還應講授零件圖識讀的要求，包括標題欄、視圖、尺寸、技術要求等，還應要求學生掌握運用CAD進行基本的繪圖和編輯等知識。在這兩個階段的教學達到預期效果后，根據學生的實際能力，可以因材施教，傳授軸測圖的畫法和一些簡單的三維模型的設計。這既可以提高學生學習的積極性，同時，利用學生設計出來的模型，作為今后教學的道具，不斷地豐富教學手段和方法。

3 小結

篇3

關鍵詞：Auto CAD繪圖軟件；機械制圖；應用實例

中圖分類號：TH126 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）10-0017-02

Aoto CAD是始創于1982年的一款計算機輔助設計軟件，主要應用于二維繪制、三維繪制、設計文檔及詳細繪制中，軟件具有完善的圖形繪制功能，可進行多種圖形格式的轉換，數據交換能力較強，支持多種操作平臺并具有易用性和通用性。軟件的基本平面繪圖功能、編輯圖形功能及三維繪圖功能可有效滿足用戶的制圖需求，AutoCAD制圖軟件是目前使用最廣的計算機繪圖工具，廣泛應用在工程制圖、工業制圖、建筑制圖及勘測制圖等諸多領域。

自軟件開發上市以來已經有過十幾次的版本更新，其功能在針對各行業制圖需求也在不斷細化，如Auto CAD 2005（R16.1）版本的增強了軟件工具選項板、圖層管理、塊屬性管理、多行文字注釋、打印管理、圖紙集、標記集、表格、字段等功能，提供了更為有效的方式來創建和管理包含在最終文檔當中的項目信息；Auto CAD 2009的產生整合了制圖和可視化，加快了任務的執行，能夠滿足了個人用戶的需求和偏好，能夠更快地執行常見的CAD任務，更容易找到那些不常見的命令。軟件版本的密集更新使其功能越發強大，Auto CAD也具有了多元化的發展趨勢，軟件功能性也更加趨于智能化。

1 計算機繪圖與機械制圖

機械制圖是用圖樣準確對機械結構進行形狀結構、尺寸及技術原理等方面的描述，圖樣由數字、圖形及符號組成，利用正投影法及三視圖基本理論等技術方法完成裝配圖及零件圖的繪制。機械制圖傳統的繪制方法為手工繪制，但隨著計算機技術的發展計算機繪圖技術逐漸應用到了機械制圖領域，AutoCAD軟件的出現更是機械制圖中的一個重要技術轉折點，其強大的圖形繪制功能與編輯修改能力使機械制圖的繪圖質量與效率均得到了極大的提高。機械制圖的原理與計算機繪圖的視圖表達方法具有理論的一致性，且計算機繪圖工具十分的豐富，可輔助機械制圖順利完成一些復雜難以繪制的圖形，制圖也更加具有嚴謹性。

2 Auto CAD繪圖軟件在機械制圖各方面的應用與應用實例

2.1 Auto CAD繪圖軟件在機械制圖各方面的應用簡介

Auto CAD在機械制圖中的應用可從多方面來闡述：

裝配圖繪制是機械制圖中的一個重要方面，在制圖中培養對裝配體的結構關系、連接構造、零件裝配等的感性認識是一項難點，Auto CAD繪圖軟件可進行三維實體建模，進而實現對裝配體的模擬裝配，模型準確展示了裝配體各部分的形狀結構，并能清晰的表達出各零件構造間的動力連接關系等。

剖視圖是表達零件構造的常用圖，當零件構造含有較多的孔槽結構時通常會使用剖視圖展現零件的剖切面以展示更全面的零件構造，剖視圖一般含有較多的交叉重疊線條，形體較為復雜，利用Auto CAD繪圖軟件可先建立零件模型，再使用繪圖菜單下的剖切功能剖切出零件內部結構形狀從而分析零件的實際形狀。

機械制圖中的另一個難點內容是對組合體視圖的信息讀取，對組合體一般先進行線面分析法與形體分析法的線面特征分析，分析組合體的基本幾何體投影與線面投影。組合體通長是由切割基本幾何體與基本幾何體組合構成，利用Auto CAD可進行三維實體建模，再根據其組合方式進行造型構造出基本幾何體構造，通過建立坐標軸將各立體結構旋轉到相應方向并調整位置，進而組合形成組合體。Auto CAD的應用使機械制圖中的復雜形體可進行快捷的制作。

機械制圖中的點、線、面幾何構圖可利用Auto CAD快捷的通過創建主視、俯視等視口直觀的建立，通過三維模型的著色功能將點、線、面融入到三維實體中，可方便的分析不同位置的線、面投影。

2.2 AutoCAD繪圖軟件在機械制圖中的應用實例

三視圖的形成以及圖線的使用主要是對三視圖與實際三維實體方位對應關系、度量關系等內容的掌握，是機械制圖的基礎和重點內容，以下以組合體三視圖的繪制為例講解Auto CAD繪圖軟件在機械制圖中的應用。

運行軟件，在建模菜單中選擇所需圓柱及長方體繪制實體，進行并集和差集的運算得到三維實體形成具體模型。同時可利用視圖的動態觀察功能從正上方、正前方等方位對三維實體進行觀察，如圖1所示。

觀察各個方位圖形及主視圖、俯視圖，通過視圖中的工具條對應視圖的方位關系完成從三維到平面圖形的轉換，如圖2。通過對圖2進行三視圖與三維實體方位對應、量度對應根據視圖畫法規定，用粗線與虛線做出輪廓圖，如圖3。

3 結語

AutoCAD繪圖軟件的應用是機械制圖中的一項重要變革，利用CAD制圖軟件可便利的對機械零件進行觀察分析，軟件對機械部件和零件結構具有高度的視讀和分析能力，三維CAD技術圖解空間與幾個定位也較容易掌握和應用，極大便利了圖形繪制。Auto CAD不僅具有開放的結構體系，也能在完成機械圖形的繪制后進行圖形的渲染和輸出，并且有強大的文件管理與修改功能，在提高機械制圖效率與圖樣管理水平方面有顯著優勢。另外手工畫圖很難完成設計中的部分復雜圖形可由軟件簡便快捷的繪制并具有高度的準確性，CAD軟件的應用還可有效的輔助制圖人員訓練制圖的空間思維能力。

CAD在機械制圖中雖具有明顯的優勢，但軟件中仍存在著一些應用中的不足。軟件的部分使用命令功能意義含糊，與預期效果不符。在軟件的三維操作中，相對于軟件對二維圖形對象特征對話框信息量的記錄，三維實體對象特征對話框信息量偏少，不具備便捷有效修改的特性，當用戶需修改制圖大小時軟件的編輯功能稍顯不足。另外軟件在文件管理方面也有些不足，軟件不能滿足在同一圖形文件中存儲多張同類型圖形，這不僅形成了圖中資源的浪費，也不便于圖塊的調用，在設計輸出時需要打開多個文件。

總之Auto CAD在機械制圖中的應用是機械制圖發展中的重要內容，計算機制圖與機械制圖相輔相成與有機結合促進了制圖軟件與理論學科的雙贏發展。

參考文獻

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關鍵詞：多媒體軟件　機械制圖　教學多媒體教學是教師借助多媒體設備，運用自己設計的多媒體課件來實現教學的一種方法，課件是多媒體教學的靈魂和核心，課件的質量直接影響教學效果。多媒體課件與傳統教學中的文本教案相比較不是簡單化了，而是更加復雜化了。制作多媒體課件要求教師除了熟悉具體的教學內容之外還必須熟悉各種多媒體軟件的使用，而且要能夠綜合運用它們。本文結合筆者的教學實踐，探討幾種多媒體軟件在機械制圖教學中的應用。

1 多媒體平臺軟件的應用

在制圖多媒體課件的制作過程中，通常先利用專門軟件對圖形、動畫進行加工和制作，然后再使用多媒體平臺軟件把這些素材整合在一起，形成一個互相關聯的整體。該軟件系統還提供操作界面的生成、添加交互控制、數據管理功能。選擇多媒體平臺軟件首先要考慮能否滿足課程內容和課程特點的需要，其次要考慮制作難度、制作時間。制作機械制圖課件通常可選用以下三種軟件作為平臺。

1.1 PowerPoint

使用PowerPoint作為課件制作編輯工具，能夠輕而易舉地制作出豐富多彩、帶有各種特殊效果的幻燈片。用戶可以在計算機屏幕或投影儀上放映這些幻燈片，也可以用打印機將幻燈片打印出來，還可以直接儲存為網頁格式到因特網上。盡管從功能上它還不能與其它制作工具媲美，但是它的簡單、易學受到非計算機專業人員的普遍歡迎。PowerPoint軟件的文字編輯功能，可以對機械制圖中一些提綱性和概念性的文字內容進行常規編輯。對于原來需要教師在黑板上繪制的一些簡單圖形，如點、線、面的投影等內容，可以利用軟件的繪圖工具繪制在幻燈片上，并通過自定義動畫設置來演示作圖過程，對于復雜的圖形，可利用其它多媒體軟件制作，然后將其插入或粘貼到PowerPoint頁面中。當需要制作復雜的三維模型的動畫來表述投影原理，或利用動畫來表述機器或部件的工作原理和裝拆順序時，可利用三維軟件制作仿真過程或用攝像機拍攝機器的工作原理和零件的加工過程，然后利用OLE方式將結果插入到PowerPoint視圖上，并與其它內容組成完整的機械制圖教學課件。

1.2 Authorware

Authorware是一種以圖標為基礎的多媒體制作軟件，在Authorware中數據都是以對象或事件的形式出現的，該軟件的最大特點是交互功能多而全。人機交互有利于激發學生的學習興趣和主動性，交互性不僅要表現在信息的控制、組織、傳遞，更重要的是能對信息內容和形式進行分解、加工、改造、轉換、新建，創造出一種新的信息內容和形式，并從這些變化中獲得新的知識或驗證知識。在Authorware 環境下用交互圖標，導航圖標，決策圖標，計算圖標和框架圖標等來實現交互，其流程圖的設計制作方式能清晰地表達多媒體作品的復雜結構[1]。而Authorware的跟蹤功能及和與數據庫的訪問功能則可以實現對所有訪問該服務器、使用該課件的用戶進行跟蹤，對用戶的學習進度和學習情況都可以記錄下來，在此基礎上再在網站上加入一些一般的網絡應用就更加有利于網上自學了。所以用Authorware制作的制圖網絡多媒體課件，主要體現在課件框架的設計上，為了增加學生學習的自主性，將課件設計成交互型，是學習的內容和順序完全由學生自己選擇，使用者可以按照自己的實際情況選安排自己的學習計劃，這些都是PowerPoint軟件難以做到的。

1.3 Director

Director是以時間軸為基準的多媒體開發專用軟件，該軟件借鑒了影視制作的形式，按照對象的出場時間設計規劃整個作品的表現形式[2]。在Director中，各種媒體的數據文件被定義為演員并存放在演員窗口中，制作人員完成導演的任務，通過劇本窗口控制每個演員的上臺與下臺的時間及在舞臺上表現形式，而制作完成的作品稱為影片。Director本身具有完善的二維、三維動畫制作功能，易于制作生動活潑的局部內容。通過內容豐富、功能完善的Lingo語言，可為課件添加豐富的交互功能。利用Director制作的制圖教學課件，可直接添加交互式動畫，引導學生對機械制圖課程中的重點及難點內容的理解，有效實現教師與學生的互動。

2 圖形制作軟件的應用

圖形是制圖課研究的對象，制圖課的教學基本上都是以圖形為線索，從圖上提出問題，又用圖分析和解決問題，所以快速準確地畫圖就成為了制圖教學中的一項重要內容，而在制圖教學中一般應多選用AutoCAD軟件繪制圖形。

AutoCAD在制圖教學中的應用首先體現在制圖教學課件的制作上。AutoCAD是當前最為流行的繪圖軟件之一，由于繪圖簡單，繪圖的準確度高，用該軟件繪制圖形其圖線型式、尺寸標注符合國家制圖標準。所以制圖多媒體課件中的圖形通常采用AutoCAD繪制，然后將繪制的圖形粘貼到其它多媒體軟件中進行必要技術處理，最后制作成動畫。利用AutoCAD繪制的三維立體圖形，經過光影色調、動畫及仿真圖像處理等，可代替傳統的實物模型，使課堂教學組織更為靈活，有利于提高學生的圖感，增強學生的空間想象力。

AutoCAD在制圖教學中的應用還體現在繪圖軟件利用上。在課堂上，利用計算機繪圖作為制圖理論的教學工具，由教師直接通過AutoCAD繪制圖形，能夠把工程制圖和計算機繪圖緊密的融合起來，使學生既能掌握工程制圖理論，又能提高計算機繪圖水平，從而達到最佳的教學效果。

以Powerpoint、Authorware或Director為媒介制作的課件，盡管作圖速度可設定得很慢，但在實際教學中也會經常出現學生跟不上講課的現象，影響了教學效果。為了彌補這一點，通常在有難點和疑問的地方，可采用AutoCAD作圖。用AutoCAD作圖時，鼠標的位置明顯，作圖步驟明確，學生跟不上講課的現象能較好地得到解決。另外在AutoCAD環境中可以隨意旋轉、剖切、拆卸、放大三維立體，根據實際情況隨意改變對模型的觀察視口，并把該視口與視圖建立聯系，這樣有利于加深學生對各種立體、零件、裝配體空間結構及組成的理解。為了不影響教學進度，教師在備課時制作出教學內容素材（包括教材中的各種例圖、習題集上需要講解的典型例題），根據課堂實際需要隨時繪制、派生出各種圖樣。

3 動畫制作軟件

機械制圖教學的主要任務之一就是培養學生的空間想象力。在傳統教學方法中，教師通常要借助模型、軸測圖來幫助學生由二維平面圖去想象抽象的三維立體圖形。在講解典型零件的加工過程、裝配體的工作原理、傳動路線和裝配過程等內容時，如果沒有相應的模擬仿真和動畫演示，只怕教師費盡口舌，學生也難以理解。在機械制圖課件制作中，用3DMAX、FLASH制作的圖形動畫，可以生動地表現出三維空間形象，幫助學生對抽象內容的理解。

3.1 3DS MAX

3DS MAX是目前最為流行的也是最完善的三維動畫制作軟件，能夠創作出完整的、具有真實效果的作品，在制圖教學課件制作中得到了廣泛的應用。3DS MAX既能快速創作出簡單的規則物體，又能創作出復雜的層次感很強的非規則物體。為了使三維動畫更加形象逼真，該軟件巧妙地將顏色與燈光結合在一起，以便創作人員能非常方便地利用各種方位、各種色度和強度的燈光給物體調配出與實物吻合的顏色，產生立體效果。同時，它能利用攝像機的變化產生動畫效果來瀏覽作品。

3.2 Flash

Flash 是一個交互式矢量圖形動畫創作軟件，從簡單的動畫制作到復雜的交互式Web應用程序，給用戶提供了廣闊的設計空間，使用戶可以創作出完美的作品。通過導入圖片、聲音和視頻，可以使用戶的Flash 動畫和教學課件內容豐富多彩。Flash 具有豐富的圖形繪制功能，用戶可以通過軟件提供的繪圖工具進行各種矢量圖形的制作，并能產生翻轉、拉伸、擦除、變形等效果[3]。Flash 支持文字、動畫、視頻、聲音及交互功能，具有強大的多媒體編輯能力，在Flash 中可以隨意創建按鈕、菜單、復選框以及復雜的交互式動畫。例如對于投影理論及視圖的形成過程，采用Flash制作簡單方便，可直觀顯現投影原理和投影方法。

多媒體課件是現代教育技術應用于機械制圖教學工作的手段之一，高質量的課件是實現教學目的的先導和前提。只有通過學習多媒體課件制作理論，熟練掌握多媒體課件制作工具和有關素材制作工具的使用方法，教師在教學實踐中才有方向，才能制作出符合多媒體教學規律和學生認知特點的課件來豐富和充實教學活動。

參考文獻

[1] 趙子江.多媒體技術應用教程[M].北京：機械工業出版社，2004.56～65.

篇5

制圖課程是職業院校工科專業一門重要的專業基礎課，主要研究空間立體與平面表達相互轉化的問題。由于課程內容抽象，需要較強的空間思維能力，是學生公認的最難的課程之一。很多學生空間想象能力不強，想象不出復雜的空間立體的形狀。教材中雖然有部分立體圖形，教研室也有部分制圖模型，但立體感不強，缺乏立體的形成過程，而且模型價格昂貴、數量有限，無法滿足制圖教學改革的需要。將三維繪圖軟件UG引入教學過程中，可以很好地解決這些問題。

UG是一個交互式CAD/CAM（計算機o助設計與計算機輔助制造）系統，它功能強大，可以輕松實現各種復雜實體及造型的建構。通過UG三維繪圖軟件，以真實、具體、形象的方式向學生展示空間立體圖形與平面圖形之間的轉化過程，使復雜、抽象的問題簡單、形象化。UG軟件在制圖課程的各個重難點領域的學習中大有用武之地。

二、uG軟件在職業院校制圖教學中的應用

1.uG在基本體切割和組合體教學中的應用

基本體切割是制圖教學中的一個難點。在單個平面體切割中，由于切到的平面較多，學生普遍感到不好掌握。結合UG軟件的切割操作，可以比較容易地向學生講明單面切割規律：切到的面數即為多邊形邊數，與各棱的交點為多邊形頂點。而多面切割立體可由單面切割立體轉化而來，如圖1所示。

曲面體的切割則可以通過實際切割總結出切面規律，學生在理解的基礎上記憶，并由此過渡到多面切割，如圖2所示。

組合體學習中，利用軟件可以直觀、真實地再現組合體的疊加和切割過程。經過這個過程，學生既“知其然”，又“知其所以然”，讀懂組合體對學生來說不再是可望而不可即。

2.uG在相貫體中的應用

曲面立體相貫是教學的制圖教學的難點。相貫線是曲面體相交自然形成的，但其形狀學生難以想象出來，對孔的相貫的想象更是難上加難。利用UG軟件的參數化功能，通過改變相交立體的直徑可使相貫線的變化規律一目了然。孔的相貫可以利用視圖的截面功能切開。經過幾次演示，學生便對交線的形狀了然于胸了，如圖3所示。

3.uG在零件圖和機件表達中的應用

在各種表達方案中，尤其是剖視圖的表達中，要通過剖切表達內部結構，學生難以想象。通過軟件可實現任意截面剖切；而采用工程圖，則可生成各種方法剖切后的視圖。由立體到平面剖視圖水到渠成，如圖4所示。

4.uG在裝配圖中的應用

裝配圖是制圖教學中最難的一部分。UG具有強大的裝配功能，利用裝配模塊，可以將不同零件組合成一個整體，和實際裝配過程一樣。通過爆炸圖功能，又可拆開零件。通過仿真功能，還可模擬零件的相對運動。有了這些，學生學習、研究裝配圖的興趣大大提高。

5.uG促進了學生對讀圖方法的理解

UG中很多立體圖形是通過拉伸形成的。拉伸的思想與讀圖方法中抓特征視圖的方法不謀而合。在切割體的讀圖中，拉伸思想構形比對基本體進行切割看圖更簡潔易懂。經過UG多次拉伸構圖，學生很容易掌握這種方法。

對于部分形狀復雜、難以想象的物體，用UG構圖有顯示出其無可比擬的優勢。在完成三維建模的基礎上，利用UG的工程圖功能，還可以直接得到物體的平面圖，實現二維、三維的相互轉化。

將UG軟件引入制圖教學，大大降低了教學難度，取得了很好的教學效果。

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關鍵詞：UG軟件 三維建模 工程制圖 制圖教學

機械工程圖是表達機械產品的重要技術文件，是體現工程技術人員設計思想的重要工具。工程制圖課程是機械類各專業的一門專業基礎課，是一門既有理論基礎，又有較強實踐性的技術基礎課。對于學生來說，他們沒有生產實踐經驗，空間概念薄弱，對機械零件的模型沒有感性認識，學習上感到非常困難。在教學過程中，教師通常采用多媒體教學，利用零件模型圖片進行教學輔助，或者利用各種類型的實物模型進行直觀展示。采用圖片展示只能是一種靜態的、單一方位的顯示，而且很多內部的結構無法展示；采用實物模型教學固然能夠體現很好的直觀效果，但是由于實物模型使用木材、橡塑材料或鋁合金材料制作，制作成本高，體積較大，不僅攜帶不方便，而且模型結構固定、類型有限，不能展示內部細節，不能滿足教學要求，這樣就會造成教師講起來空洞枯燥、學生理解起來困難的局面。因此利用UG軟件的實體建模、裝配設計、工程制圖和線框曲面設計等功能，在計算機上建立虛擬模型并填充顏色，進行動態顯示，很好地彌補了這一缺陷。這一措施激發了學生的學習興趣，調動了學生學習的積極性和主動性，擴展和培養了學生的空間構思能力。

UG NX8.0是Siemens公司新一代數字化產品開發系統，是當前最為先進的面向制造業的計算機輔助設計、分析和制造的高端軟件之一。UG NX8.0具有強大的實體造型、曲面造型、虛擬裝配和工程圖設計等功能的三維設計軟件，利用此軟件不僅可以進行三維造型設計（CAD）和裝配，還可以進行由三維圖形直接生成二維工程圖樣，它不僅造型功能強大，而且其他功能更是獨具特色，是全球應用最廣泛、最優秀的軟件之一。

一、在空間思維鍛煉中的應用

工程制圖課程主要學習如何使用二維工程圖樣表達機械零部件及裝配總成的方法，這就需要學生不斷地在二維平面和三維空間之間靈活轉換。因此，空間思維能力的培養顯得尤為重要。點、直線、平面是構成物體的最基本元素，從基本幾何體上選取點、直線和平面，學生看到實實在在的幾何體，點、直線、平面就顯得很直觀了，這時我們再分析它們的投影特性也就比較易于理解和接受了。長方體是學生熟悉的形體，我們可以結合UG軟件的造型功能，在長方體及其切割體上分析點、直線、平面投影特性，這樣教師講授直觀、靈活，學生觀察直觀、易于理解。教師應用模型旋轉功能，可以全方位觀察模型外形和表面線，不斷提高學生的空間思維能力，如圖1所示。

圖1 一般位置平面的投影特性

二、在截交線、相貫線教學中的應用

截交線、相貫線的內容是工程制圖教學中的重點和難點。在以往的教學中，我們下了很大的功夫來講授此部分內容，用語言描述、用掛圖講解，學生仍然不易接受。使用UG軟件建立截交、相貫后的實體模型，并建立投影平面，使用法向視圖命令觀察圖形變化，可以讓學生對截交線、相貫線有非常直觀的了解。也可以任意更改圓錐體、圓柱體的尺寸、相對位置，這樣就會大大降低該部分講授的難度，學生也會很直觀地理解相貫線的產生及繪制方法，如圖2所示。

圖2 圓柱圓錐相貫線展示

三、在零件表達方法教學中的應用

當零件的內部結構比較復雜時，為了清晰地表達零件的內部結構，常采用剖視的畫法。若要將零件的內、外形狀都準確、完整、清晰地表達出來，就必須選擇合適的剖切面及剖切位置。如果學生對剖視圖內部的結構和形狀不能準確地構思，就不能選擇好剖切面和剖切位置。現在使用UG軟件的剪切工作截面和編輯工作截面功能，就可以將零件完全剖切開來，并且可以任意調整剖切面的位置和方向，詳細查看其內部結構，幫助學生學習剖視圖的內容。如通過圖3所示的零件全剖視圖，既能夠增強學生對實物的感官認識，又能夠用實物的各種剖切面形狀與自己所畫的圖形做比較，找出錯誤，分析錯誤原因，積累制圖經驗。這樣的教學形式可以激發學生的學習熱情。

圖3 三維實體模型的剖切面

四、在制作習題答案中的應用

學好工程制圖，必須多做練習、多思考、多看實物模型、多觀察。學生在培養豐富的空間想象能力的同時，還需要多做練習，通過習題的繪制可以熟悉《工程制圖》國家標準，掌握三視圖、零件圖、裝配圖的繪制技巧，形成正確的空間思維方式。現在我們利用UG軟件可以建立習題中相關題目的三維模型，將三維模型生成平面視圖，還可以創建剖視圖、斷面圖、局部放大圖等視圖。這樣在習題講解中應用，就可以取得一舉多得、事半功倍的目的，如圖4所示。

圖4 三視圖與實體模型

在工程制圖教學過程中應用UG軟件，教師可以在授課過程中對各種內容進行生動、靈活、真實的演示，讓學生直觀地解決學習中遇到的空間想象、立體造型、零件裝配或拆卸等具體問題。學生不僅掌握了知識，而且實現了實時教學互動，既增加了課堂教學的趣味性，激發了學習興趣，又有利于創新能力的培養，收到了良好的教學效果。

參考文獻：

[1]毛文武.美國加州大學圣迭戈分校工程圖學課程教學研究[J].工程圖學學報，2007（28）.

篇7

關鍵詞：Inventor軟件；中職；工程制圖與CAD；三維建模

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2013）04-0171-02

《工程制圖與CAD》是中職工程類學生必須掌握的一門專業基礎課程，要求學生能掌握工程界的“設計語言”，能識讀和繪制二維工程圖樣，正確地表達機件的形體結構特征及相關的技術要求。二維工程圖是采用正投影的方式，將三維形體表達在二維平面圖紙上。看圖者要面對抽象、不直觀的二維圖樣，根據制圖的原理和規范，理解它們的含義，在頭腦中想象出物體的三維造型。這種“從二維到三維”的看圖過程要求學生具有一定的空間想象能力和形體分析能力，具有一定難度，要經過較長時間的培養和訓練。隨著計算機技術的發展，各種三維CAD建模軟件功能越來越強，造型越來越真實生動，軟件建模比實物教模更方便靈活，也更易于引發學生的學習興趣。而且現在的學生普遍具有較高的計算機操作水平，他們完全能夠學會使用三維建模軟件。若將三維模型轉化為二維圖形，只要嚴格要求，學生同樣可以掌握制圖的基本理論和作圖規范。基于以上考慮，我們認為，如果將三維軟件運用于制圖教學中，在學生學習視圖投影的基本規律后，學習三維建模以培養立體思維和看圖能力，再將三維模型轉化為二維工程圖以培養二維繪圖技能，是切實可行的，并且可以激發學生的學習興趣，降低教學難度，較快地培養學生的空間想象能力和看圖繪圖基本技能。

Inventor三維設計軟件是Autodesk公司開發的三維參數化實體建模軟件，可以經濟高效地創建數字化樣機，是實現產品設計數字仿真的有力工具，已成為概念設計、工程設計和加工制造等領域中最重要的軟件之一，更是全國職業院校技能大賽中職組計算機技能比賽工業產品設計（CAD）技術項目的指定軟件。它具有優秀的實體造型功能和部件約束裝配功能，能生成簡明易懂的裝配表達視圖和嚴謹科學的二維工程圖，功能全面，操作方便，簡單易學。筆者在深入學習Inventor，指導學生參加全國、省市技能大賽的過程中，深刻地認識到了它的功效，并將其運用于改進《工程制圖與CAD》教學的實踐中。

改進教學思路：采用“二維——三維——二維”的教學過程 我們在分析制圖教學的要求和學生的認知基礎及計算機操作能力后，在“組合體的投影”、“零件圖和裝配圖”等部分章節嘗試采用“二維——三維——二維”的教學過程，即學生學會視圖投影的基本規律，能看懂簡單的三視圖后，就學習用Inventor軟件建立三維實體模型，在建模的過程中其看圖能力不斷得到提高，再將三維模型生成二維工程圖以提高學生繪圖能力并養成符合國標規定的作圖規范。在教學實踐中，我們發現，在這種從平面到立體、從立體到平面的雙向轉化訓練過程中，學生能一直保持濃厚的學習興趣，看圖繪圖能力螺旋式上升，對復雜形體、零件圖裝配圖的識讀和繪制也不感到困難。這種教學過程能明顯改進傳統的《工程制圖與CAD》教學，促進學生空間思維能力和看圖繪圖能力的提高，并提高學生的計算機建模能力。

顯示直觀技術簡單，引發學習興趣 Inventor的實體模型顯示直觀生動、形象逼真，易于激發學生的學習興趣，而且Inventor建模技術簡單易學，對常見的機械產品采用拉伸、旋轉、圓角等造型特征就能完成。學生只要學會設定工作平面、會進行草圖繪制和約束等基本操作后，很快就能上手創建模型。一般經過二周的學習講解和上機操作后，學生就具備了一定的實體建模能力。在建模過程中，由于學生要不斷分析二維圖紙上的形體特征，想象形體，不斷尋找并嘗試多種建模方法，就直接提高了學生的看圖能力和空間思維能力。而后，當學生遇到不易看懂的二維圖樣時，也會主動用軟件輔助造型來驗證線條或形狀的特征，這就將學生的學習狀態從“要我學”轉化為“我要學”，提高了學生的學習主動性。

運用多種觀察功能，提高對復雜形體的看圖能力 在制圖教學過程中，相貫線和截交線的投影是教學的難點，尤其是形體內部的結構線和相貫線，學生較難理解。我們可以利用Inventor的1/4剖視圖（留下1/4）、半剖視圖和3/4剖視圖功能，或采用繪制草圖時的剖切觀察和投影幾何圖元功能，將看不到的內部結構直接呈現在學生面前，這時，再配合講解相貫線的形成和曲線特征，學生很快就能理解并掌握。見下頁圖1，在機用平口虎鉗的固定鉗身XZ平面的半剖投影視圖中，可以清楚地看到形體的內部結構和線條，這樣，學生繪制剖視圖就不會出錯。對于截交線，只要用分割功能修剪或去除實體的某個部分，就可以看到截切形體的截交線的形狀。Inventor的視角觀察器ViewCube和自由動態觀察功能可以將實體隨意旋轉，從不同角度顯示觀察形體，看清形體在各個視圖方向的形狀特征，從而增強學生的感性認識。靈活運用Inventor提供的多種造型方法和觀察功能，有助于教師講解制圖理論知識，降低教學難度；有助于提高學生的空間想象能力和形體分析能力，快速提高學生的看圖能力。在教學中，學生普遍覺得制圖課比以前有趣、易學。

生成二維工程圖，提高繪圖能力 Inventor軟件中二維工程圖是由三維實體模型直接生成的，可形成基礎視圖、投影視圖、剖視圖、局部放大圖和軸測圖等多種視圖。將三維模型生成符合工程需要的二維工程圖，要符合國標的有關規定，合理采用多種表達方法，還要對工程圖進行尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等加工技術要求標注。因此，我們首先要在Inventor的樣式編輯器中進行樣式和標準的設置，使之符合我國的國標規定，再要求學生抄繪圖形標注尺寸，嚴格做到與原圖紙一模一樣。在標注尺寸公差和技術要求時，教師應進行相關的理論知識講解，這樣在“做中學”，在“講中做”，使學生既提高讀圖能力、繪圖能力，也理解相關的制造工藝知識，更學會計算機建模和二維圖樣繪制的基本操作。圖2所示，為固定鉗身三維建模后轉化成的二維零件圖。由于Inventor采用參數化建模和尺寸驅動技術，做工程圖時如果發現尺寸有誤或建模出錯，可以馬上返回零件建模過程進行修改，非常方便。這種以三維建模和二維表達來檢驗學生讀圖能力的做法，化看圖考核于無形，學生主動糾錯，快樂學習，切實提高了繪圖和讀圖能力。

表達視圖和驅動約束有助于讀懂裝配圖 裝配圖的識讀是制圖教學的又一個難點。要讀懂裝配圖首先要對裝配體的結構和功能較為了解，同時，還必須了解零部件的拆卸裝配順序，這對于沒有機械拆裝基礎的學生而言有一定的難度。在教學中，我們可以利用Inventor提供的表達視圖來解決這一難題。Inventor可以制作部件的爆炸分解圖，能精確地調整各零部件位置，清楚地將各零件間的連接關系、位置關系和裝配關系表達出來，幫助學生較好地理解裝配體的安裝及拆卸過程，使學生更好地讀懂裝配圖。圖3所示，為機用平口虎鉗的裝配表達視圖，與我們常見的二維裝配圖相比，其裝配關系表達得更清晰，更形象易懂。Inventor還提供了創建動畫功能，能將拆分和裝配過程錄制動畫并保存成脫離自身軟件的視頻，動態地模擬裝配體的具體組成和部件拆裝的全過程，使拆裝過程更形象直觀。Inventor的部件裝配是通過對零件放置約束條件而進行的，我們還可以驅動約束進行運動仿真，動感地展示裝配體中各零部件間的運動關系，幫助學生進一步了解裝配體的運動工作原理，加快學生認知的進程。圖4所示，為螺桿的驅動約束設置圖，驅動螺桿轉動后帶動活動鉗身前后移動，逼真地顯示了虎鉗的運動關系。約束驅動也能錄制動畫并保存成視頻文件。

教學實踐證明，利用Inventor軟件提供的建模、工程圖、裝配、表達視圖等技術可以有效改進《工程制圖與CAD》的教學。借助Inventor的三維造型、二維工程圖等技術，可以采用“二維——三維——二維”的制圖教學過程，增強學生的形體分析能力，切實提高學生的看圖、畫圖技能。借助Inventor的裝配約束、表達視圖等功能模塊可以直觀生動地表達裝配原理和裝配關系等制圖教學的重點、難點內容，降低制圖教學的難度，培養學生的空間思維能力，顯著提升制圖教學質量。當然，Inventor還有很多其他功能，對機械設計和機械課程教學有很大幫助，有待我們繼續開發和應用。

參考文獻：

[1]胡仁喜.Autodesk Inventor Professional 2010中文版從入門到精通[M].北京：機械工業出版社，2010.

[2]趙衛東.Inventor2011 基礎教程與項目指導[M].上海：同濟大學出版社，2010.

[3]楊聰.Auto CAD機械制圖案例實訓教程[M].北京：中國人民大學出版社，2009.

篇8

摘 要：本文以CorelDRAW和Adobe Illustrator為研究對象，分析了二者在線狀要素編繪、數據處理和符號庫建立等方面差異，研究認為，AI相對于CD的突出優勢主要包括：便捷的線條拼接功能；更為精確、完善的線條平滑方式；支持對象多層描邊；可建立線狀符號樣式庫等方面。對比可知，AI所具有的突出優勢與地圖編制的關聯性更密切，更有利于地圖的線狀要素編繪和數據處理。

關鍵詞：地圖制圖 線狀要素 CorelDRAW Adobe Illustrator

中圖分類號：P28 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）04（a）-0000-00

引言

作為空間信息的載體，地圖是空間信息的圖形化表達；作為地圖的語言，地圖符號是表達地圖內容的重要手段。地圖符號由大小不一、形狀不同、色彩

各異的文字或圖形組成，包含形狀、色彩、尺寸、文字、定位點等要素，具有形象生動、明確直觀的特點，能夠形象的傳達地理事物的空間位置、形狀、數量、質量、各事物間的相互聯系以及區域總體特征等信息。地圖符號表示方法的選擇、設計和制作是地圖制作的重要部分，直接影響地圖質量、讀圖效果。地圖符號的內容千變萬化，表示方法千差萬別，圖形結構復雜多樣，根據地圖符號幾何特征和分布特征可以將其劃分為三類：點狀符號、線狀符號和面狀符號。相關研究人員以上海市交通圖作為試驗，經過仔細分類，將交通圖地圖要素按照點、線、面的方式進行分類，分類結果如下表格1。

表1 城市交通地圖符號分類

符號類別 地圖要素

點狀符號 政府駐地、區政府駐地、街道辦事處、居民點、可貨公司及商廈、賓館飯店、娛樂場所影劇院、醫院、地鐵站、火車站、高架道路出入口方向箭頭、地鐵及地鐵站、高架道路出入口等；

線狀符號 道路邊線、高速道路邊線、高架路出入U引線、建成區與非建成區分界線、鐵路、地鐵、河流邊線、公交線路、圖格網、圖廊線、江輪渡線，過江U道線、局部區域放大范圍線、高架道路及立交橋、境界線等；

面狀符號 建成區、非建成區、公園綠化、體育場、主要道路、次要道路、河流、高速公路及高架道路、飛機場等；

1 地圖線狀要素的表達

線狀要素是形成地圖圖面的基礎結構骨架，通常情況下，在地圖各類要素中占有相當大的比例。線狀符號除了表示道路、河流等線狀地理要素外，也常用來表示行政邊界、湖泊水岸等面狀要素的輪廓線，還可用于表示流線、鋒面等專題對象。地圖編繪中線狀符號設計主要包括源數據轉換、繪制、編輯、樣式整飾等方面，既存在較嚴格的俗成規范，也有隨技術支持的發展而出現的創新表達，不同軟件環境下的實現路徑和方法也不斷完善。對于CorelDRAW（以下簡稱CD）和Adobe Illustrator（以下簡稱AI），由于自身架構體系的不同，即使面對相同的線型效果，具體的操作過程和技巧也存在差異；同時，各自特有的功能又可實現另一款軟件難以達成的效果；加之制圖部門的習慣傾向、設計人員的個體偏好和熟悉程度，都可能造成軟件的選擇并非最佳方案，制圖效率受到影響。

地圖編制的很多原始資料只能通過掃描成柵格圖像進入計算機，這些資料不可以直接用于地圖的制作，需要進行矢量化處理，即地圖數字化。諸如道路、河流、境界線之類的線狀符號是地圖的骨架，在地圖內容中往往占據了相當大的比例，因此線狀要素的繪制是數字化的主要任務之一。地圖線狀要素本質上主要體現為封閉或不封閉的折線段、平滑曲線或其組合線條等類型，CD和AI中分別使用“貝塞爾曲線”和“鋼筆”工具，基本可滿足線狀要素的編繪需求。其中，線條節點的接續、增刪、屬性變更、拆分和結合等是關鍵。

2 線狀要素繪制

2.1 結束當前線條繪制

貝塞爾工具和鋼筆工具都是連續單擊左鍵繪制線條的工具，繪制過程中，無法通過雙擊或單擊右鍵結束當前線條的繪制，然而地圖數字化過程中，通常要連續繪制多條線條，此時結束當前線條繪制開始新線條的繪制是一項極其頻繁的操作。針對此情況，CD和AI都可以通過切換工具來實現，即繪制完一條曲線時，選擇其它任一種工具，然后重新選擇貝塞爾工具/鋼筆工具開始另一線條的繪制，此方法操作簡單，但數字化線條很多的情況下，來回切換工具極其浪費時間，對此，兩平面軟件各有其解決之道。CD中，繪制完線條最后一個節點，按回車鍵可結束該線條的繪制，接下來可直接開始繪制另一線條；而在AI中，在按住Ctrl鍵的前提下可直接開始另一線條的繪制。

2.2 分次繪制同一線條

地圖顯示要素比較多時，往往不能一次數字化完畢，需要分次作業完成；有時甚至單一的線條也需分次繪制；此外，基礎數據的更新等原因，也可能導致對某些線狀要素進一步的補充，如延長、曲線閉合等。針對分次繪制同一線條的情況，在CD中，用“選擇工具”選中相應的線條，然后切換至貝塞爾曲線等工具才能從該線條的某一端點開始進行進一步的繪制，處理線條比較多的時候，此方法需要在貝塞爾曲線工具和選擇工具間來回切換，耗費時間；而在AI中，則相對簡單，在選中鋼筆工具的條件下，當鋼筆符號“筆尖”移至待處理線條的某一個端點時，鋼筆工具符號右下角的形狀由“X”變為“＼”，點擊該端點即可開始該線條的進一步繪制。雖然AI中鋼筆工具對于非閉合線條的端點具有無差別自動感應功能，但是若兩個端點距離非常近甚至完全重合時，則難將其區分開，此時可雙擊待處理線條將其隔離編輯，也可以采用其他方式來選擇目標端點。

2.3 節點撤銷操作

線條點繪不能保證每一節點都符合要求，常需對之前的操作進行撤銷。定義線條節點順序為起點P0至終點Pi（i=0，l，2，...，n），CD和AI的撤銷機制（快捷鍵Ctrl+Z）均從Pn開始，逐次直至整條線條被撤銷。AI中，此規則適用于所有節點。

CD中，此規則僅適用于節點Pn？P2，若撤銷P1，P0連同被撤銷；如果線條只繪制了 P0，則通過按回車鍵或選擇其他工具來撤銷該節點。

矢量繪圖軟件中完成的數字化草圖需要做進一步的調整以提高準確性和數據質量；后期根據專題圖的編制需要，也往往需要作進一步處理以達到使用標準。地圖編制中，線狀要素的編輯主要包括節點增減、線條連接中斷、曲線弧度調整等操作，整體硭擔在CD和AI中都可通過單獨運用某種工具或工具與相關命令相結合的方式來完成，但是在具體實現方法上，兩者存在較大的差異（詳見表格2）。

對比項 CorelDRAW （X5 版本） Illustrator（CS5 版本）

選擇節點或線段（曲線） 用“形狀工具”單擊選中目標節點或線段（曲線） 用“直接選擇工具”單擊選中目標節點或線段 （曲線）

調整節點或線段（曲線）位置 用“形狀工具”拖拽目標節點或線段（曲線） ，至目標位置 用“直接選擇工具”拖拽目標節點或線段（曲線）至目標位置

增加節點 用“形狀工具”雙擊線條的任意非節點位置 用“添加錨點工具”單擊線條的任意非節點位置

刪除節點 用“形狀工具”雙擊待刪除節點 用“刪除錨點工具”單擊需要刪除節點

裁斷線條 用“形狀工具”單擊線條需斷開位置，執行“斷開曲線”命令后，再執行“排列>拆分曲線”（Ctrl+K）命令斷開線條 使用“剪刀工具”線條單擊需要斷開的位置即可；也可選中需要斷開節點，執行“在所選錨點處剪切路徑”命令

調整曲線 選中目標線條，用“形狀工具”調整控制柄； 選中目標線條用“形狀工具”調整控制柄，也可使用“轉換錨點工具”來調整控制柄，但涉及節點會轉化為尖突節點

4外源矢量線要素數據的處理

在矢量繪圖軟件中，基礎地理要素對象既可由該軟件繪制而得，也可以導入外源專業地圖制圖軟件生產的地理數據。軟件格式的兼容性差異導致外部數據導入到矢量繪圖軟件后，可能存在線條打斷、曲線不平滑等現象，難以直接使用，而應作進一步處理。針對從ArcGIS導出的矢量線要素數據中存在的兩個主要問題，分析討論CD和AI的處理方式。

4.1 中斷線條的拼接

將ArcGIS矢量數據導入到矢量繪圖軟件中存在的一大問題為完整線條自動斷開呈多段，當中斷線條符號樣式為平頭、寬度較大的時候，斷裂處會比較突出，從而導致完整道路出現破碎感，為此，需要將同一道路的各段拼合成一條完整的線條。在CD中，可以綜合利用“選擇工具”和Shift鍵依次選中各段，點擊“合并”圖標將各段合并成一條線，但此時的線條只完成數量上的邏輯整合，并未實現各中斷處相鄰節點的接合，沒有成為嚴格意義上的一個對象。

4.2 曲線平滑化

ArcGIS中的線狀要素通常由“折線工具”或“多邊形工具繪制”而成，線條節點為尖突的不可導性質，而所謂曲線路徑只是通過使節點的數目足夠多來增強視覺上的平滑感。此方法繪制的線狀要素盡管仍能反映空間對象關系、滿足數據查詢、分析等GIS操作，但只是連續曲線離散化的解決方式，不能真實反映某些自然曲線要素（如河流），且輸出后的視覺效果還需改善。在CD和AI中均可在保持線條整體形狀和幾何特征不變的情況下對其進行適當平滑。

途徑一：減少節點。CD和AI都具有此功能。在CD中，用“形狀工具”選中一條線條中需要平滑的節點（節點尖突程度應滿足一定閾值），通過調整屬性欄“減少節點”滑塊的數值（0～100），即可對選定部分的曲線進行一定平滑處理。

在AI中，一方面，平滑處理對象可以是一條或多條線條中的部分或全部；另一方面，“簡化”對話框中，在基本的“簡化路徑”選項之上，增加了 “角度閾值”（0°～180° ）的控制項，制圖者可利用此選項控制最小平滑角度，綜合利用上述兩控制項，可以靈活得到不同層次的平滑效果。

途徑二：折角圓角化，即將折角轉換為圓角，從而使曲折的線條變為平滑的曲線。CD中在“形狀工具”節點編輯狀態下，選擇尖突屬性的節點進行“平滑節點”操作，并通過貝塞爾曲線控制柄來調整曲率。在AI中則通過執行“效果>風格化>圓角”命令，在“圓角”對話框中調整半徑值達到最佳效果點擊“確定”即可，未將線條的圓角效果擴展的情況下，可以在“外觀面板”中反復調整半徑值以達到最佳效果。

5 線狀符號樣式庫建立與應用

地圖符號種類繁多，常需要保證同系列地圖風格的統一及地圖符號的后續重用性，為推動專題地圖設計出版的標準化和規范化，GIS制圖軟件中多配置“符號庫”功能在CD中可通過“符號管理器”建立點符號庫；AI，能通過“符號面板”或“圖形樣式面板”建立點符號庫和面符號庫。但是直至CD的X5版本，除了實線、虛線、符號適合路徑編輯法繪制線型可入庫外，其他線型都不可以，無法建立具有可用意義的線符號庫（盡管通過藝術筆觸可以嘗試制作，但后期更改麻煩）；而在AI中可以利用“畫筆面板”或“圖形樣式面板”建立線符號樣式庫。

AI中選定己設定好樣式的線符號，在“畫筆”面板中新建“圖案畫筆”，確定符號的起始部分、拐角部分及結尾部分等各部分，即可完成線狀符號的設計制作；也可以通過單擊“圖形樣式”面板右下方的“新建圖形樣式”圖標或拖拽入面板的方式，可將選定的線狀符號樣式存儲至當前文檔的圖形樣式庫之中，面板中也會增加相應的略縮圖，可對其重命名。《松江區飲用水水源保護區范圍圖》（后簡稱《水源圖》）線符號庫制作示例如下。

《水源圖》由一幅1：3.8萬全區范圍圖及三幅1：1.5萬一級保護區范圍圖組成。雖然各圖分開完成，但是內部要素的類型（線要素組要包括行政區劃界線及暈線、道路、河道、保護區范圍界線）及其符號樣式基本相同，為了全圖風格的統一，制作過程中利用AI的“圖形樣式”功能。①將全區范圍圖中設計好的線狀要素的符號樣式全部存儲到圖形樣式面板之中，并按實際地物重命名（圖1）；②刪除非相關符號樣式后點擊面板左下方“圖形樣式庫菜單”選擇“保存圖形樣式”，在彈出的“將圖形樣式存儲為庫”對話框中，對庫命名為“水源地”并選擇存儲路徑（推薦默認路徑，以便軟件啟動時自動載入）；③打開各個一級保護區范圍圖文檔，依次選擇“圖形樣式庫菜單>用戶定義>水源地”，即可選擇該樣式庫中任意符號樣式應用在對應要素上。

圖1 圖形樣式庫

6 結束語

CD和AI都能很好的配合制圖人員制作視覺良好的地圖。運用CD所能完成的地圖效果，在AI中往往也能實現，且大多數情況下實現的途徑更多、操作更簡單，反之則不然。雖然能實現相近的效果，但兩軟件仍舊存在一定的差異，具有各自特定的優勢。CD相對于AI所具有的地圖制圖相關突出優勢主要包括文字打散、最近使用字體選擇、面狀符號圖案填充方法等方面，而AI相對于CD的突出優勢則更多，主要包括：①便捷的線條拼接功能；②更為精確、完善的線條平滑方式；③支持對象多層描邊；④可建立線狀符號樣式庫等方面。對比可知，AI所具有的突出優勢與地圖編制的關聯性更密切，更有利于地圖的線狀要素編繪和數據處理。

參考文獻

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關鍵詞：機械制 CAD：UG 一體教學

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（c）-0145-01

1 《機械制圖》的知識結構特點分析

《機械制圖》是機械專業的一門重要基礎課程，內容圍繞著圖形與實體之間的轉換關系展開，主要包括兩大方面的內容，即空間實體的圖樣繪制以及根據圖紙判斷空間結構，這也就是通常大家所說的畫圖和讀圖。主要的知識結構包括投影知識，組合體部分，尺寸標注，零件圖部分，裝配圖部分，其中學生的學習難點在于讀圖環節，往往覺得無從下手，很難進行空間建模環節，然而如果想掌握好這門課，就一定要突破這個難題，那么如何在教學中能夠找到好的解決途徑，帶領機械專業的學生順利地完成這部分內容的學習，這么多年來，一直是廣大機械專業教師在探討研究的課題。

2 機械專業軟件課程

對于較多數院校應該都普遍開設了CAD、UG、CAXA等課程，機械CAD是一種平面繪圖軟件，它相對手工繪圖最大優勢就是高效率，繪圖流程和思路與手工繪圖具有一致性，UG等三維繪圖軟件，能夠很方便快捷地進行實體建模，立體感極強，能夠在空間中三維旋轉觀察實體零件的不同方向，能夠放大觀察實體零件的細微結構，能夠通過動態三維剖切觀察實體零件的內部孔槽組成，甚至能夠通過操作按照制圖投影原理生成實體零件的工程圖，它強大的建模功能，虛擬裝配能力及靈活的工程圖設計能力，就決定了其在機械專業各知識結構的學習中可以起到紐帶橋梁作用，開發這些智能軟件在專業教學中的應用，也必然是一個重要的研究方向。

3 一體教學法實踐舉例

《機械制圖》中的剖視圖環節在很多同學看來都很難以消化，假想地將物體剖開，分析、繪制內部結構投影，不斷地在外形和內形之間轉換，往往無從下手，而相對來講對于單一剖切面的半剖和全剖理解難度還不大，當講解到旋轉剖切和階梯剖切時，多數同學就摸不到頭腦了，那么在教學中可以運用UG軟件先完成實體造型，之后用多面對物體進行剖切，直觀形象地表達物體結構，在對實體不同的面線進行分析的時候可以通過附著不同的顏色加以區分，這樣既直接，又形象，還能夠通過動態剖切清晰地觀察物體不同部位的結構，達到幫助同學們進行空間建模的目的。對于尺寸標注這部分內容，主要包括尺寸基準的確定或判斷，尺寸標注樣式選擇等，這些在教學中難以形象直觀的表達，然而我們可以借助CAD軟件的功能，迅速地比對各種尺寸標注的方案，對齊的尺寸標注、對稱的尺寸標注、總體尺寸、定形尺寸、定位尺寸，這些都一目了然，而且很操作也很容易掌握，可以叫多名同學來標注，節約了大量的時間，又達到了師生互動，這樣的一體教學法效率高，效果好，能夠激發同學們的學習熱情，順利完成教學目標。

4 研究一體教學法的意義

中職學校機械專業學生，他們的核心學習任務就是實踐性，也就是解決實際問題的能力，他們往往工作于工廠的一線崗位，直接接觸零件，接觸圖紙，參與生產流程，對于這門專業交流的“語言”不得不掌握，而我在多年的教學過程中發現，同學們在《機械制圖》這門課的學習中往往兩極分化嚴重，一部分空間思維能力好的同學學習起來得心應手，另外一批空間思維能力差的同學卻很難消化吸收，不能順利地進行空間建模，而另外一個令我驚喜的現象是，這些同學在后續課程如CAD、UG的學習過程中，卻明顯地掌握情況較好，與第一批人沒有明顯差別，那么是否能夠在《機械制圖》的教學中就與這些軟件課程的教學結合在一起進行，從而幫助部分同學進行空間建模，達到畫圖與識圖的良好教學效果呢，近幾年來我一直在教學實踐中摸索著，拿目前這個教學班，效果還是值得肯定的，經過期中統計發現，不及格率比單一教學法下降了10%，學習很感興趣調查率比單一教學法上升了30%，這是一個可喜的數據，我相信通過不斷的探索實踐，一體教學法的效果必定是值得肯定的。當然，基礎課《機械制圖》、專業課CAD、UG、CAE等相關課程，都要經由空間思維過程，把點、線、面的信息轉變為空間模型，設計匹配后再向點、線、面轉化。中職學校機械專業學生要想熟練掌握繪圖與讀圖能力，還要結合其它的實踐類教學方法，比如現場刻橡皮泥，手工做模型等等，一旦建立了正確的空間思維方法，熟練掌握了投影原理和視圖的表達內涵，那么學習中的問題便可迎刃而解。

總之，在中職學校機械專業學生的教學過程中，一定要遵從學生的特點，結合各種教學方法，通過多種教學手段，使得知識點理解由難變易，由繁變簡，幫助大多數同學完成這門基礎課的學習，激發同學們的學習興趣。通過我自己近兩年來的教學實踐研究表明，通過一體教學法，學生空間建模能力可以得到提高，繪圖看圖能力明顯增強。教學是我們廣大教師同仁共同的事業，教法研究、教學改革是永久不變的主題，如何在有限的課時內達到最好的教學效果，如何最大程度地激發學生們的學習興趣，如何更好地把專業各課程的學習緊密結合，是值得我們認真思考并用全部教育生涯去探究的課題。

參考文獻

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篇10

關鍵詞: AutoCAD軟件《機械制圖》創新應用

《機械制圖》是機械類專業的一門重要的專業基礎課,同時也是一門實踐性較強的課程,其主要任務是培養學生的繪制和識讀機械樣圖能力、空間想象能力、空間思維能力及繪圖技能。學生只有具備扎實的識圖能力和繪圖能力,才能為后續專業課程的學習打下堅實的基礎。因此,在制圖教學中教師必須使用大量的實物模型來進行輔助教學,從而提高學生的空間想象能力[1]。當前中職學校學生的空間想象能力較弱,并且由于教學條件的限制,教師只能準備所選用的制圖書中極少部分的零件模型,而且在教學演示中坐在后面的學生根本看不清。因此,筆者使用AutoCAD 軟件在電腦中進行建模,并在教學中結合多媒體教學手段加以運用,效果很好。在此,筆者結合教學實踐,通過對AutoCAD應用在《機械制圖》課程上后該課程的教學方法和教學模式的探討,以求能更好地發揮AutoCAD輔助教學手段在《機械制圖》課程教學中的積極作用。

一、將《機械制圖》和《AutoCAD》進行整合教學

《機械制圖》是各專業培養高級工程技術應用型人才必需的一門的繪制方法,它主要培養學生的閱讀和繪制工程圖樣能力,要求繪圖人員具有豐富的空間想象能力和嚴謹細致的工作作風[2];《AutoCAD》是目前主流的計算機輔助設計軟件,它主要研究如何利用計算機通過輸入各種命令來繪制圖樣,《AutoCAD》可以看作是一種綜合了所有手工繪圖工具的集合體,它的教學目標是讓學生在掌握一定的制圖知識的基礎上利用計算機提高繪圖速度能力。

《機械制圖》的重點是在掌握正投影的理論基礎上完成對組合體、零件圖、裝配圖的繪制,以及正確讀圖;《AutoCAD》的重點是在掌握各種操作命令(如繪圖命令、編輯命令等)的基礎上,利用計算機繪制出二維或三維的圖形。由此可見,如何通過CAD軟件實現三視圖中“主、俯視圖長對正,主、左視圖高平齊,俯、左視圖寬相等”的三等規律, 準確、快速地繪制出三視圖就是這兩門課的連接點,從這個連接點入手進行改革,就能夠把《機械制圖》與《AutoCAD》有機融為一體,讓學生在掌握制圖知識的基礎上,利用繪圖軟件完成工程圖樣[3,4]。具體的操作可以歸結為以下幾點:一是利用AutoCAD繪制平面圖形;二是利用AutoCAD三維建模輔助組合體教學,完成某些復雜立體的三維建模;三是利用AutoCAD完成軸測圖的繪制;四是實現AutoCAD在零件圖、裝備圖中的應用;五是利用AutoCAD完成尺寸的標注、文字的書寫;六是做到在零部件測繪中運用AutoCAD。

二、更新教育理念和改變教學方法,啟迪學生的自主學習思維

教師要善于改革傳統的教學觀念,勇于實踐創新,善于更新知識和獲取信息,激發學生自主學習的意識和熱情。教師的教育主體觀,要從“以教師為本”轉為“以學生為本”,尊重學生的主體地位,著重培養學生的能力,“授之以魚,不如授之以漁”,這是現代教學論“學生是學習的主體”的精髓所在[5]。教學過程是師生共同活動的過程,教師要激發學生的思維,給學生提供主動學習、積極參與的思維空間,充分發揮學生的主觀能動作用。在教學方法上,教師不能繼續實施功能性教學方法,只注重介紹AutoCAD應用軟件具體命令的使用,或者強調命令的操作步驟,而不重視命令以外的東西,否則學生不可能在教學規定時間內宏觀地、整體性地去把握軟件的內涵,所學的知識缺乏連貫性,獨立操作軟件的水平不高,只能簡單模仿和死記硬背[6]。教師應該采取目的性教學方法,重點介紹AutoCAD應用軟件過程中,注重命令的內涵和外延,使學生明白為什么要學這個命令,這個命令有什么樣的用場,為什么這個命令的操作步驟這樣安排。在具體教學過程中,教師要結合“比較教學法”、“舉例法”,使學生掌握命令間細小的差別,牢固掌握命令的使用。教師通過這樣的教學方法能夠激發學生的學習興趣,使學生能夠把握事物的本質,從應用角度上創造性地理解AutoCAD軟件的各種功能,擺脫被動的模仿學習方式。

三、改變傳統的教學模式,運用計算機輔助教學,激發學生的空間思維能力

隨著現代科學技術的發展,傳統的教學模式已不適應教學的需要,教師只有應用網絡教育、電腦仿真技術,創新教學方法,激發學生的學習興趣,才能使學生掌握扎實的知識。《機械制圖》課程的目標是培養學生具有一定的空間想象能力和基本的繪圖技能,掌握機械制圖的基礎知識和國家標準有關知識,具有一定的識讀機械圖樣的能力[7]。教師充分發揮多媒體課件的優勢――具有圖文、聲、像并茂的特點,能化靜為動、動靜結合,直觀、生動、形象地展示立體,可極大地豐富教學方法,提高教學效率、效果,營造一個教學互動、生動活潑的學習環境,使枯燥的原理講解變得生動有趣,使課堂教學更生動、更吸引學生,增強課堂上的交互性。教師要培養學生的理解記憶能力和實踐能力,開拓學生的想象空間,設置創新的情境,有意識地制造學生發表見解的機會,設置疑難問題,形成懸念,留給學生一定的思考空間,讓學生對新知識產生濃厚的興趣,啟動思維的閘門,培養對知識的探索能力和習慣[8]。例如教師借助AutoCAD進行建模,不論形體有多復雜,數量有多少,都能方便、迅速地進行制作。對于制作后的這些形體,能表達組合體的組合形式,各個面、線的實際形狀,以及各部分的連接關系;利用AutoCAD還能對局部或整體進行自由縮放,從而使學生看清重點部分或細小結構的形狀;還可以通過自由旋轉實體,使學生看清楚形體在前后、左右、上下六個方位上表面的連接關系,再使用“三維視圖”確定看圖方向,逐一分析視圖情況,然后畫出三視圖。

四、強化實踐教學,重視學生綜合與創新能力的培養

實踐教學以理論知識為依托,不僅可以培養學生的實踐動手能力,而且可以啟發學生思維,培養學生的創新思維能力。實踐的過程是理論與實際操作充分融合的過程,學生在實踐的過程中由于好奇,往往會產生一些奇思妙想,這實質上也就是靈感,是一種創新思維。事實上,只有強化實踐教學,使學生掌握嫻熟的操作技能,把理論與實踐有機結合,學生才能在實踐中有所創新[9]。目前,多數學校在CAD上機實踐方面對學生的要求基本是能用CAD命令繪制規定的圖形,而對繪圖質量和速度影響很大的繪圖技巧很少或根本不予介紹,很少啟發學生去考慮影響繪圖效率和質量的整體思路、繪制方案、繪制流程及繪圖命令優劣性比較等,更不去引導學生獨立思考繪圖過程中命令提示信息和出錯信息,結果使學生產生了依賴思想[10]。較好的改進辦法是:在學習主要命令后,給學生一些模型,如生活用品的設計和制造,讓學生憑他們的能力設計一些形狀各異的模型,制定各種加工方案,充分發揮創造力、想象力,讓學生主動去想、去學、去創新,增大學生的知識積累,提高學生的學習積極性。這樣,理論與實踐充分結合,多門課程融會貫通,真正做到學以致用,這樣學生的空間想象能力就會得到提高,從而培養分析、解決問題的能力。

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