CAD进行室内设计

CAD进行室内设计（共7篇）

CAD进行室内设计 篇1

CAD即计算机辅助设计与制图, 是指运用计算机系统辅助一项设计的建立、修改、分析或优化的过程。CAD软件必须有能接受和使其运行的物体, 即硬件来支持它才能有实际意义, 这样就存在了CAD系统。CAD系统是由硬件、软件组成。硬件包括处理运算设备、图形显示设备、外部存储设备、数据图形输入输出设备以及有关的信息传输等硬件平台设备、软件包括系统软件、支撑 (图形、汉字等) 软件和专业应用软件。我国主要使用的CAD软件是美国AU-TODESK公司开发的AUTODESK软件, 它是一个功能强大、易学易用、具有开放型结构的软件口不仅便于用户使用, 而且系统本身可不断地扩充和完善, 它被广泛地应用于微机及工作站上。因此, 国内外软件开发商在此基础上进行有关工程设计专业的二次开发。随着CAD技术的不断发展, 其覆盖的工作领域也不断地扩大, 如工程设计CAD项目的管理、初步设计、分析计算、绘制工程、统计优化等。CAD技术的应用正在有力而迅速地改变着传统的工程设计方法和设计生产的管理模式。

1 CAD技术在建筑工程设计中的优点

1.1 劳动强度降低, 图面清洁

手绘绘图, 工作人员常常手里拿着几只不同粗细的墨笔, 丁字尺、三角板、曲线板等工具不停的在手里更换, 而且一旦画错, 修改非常费事, 甚至从头来过, 图面修修补补显的脏乱。用CAD绘图则可以一只鼠标做你想做的任何事情。它有统一的线型库、字体库, 图面整洁统一。CAD软件所提供的UNDO功能让你不必担心画错, 它可以使你返回到你画错之前的那一步。你更可以在电脑系统后台运行一些音乐播放软件, 一边听音乐一边工作。CAD软件绘图真正做到方便、整洁、清洁、轻松。

1.2 设计工作的高效及设计成果的重复利用

CAD之所以高效, 因其最伟大的功能之一:“COPY”。一些相近、相似的工程设计, 图纸只要简单修改一下就行了, 或者直接套用, 而你只需按几下键盘、鼠标。CAD软件可以将建筑施工图直接转成设备底图, 使水暖、电气的设计师不会在描绘设备底图上浪费时间。而且现在流行的CAD软件大多提供丰富的分类图库、通用详图, 设计师需要时可以直接调入。

1.3 精度提高

建筑设计的精度一般标注到毫米, 结构计算的精度也不是很高, 施工时的精度更低, 但对于一些特型或规模大、复杂的建筑离开了CAD困难将成倍增长。CAD在日影分析、室内声场分析、灯光照度分析等方面的计算精度、速度也是手工计算无法比拟的。

1.4 资料保管方便

CAD软件制作的图形、图象文件可以直接存储在软盘、硬盘上, 资料的保管, 调用极为方便。你可以将设计项目刻录成光盘, 数据至少可以保存50年。你可以将以前的图纸通过扫描仪, 数字化仪输入电脑, 避免资料因受潮、虫蛀以及破坏性查阅造成的不必要损失。

1.5 CAD在建筑表现图上的优势

这也是CAD在建筑设计上最出风头的。CAD制作的建筑效果图其透视关系、光影关系、建筑材料的质感, 都可真实再现, 惟妙惟肖, 在加上真实的树木、人、天空、汽车配景, 几可乱真。如果在加上现场环境照片融合更有说服力。CAD制作效果图优势还在于, 只要建筑的三维模型搭建完成, 就可以任意指定透视角度, 模型材质, 快速生成多张效果图而无需从头做起, 这是传统手绘效果图无法比拟的。这一切都让设计师在建筑设计上收益非浅, 在向甲方推销自己的设计成果时也更有说服力。

1.6 设计理念的改变

CAD的智能化将部分取代设计师的一些设计工作, 而CAD对设计的标准化、产业化起着巨大的推动作用。随着信息技术、网络技术的发展, 跨地区合作设计, 异地招投标、设计评审也将普及。在第一时间接受科技信息, 与世界同步。通过一根电话线“在家工作”将成为可能。

2 CAD技术在建筑工程设计中的缺点

CAD技术在给建筑设计业带来巨大效益的同时其负面作用也日益显现, 值得我们深思。

2.1 CAD技术对设计思想的束缚

由于电脑屏幕尺寸的限制, 设计师关注的往往是设计的局部, 对全局的把握有一定影响, 使得整个建筑物的比例、体量失控。CAD的精确性要求其每一笔都要有准确的数据, 使得方案设计中需要的模糊性、随机性被扼杀, 设计缺乏灵感。另一方面CAD软件自身功能的局限性以及设计师对CAD软件掌握的熟练程度, 使得建筑师好的灵感、创意不能通过CAD表达出来, 建筑师的思想、思路、灵感被束缚。

2.2 CAD技术扼杀建筑艺术

建筑是一门融科技、艺术、文化、哲学于一体的学科。建筑既是一件商品, 也是一件艺术品。有关人事认为CAD技术的滥用会使建筑设计工作从一种艺术创作变为一种工业化生产, CAD引以为荣的复制、套用的高效率手段, 使得设计过程本身就伤害了这一学科, 而CAD的标准化、工业化使得建筑作品千篇一律, 缺乏灵气、缺乏个性和人情味, 建筑已经变为纯粹的商品。而最有艺术气息的手绘建筑效果图, 也将要被电脑效果图取代, 电脑效果图虽然正式可信, 快捷方便, 但它缺少手绘图所体现的个性, 以及设计师笔下流露的特有的感觉。

2.3 CAD浪费资源

CAD是一项科技含量很高的技术, 通常一名设计师要用半年到一年的时间才能熟练掌握CAD软件及电脑知识。可是在科技飞速发展的今天你学习的步伐永远追不上电脑、外设、CAD软件的更新、升级步伐。设计师不得不花费大量时间应付这些变化。CAD的复杂、难懂使得设计师望而却步, 一些院所专门设立、配备电脑操作维修人员, 甚至设立一个专门的CAD工作部, 因为一个优秀的设计师不一定是CAD高手, 反之亦然。CAD对人力、时间的浪费可见一斑。

2.4 CAD技术存在不可靠性

CAD技术使得设计师不得不面对计算机病毒, CAD软件本身的更新升级, 电脑资料的保存等一些不可靠因素。由于上述一个或几个原因设计师就得停止工作, 去解决与设计无关的问题, 或者由于设计师的误操作和对CAD知识掌握不够, 可能辛苦几天甚至几年的设计成果被误删、覆盖付之东流。国内某结构软件早期版本的程序错误让人汗津, 岁为造成重大损失并且在后续版本得到修正, 但谁又能保证现行的软件不存在问题呢。

综上所述, CAD技术给设计师带来了极大的方便, 但也带来了许多负面效应。无论如何我们都应承认CAD给我们的好处, 要正视它的局限性, 善用它的长处。展望未来, 计算机技术的发展是无止境的, 我们每一位工程设计人员都将以此先进的技术为手段, 在各自岗位上发挥最佳能力, 并以热忱的服务、优质的设计、敬业的精神, 为工程设计行业做出我们的贡献。

CAD进行室内设计 篇2

要很好地保证汽车的舒适和安全性能, 除了在底盘设计上下功夫外, 在车身设计方面, 也必须设计和布置好座椅、控件、视野和各种信息反馈装置, 才能保证驾驶员的良好操纵性。而要设计好上述装置, 则需应用汽车人体工程学相关原则。本CAD系统的设计原则正是保证汽车设计师能方便快速的应用人体工程学原则来设计好汽车人机接口。

1.1 座椅的设计

本系统主要考虑座椅在汽车中的合理布置, 方法如下:先据底盘设计初选的室内地板高度和加速踏板 (踵点) 位置选择前座H点 (跨点) 高度, 即初选座椅高度, 然后确定车辆的适用级 (通常适用级取90%, 即满足5%-95%百分位之间的人体需求) , 再据上述参数确定座椅的水平调节量。确定出水平调节量后, 便需确定具体百分位的人体模型所对应的H点位置, 系统提供两种思路:一是从加速踏板开始布置人体模型, 保证在整个操纵过程中各关节均处于舒适角度范围内, 从而定出H点位置;另一种方法则适用于车身较矮的微型轿车, 据选定的车身高度, 由顶盖内衬开始布置人体模型, 同样需保证舒适角度, 最终订出H点位置。

1.2 控件设计

由于人体尺寸和生物力学的特点, 任何控制器都有一个最佳操作位置和不能超越的位置容限。所以, 在汽车控件的设计过程中需要注意控件的操纵舒适性和操纵可能性。本系统根据中国成年人人体尺寸数据建立了各主要百分位的二维和三维人体模型库, 采用本系统进行控件设计时, 系统先据控件类型和人体数据推荐布置区域, 布置完成后, 可利用即定的座椅布置方案和各特定的人体模型进行相应的操纵模拟和合理性检测。

1.3 仪表板的设计

汽车行驶时, 驾驶员需要随时获得汽车的行驶状况才能保证更好的驾驶, 仪表板是精确反映行驶车况的唯一装置, 所以, 如何设计好仪表板的各项功能并合理布置是非常重要的。本CAD系统主要考虑如何布置各信息反馈装置, 使驾驶员在识读仪表板时无需频繁移动身躯和转动头部, 从而保证高效操纵。方向盘会给驾驶员观察仪表板带来不便, 所以, 系统提供了确定方向盘盲区、表件的盲区检验和合理性检验功能。

1.4 视野的设计

汽车行驶时, 驾驶员更需获取路况和前后左右的行车情况, 所以, 如何保证驾驶员的视野是至关重要的。本系统采纳了SAE眼椭圆和EEC视原点[4]两种方法, 用以替代过去繁琐且很不科学的以平均身材驾驶员眼睛位置作为汽车视野设计基准点的方法, 从而带来更精确的视野设计效果。系统能精确设计汽车前风窗大小, 后风窗的大小, 后视镜大小和布置方案, 并能检测雨刮器的设计能否保证恶劣天气下的视野需求。

1.5 汽车内部空间设计

进行汽车内部空间设计时, 在人车有可能干涉的地方都应该合理设计, 才能保证乘坐舒适性和撞车安全性。顶棚方面, 系统在人体模型头廓包络线上方留有适当的头部间隙;车身侧围方面, 以95%百分位人体模型的肩部为依据, 保证其与侧窗玻璃之间留有适当间隙;膝部空间方面, 以膝部包络线为依据, 在包络线与仪表板下方之间留有适当间隙;腹部空间方面, 以腹部包络线为依据, 在包络线与方向盘之间保证适当间隙。

2 系统应用实例

给出几个应用实例以验证系统的实用性。

2.1 座椅布置

因为座椅这个操纵基准点的重要地位, 所以, 设计时需要协调各种关系, 不经过反复的变更和协调是不可能成功的, 以往都采用有限的木模来反复摆放, 但因不好验证, 往往既繁琐又不理想, 而本系统提供的各种常用百分位二维和三维人体模型库, 在计算机中非常快速而准确的摆放协调, 能级大幅度地提高效率和精度。如图1是女性5%百分位和男性95%百分位三维实体人体模型的布置效果图。

2.2 控件的操纵模拟和伸及性检测

如给定如下车身参数时:座椅靠背角β为180, 方向盘倾角α为300, 方向盘直径为400mm, 最后H点至踵点的垂直距离Hz为300mm, 方向盘中心至踵点水平距离Wx为500mm, 方向盘中心至踵点垂直距离Wz为700mm, 系统算得驾驶室综合尺寸因子G为-0.065400, 再通过选取男女驾驶员比例, 得到手伸及界面如图2所示。若给定控件坐标为 (200, 640, 0) 则系统通过检验告诉用户, 控件在手伸及界面之内;若给定控件坐标为 (100, 640, 200) , 则系统告之控件超出手伸及界面范围。此外, 操纵模拟结果如图:若控件坐标为 (100, 640, 100) , 则右大臂和水平线夹角为220, 右小臂和水平线夹角为100;若控件坐标为 (300, 800, 200) , 则右大臂和水平线夹角为140, 右小臂和水平线夹角为-130;若控件坐标为 (300, 400, 200) , 则右大臂和水平线夹角为430, 右小臂和水平线夹角为360。

2.3 仪表板的盲区求解

如给定参数为:方向盘直径500mm, 倾角600, Wx为400mm, Wz为750mm, 轮毂直径为80mm, 轮辐直径10mm, 轮辐之间夹角为1800, 轮缘直径为20mm, 仪表板工作线过点 (100, 250, 100) 且倾角为130, hz为300mm时, 所形成的盲区如图3中盲区一;若参数变化为:方向盘直径400mm, 倾角30°, Wx为500mm, Wz为700mm, 轮毂直径为120mm, 轮辐直径20mm, 轮辐之间夹角为120°, 轮缘直径为30mm, 仪表板工作线过点 (70, 250, 100) 且倾角为30°, hz为500mm。

2.4. 后视镜的校核

若给定参数如下:内后视镜宽为90mm, 高为30mm, 外后视镜宽为150mm, 高为200mm, 内后视镜中心点坐标为 (850, 1000, 110) , 左外后视镜中心点坐标为 (600, 700, 750) , 右外后视镜中心点坐标为 (500, 700, -1010) , 踵点坐标为 (0, 0, 0) , H点距踵点高为400mm, 踵点距地面高为200mm时, 系统检测结果参图:内后视镜视距为252mm, 水平视角为12.62°, 垂直视角为6.79°, 与标准要求的水平视角为9.380, 垂直视角为1.15°相比符合;左外后视镜视距为658.4mm, 水平视角为13.17°, 垂直视角为16.41°, 与标准要求的水平视角为12.66°, 垂直视角为5.73°相比符合;右外后视镜视距为1471.5mm, 水平视角为6.04°, 垂直视角为7.58°, 与标准要求的水平视角为6.09°, 垂直视角为14.32°相比不符合 (标准要求视角由标准要求视域和车身参数转换而得) 。若要使右后视镜的视野达到要求标准, 则需扩大镜面尺寸或减小镜面曲率半径或缩短视距。

3 结论

本CAD系统具有较强的实用性, 能改善传统设计方法, 提高设计效率, 对提高汽车人体工程学的应用水平有相当的促进作用。

参考文献

[1]温吾凡.汽车人体工程学[M].长春:吉林科学技术出版社, 1991.

[2]J.Mark.Pover, C.Samantha Porter.Turning auto-motive design'inside-out'.Int.J.of Vehicle De-sign, (1998) Vol, 19, No.1pp14-28.

[3]SAE J941.Motor Vehicle Drivers Eye Range.U.S.Truck Driver Anthropometric and Truck Work Space.1985:91-112.

CAD进行室内设计 篇3

关键词：机械系统,参数化CAD,动力学

1 引言

在机械设计中, 常常遇到较为复杂的动力学和运动学问题。传统处理方式一般是对该机械系统进行简化, 然后按照动力学条件或者几何条件给出相关约束, 建立机械系统动力学方程组, 通过求解该方程组, 最终得到所需结果。这种方法虽然能够精确地求解出机械系统的动力学解析结果, 但是需要对系统进行几何和动力学建模及求解, 过程较为复杂繁琐, 容易出错, 而且需要花费较多的时间和精力。随着CAE技术的进步, 出现了以MSC/ADAMS为代表的动力学软件, 可对机械系统进行动力学可视化建模及求解[1], 但由于其高昂的费用阻碍了软件广泛使用, 且其求解过程也较为繁琐, 对设计人员的能力要求较高。

本文提出了一种简单、可靠的替代方法, 能够通过使用设计人员所熟悉的参数化CAD软件, 解决机械系统的动力学问题。参数化CAD软件自1980年代初提出以来, 得到了十分迅猛发展, 现已成为人们常用的设计工具和手段。参数化CAD软件的核心是其内置的几何求解器, 设计人员通过在程序界面对几何元素施加可视化约束 (如共点) , 程序自动地将几何约束转化成非线性方程组, 并调用内核求解器, 最终求得所需的结果[2]。参数化CAD软件的这种工作机理为其进行机械系统的动力学求解提供了可能:可以通过对动力学系统进行几何建模, 然后调用CAD系统的求解器, 求解出所需的结果。

基于上述思路, 本文以偏心轮式步进梁为例, 在SolidEdge环境中对其进行动力学模型的几何建模, 分别对步进梁升降液压缸的受力及步进梁动梁的升降速度进行了分析, 为其结构设计及电气控制提供了数据支撑。

2 偏心轮式步进梁结构及功能描述

步进梁为十分常见的冶金设备, 主要用于钢卷的运输及存放。而偏心轮式步进梁由于其结构紧凑, 运行稳定, 维护简单, 得到了广泛的应用。图1为偏心轮式步进梁结构示意图。

步进梁主要由横移液压缸、动梁、升降液压缸、偏心轮和车轮五大部分组成。其中升降液压缸承载能力大, 其运行速度决定了动梁升降速度, 所以需要对其进行详细分析。对步进梁机构进行简化, 可建立图2所示步进梁运动机构简图。步进梁横移液压缸尾部与地面铰接, 铰接点为P1;横移液压缸头部与动梁铰接, 铰接点为P2;升降液压缸尾部与动梁铰接点为P3;升降液压缸头部与偏心轮铰接点为P4;偏心轮与车轮铰接点为P5;偏心轮与动梁铰接点为P6。

步进梁上升的动作过程为:升降液压缸 (HYC2) 伸出, P4点沿X方向运动, P2、P3、P6点沿Y方向运动 (步进梁上升) ;由于横移液压缸没有动作 (亦即其长度没有变化) , 所以导致P2点绕P1点上升。P5点水平运行状态未知。

3 偏心轮式步进梁几何建模

步进梁机构在参数化CAD软件中的几何建模十分方便, 本文根据某工程项目中步进梁的实际结构尺寸, 在SolidEdge的草图模块中进行几何建模 (需要特别指出的是, 在任何参数化CAD中进行该几何建模均可) , 如图3所示。由于在步进梁升降的过程中, 横移液压缸没有动作, 因此将横移液压缸长度固定, 施加长度尺寸约束 (2552) 。铰接点P1与地面固定, 所以将其固定于坐标原点。各铰接点处施加共点约束。铰接点P2、P3、P6均在动梁上, 只有平行运动而无旋转运动, 分别施加P2、P3坐标差值约束 (445, 3448) 和P3、P6坐标差值约束 (470, 2302) 。偏心轮铰接点P4、P5、P6为一体, 由于偏心轮有旋转运动, 施加P4、P6两点之间的长度约束 (460) 和P5、P6两点之间的长度约束 (110) 以及直线P4P6和P5P6间角度约束 (85°) 。P5只能水平移动, 且高度固定, 对该点施加Y轴坐标约束 (915) 。升降液压缸长度作为输入变量, 从最小长度变化至最大值 (1919~2759) 。至此, 偏心轮式步进梁的几何模型建立完成。

4 偏心轮式步进梁液压缸在升降过程中的受力分析

偏心轮式步进梁在升降过程中, 由于升降液压缸作用力臂的长度不断变化, 且重力作用的力臂也不断变化, 因此在结构设计时, 需要求出液压缸最大作用以作其设计选型依据。对偏心轮进行受力分析, 将P6点视为支点, 则升降液压缸输出力Fc与车轮支反力Fn力矩代数和为零, 如图4所示。

对P6点作力矩平衡, 有

其中Fn在动梁接触钢卷前为动梁自重, 在动梁接触钢卷后为步进梁和钢卷的重力和。

在SolidEdge几何模型中, 新增用户变量Fc, 其值定义为Ln/Lc。通过给定不同的升降液压缸长度, 最终求得不同的Fc/Fn值, 将结果整理得如图5所示曲线。可见, 当液压缸长度小于2000mm时, 随着液压缸长度的增加其受力急剧减小, 其长度在2000~2700mm区间, 其受力波动较为平缓;之后, 其受力变化又较快。当液压缸长度最小时, 其比值最大, 为0.626, 但由于此时仅为步进梁自重, 所以液压缸实际输出力并不大。

5 液压缸运动速度与步进梁升降速度的关系

步进梁的升降速度是步进梁运动学设计的关键参数之一, 因为其升降速度过大会导致动梁接触钢卷时造成冲击;其升降速度过小又会影响生产节奏。步进梁升降的速度又取决于升降液压缸的动作速度, 因此需要找出两者的关联关系, 然后通过控制升降液压缸的动作速度来实现对步进梁升降速度的控制。

通过上述的几何建模, 分别给出不同的升降液压缸长度求得P6点的高度, 然后对该高度值进行简单的数据处理, 即可得到在不同液压缸长度位置下动梁的升降速度, 或者液压缸动作速度与动梁升降速度的比值, 如图6所示。

6 升降过程中车轮的波动

如前所述, 步进梁在升降过程中, P5点会有水平方向移动, 通过求得其X轴方向坐标值可以得到移动的具体情况, 如图7所示。

7 结语

本文通过在SolidEdge软件中对偏心轮式步进梁进行几何参数化建模, 然后调用SolidEdge内置的几何求解器, 分别求解出步进梁在升降过程中升降液压缸受力、步进梁动梁升降速度与液压缸长度的变化关系。通过这个工程实例, 介绍了通过参数化CAD软件进行机械系统的动力学模型的几何建模及求解过程。作为动力学CAE软件的替代方法, 这是一种低成本的方法, 具有直观高效、简单易学等特点, 特别适合于工程技术人员在设计前期进行机械系统的动力学问题分析, 亦可广泛应用于机构优化设计等其他领域。

参考文献

[1]陈立平, 张云清, 等.机械系统动力学分析及ADAMS应用教程[M].北京:清华大学出版社, 2005.

高职高专室内设计CAD教学探讨 篇4

一、室内设计专业CAD教学的现状及存在的问题

当前, 很多高职高专都开设了室内设计专业, 本专业基本上都开设了CAD的课程, 但很多学生学完CAD以后却不能独立画出一套完整的室内设计施工图, 很多学生从一开始就对CAD产生厌学心理, 究其原因是很多的。首先是对CAD的了解不够, 在很多老师和学生的印象里CAD是一个很简单的软件, 自认为把它的一些基本操作和快捷键搞懂了就能把CAD学好, 其实, 这是一个非常错误的观念, CAD有强大的功能, 涉及的操作很多, 并没有想像中那么简单。CAD是工程的语言, 它是一个综合多方面知识的载体, 要想用CAD完整的表达一个工程项目仅仅知道CAD本身的一个基本操作是远远不够的, 前提是要必须知道识图, 对工程的材料与施工工艺等有一定的了解, 才能用CAD完整的表达出设计意图, 进而全面提升设计能力。其次课程设置不合理, 导致了很多学生听不懂, 看不明白CAD图纸的表达意思。学习是一个循序渐进的过程, 课程的设置是否科学, 直接影响到学生学习连续性与否。很多学校室内设计专业在制定人才培养方案的时候往往把CAD放在室内设计制图等课程前面, 这就导致了很多学生知识的断层, 产生难学、厌学的心理。第三, CAD是一个很理性的软件, 很多知识点需要理性思维与空间想像能力作为支撑, 它主要以文字、数字、和几何图形显示为主, 很容易让学生产生疲劳感, 而传统的教学方法是老师往往先围绕CAD的基本操作来逐一讲解基本命令的用法, 让学生自己上机操作, 最后给一个方案让学生自己去画, 教学方法单一, 很多知识点学生理解不了。

二、新教学模式的探讨

1. 科学制定室内设计专业人才培养方案, 全面优化课程设置

人才培养方案一个专业健康有序开展的重要依据, 科学制定人才培养方案, 全面优化室内设计专业课程设置, 能更好地促进学生从易到难, 全面掌握本专业的知识。室内设计专业是一个综合性很强的学科, 它要掌握的知识宽而广, 在编排CAD课程的过程中一定要清楚CAD课程应该放在第几个学期, 放在哪一门课程前或者后完成。如果把CAD放在室内设计制图前, 那CAD的很多知识点学生就不容易理解, 因为CAD软件就是在设计制图与识图相关规范上开发出来的, 如果学生连基本的识图与制图规范都不清楚, 学起来就会困难重重, 课程设置上只有变本末倒置为循序渐进, CAD课程的学习才会有一个良好的开端。

2. 图片化教学, 增强学生的理解能力

CAD课程的学习过程中, 软件的基本操作与相关命令的运用其实相对是简单的, 难点在于一些剖面图与大样图学生很难理解, 不理解绘制出来的图纸肯定会问题百出。如果按照传统的教学方法授课, 老师只是照本宣科, 学生不知其然依葫芦画瓢, 那么CAD是很难学好和活用的。针对一些图纸的难于理解, 课堂教学中, 可以采用图片化教学的手段, 通过对施工现场图片的拍摄, 具体施工工艺的图片化讲解, 来增强学生对图纸的理解。比如说要用CAD画一个吊顶的结构图, 如果学生从来没有亲眼见过吊顶的做法, 单凭几个CAD图例为依据, 学生是很难画出施工图的, 即使按照图例画出来, 也不会举一反三。如果参照吊顶的现场施工图片来理解图纸的画法, 学生就能直观地看到吊顶的构造, 就能清楚地理解吊顶结构的做法, 从而快速、准确地绘制出施工图。

3. 以项目驱动为导向, 全方位提升学生CAD技能

学生要想真正地学好CAD, 必须把CAD技能融入到真实项目中去, 从项目中总结经验, 才能把CAD技能变成自身真正的能力。课堂教学过程中, 教师如果一味地讲一些CAD基本命令操作, 忽略CAD与真实项目间的关联性, 那么学生就只能学到CAD一些很表面的知识, 然而学生毕业工作以后, 面对他们的是一个个真实的施工项目, 显然学校教的的一些基本知识是不够用的, 是与公司脱轨的。要想学生毕业以后能很快地与公司项目接轨, 采用真实施工项目作为学习CAD的驱动力, 学生才能在学习过程中看到自己的不足, 才能更加全面地理解与掌握CAD。

结语

CAD的学习是一个循序渐进的过程, 高职高专院校室内设计专业学生CAD技能要想不断提升, 除了自身必须努力以外, 广大教师必须通过实践教学模式的创新来提升本专业和人才的市场竞争力, 培养出更多实用型的室内设计人才。

参考文献

[1]杨雨松, 刘娜编著.Atuo CAD2006中文版实用教程.北京:化学工业出版社, 2006.

[2]周建国编著.Atuo CAD2006基础与典型应用一册通 (中文版) .北京:人民邮电出版社, 2006.

[3]蔡红, 金光编著.Auto CAD装饰设计施工图绘制.北京:知识产权出版社, 2009.

CAD进行室内设计 篇5

1 CAD-3D软件简介

CAD是计算机中的一款用于设计的辅助软件,是由美国Autodesk公司设计,这一软件的主要使用目的是借助计算机的功能实现图形设计或实体塑造[1]。因为CAD软件的作用明显和广泛,所以在当前许多设计行业中均有着显著的应用空间,在室内设计当中,CAD主要是应用于平面图的设计。

3D软件是由美国Discreet公司设计的一款软件,3D软件主要是应用于3D图形或实体的设计,该软件是首个只能在图形工作站中实现修改与设计的软件,其能够实现将各种不同软件的信息数据转移到一起进行整合和修改[2]。因为3D软件能够提供更加真实、清晰、完整的立体结构图形,所以3D软件在室内设计当中的应用也非常明显,3D软件在室内设计当中的作用主要应用为建模。

2 CAD-3D在室内设计当中的应用与作用

CAD-3D的首要功能是平面图形的设计与绘制,其次是对图形进行相应的编辑或修饰,再次是对图形的格式进行针对性转变,并进行数据的互换,在多个平台当中进行操作和编辑,最后CAD能够和多个操作软件进行联合设计,并且具备通用性强、简单快捷等特点[3]。

2.1 建模

在室内设计过程中,以往的室内设计普遍是通过手工绘制图纸来明确施工方案与设计细节,但是因为图纸的局限性和空洞性,其设计的实际意图仍然需要设计人员进行细致的讲解,会形成一定程度的不便利。在应用CAD-3D软件之后,便可以借助软件的建模功能,替代传统的手工绘制图纸的方式,借助模拟的方式在计算机中“建造”一个相应的模型,并通过该模型细致描述室内设计中的各个细节与特点,从而实现不同视角的展现,同样也能够为后续的施工提供更加准确的施工图纸。室内设计效果图当中的物体可以借助三维建模的方式展现出来。对此,应用CAD-3D的三维建模能力对于后续的设计修改、施工等均有着显著的应用意义。

2.2 材质设计

在CAD-3D软件当中,室内设计师能够借助CAD-3D软件的各种指令实现对不同材质、不同物体的图形进行真实设计,材质的设计与赋予能够使室内设计结果显得更加真实。同时,在CAD-3D软件设计的过程中,还应当注重材质赋予过程中对材质的数据输入以及尺寸等信息的掌握,只有赋予良好的室内材质,才能让室内的灯光设计显得更加合理。除此之外,对室内的物体给予一定的材质,还可以对CAD-3D软件的渲染设计提供一定的帮助和提升。对于室内设计的结果而言,室内设计的图形大小与尺寸是无法改变的,所以室内设计的材质设计与赋予效果必须在渲染操作之前开展。

2.3 渲染

与传统的手工绘制图纸的方式相比,CAD-3D能够具备图纸的渲染功能,能够让设计图纸当中的各个物体通过渲染之后更加准确、真实的显示出来。通过渲染,能够表现物体的颜色、质量等信息。但是,CAD-3D的渲染过程必须借助灯光来实现室内设计当中的图形关系设计,所以渲染能够给予室内设计的模型提供非常显著的修饰能力,在渲染的过程中都是借助3D软件来实现,因为CAD-3D软件的渲染时间比较短、渲染效果理想而在当前的室内设计行业中普及。与此同时,CAD-3D软件还可以实现对光影的追踪与现实,这也是突出室内设计图纸显示效果的有效措施,同样也对室内设计师提出了更为苛刻的设计要求。由此可见,渲染主要是对设计图纸进行更为真实的修饰,促使室内设计图纸变得更加真实、以更加清晰的图像显示出来。

2.4 后期处理

在对图形完成渲染操作之后,所获得的效果图当中仍然有一定的影像文件并没有获得添加,在这一情况之下,就必须对图形实行后期处理。后期处理是整个室内设计中耗时最长的阶段,并且对于图形最终呈现的效果也有着非常显著的作用。对此,后期处理也是室内设计中非常核心的一个环节。

参考文献

[1]崔莹.刍议室内设计中计算机软件CAD-3D的作用[J].电子制作,2014,13(19):60-60.

[2]宋晓雨.浅析Photoshop在室内设计中的应用[J].中国科教创新导刊,2014,23(7):22-22.

CAD进行室内设计 篇6

关键词：室内设计,CAD-3D软件,功能特点,作用

如今社会人们有一半的时间都是在室内度过的,人们休闲、娱乐、学习、工作等所有活动几乎都是由室内环境所承载的。随着室内设计功能的实现和人们物质、精神生活水平的提高,大家更加看重室内设计的水准,这在很大程度上拓宽了室内设计的发展空间。利用计算机软件CAD-3D提高室内空间设计效果,符合当前人们对设计效果的要求。这两种计算机软件使室内设计效果图在计算机中立体地呈现出来,提高了设计师的工作效率,方便顾客随时对设计提出异议,实现双方有效的沟通。

1 CAD-3D软件的概述

1.1 CAD软件

CAD的意思是计算机辅助设计,也叫Auto-CAD,是Automatic computer aid design的简写,此软件主要功能是在计算机中进行三维实体造型、辅助图形设计,是著名的欧特克美国公司的产品,它被应用于各个领域,在室内设计中主要用来制作平面图。

1.2 3D软件

3D是3D-ma×的简称,它是由欧特克公司的子公司Discreet公司研发的,此软件首次将只可在图形工作站实施的各种软件移动到私人计算机硬盘中,在室内设计中主要用来建立模型。

2 CAD的主要功能特点

A.近乎完全的平面图形绘制功能。

B.完美的编辑图形的功能。

C.用户设定或二次开发。

D.自如地进行各种图形格式之间的转换,数据交换功能强大。

E.支持多种操作平台。

F.支持多种硬件设备。

G.适合各种软件用户,与各种软件能够简易、通用性地合作。

3 3D-max的主要功能特点

3D-max的主要特点是结合了新的子层面细分(subdivision)表面以及多边形几何图形建模,包括全新的集成动态着色(ActiveShade)与元素植染(RenderElements)功能的渲染工具。同时3D-max提出了mental ray、Renderman等与高级谊染器的完美连接,充分实现了更完美的植染效果。3D-ma×Design在室内设计等方面的应用,主要还是在灯光处理方面有着突飞猛进的改进,它的灯光功能主要是通过对太阳、天空的研究处理来具体分析阳光、天空甚至人工照明。它可以直接在视口运用各种颜色调和光线强弱度从而进行模拟。3D-ma×具有超强大的功能,极简易、灵便的操作手法,对于室内设计装饰效果来说它是最专业的制图用工具。

4 CAD-3D在室内设计中作用

4.1建模

在计算机中的建模过程相当于手绘效果图中的透视线条稿,而不一样的地方在于手绘稿件只有一个特别规定的视点,然而微机中的效果模型却可以以不同视角来观看,得到不同视点观看的画面,直到设计师和顾客都觉得满意为止。室内设计效果图中有一些物体的呈现需要建立三维的模型来展示,这些后期处理可以直接进行合成来实现。

4.2渲染

这种作用相当于手工绘图的着色过程,室内设计中各种事物的素描关系以及被表现物体的质量感觉在手绘着色时需要被分别表现。而CAD-3D的渲染过程通过其中的灯光来表现室内设计中的素描关系,它赋予了室内设计模型体现材质的功能。这些过程都要通过3D-ma×这个软件来实现。3D-ma×是Windows98与WindowsXP平台的应用软件,它的渲染时间与其他软件比较更为简短,效果更为湿著。它们都可以实现光影跟踪,只要设计师能够细心地进行完美运用操作,在室内设计效果中便可真正切实地展现出事物的质量感觉,包括各种光的特性,例如阴影部分、倒影部分以及高光和反影部分等。

4.3赋予材质

在3D-max中,设计师通过运用3D-max的软件指令按照不同事物、不同材质要求进行操作。实现这一程序室内设计最逼真的效果,要注意的是在赋予材质过程中要求设计师着重关注各种材质的数据、尺寸,方能完美地进行灯光的布置,并对事物赋予材质,在这些操作手法结束后便可以在计算机中进行渲染了。对手绘室内设计效果图而言,所要描绘的图纸画幅大小是不可再更改的,计算机室内设计效果图只在渲染前确定便可以。

4.4后期处理

在渲染后所得的效果图中还有很多影像文件内容没有添加完成,因此一般情况下,后期处理这一过程相当的漫长。

参考文献

[1]邢黎峰.园林计算机辅助设计教程[M].北京:机械工业出版社.2004.

[2]梁旬.高润泉.Auto-CAD2000实用教程[M].北京:清华大学出版社,2000.

[3]左树滨.3Dsmax/Photoshop建筑效果图制作高手之路[M].北京:中国科学出版社.2004.

[4]谭秋3Damax5.0室外建筑设计[M].北京:航空工业出版社.2003.

[5]徐杨.Photoshop5.0范例教程[M].北京:北京大学出版社.2000.`

[6]孔德喜.Photoahop70建筑表现基础教程[M].北京:人民邮电出版社,2002.

基于CAD系统的协同设计探讨 篇7

关键词：CAD,CSCW,协同设计

1 前言

随着CAD技术的应用和推广, CAD系统已被广泛应用于各种行业, 因而使用CAD系统进行设计的机械工程数量逐渐增多, 涉及范围也越来越广。由于需设计的项目数量和种类增加, 以往的一对一设计已不能满足客户需求, 需要多个企业或者设计者个人组成一个共同设计的团队, 在同一平台上以协同的方式来进行某一项产品的设计。随着人类社会发展和深化交流与合作, 人们要求计算机不但能解决传统设计计算问题, 而且还能协助多个用户进行合作。因此支持群体工作的协同CAD系统显得非常重要。

2 协同设计的概念和特征[1]

协同设计———CSCW (计算机支持的协同工作) , 意思是在计算机网络技术的环境支持下, 在对众多设计单位的设计流程、工作习惯和管理手段等方面进行深入了解、概括提炼的基础上, 结合独到的软件设计理念, 即一个群体协同完成同一项设计任务。为了完成某一固定设计目标, 由两个或两个以上设计主体, 通过一定的信息交换和相互协同机制, 分别以不同的设计任务共同完成这一设计目标。协同设计涉及的领域十分广泛, 包括计算机网络通讯、并行和分布式处理、数据库、多媒体、人工智能理论等。

与传统CAD系统相比, 协同设计系统有如下特点:

(1) 多主体性:参与设计活动的人员为两个或两个以上的主体 (企业或专家) , 而这些设计专家通常是互相独立的, 并且各自具有领域知识、经验和一定的问题求解能力。 (2) 交流性:进行协同设计的各人员之间须进行高频率的实时或者异步交流。 (3) 灵活性:在整个协同设计过程中, 每个设计人员的设计任务不同, 产品开发的速度甚至参与设计的人员或专家数量都随时可能发生变化。协同设计的体系结构是灵活、可变的。 (4) 协作与冲突:各企业或设计者之间, 设计任务存在相互联系而又相互制约的关系。然而因涉及领域、设计环境等因素有别, 各企业或设计者之间的协同合作就难免出现矛盾和冲突。 (5) 设计任务多样性:协同设计中的活动是多样的, 各种各样的活动也促进了设计整体的顺利进行。

3 协同设计在国内外的研究现状

3.1 国内的研究现状

90年代初, 国内开始对计算机协同设计进行理论性研究, 但对于具体的应用研究的并不多, 到现在为止仍在研究的初级阶段, 暂没有一个成熟、商业化的协同设计与制造软件。国内现有的少数具有一定知名度的协同设计产品有:中科院计算所CAD开放实验室的协同设计系统、浙江大学国家CAD&CG重点实验室的电子白板、复旦协达CTOP等。

3.2 国外研究现状

国外设计人员和学者对于协同设计的研究较早, 发展历史较长, 已出现一些成功的商品化软件。美国于20世纪70年代中期在Stanford AI Lab建立了一个集音频、视频、图像和文本等多种媒体和功能于一体的协同设计环境, 后被其命名为“电视会议”。但当时的通信媒体技术尚且不够成熟, 通信速度慢、数据压缩和传输存在漏洞, 因此并未得到广泛利用。经过十年的发展, 计算机网络、多媒体、通信、数据压缩和处理等各领域都得到发展和进步, CSCW协同设计技术也得到了相应的推进, 陆续出现了一批技术较为成熟的软件产品, 如IBM的Lotus、微软的Exchange, 以及我们众所周知的e-mail等, 都有协同的概念在里面[2]。

综上分析, 国内对于协同设计的研究尚浅, 虽然也有许多企业对于协同设计领域已经开始涉足并有意发展研究, 但总体来说与国外有一定差距。国外甚至已经有许多具规模企业成功采用了各种协同设计平台或软件, 如:Texas大学的SHASTRA软件;美国Web Scope公司的基于web的CAD协作支持工具, 具备无线因特网连接能力[3]。

4 基于异构CAD平台协同设计中的关键技术[4]

4.1 产品建模

产品模型的组织形式其与产品信息密切相关, 是一种数据结构, 也是协同设计的中心要点。在对某一项目进行协同设计的过程中, 产品模型的建立是一个逐步完善的过程, 需建立一个多视图的产品模型以满足不同阶段对产品数据模型的需求。

4.2 任务管理

任务管理, 就是对协同设计的大任务进行分割、规划、调整和控制。让各企业或设计者明确自己的设计时间、设计任务以及获取及时的信息和资源, 从而达到高效完成任务。

4.3 任务约束管理

在协同设计的过程中, 各子任务甚至各设计者之间相互依存又相互制约。产品开发必须在这种独立又相互依赖的环境中完成。

4.4 冲突和消除

各个独立的设计公司或设计者对产品开发的考虑角度、评价标准不尽相同, 因此而导致意见冲突或者设计方案之间的不契合。而协同的过程就是产生冲突然后消除冲突的过程。

4.5 网络数据库管理

网络数据库管理可以将不同企业或设计者在不同阶段开发的设计数据进行记录, 并对这些记录予以调用和传输。

5 基于异构CAD平台的DTII型固定式带式输送机的协同设计

5.1 DTII型固定式带式输送机的协同设计

为适应全球化需求, 原有的带式输送机设计已不能满足需求。带式输送机必须向长距离、大运量、高带速、大功率、环保等方向发展。并且, 带式输送机的设计不能一概而论, 要根据项目实地现场环境、温度、地理条件、气候等因素进行分析研发。对于设计人员来说, CSCW计算机网络协同设计大大缓解了这种需“因地制宜”的设计困难。不同地点、岗位以及设计方向的设计者在同一平台上进行交流讨论, 最终完成一项完整的设计方案。

5.2 根据上述协同设计特点与关键技术, 带式输送机的协同设计方案大体如下:

独立的设计人员依赖以上用户界面平台, 与其他设计者之间进行沟通协作, 共享资源与信息, 逐步完成滚筒、托辊、横梁、中间架、垂拉装置等设计。各部件图参数匹配、功能相辅, 最终共同完成完整的带式输送机设计总图。

6 结束语

本文根据CSCW计算机协同设计的概念、现状、特点及关键技术, 结合带式输送机的设计研究方向, 进行了基于CSCW技术下设计方向的综述分析。然而目前对异构CAD系统协同设计的研究尚浅, 尚有不少难点有待解决, 例如:如何在异构CAD平台间进行设计模型和设计意图的传递等。但不可忽视的是, CSCW协同设计概念和技术的发展, 对带式输送机以及其他任务设计具有突破性作用。

参考文献

[1]魏晓鸣.协同设计技术研究综述[J].林业机械与木工设备, 2002, 12 (3) :3-6.

[2]顾寄南, 等.网络化制造技术[M].化工工业出版社, 北京, 2004.

[3]朱永梅, 王明强, 姜志林.基于网络的协同设计系统开发[J].机械科学与技术, 2001, 20 (1) :21-23.