《計算機輔助設計》作業(yè)及思考題

1．CAD/CAM系統(tǒng)包括哪些主要技術？分述其內(nèi)容與特點。

CAD/CAM主要包括CAD、CAPP、CAM、CAD/CAM集成等技術。 （1） CAD技術：計算機輔助設計（computer aided design,簡稱CAD），泛指設計者以計算機為主要工具，對產(chǎn)品進行設計、繪圖、工程分析與編撰技術文檔等設計工作。其中工程分析泛指有限元分析、可靠性分析、動態(tài)分析、優(yōu)化設計及產(chǎn)品的常規(guī)分析計算等內(nèi)容，亦稱計算機輔助工程分析（computer aided engineering，簡稱CAE）。 （2）CAPP技術：計算機輔助工藝設計（computer aided process planning，簡稱CAPP），是根據(jù)產(chǎn)品設計結(jié)果進行產(chǎn)品的加工方法和制造過程的設計。CAPP系統(tǒng)的功能包括毛坯設計、加工方法設計、工序設計、工藝路線制定和工時定額計算等。

（3） CAM技術：計算機輔助制造（computer aided manufacturing，簡稱CAM）到目前為止尚無統(tǒng)一的定義。一般而言，有廣義CAD和狹義CAD之分。廣義CAM，一般指利用計算機輔助完成從毛坯到產(chǎn)品制造過程中直接和間接的各種活動。狹義CAM通常指數(shù)控程序的編制，包括刀具路線的規(guī)劃、刀位文件的生成、刀具軌跡仿真以及后置處理和NC代碼生成等

（4） CAD/CAM集成技術：實質(zhì)上是指在CAD、CAPP、CAM各模塊之間形成相關信息的自動傳遞和轉(zhuǎn)換。集成的CAD/CAM系統(tǒng)借助于公共的工程數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡通信技術以及標準格式的中性文件接口，把分散于機型各異的計算機中的CAD/CAM模塊高效地集成起來，實現(xiàn)軟、硬件資源共享，保證系統(tǒng)內(nèi)信息的流動暢通無阻。

2．結(jié)合自己的知識和CAD經(jīng)歷，論述CAD/CAM的應用和研究前沿.。

計算機圖形學的應用及研究前沿：計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）-CAD/CAM是計算機圖形學在工業(yè)界最廣泛、最活躍的應用領域

飛機、汽車、船舶的外形的設計 發(fā)電廠、化工廠等的布局 土木工程、建筑物的設計 電子線路、電子器件的設計

設計結(jié)果直接送至后續(xù)工藝進行加工處理，如波音777飛機的設計和加工過程

3．CAD/CAM支持撐軟件包含有哪些功能模塊？國內(nèi)外流行的主要軟件有哪些？

UG、CAD、Solidworks、Pro/E 、CATIA

4. 世界坐標系和設備坐標系的區(qū)別與聯(lián)系是什么？

5．已知用戶坐標（世界坐標）系中一窗口的四條邊界，屏幕坐標系中視圖的四條邊界。推導出用戶坐標系下的點（即窗口內(nèi)的一點）(Xw,Yw)對應屏幕視圖區(qū)中的點（Xv,Yv）的變換公式。并說明為什么要進行窗口和視區(qū)的變換。

窗口視區(qū)

6．設二維圖形變換前坐標為(x,y,1),變換后為(xˊ,yˊ,1)，有 (xˊ,yˊ,1)=(x,y,1) T ,說明二維變換矩陣中元素a,b,c,d,,e,f的作用。

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T???be0?

???cf1??7．復合變換又稱級聯(lián)變換，指對圖形做一次以上的基本幾何變換。請將任意反射軸的反射變換（即任一圖形關于任意反射軸Ax+By+C=0的反射變換）進行分解，給出各分解步驟，并寫出各基本變換矩陣式。

8. 分別寫出下列三維幾何變換的具有齊次坐標形式的數(shù)學變換矩陣式：

（1）平移變換； （2）比例變換；

（3）對稱于坐標平面的對稱變換； （4）繞坐標軸的旋轉(zhuǎn)變換

（5）推導繞任意軸的旋轉(zhuǎn)變換矩陣 （6）推導正軸測投影變換矩陣 (7) 推導正投影變換矩陣

9. 直線的生成算法有 Bresenham算法，這種算法的特點是什么？

10. 點的包含性檢驗方法有哪些？多邊形重疊性檢驗的方法及檢驗條件是什么？

11. 什么是消隱算法，為什么要進行消隱?

12．CAD/CAM技術是當今世界科技領域的前沿技術，未來你或許將從事計算機圖形學及計

算機輔助設計研究，誠然12學時的學習是遠遠不夠的，談談你對本課程學習的感想，有無收獲，及目前最想解決什么問題？