三维数字化设计软件发展概况AutoCAD.docx
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三维数字化设计软件发展概况AutoCAD
个性化学习实践报告
学生姓名：
学号：
学院：
机械电子工程学院
专业：
机械设计制造及其自动化
题目：
三维数字化设计软件发展概况—AutoCAD
指导教师：
XXX（教授）XXX（讲师）
年月
目录
第1章AutoCAD软件起源2
第2章AutoCAD软件发展历史3
2.1软件发展史3
2.2软件版本历史4
2.3Autodesk公司发展史5
第3章AutoCAD软件现状7
3.1现状7
3.2发展前景7
第4章AutoCAD软件功能8
4.1基本功能：
8
（1）平面绘图8
（2）编辑图形8
（3）三维绘图8
4.2具体功能9
第5章AutoCAD软件特点10
5.1AutoCAD特点10
5.1.1基本特点10
5.1.2最近版本AutoCAD具有的特点10
5.2采用CAD技术的优点和风险:
13
5.2.1CAD技术优点13
5.2.2CAD技术的风险14
第6章AutoCAD软件适合解决哪些工程实际问题16
6.1AutoCAD应用领域16
6.2应用举例16
6.2.1CAD软件技术在工程设计中应用16
6.2.2AutoCAD软件在园林工程上的应用17
6.2.3AutoCAD与模具设计19
6.3应用实例21
附录参考文献22
第1章AutoCAD软件起源
计算机辅助设计（ComputerAidedDesign。
CAD）是利用计算机强有力的计算功能和高效率的图形处理能力．辅助知识劳动者进行工程和产品的设计与分析．以达到理想的目的或取得创新成果的一种技术。
它是综合了计算机科学与工程设计方法的最新发展而形成的一门新兴学科。
计算机辅助设计技术的发展是与计算机软件、硬件技术的发展和完善．与工程设计方法的革新紧密相关的。
采用计算机辅助设计已是现代工程设计的迫切需要。
CAD（ComputerAidedDrafting）诞生于60年代，是美国麻省理工学院提出了交互式图形学的研究计划，由于当时硬件设施的昂贵，只有美国通用汽车公司和美国波音航空公司使用自行开发的交互式绘图系统。
70年代，小型计算机费用下降，美国工业界才开始广泛使用交互式绘图系统。
20世纪70年代后期以来．以计算机辅助设计技术为代表的新技术改革浪潮席卷了全世界．它不仅促进了计算机本身性能的提高和更新换代．而且几乎影响到全部技术领域．冲击着传统的工作模式。
以计算机辅助设计这种高技术为代表的先进技术已经、并将进一步给人类带来巨大的影响和利益。
计算机辅助设计技术的水平成了衡量一个国家工业技术水平的重要标志。
80年代，由于PC机的应用，CAD得以迅速发展，出现了专门从事CAD系统开发的公司。
当时VersaCAD是专业的CAD制作公司，所开发的CAD软件功能强大，但由于其价格昂贵，故不能普遍应用。
而当时的Autodesk公司是一个仅有员工数人的小公司，其开发的CAD系统虽然功能有限，但因其可免费拷贝，故在社会得以广泛应用。
同时，由于该系统的开放性。
因此，该CAD软件升级迅速
第2章AutoCAD软件发展历史
2.1软件发展史
1.AutoCADV（ersion）1.0：
1982.11正式出版，容量为一张360Kb的软盘，无菜单，命令需要背，其执行方式类似DOS命令。
2.AutoCADV1.2：
1983.4出版,具备尺寸标注功能。
3.AutoCADV1.3：
1983.8,具备文字对齐及颜色定义功能,图形输出功能。
4.AutoCADV1.4：
1983.10,图形编辑功能加强。
5.AutoCADV2.0：
1984.10,图形绘制及编辑功能增加,如:
MSLIDEVSLIDEDXFINDXFOUTVIEWSCRIPT等等.至此,在美国许多工厂和学校都有AutoCAD拷贝。
6.AutoCADR2.0：
1984.11,尽管功能有所增强，但仅仅是一个用于二维绘图的软件。
7.AutoCADV2.17-V2.18：
1985年出版,出现了ScreenMenu,命令不需要背,Autolisp初具雏形,二张360K软盘。
8.AutoCADV2.5：
1986.7,Autolisp有了系统化语法,使用者可改进和推广,出现了第三开发商的新兴行业,五张360K软盘。
9.AutoCADV2.6：
1986.11,新增3D功能,AutoCAD已成为美国高校的inquiredcourse。
10.AutoCADR3..0：
1987.6，增加了三维绘图功能，并第一次增加了AutoLisp汇编语言，提供了二次开发平台，用户可根据需要进行二次开发，扩充CAD的功能。
11.AutoCADR（Release）9.0：
1988.2,出现了状态行下拉式菜单.至此,AutoCAD开始在国外加密销售。
12.AutoCADR10.0：
1988.10,进一步完善R9.0,Autodesk公司已成为千人企业。
13.AutoCADR11.0：
1990.8,增加了AME（AdvancedModelingExtension）,但与AutoCAD分开销售。
14.AutoCADR12.0：
1992.8,采用DOS与WINDOWS两种操作环境,出现了工具条。
15.AutoCADR13.0：
1994.11,AME纳入AutoCAD之中。
16.AutoCADR14.0：
1997.4,适应Pentium机型及Windows95/NT操作环境,实现与Internet网络连接,操作更方便,运行更快捷,无所不到的工具条,实现中文操作。
17.AutoCAD2000（AutoCADR15.0）：
1999,提供了更开放的二次开发环境,出现了Vlisp独立编程环境.同时,3D绘图及编辑更方便。
18.AutoCAD2005：
2005.1提供了更为有效的方式来创建和管理包含在最终文档当中的项目信息。
其
图2.12005操作界面
2005操作界面优势在于-显著地节省时间、得到更为协调一致的文档并降低了风险。
19.AUTOCAD2006：
2006.3.19,推出最新功能:
创建图形;动态图块的操作;选择多种图形的可见性;使用多个不同的插入点;贴齐到图中的图形;编辑图块几何图形;数据输入和对象选择．
20.AUTOCAD2007：
2006,3,23,拥有强大直观的界面，可以轻松而快速的进行外观图形的创作和修改,07版致力于提高3D设计效率.
21.AutoCAD2008：
2007,12,3,提供了创建、展示、记录和共享构想所需的所有功能。
将惯用的AutoCAD命令和熟悉的用户界面与更新的设计环境结合起来，使您能够以前所未有的方式实现并探索构想。
22.AutoCAD20092008.5软件整合了制图和可视化，加快了任务的执行，能够满足了个人用户的需求和偏好，能够更快地执行常见的CAD任务，更容易找到那些不常见的命令。
2.2软件版本历史
AutoCAD的发展可分为初级阶段、发展阶段、高级发展阶段、完善阶段和进一步完善阶段五个阶段。
（1）初级阶段
AutoCAD1.0——1982年11月
AutoCAD1.2——1983年4月
AutoCAD1.3——1983年8月
AutoCAD1.4——1983年10月
AutoCAD2.0——1984年10月
（2）发展阶段
AutoCAD2.17——1985年5月
AutoCAD2.18——1985年5月
AutoCAD2.5——1986年6月
AutoCAD9.0——1987年9月
AutoCAD9.03——
（3）高级发展阶段
AutoCAD10.0——1988年8月
开始出现图形界面的对话框，CAD的功能已经比较齐全。
AutoCAD11.0——1990年
AutoCAD12.0——1992年
Dos版的最高顶峰，具有成熟完备的功能，提供完善的AutoLisp语言进行二次开发，许多机械建筑和电路设计的专业CAD就是在这一版本上开发的。
这一版本具有许多即使现在的版本也不具备的特性，例如实体爆炸后得到的是3Dface，而不是像现在版本这样变成面实体——还是实体，不像3Dface那样可以对顶点进行单独拉
（4）完善阶段
AutoCADR13——1996年6月
AutoCADR14——1998年1月
AutoCAD2000——1999年1月
（5）进一步完善阶段
AutoCAD2002（R15.6）——2001年6月
图2.2
AutoCAD2004（R16.0）——2003年3月
AutoCAD2005（R16.1）——2004年3月
AutoCAD2006（R16.2）——2005年3月
AutoCAD2007（R17.0）——2006年3月
AutoCAD2008（R17.1）——2007年3月
AutoCAD2009（R17.2）——2008年3月份
AutoCAD2010（R18.0）——2009年3月份
AutoCAD2010LT——2009年4月
AutoCAD2011——2010年3
2.3Autodesk公司发展史
1982Autodesk成立
AutoCAD面市
1985Autodesk成为首家上市的PCCAD公司（公开发行160万股，每股发行价11美元）
1987Autodesk销售出第10万套AutoCAD
在二板市场成功发行250万股
1989公司发起人股份共226.5万股
公司发起人JohnWalker把管理权移交给AlvarGreen
1990Autodesk成立多媒体部，推出了第一个动画工作――3DStudio®软件
1992Autodesk收购MicroEngineeringSolutions公司
1992CarolBartz被任命为董事会主席、公司总裁和CEO
1993Autodesk收购设在Woodbourne的Ithaca软件公司
1994Autodesk销售出第100万套AutoCAD
1995Autodesk重组为以市场为中心的集团
1996Autodesk成立Kinetix分部
1996Autodesk销售出第150万套AutoCAD
1997Autodesk收购Softdesk
1998Autodesk收购GeniusCAD软件公司
1998Autodesk针对不同的市场领域，成功开发了多种产品
1999Autodesk销售出第200万套AutoCAD
1999Autodesk收购DiscreetLogic公司，并与Kinetix合并成立了新的Discreet分部
1999Autodesk收购加拿大渥太华的Vision*Solutions公司
1999Autodesk发布AutodeskInventor™，一个基于特征的实体造型系统
1999Autodesk分离出首家Internet公司――Buzzsaw
2000Autodesk成立第二家Internet公司――RedSpark
2001Autodesk成立定位服务分部
2001Autodesk收购Buzzsaw公司（现在的建筑协作服务公司）
2001Autodesk收购Media100公司
2001Autodesk收购GentrySystems公司
2002Autodesk收购RevitTechnology公司.
2002Autodesk收购CaiCE软件公司
2003Autodesk收购truEInnovations公司
2003Autodesk收购LiniusTechnologies公司
2003Autodesk收购VIADevelopment公司
2004Autodesk收购MechSoftTechnology公司
2004Autodesk收购UnrealPictures公司
2005Autodesk收购COMPASS
2005Autodesk收购Colorfront有限公司
2005Autodesk收购c-plan公司
2005Autodesk收购SolidDynamics公司
2005Autodesk收购EngineeringIntent公司
2006Autodesk收购Alias公司
2006Autodesk收购Constructware公司
2007Autodesk收购NavisWorks公司
2007Autodesk收购OpticoreAB公司
2007Autodesk收购PlassoTech公司
2007Autodesk收购SkyMatter公司
2007Autodesk收购汉略（HannaStrategies）公司
2008Autodesk收购Softimage
2010Autodesk收购Illuminatelabs
第3章AutoCAD软件现状
3.1现状
AutoCAD系统是美国Au2toDesk公司为微机开发的一个交互式绘图软件,它具有较强的绘图、编辑剖面线和图案绘制、尺寸标注以及方便用户的二次开发功能,同时也具有部分的三维作图造型功能.它是目前世界上应用最广的件,其功能强大,完全是专业级的机械绘图软件,国内大部分高校、工厂都普及了AutoCAD的教学和应用.AutoCAD可以完成专业机械图的绘制,包括简单机械零件图的绘制、简单机械装配图的绘制、显示视图和创建文本、标注一张机械图纸、OLE和自动数据交换、等轴侧投影图绘制、构建三维实体零件图等.如今，AutoCAD已经广泛应用于机械、建筑、电子、航天、造船、石油化工、土木工程、冶金、农业、气象、纺织、轻工业等领域。
在中国，AutoCAD应经成为工程设计领域中应用最为广泛的计算机辅助设计软件之一
3.2发展前景
随着CAD技术的发展。
计算机辅助管理也显得日益重要。
如果只满足于用计算机出图．只能算是计算机应用的初级阶段。
在决策管理方面、系统管理方面．计算机应用的天地更加广阔。
设计院需要高级智能化的软件．即得心应手的设计系统、反映敏感的决策系统、灵活而严格的质量管理、科学而方便的图档存阅、一目了然的计划进度。
这一切的实现，能够彻底改变设计制图的现有模式．使之焕然一新。
所以。
CAD技术的推广应用必将带来新的技术革命和崭新的工作环境。
第4章AutoCAD软件功能
4.1基本功能：
（1）平面绘图
软件能以多种方式创建直线、圆、椭圆、多边形、样条曲线等基本图形对象。
图4.1 CAD基本功能
·绘图辅助工具。
AutoCAD提供了正交、对象捕捉、极轴追踪、捕捉追踪等绘图辅助工具。
正交功能使用户可以很方便地绘制水平、竖直直线，对象捕捉可帮助拾取几何对象上的特殊点，而追踪功能使画斜线及沿不同方向定位点变得更加容易。
（2）编辑图形
AutoCAD具有强大的编辑功能，可以移动、复制、旋转、阵列、拉伸、延长、修剪、缩放对象等。
·标注尺寸。
可以创建多种类型尺寸，标注外观可以自行设定。
·书写文字。
能轻易在图形的任何位置、沿任何方向书写文字，可设定文字字体、倾斜角度及宽度缩放比例等属性。
·图层管理功能。
图形对象都位于某一图层上，可设定图层颜色、线型、线宽等特性。
（3）三维绘图
软件可创建3D实体及表面模型，能对实体本身进行编辑。
图4.2 2004操作界面
·网络功能。
可将图形在网络上发布，或是通过网络访问AutoCAD资源。
·数据交换。
AutoCAD提供了多种图形图像数据交换格式及相应命令。
·二次开发。
AutoCAD允许用户定制菜单和工具栏，并能利用内嵌语言Autolisp、VisualLisp、VBA、ADS、ARX等进行二次开发
4.2具体功能
例如AutoCAD2004具体功能如下：
1、二维绘图与编辑功能
基本二维图形对象：
直线、射线，构造线、圆、圆环、圆弧、椭圆、矩形、等边多边形、样条曲线、多段线、云线等为封闭区域填充图案、创建图块等功能
二维编辑功能：
删除、移动、复制、镜像、阵列、延伸、修剪、缩放等
2、文字标注功能
文字说明、技术要求等。
用户设置文字样式，以便使用不同的字体、大小等
设置标注文字:
各种形式的尺寸设置尺寸标注样式可随时更改己有标注值或标注样式可实现关联标注
曲面模型:
长方体表面、棱锥面、楔体表面、球面、上半球表面、下半球表面、圆锥面、圆环面、旋转曲面、平移曲面、直纹曲面、复杂网格面等
基本实体模型:
长方体、球体、圆柱体、圆锥体、楔体、圆环体等，还可以通过拉伸或旋转二维对象来创建三维实体
大部分二维编辑命令适用于对三维图形的操作专门用于三维编辑的功能：
三维旋转、三维镜像、
三维阵列；对实体模型的边、面以及体进行编辑；对基本实体进行布尔操作，以得到复杂实体模型；通过实体模型还能够直接生成维多视图等
三维图形：
改变观察视点，从不同观看方向显示图形；将绘图区域分成多个视区，在各个视区中从不同方位显示同一图形曲面模型或实体模型：
消隐、着色或渲染，还可设置渲染时的光源、场景、材质、背景等
3、尺寸标注功能
4、三维绘图与编辑功能,创建各种形式的基本曲面模型和实体模型
5、视图显示方式设置以多种方式放大或缩小所绘图形三维动态观察器动态观察三维图形
利用标准文件功能，可以对诸如图层、文字样式、线型这样的命名对象定义标准的设置
利用图层转换器能够将当前图形图层的名称和特性转换成己有图形或标准文件对图层的设置，即将不符合本部门图层设置要求的图形进行快速转换,将图形对象与外部数据库中的数据进行关联数据库由独立于AutoCAD的其他数据库
应用程序（如Access、Oracle、FoxPro等）建立电子传递功能，能够把AutoCAD图形及其相关文件压缩成ZIP文件或自解压的可执行文件，以单个数据包的形式传送给客户、工作组成员或其他有关人员
超链接功能，能够将AutoCAD图形对象与其他对象（如文档、数据表格、动画、声音等）建立链接
6、绘图实用工具，设置绘图图层、线型、线宽、颜色通过绘图辅助工具设置绘图方式利用特性窗口编辑所选择对象的特性
7、数据库管理功能
8、Internet功能
AutoCAD2004的网上发布向导可方便、迅速创建格式化的Web页，还提供一种安全、适宜于在Internet以上发布的文件格式——DWF格式，Autodesk公司提供的WHIP!
插件可在浏览器上浏览这种格式的图形
第5章AutoCAD软件特点
图5.1 CAD2010
AutoCAD具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。
它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能很快地学会使用。
在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧，从而不断提高工作效率。
AutoCAD具有广泛的适应性，它可以在各种操作系统支持的微型计算机和工作站上运行，并支持分辨率由320×200到2048×1024的各种图形显示设备40多种，以及数字仪和鼠标器30多种，绘图仪和打印机数十种，这就为AutoCAD的普及创造了条件。
5.1AutoCAD特点
5.1.1基本特点
AutoCAD软件具有如下特点：
⑴具有完善的图形绘制功能。
⑵有强大的图形编辑功能。
⑶可以采用多种方式进行二次开发或用户定制。
⑷可以进行多种图形格式的转换，具有较强的数据交换能力。
⑸支持多种硬件设备。
⑹支持多种操作平台
⑺具有通用性、易用性，适用于各类用户此外，从AutoCAD2000开始，该系统又增添了许多强大的功能，如AutoCAD设计中心（ADC）、多文档设计环境（MDE）、Internet驱动、新的对象捕捉功能、增强的标注功能以及局部打开和局部加载的功能。
5.1.2最近版本AutoCAD具有的特点
（1）设计各种形状
AutoCAD能够帮助您加速文档编制，更精确地共享设计方案，更直观地在三维环境中探索设计构想。
它为您提供了卓越性能和灵活性，并能根据您的特定需求进行定制。
26年来，Autodesk始终致力于帮助客户提高设计流程效率。
AutoCAD是业界领先的设计和文档编制软件解决方案之一，当今世界上使用该软件的人数多达数百万。
从强大的三维自由形状设计工具到绘图和文档编制功能，AutoCAD仍将继续领导和推动设计创新。
（2）加速文档编制
借助AutoCAD中强大的文档编制工具，您可以加速项目从概念到完成的过程。
使用自动化丶管理和编辑工具可以最大限度地减少重复性任务，并加快项目完成速度。
几十年来，AutoCAD在文档编制方面一直处于领先地位，并不断进行创新，无论您的项目是何种规模与范围，您都能借助它应对挑战。
（3）图纸集
组织安排图纸不再是一件令人头疼的事情。
AutoCAD图纸集管理器能够组织安排图纸，简化发布流程，自动创建布局视图，将图纸集信息与主题图块和打印戳记相关联，并跨图纸集执行任务，因此所有功能使用起来都非常方便。
（4）注释比例
在跨多个图层创建和管理多个项目时花费的时间更少。
借助AutoCAD注释比例工具，您可以创建一个注释对象，该对象能够自动重新调整大小，以反映当前视口和模型空间比例。
（5）文本编辑
现在，您可以轻松地处理文本，在输入文字时您可以对其进行查看丶调整大小和定位。
您可以根据自己的需求使用熟悉的AutoCAD工具调整文本的外观，使文本格式更加专业。
这些AutoCAD工具在文本编辑应用中比较常见，包括段落和分栏工具。
（6）参数化绘图
AutoCAD参数化绘图功能可以帮助您缩短大量设计修改时间。
通过在对象之间定义持久关系，平行线与同心圆将分别自动保持平行和居中。
参数化绘图工具能够帮助您节省时间。
（7）动态块
该功能可以帮助您节约时间，轻松实现工程图的标准化。
借助AutoCAD动态块，您不必再重新绘制重复的标准组件，并可减少设计流程中庞大的块库。
AutoCAD动态块支持对单个图块图形进行编辑，并且您不必总是因形状和尺寸发生变化而定义新图块。
（8）高效的用户界面
同时处理多个文件不再是一件令人痛苦的事情。
AutoCAD“快速视图”功能不仅支持文件名还支持缩略图，因此您可以更快地找到并打开正确的工程图文件和布局图。
在菜单浏览器界面中，您还可以快速浏览文件，检查缩略图，并查看关于文件尺寸和创建者的详细信息。
（9）自由形状设计
您几乎可以设计各种造型。
（10）体验无缝沟通
借助AutoCAD，您可以安全丶高效丶精确地共享关键设计数据。
您可以体验本地DWG?
格式支持带来的强大优势。
DWG?
是业界使用最广泛的设计数据格式之一，您可以通过它让所有人员随时了解您的最新设计决策。
借助支持演示的图形丶渲染工具和强大的绘图和三维打印功能，您的设计将会更加出色。
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