kafedragrafiki@mail.ru
AutoCAD - основной на российском и мировом рынках пакет САПР, позволяющий выполнять чертежи узлов, деталей, архитектурно-строительных объектов, строить пространственные модели, выполнять их фотореалистичную визуализацию, разрабатывать приложения, как программы на языках AutoLisp, Visual Basic, СИ.
AutoCAD - это "букварь" подготовке современного инженера. Широта возможностей AutoCAD пакета позволяет применять его как инструментальную базу при обучении ряду графических дисциплин. Студенты, овладевшие пакетом AutoCAD, легко переключаются на другие многочисленные программные продукты аналогичного назначения.
Преподавание компьютерной графики на базе пакета AutoCAD ведется по следующим направлениям:
- Теоретические основы компьютерного геометрического моделирования.
- Инженерная графика. 3D-технология проектирования и построения чертежа.
- Компьютерная графика AutoCAD'а (базовый курс).
- Программирование на языке AutoLisp. Разработка приложений и САПР.
- Компьютерная графика для архитекторов.
Теоретические основы компьютерного геометрического моделирования
Курс теоретических основ компьютерного геометрического моделирования рассматривает методы новой 3D-технологии компьютерного проектирования. Суть этой технологии в том, что проектировщик разрабатывает геометрическую модель в ее естественном наглядном виде, а построение чертежа объекта выполняется на завершающем этапе, в значительной степени в автоматическом режиме, предусмотренном графическим редактором AutoCAD'а (или другого современного пакета САПР).
Курс содержит лекции и практические занятия в компьютерном зале. Студенты решают задачи, выполняют контрольно-графические задания. ).
Задачи разбиты на три группы в соответствии с методом их решения. Первая группа - это классические задачи на построение проекций основных геометрических тел и поверхностей, а также линий их пересечения, несложные метрические задачи. Решение выполняется студентами преимущественно в рамках самостоятельной работы. Задачи второй группы необходимо решить как в тетради методами начертательной геометрии, так и методами 3D, за компьютером. Решение на компьютере необходимо сопоставить с решением в тетради и предъявить для проверки "с экрана". Третья группа задач предназначена для решения только методами 3D за компьютером. Это комплексные задачи, в особой мере развивающие логическое и пространственное мышление, технику 3D моделирования. ).
Контрольные задания предусматривают исследования методами 3D. Первое задание: "Построение кривой поверхности и исследование ее методом плоских сечений". Предлагаемые поверхности - торс, конус, тор, геликоиды и др. Требуется построить поверхность в AutoCAD'е, получить ее чертеж как ортогональные отображения на плоскость и качественно разнообразные сечения. ).
Второе задание: "Исследование линии взаимного пересечения поверхностей второго порядка". В этом задании особое внимание уделяется выявлению и реализации особых случаев пересечения. Задача студента - получить качественно-различные варианты линии пересечения. ).
Экзамен проводится в компьютерном зале. Экзаменационный билет содержит три вопроса. Первый - изложение теории, предусматривает освещение 2D и 3D технологий решения. Второй вопрос - решение на компьютере комплексной задачи. Третий - построение линии пересечения двух поверхностей на комплексном чертеже и на компьютере методами 3D. ).
Инженерная графика. 3D-технология проектирования и построения чертежа
В этом курсе студенты учатся чертить. Однако инструментом черчения является не карандаш и бумага с циркулем и линейкой, а компьютер с пакетом AutoCAD. Осваиваются как классическая 2D-технология, так и современная 3D-технология построения чертежа.
Поскольку в основе 3D-технологии лежит создание виртуальной пространственной модели объекта, для которого создается чертеж, то в процессе обучения активно развиваются пространственное мышление и навыки пространственного моделирования. "Попутно" студентами выполняется наглядная фотореалистичная визуализация созданных моделей с присвоением материала, заданием освещения и теней, фона, тумана, ландшафта.
Компьютерная графика AutoCAD'а (базовый курс)
Цель данного курса - дать будущим инженерам широту взгляда на возможности компьютерной графики в инженерной сфере деятельности. Содержание курса отражается в темах контрольно-графических заданий:
- 2D-технология построения чертежа.
- Основы пространственного моделирования. Композиция "Камни".
- Исследование линии пересечения поверхностей методами 3D-технологии.
- Пространственная модель машиностроительной детали. 3D-технология построения чертежа.
- Фотореалистичная визуализация.
- Элементы теоретических основ компьютерного моделирования на примере решения так называемых комплексных задач.
- Визуализация поверхности, заданной аналитическим выражением.
- Моделирование горного рельефа с элементами архитектурного проектирования. Перспективные проекции.
- Композиция "Курорт в горах".
- Программирование на языке AutoLisp.
Программирование на языке AutoLisp. Разработка приложений и САПР
Основное назначение AutoCAD'а состоит не столько в том, чтобы создать отдельный чертеж, что само по себе немаловажно, сколько в том, чтобы создавать приложения для автоматизации графических построений.
Эти задачи рассмотрены в курсе программирования. Курс предназначен для студентов специальности или специализации "САПР". На примере сравнительно несложных программ изучаются алгоритмы и техника программирования на языке AutoLisp в редакторе Visual Lisp. Объектами программирования являются красивые узоры, интересные поверхности.
Курс завершается разработкой приложения для автоматизации построения рабочего чертежа детали. Последовательно изложен путь от формирования технического задания через построение параметрической модели до средств интерфейса, позволяющий получить программный продукт, отвечающий современному уровню требований.
Компьютерная графика для архитекторов
Курс предназначен для студентов архитектурной специальности. Объектами построений являются чертежи зданий, архитектурные детали и фрагменты, пространственные модели архитектурных сооружений.
Темы заданий:
По всем задания выполняется фотореалистичная визуализация и построение композиции из видовых окон, передающих построенный объект с различной видовой точки с разной степенью детализации.
- Архитектурный узор.
- План офиса.
- Балясина.
- Ротонда.
- Коттедж.
- Карниз, дорическая и ионическая капители.
- Архитектурный свод.
- "Курорт в горах" - модель горного рельефа.
А.Л. Хейфец. Инженерная компьютерная графика. AutoCAD. Опыт преподавания и широта взгляда. М. Диалог МИФИ. 2002.-432с.
Тираж 5000 экз.
Аннотация:
Рассмотрены примеры применения пакета AutoCAD в инженерной практике, включая выполнение чертежей, разработку пространственных моделей машиностроительных и архитектурных объектов, методы визуализации. Основное внимание уделено современной 3D-технологии проектирования. .
Изложены практические основы разработки приложений на базе пакета AutoCAD. Приведены примеры, отражающие возможности программирования от простых программ построения узоров до комплексной разработки САПР. Книга позволяет самостоятельно освоить программирование на языке Автолисп, дает навыки разработки "собственных" программных продуктов .
Изложена практическая часть нового учебного курса, создание и развитие которого является актуальной задачей в связи с распространением компьютерных трехмерных (3D) технологий проектирования. Курс объединяет алгоритмы начертательной геометрии и алгоритмы компьютерного геометрического моделирования. Приведены задачи, упражнения и фрагменты лекционной части курса. .
Приведенные материалы составляют основу учебного курса инженерной компьютерной графики, читаемого автором в течение 10 лет, и отражают опыт его преподавания. Примеры адаптированы к последним версиям пакета AutoCAD 2000:2002. .
Книга предназначена для студентов инженерных специальностей вузов. Она может быть полезна инженерам, архитекторам, преподавателям кафедр графики. .
Автор: профессор кафедры графики ЮУрГУ А.Л. Хейфец.
Южно-Уральский Государственный университет, кафедра инженерной и компьютерной графики.
kafedragrafiki@mail.ru[назад]