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CAD在工程制圖中的應用
工程制圖它是一門重要的基礎必修課。下面是小編分享的CAD在工程制圖中的應用，歡迎大家閱讀！
一、概述
CAD技術產生于60年代的美國，由麻省理工大學率先提出了交互式圖形學習研究計劃，由于那時硬件設備相當昂貴，故而只有當時的兩大巨頭-美國通用汽車公司和美國波音航空公司有實力進行交互式繪圖系統的自行開發與設計。CAD技術主要由交互技術、圖形變換、曲面和實體造型技術等幾大模塊構成。在計算機中，交互即指參與活動的對象之間可以相互交流，雙方面互動。所以交互技術是能夠實現參與對象之間相互交流的技術的統稱。
二、CAD在工程制圖中的應用
（一）交互技術在工程制圖中的應用。（1）程序工作，輸入設備等待程序請求。當程序開始運行時，輸入設備即處于等待狀態，等待程序請求。當然我們可以將一臺或多臺輸入設備定義為采樣模式，這樣的話，此類設備不需要等待應用程序輸入命令，便會將所需信息連續不斷輸入進來。（2）遇到請求指令。當程序正在運行的過程中，會遇到request語句與命令，此時應該向輸入設備提出請求，為了等待數據的輸入，程序便會停止運行。（3）輸入設備工作，程序等待接受數據。此時輸入設備會即刻進入工作狀態，直到上一步的request得到滿足后，程序仍會繼續運行。（4）請求滿足，請求指令完成。此時，輸入設備重新出于等待狀態。當我們在輸入設備上完成一個輸入動作，如按下enter鍵，便會產生一個時間，同時存入事件序列中，按照事件發生的時間先后排序。
（二）圖形變換技術的應用。圖形的變換有兩種形式，一種是圖形不動坐標系變動，即將兩個相同的圖形描繪在不同的兩個坐標系中，也稱為坐標模式變換或視像變換；另外一種是圖形變換而坐標系不動，即在相同的坐標系中制作兩種不同的圖形，稱之為圖形模式變換或幾何變換。圖形變換的基本原理是圖形的拓撲關系不變，而其幾何關系可以改變。所謂圖形的拓撲關系是指圖形的連邊規則，即原來相鄰位置的點在進行變換之后任然相鄰，原來不相交的直線變換之后仍然不相交。而圖形的幾何關系可以改變的含義正好相反，是指圖形中點與點之間的位置與距離都可以進行改變。圖形變換的基本技術主要包括二維圖形幾何變換技術、三維圖形幾何變換技術、三維圖形的投影變換、裁剪、消影技術等等。下面主要介紹前兩種基本的技術。（1）二維圖形幾何變換技術。采用CAD技術進行計算機繪圖時，可能經常需要將一個幾何圖形變換到另外一個幾何圖形，諸如圖形的平行移動、旋轉變換、比例變換（包括放大、縮小）等。這些變換雖然效果上有差異，但是基本原理是一樣的，都屬于幾何變換。幾何變換可以用函數表示，因為任何一個二維（平面）圖形都可以分解成點、直線、曲線部分，其中曲線可以用短直線來進行逼近表示，而直線又可以用點的集合來表示，故而點是構成圖形的基本幾何元素。而二維圖形即由點或直線段組成，直線段可以由其端點坐標進行定義。二維圖形的幾何變換就是對點或直線段的端點進行的變換。（2）齊次坐標技術。由于在上述二維圖形幾何變換的過程中，平移變動、比例變動和旋轉變換等的組合變換處理形式不統一，很難將其聯系在一起，而通過齊次坐標技術的引入，便可將各類二維圖形的變換聯系起來。（3）三維圖形幾何變換技術。三維圖形實際上是在二維屏幕上展示的具有三位視覺效果的圖形，是通過采用各種顏色圖案、紋理等進行填充，借助光照、濃淡和明暗等技術，使其在視覺上具有三維效果。三維圖形的變換是二維圖形變換的簡單擴展，變換的原理是將齊次坐標點（x,y,z,1）通過矩陣變換成新的齊次坐標點（x’,y’,z’,1），即：［x’,y’,z’,1］=［x,y,z,1］T
（三）曲面和實體造型技術的應用。曲面造型技術。曲面造型是計算機輔助幾何設計和計算機圖形學的一項重要內容，主要研究計算機圖象系統環境下如何對曲面進行表示、設計、顯示和分析。隨著計算機技術和網絡制圖技術的發展，曲面造型技術已經從傳統的研究曲面表示、求交和拼接等技術，擴展到曲面變形、重建、簡化、轉換和等距變換等。從表示方法方面看，以網格細分為特征的離散造型已經遠遠代替傳統的連續造型。
（四）實體造型技術。我們在計算機動畫、計算機視覺以及計算機虛擬等領域建立3D模型所使用的關鍵技術主要是實體造型技術，我們描述幾何模型的形狀和屬性所需的全部信息都儲存于計算機內，進而由計算機生成立體可視的三維圖形技術。實體構造技術一般采用半空間、歐拉操作、邊界表示、掃描等方法生成3D模型。結束語：在工程制圖中使用CAD技術的過程中，最關鍵的是掌握CAD各類技術的基本原理，本文主要分析了交互技術、圖形變換、曲面和實體造型技術等三大模塊與技術的基本原理以及基本的操作方法與注意事項，以期對CAD計算機技術在工程制圖中的應用起到一些指導作用。
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