Области применения компьютерной графики. Введение в САПР AutoCad. (Лекция 1) презентация

проектирования. Введение в САПР AutoCad.
3.Пользовательский интерфейс САПР AutoCad.
4.Способы ввода команд. Операции с файлами рисунков.

- 576с.
2.Омура Джордж. AutoCAD 2007. СПб.: Питер, 2007. – 432с.: ил.
3. Габидулин В.М. Трехмерное моделирование в AutoCAD 2014 [Электронный ресурс] : учебное пособие. — Электрон. дан. — М. : ДМК Пресс, 2014. — 280 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=66477
4. Онстот С. AutoCAD ® 2015 и AutoCAD LT ® 2015. Официальный учебный курс [Электронный ресурс] : . — Электрон. дан. — М. : ДМК Пресс, 2015. — 416 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=69960

для студентов очной формы обучения направлений: 09.03.03– Прикладная информатика, 09.03.04– Программная инженерия /Сост.:А.П. Борзунов, В.В. Вязанкова; Кубан. гос. технол. ун-т. Кафедра начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики. – Краснодар, 2015- 12с. Режим доступа: http://moodle.kubstu.ru (по паролю).
6. Компьютерная графика: методические указания по самостоятельной работе студентов очной формы обучения направлений 09.03.03– Прикладная информатика, 09.03.04– Программная инженерия /Сост.: А.П. Борзунов; Кубан. гос. технол. ун-т. Кафедра начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики.– Краснодар, 2015- 135с. Режим доступа: http://moodle.kubstu.ru (по паролю).

проблемами получения различных изображений (рисунков, чертежей, мультипликации) на компьютере.
     Без компьютерной графики не обходится ни одна современная программа. 
   Работа над графикой занимает до 60% рабочего времени программистcких коллективов, выпускающих программы массового применения.
       Компьютерная графика включает в себя всю совокупность методов и приемов для преобразования с помощью ЭВМ данных в графическое представление или графического представления в данные.    

диапазон ее применения весьма широк: от чрезвычайно популярных в настоящее время видеоигр до системпроектирования с помощью компьютеров мостов и автомобилей.
На рисунке 1 представлена структурная схема взаимодействия графической информации и компьютера.

научная компьютерная графика дает возможность проводить вычислительные эксперименты с наглядным представлением их результатов;
-деловая графика-область компьютерной графики, предназначенная для наглядного представления различных показателей работы учреждений; 
-конструкторская графика- используется в работе инженеров-конструкторов, архитекторов, изобретателей новой техники; 
-иллюстративная графика - это произвольное рисование и черчение на экране компьютера;
-художественная и рекламная графика;
-компьютерная анимация - это получение движущихся изображений на экране дисплее;
-мультимедиа - это объединение высококачественного изображения на экране компьютера со звуковым сопровождением; 
-графика для Интернета.

САПР AutoCad.

проектирование
Процесс создания описания нового объекта может выполняться различными способами. Если весь процесс проектирования осуществляет человек, то проектирование называют неавтоматизированным. В настоящее время неавтоматизированное проектирование сложных объектов практически не применяют. Наибольшее распространение получило проектирование, при котором происходит взаимодействие человека и ЭВМ. Такое проектирование называют автоматизированным. Автоматизированное проектирование, как правило, осуществляется в режиме диалога человека с ЭВМ на основе применения специальных языков общения с ЭВМ.
Проектирование, при котором все преобразования описаний объекта и алгоритма его функционирования осуществляются без участия человека, называют автоматическим.
Автоматизированным проектированием называется такое проектирование, при котором отдельные преобразования описаний объекта и алгоритма его функционирования или алгоритма процесса, а также представление описаний на различных языках осуществляются взаимодействием человека и ЭВМ.
Система автоматизированного проектирования (САПР) — это организационно-техническая система, выполняющая автоматизированное проектирование,— комплекс средств автоматизации проектирования, взаимосвязанный с подразделениями проектной организации. 

информационное, техническое, организационное обеспечение.
Методическое обеспечение представляет документацию на состав и правила эксплуатации САПР.
Лингвистическое обеспечение отражает уровень тех языковых средств, с помощью которых производится преобразование информации в системе.
Математическое обеспечение определяет те методы и алгоритмы проектирования, на которых, собственно, и возводится вся надстройка САПР.
Машинная графика в САПР выполняет функции формализации образов проектируемых конструкций, интерпретации результатов проектирования, получения твердых копий чертежей и компоновок.

процессе проектирования с помощью гибкого манипулирования информацией на магнитных носителях.
Техническое обеспечение — это комплекс технических средств САПР, от компоновки которых зависит ее назначение.
Организационное обеспечение регламентирует взаимоотношения между проектировщиками и комплексом средств автоматизации проектирования.
Все перечисленные компоненты взаимодействуют в САПР по определенным принципам и являются той основой, на которой базируется автоматизированное проектирование.

стране и за рубежом и была признана стандартным средством автоматизации проектно-конструкторских работ. Постоянное развитие системы, интеграция с новыми продуктами других ведущих фирм сделали AutoCAD мировым лидером на рынке программного обеспечения.

80-х годов двадцатого века, и сразу же привлекли к себе внимание своим оригинальным оформлением и удобством для пользователя. Постоянное развитие системы, учет замечаний, интеграция с новыми продуктами других ведущих фирм (в первую очередь, Microsoft), сделали AutoCAD мировым лидером на рынке программного обеспечения. Широкое распространение системы в России началось с десятой версии, которая работала в операционной системе MS DOS.

двенадцатая и тринадцатая версии, однако появились и аналоги, которые могли работать в среде операционной системы Windows (Windows 3.1 или Windows 95). Четырнадцатая версия системы AutoCAD вышла уже только в Windows-варианте, и была рассчитана на операционные системы Windows 95 и Windows NT. В 1999 году началось внедрение 15-й версии, которая известна как AutoCAD 2000.

выходили AutoCAD 2000i и AutoCAD 2002. Все они связаны между собой единым форматом хранения данных. Затем последовательно выходили версии AutoCAD 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016. Версии AutoCAD, начиная с 2004 могут использоваться в локальном или сетевом варианте. Для их нормального функционирования требуется получить специальный код авторизации от фирмы Autodesk.

простого двумерного рисования, которые постепенно дополнялись и развивались.
Современные версии AutoCAD позволяют создавать, помимо двухмерных чертежей, достаточно сложные трехмерные построения в любой плоскости пространства и отображать их на разных видовых экранах с различных точек зрения. По одной трехмерной модели AutoCAD позволяет создать несколько листов конструкторских документов.

продукты фирмы Autodesk: AutoCAD Mechanical 2012, AutoCAD Electrical 2012, AutoCAD Architecture 2012, AutoCAD MEP 2012.

формирования электронного архива чертежей. Каждый из файлов легко редактируется, что позволяет быстро получать аналоги по чертежам – прототипам. В качестве средств защиты от несанкционированного доступа в файлах рисунков, созданных системой AutoCAD, предусмотрены пароли и электронные цифровые подписи.

способами:
в строке задач кликнуть мышью по кнопке «Пуск» (Start), выбрать пункт «Все программы» (Programs), затем из выпавшего меню выбрать пункт AutoDesk и из выпавшего подменю осуществить запуск программы при помощи команды AutoCad (2005, 2006, 2007, 2008 и т.д.).;
на рабочем столе Windows кликнуть дважды по пиктограмме AutoCAD (2005, 2006, 2007, 2008 и т.д.).
Во время запуска AutoCAD создается новый неименован-ный рисунок. Пользователь может либо начать создавать объекты в нем, либо загрузить с диска один из уже имею-щихся рисунков.
Общий вид окна рабочего пространства «Классический AutoCAD-2012» представлен на рисунке 1, рабочего пространства «2D рисование и аннотации» - на рисунке 2, рабочего пространства «3D основные» -на рисунке 3, рабочего пространства «3D моделирование»- на рисунке 4.

меню

Панель инструментов
Рисование

Панель инструментов
Редактирование

Панель Стандартная

Панель Слои

Панель Свойства

Зона командных строк

Строка состояния чертежа

Управление рабочим пространством

Пиктограмма осей
координат

Вкладки пространств модели и листов

Панель Стили

Видовой куб

Панель быстрого доступа

Меню приложения

Рабочее пространство

Информационно-справочная панель

Строка режимов

Строка состояния приложения

Графический курсор

Счетчик координат

Меню строки состояния приложения

AutoCAD-2015

экрана состоит из (рисунок 1): Меню приложения, Панели «Рабочее пространст-во», Панели быстрого доступа, Информационно-справочной панели.
Меню приложения-это специальное окно , открыва-ющееся после клика мышкой по кнопке В рас-крывающемся окне в левом столбце показаны зна-чки и имена наиболее употребительных команд фа-йловых операций, а справа-список последних испо-льзованных или открытых в данный момент фай-лов чертежей. Их состав регулируется кнопками По-следние документы и Открытые документы. В верх-ней части окна расположена строка поиска команд. В нижней части правого столбца расположены кно-пки Параметры и Выход из Auto-CAD. Кнопка Пара-метры вызывает диалоговое окно Настройка, в ко-

и т.д.).
Панель Рабочее пространство содержит перечень рабочих пространств системы, а также функции Сохранить текущее как, Пара-метры рабочего пространства и Адаптация.
Панель быстрого доступа содержит по умолчанию один список и семь кнопок наи-более употребительных операций, а также падающее меню адаптации панели быстрого доступа, вызываемое кликом мыши по знач-ку перевернутого треугольника в правой час-ти ПБД.

подписки, Коммуникационный центр, Ибранное, падающее меню Справка.
Падающие меню
Верхняя строка экрана, состоящая из надпи-сей: Файл, Правка, Вид, Вставка, Формат, Сервис, Рисование, Размеры, Редактиро-вать, Параметризация, Окно, Справка, Express —называется строкой падающих меню.

выбрав с помощью мыши соответствую-щее имя меню.
Строка падающих меню по умолчанию соде-ржит следующие пункты, представленные в таблице 1:

Лист2. Вкладки используются при переключении между пространствами модели и листа). По умолчанию активной является вкладка Модель. Треугольные кнопки слева от имен вкладок позволяют передвигаться по списку вкладок в обоих направлениях (аналогично движению по списку листов в книге Microsoft Excel).

Справа от вкладок расположена горизонтальная линейка прокрутки для графического экрана в случае ее отсутствия изменена настройка AutoCAD Вертикальная линейка прокрутки расположена по правой границе графического экрана.

— это область, через которую в основном происходит диалог пользователя с системой, здесь отображаются вводимые пользователем команды и ответы (или вопросы) AutoCAD. Эта часть называется зоной командных строк. Последняя строка, содержащая приглашение Команда, называется командной строкой.
Размеры окна зоны командных строк могут быть изменены пользователем с помощью разделитель-ной полосы, находящейся в верхней части окна, ес-ли окно закреплено снизу, или в нижней его части, если окно закреплено вверху.

При этом преобразования из одного вида в другой аналогичны описанным выше для панелей инструментов.
Ниже от зоны командных строк находится строка состояния, в которой расположены счетчик координат и прямоугольные кнопки режимов:
ПОДРАЗУМЕВАЕМЫЕ ЗАВИСИМОСТИ-;
ШАГОВАЯ ПРИВЯЗКА – включение / выключение шаговой привязки курсора;
ОТОБРАЖЕНИЕ СЕТКИ - включение / выключение сетки;

включение / выключение режима полярного отслеживания;
ОБЪЕКТНАЯ ПРИВЯЗКА - включение / выключение режимов объектной привязки;
3D ОБЪЕКТНАЯ ПРИВЯЗКА - включение / выклю-чение режимов 3D объектной привязки;
ОБЪЕКТНОЕ ОТСЛЕЖИВАНИЕ - включение / выключение режима объектного отслеживания;
РАЗРЕШИТЬ / ЗАПРЕТИТЬ ДИНАМИЧЕСКУЮ ПСК - включение / выключение режима «Разрешить/ запретить динамическую ПСК»;

/ выключение режима отображения линий в сответствии с весами;
ПОКАЗАТЬ/СКРЫТЬ ПРОЗРАЧНОСТЬ- включение / выключение режима отображения прозрачности;
БЫСТРЫЕ СВОЙСТВА- включение / выключение режима быстрых свойств;
ЦИКЛИЧЕСКИЙ ВЫБОР- включение / выключение режима циклического перебора объектов, сходящихся в точке указания.

включение / выключение режима «Пространство (модели или листа)»;
БЫСТРЫЙ ПРОСМОТР ЛИСТОВ -включение / выключение режима быстрого просмотра листов;
БЫСТРЫЙ ПРОСМОТР ЧЕРТЕЖЕЙ- включение / выключение режима быстрого просмотра чертежей;
МАСШТАБ АННОТАЦИЙ
ВИДИМОСТЬ АННОТАЦИЙ
АВТОМАТИЧЕСКОЕ ДОБАВЛЕНИЕ МАСШТАБОВ К АННОТАТИВНЫМ ОБЪЕКТАМ
ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ РАБОЧИХ ПРОСТРАНСТВ

ПРИЛОЖЕНИЯ
ОЧИСТИТЬ ЭКРАН

изменяет свое трехкоординат-ное значение при движении указателя мыши по графическому экрану. Счетчик может быть отклю-чен или включен кликом левой кнопкой мыши по строке счетчика.
Видовой куб – средство быстрого
управления видами. Специальное меню в форме куба в правой верхней части графического экрана. Вызывается в рабочих пространствах Рисование и аннотации и 3D моделирование с помощью флажка ленты «Вид-Окна-Пользователь-ский интерфейс-Видовой куб» или с помощью команды НАВВКУБ

Вызывается с по- мощью команды меню Вид-Отображение-Панель навигации.
Панель МСК служит для отображе-
ния начала мировой системы коор-динат.

загрузке AutoCAD 2012 классический на экране присутствуют пять горизонтальных панелей, находящихся ниже строки меню. Еще две вертикальные панели находятся слева и справа от графического экрана.
Если подвести курсор к какой-нибудь пиктограм-ме любой панели, то пиктограмма сразу примет фо-рму прямоугольной кнопки, а через несколько мгно-вений под указателем появится всплывающая под-сказка с наименованием команды или функции AutoCAD, выполняемой с помощью этой кнопки (например ОТРЕЗОК).

По мере перемещения курсора по пиктограмме появ-ляется название соответствующей команды с краткой аннотацией, помещенное в прямо-угольник под курсором.

Панели инструментов могут быть плаваю-щими или закрепленными с фиксированным месторасположением. В отличие от закреп-ленных, плавающие панели можно переме-щать по графическому полю и менять их размер.

графического поля. Закрепленная панель превращается в плавающую, как только попадает в область графического поля путем буксировки.

Все панели имеют имена. Если курсор находи-тся на выпуклых полосках в начале панели, то в строку состояния выводится имя панели.
На рис. 1, под строкой меню видны пять горизонта-льных панелей с наименованиями: Стандартная и Стили (в первом ряду сверху), Панель рабочих про-странств, Слои и Свойства. Эти панели желательно не трогать, не удалять и не перемещать, поскольку они постоянно нужны для работы.

имя панели в диалоговом окне Панели. Это окно загружается:
либо из пункта Панели подменю Интерфейс подменю Адаптация падающего меню Сервис;
либо нажатием правой клавиши мыши на любой панели инструментов и выбора из отрывшегося меню нужной панели.

закреплена, и кликнуть по кнопке закрытия, расположенной в правом верхнем углу панели.

приведена на рисунке 1. Панель инструментов содержит следующие инструменты:
Создать – создание нового рисунка;

Открыть – загрузка существующего
файла;
Сохранить – сохранение файла;

Печать – вывод чертежа на плоттер;

Предварительный просмотр – предварительный просмотр чертежа перед выводом на печать;

формат DWF;
3D ДВФ – для экспорта файлов 3D DWF;

Вырезать – вырезать элементы чертежа в бу-
фер обмена;
Копировать – копировать элементы в буфер
обмена;
Вставить – вставка данных из буфера обмена;
Копирование свойств – копирование свойств
заданного объекта другому объекту;
Редактор блоков.

Повторить– восстановление отмененного действия;
Панорамирование в реальном времени – панорамирование в режиме реального времени;
Показать в реальном времени– увеличение и
уменьшение масштаба в режиме реального вре-
мени;
Показать рамкой– раскрывающийся набор инструментов для задания различных способов увеличения и уменьшения масштабов изображения;

изображения;
Свойства – вызов диалогового окна редакти-рования свойств объектов;
Центр управления– центр управления Auto-CAD;
Окно инструментальных палитр - вызов инст-рументальных палитр ;
Диспетчер подшивок-вызов диспетчера под-шивок;
Диспетчер наборов пометок-вызов диспетче-ра наборов пометок ;
БыстрКальк- вызов калькулятора;
Справка – вызов помощи.

текста;
Размерные стили;
Стили таблиц.

Панель инструментов рабочих пространств
Предназначена для выбора рабочих пространств и включает:
Классический AutoCAD (рис. 1);
2D рисование и аннотации (рис. 2);
3D основные (рис. 3);
3D моделирование (рис. 4).

включает:
Диспетчер свойств слоев – вызов диалогового окна установки параметров слоев;
Сделать слой объекта текущим– установка текуще-го слоя в соответствии со слоем выбранного при-митива;
Предыдущее состояние слоев - возврат к преды- дущему состоянию слоев.

Панель «Свойства»
Предназначена для выбора свойств примитивов и включает:
Цвета- раскрывающийся список определения цвета;

Веса линий - раскрывающийся список установки текущей ширины линии.

Текстовое окно
Текстовое окно предназначено для просмотра протокола команд. Переключение в данное окно производится с помощью функциональной клавиши F2.
Текстовое окно подобно окну команд. В нем также можно вводить команды и наблюдать сообщения, выдаваемые AutoCAD.

инструментов часто используется устройство ввода – мышь. При работе с мышью левая кнопка обычно применяется для указания точки на экране. Правой кнопкой вы-зывается контекстное меню. Оно обеспечивает бы-стрый доступ к опциям, необходимым для текущей команды.
В зависимости от местоположения курсора и состо-яния задачи контекстное меню имеет различные со-держание и форму. Вызов контекстного меню пра-вой кнопкой мыши определяется настройками во вкладке «Пользовательские» подменю «Настрой-ка» падающего меню «Сервис».

для точного указания точки на объе-кте без необходимости знания ее координат, а так-же для построения вспомогательных линий.
Объектную привязку можно задать в любой момент времени, когда AutoCAD ожидает ввода координат точки.
Режимы объектной привязки выбираются из па-нели инструментов Объектная привязка .
Настройка режимов объектной привязки также может быть осуществлена через команду Настрой-ки контекстного меню кнопки Привязка строки со-стояния. Открывающееся при этом окно Режимы рисования содержит настройки сетки, полярных координат и режимов привязки.
Панель инструментов объектной привязки со-держит следующие режимы:

объектной привязки

функциональных клавиш (таблица 2):
Инструментом управления пользовательским ин-терфейсом является пункт Очистить экран пада-ющего меню Вид. С помощью этого пункта можно увеличить рабочую зону графического экрана за счет временного удаления панелей, заголовка окна AutoCAD и лотка рабочего стола Windows. В таком состоянии пользователю остаются доступными па-дающие меню. Повторный выбор пункта Очистить экран возвращает окно системы AutoCAD к обыч-ному виду (с панелями).

в соответствии с характером работы.
Доступ к различным настройкам обеспечивается контекстными меню и диалоговым окном «Наст-ройка» (Сервис-Настройка).
Некоторые элементы рабочего пространства , такие как вид и положение панелей и палитр, задаются и сохраняются с помощью диалогового окна «Настройка интерфейса пользователя» (Сервис-Адаптация-Интерфейс).

простран-стве листов и в редакторе блоков (Сервис-Настрой-ка-Экран-Цвета). Цвета на вкладке «Модель» меня-ются в зависимости от варианта работы с проек-том: 2D моделирование, 3D моделирование с пара-ллельным проецированием или 3D моделирование с перспективным проецированием.
Знак ПСК и курсор в виде перекрестия, а также опции 3D отображения пользователь задает во вкладке «3D моделирование» (Сервис-Настройка- 3D моделирование).
Цвета для осей X,Y,Z пользователь задает в окне «Цветовая гамма окна чертежа» (Сервис-Настрой-ка-Экран-Цвета).

отображения чертежа. Кнопка очистки экрана находится также в правом нижнем углу окна приложения.

рабочее пространство двумер-ных построений (рисунок 2) в котором в обычном состоянии нет видимых панелей инструментов и палитр.
Основной инструмент данного интерфейса-лента. Это самый сложный тип меню, предоставляющий доступ к командам системы через свои кнопки, сгруппированные в панели, а панели объединены в группы (вкладки ). Лента может менять свой вид и даже не присутствовать на экране. Ее состав не фиксирован и может быть подстроен под конкрет-ного пользователя с помощью операции адаптации пользовательского интерфейса.

и аннотации) име-ет следующие постоянные вкладки:
Главная, Вставка, Аннотация, Параметризация, Вид, Управление, Вывод.
Активизация любой вкладки производится кликом мышки по нужной вкладке.

диалог с системой идет на языке команд. Самый простой способ ввода ко-манд — это набор их на клавиатуре в командной строке в ответ на приглашение Команда:. Наименования команд в англоязычной версии можно вводить в латинском регистре (верхнем или нижнем).

При работе в русскоязычной версии можно поль-зоваться русскими именами команд или англий-скими, но предваренными знаком подчеркивания (так, например, в русскоязычной версии команду ОТРЕЗОК можно заменить командой _LINE).

введена в английской версии AutoCAD с клавиатуры любым из следующих способов.
 LINE
 Line 
 line
 liNE

В английской версии обычно допускается и фор-ма команды с символом подчеркивания (_LINE, _line).

клавишу , поскольку она яв-ляется для системы AutoCAD указанием начать обработку команды. Пока клавиша не на-жата, можно отредактировать набранный в коман-дной строке текст, используя клавиши <->>, <<->, (удаляет символ справа от курсора), (удаляет символ слева от курсора).
Другим способом ввода команд является выбор соответствующих пунктов меню или кнопок пане-лей инструментов. Если в ответ на запрос Команда: нажать клавишу , то AutoCAD повторит вызов предыдущей
команды.
Прервать выполнение любой команды, уже нача-
вшей свою работу, можно, нажав клавишу .

файлах с расширением dwg (формат, в котором записывается графическая инфор-мация в этих файлах, называется DWG-форматом).
Имена файлов могут содержать русские и латинские буквы, цифры, специальные знаки (@, #, $, &, _, -), а также пробелы. Остальные символы (точки, запятые и т. п.), как правило, не допускаются, поскольку являются служе-бными и могут быть неправильно интерпре-тированы операционной системой Windows.

и ни в коем случае не записывать их в основные и вспомога-тельные папки AutoCAD, иначе такие файлы будут не только засорять прог-раммное обеспечение, но и при смене версии или при переинсталляции сис-темы AutoCAD могут быть потеряны. Операции над файлами и некоторые другие собраны в падающем меню Файл.

работы с AutoCAD можно иметь открытыми сразу несколь-ко рисунков. Каждый из них оформляется как отде-льное окно Windows.
Используя кнопки сворачивания и восстановле-ния окон, которые находятся в правой верхней ча-сти, можно расположить рисунки так, как будет удобно. В этом помогут также команды операций над окнами, включенные в падающее меню Окно.

едини-цах измерения: в миллиметрах и дюймах и различ-ных угловых единицах, причем единицы в процес-се работы могут меняться. Установка единиц изме-рения производится путем выбора соответствую-щего пункта в окне Единицы чертежа, открываю-щемся при выборе пункта Единицы меню Формат.