计算机辅助设计复习思考题

《计算机辅助设计》作业及思考题

1．CAD/CAM系统包括哪些主要技术？分述其内容与特点。

CAD/CAM主要包括CAD、CAPP、CAM、CAD/CAM集成等技术。 （1） CAD技术：计算机辅助设计（computer aided design,简称CAD），泛指设计者以计算机为主要工具，对产品进行设计、绘图、工程分析与编撰技术文档等设计工作。其中工程分析泛指有限元分析、可靠性分析、动态分析、优化设计及产品的常规分析计算等内容，亦称计算机辅助工程分析（computer aided engineering，简称CAE）。 （2）CAPP技术：计算机辅助工艺设计（computer aided process planning，简称CAPP），是根据产品设计结果进行产品的加工方法和制造过程的设计。CAPP系统的功能包括毛坯设计、加工方法设计、工序设计、工艺路线制定和工时定额计算等。

（3） CAM技术：计算机辅助制造（computer aided manufacturing，简称CAM）到目前为止尚无统一的定义。一般而言，有广义CAD和狭义CAD之分。广义CAM，一般指利用计算机辅助完成从毛坯到产品制造过程中直接和间接的各种活动。狭义CAM通常指数控程序的编制，包括刀具路线的规划、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及后置处理和NC代码生成等

（4） CAD/CAM集成技术：实质上是指在CAD、CAPP、CAM各模块之间形成相关信息的自动传递和转换。集成的CAD/CAM系统借助于公共的工程数据库、网络通信技术以及标准格式的中性文件接口，把分散于机型各异的计算机中的CAD/CAM模块高效地集成起来，实现软、硬件资源共享，保证系统内信息的流动畅通无阻。

2．结合自己的知识和CAD经历，论述CAD/CAM的应用和研究前沿.。

计算机图形学的应用及研究前沿：计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）-CAD/CAM是计算机图形学在工业界最广泛、最活跃的应用领域

飞机、汽车、船舶的外形的设计 发电厂、化工厂等的布局 土木工程、建筑物的设计 电子线路、电子器件的设计

设计结果直接送至后续工艺进行加工处理，如波音777飞机的设计和加工过程

3．CAD/CAM支持撑软件包含有哪些功能模块？国内外流行的主要软件有哪些？

UG、CAD、Solidworks、Pro/E 、CATIA

4. 世界坐标系和设备坐标系的区别与联系是什么？

5．已知用户坐标（世界坐标）系中一窗口的四条边界，屏幕坐标系中视图的四条边界。推导出用户坐标系下的点（即窗口内的一点）(Xw,Yw)对应屏幕视图区中的点（Xv,Yv）的变换公式。并说明为什么要进行窗口和视区的变换。

窗口视区

6．设二维图形变换前坐标为(x,y,1),变换后为(xˊ,yˊ,1)，有 (xˊ,yˊ,1)=(x,y,1) T ,说明二维变换矩阵中元素a,b,c,d,,e,f的作用。

ad0

Tbe0

cf17．复合变换又称级联变换，指对图形做一次以上的基本几何变换。请将任意反射轴的反射变换（即任一图形关于任意反射轴Ax+By+C=0的反射变换）进行分解，给出各分解步骤，并写出各基本变换矩阵式。

8. 分别写出下列三维几何变换的具有齐次坐标形式的数学变换矩阵式：

（1）平移变换； （2）比例变换；

（3）对称于坐标平面的对称变换； （4）绕坐标轴的旋转变换

（5）推导绕任意轴的旋转变换矩阵 （6）推导正轴测投影变换矩阵 (7) 推导正投影变换矩阵

9. 直线的生成算法有 Bresenham算法，这种算法的特点是什么？

10. 点的包含性检验方法有哪些？多边形重叠性检验的方法及检验条件是什么？

11. 什么是消隐算法，为什么要进行消隐?

12．CAD/CAM技术是当今世界科技领域的前沿技术，未来你或许将从事计算机图形学及计

算机辅助设计研究，诚然12学时的学习是远远不够的，谈谈你对本课程学习的感想，有无收获，及目前最想解决什么问题？