计算机绘图讲义.docx
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计算机绘图讲义
计算机绘图
环境科学专业适用
化学化工与食品安全学院
环境系
第一章CAD在环境工程设计中的应用
一、工艺流程图的绘制
二、平立面布置图的绘制
三、管段图的绘制
四、设备零件图的绘制
第二章基本概念与基本操作
§2-1AutoCAD简介
一、AutoCAD发展历史
AutoCAD是由美国Autodesk公司开发的专门用于计算机绘图设计工作的通用CAD（ComputerAidedDesign，计算机辅助设计）软件包，是当今各种设计领域广泛使用的现代化绘图工具。
该软件自1982年11月首次推出R1.0版本（在美国拉斯维加斯LasVegas举行的COMDEX展览会上正式发布，原名MicroCAD，目的是给孩子和学生提供一个进行手工画图的微机工具。
）以来，由于其简单易学、精确无误等优点而一直深受工程设计人员的青睐。
此后Autodesk公司不断推出AutoCAD的新版本。
从AutoCADR1.0到AutoCADR14.0，从AutoCAD2000、AutoCAD2002，一直发展到今天的AutoCAD2006。
在其功能不断完善和增加的同时，软件体积也随之迅速增加，由最初的几兆、几十兆发展到今天的几百兆，对电脑的要求也越来越高。
该软件发展到AutoCADR14.0和AutoCAD2000后已经比较完善，完全可以胜任一般化工图样的绘制工作。
AutoCAD2004的功能又有了进一步的扩充。
它具有强大的绘图功能，不但能够用来绘制一般的二维工程图，而且能够进行三维实体造型，生成具有三维真实感的图形。
另外AutoCAD2004还可以进行二次开发，从而形成更为广阔的应用领域。
用AutoCAD绘图，可以采用人机对话方式，也可以采用编程方式。
AutoCAD适用面广，易学易用，是一般设计人员喜欢的CAD软件之一，在国内外应用十分广泛，主要应用于
机械、建筑、电子、航天、造船、石油化工、土木工程、冶金、地质、农业气象、纺织、轻工、商业等领域。
表1-1AutoCAD各版本的发布时间及发展概况
版本
发布时间
发展概况
V1.0（R1）
1982.11
首次推出
V1.3（R2）
1983.4
增加尺寸标注功能
V1.3（R3）
1983.8
增加系统配置工具及对大型绘图机的支持
V1.4（R4）
1983.10
增加ARRAY命令及模式/坐标状态行
V2.0（R5）
1984.10
增加属性功能
V2.1（R6）
1985.5
增加原型图及三维功能、增加AutoLISP语言（2.18版）
V2.5（R7）
1986.6
增加还上下文敏感帮助，允许输出图形到文件
V2.6（R8）
1987.4
增加三维线、三维面对象
R9
1987.9
改善用户界面，提供了下拉菜单、对话框，可以绘制样条曲线
R10
1988.10
增加三维绘图功能与增加句柄功能
R11
1990.10
增加图纸空间、标注样式、扩展实体数据、实体造型功能；提供修复工具、ADS二次开发工具、网络支持
R12
1992.6
用户界面做了重大修改，增加夹点编辑功能、渲染功能
R13
1994.11
采用面向对象的程序设计，提供了全新的尺寸标注命令、多行文本编辑器（MTEXT）以及ARX二次开发工具
R14
1997.6
采用HEIDI图形子系统，改进多行文本编辑器，集成Internet功能
R14（中文版）
1998.4
Autodesk公司推出的第一个使用简体中文语言的版本
续表1-1AutoCAD各版本的发布时间及发展概况
版本
发布时间
发展概况
2000
1999.3
提供了多文档设计环境，AutoCAD设计中心特性管理窗口等一系列新特性
2000i
2000.9
提供了在Internet上的设计工具，可以进行电子传递、网上发布等提高效率的工作
2002
2001.6
主要在数据交换、CAD标准以及属性提取等方面进行了加强
2004中文版
2003.4
提供了网络协同、数字签名、工具选项板、文字格式等新特性，并去掉了“今日”等实用性不强的功能
2006
2005.3
注释图形、在位编辑文字、创建编号和项目符号列表、改变标注线型、分配固定长度的尺寸界线、标注弧长、标注大圆弧曲线、翻转标注箭头、指定展开长度、提取块属性数据到表格中、执行表格数据的计算
2006中文版
2005.4
二、AutoCAD2004中文版特点
AutoCAD2004是一体化、功能丰富、面向未来的设计软件。
在AutoCAD2004的技术平台框架上，充分考虑到易用性、数据共享和网络化协同，通过创新的智能化设计环境，构成了一个轻松易用的设计环境，使用户能够将精力集中于设计而不是软件本身。
相对于以前的版本，AutoCAD2004中文版的新特性集中在以下3个方面。
1.提高工作效率方面
体现在对文件处理、用户界面等方面的改进，通过界面易用性调整，提高设计人员的生产力，使设计活动更加舒适、方便、享受。
⑴在文件性能方面的改进。
同AutoCAD2002相比，用户现在可以借助AutodeskExpressViewer等浏览器直接在资源管理器预览图形，不必每次都进入AutoCAD环境。
打开文件速度提高33%，保存文件速度提高66%，压缩后的DWG文件减少52%，占用服务器磁盘空间减少了40%～60%。
移植工具可以实现2004格式文件与老版本文件之间的格式转换，并提供本地化语言版本。
此外，AutoCAD2004可以顺利地实现同业界标准工具SMS、WindowsAdvertising等的兼容。
⑵在界面方面的改进。
AutoCAD2004提供了气泡式通知工具，可以随时监视相关文件状态，并提示用户更新。
可以进行一些工具的自动隐藏、透明处理、绘图空间扩展，从而有效利用屏幕空间。
提供新的“工具选项板”工具增强渲染效果。
另外，在设计中心增加了联机设计中心，可以直接在线连接到一些Autodesk标准库中。
⑶外部参照管理的改进。
在AutoCAD2004中，利用Xopen命令可以编辑和在位编辑外部参照，并可以随时获得外部参照更新通知。
另外，外部参照管理器可以接受相对路径和绝对路径，并管理所有嵌套参照。
⑷多行文本编辑的改进。
AutoCAD的文字格式工具不但在形式上发生了变化，更加逼近Word等的工具显示，而且在功能上提供了段落和缩进、设置制表位、无边界在位编辑器，可以显示样例文字，支持RTF格式。
⑸提供了演示工具。
AutoCAD2004可以支持真彩色及配色系统，支持打印渲染及着色视口，渐变填充提供先进的演示功能，而以前则需要将文件输出到Photoshop等专业软件中进行渲染处理，如果原文件变化又需要重新处理。
2.共享数据方面
为了改进设计人员与供应商、客户间的关系，AutoCAD2004在数据处理、数据安全性等方面进行了增强。
根据Autodesk公司的调查结果看，目前CAD用户共享数据的方式主要为内部网络、电子邮件、纸面文件、FTP、在线项目管理等。
其中，电子邮件和纸面文件方式最为普遍。
针对这种情况，在AutoCAD2004中，用户可以通过DWG、DWF两种格式共享数据，可以通过AutodeskExpressViewer工具查看DWF文件而不用担心被更改，并且可以实现非AutoCAD环境的文件浏览。
通过AutoCAD2004的“网上发布”和“发布”功能，可以实现多页图形的处理，从而控制导出文件的品质即保真性，保证电子文档与纸面数据的一致性。
另外，用户可以设置密码及加密类型，通过数字签名保证图形文件的原始性，并保证签字者对文件的责任。
3.有效管理方面
AutoCAD2004为了提升用户的CAD系统管理能力，在安装和使用两个方面进行了增强。
现在的AutoCAD用户可以通过多种方式进行管理，包括简单网络安装管理，包括版本并存、服务器设置等；浮动授权管理，主要是授权外借；简单管理，包括软件资产管理和CAD管理员控制工具。
例如，可以通过许可证转移方式实现移动办公等。
在AutoCAD2004中，新增的CAD标准可以用插入模块选择需检查的项目，并获取实时标准检查通知。
通过CAD管理员工具管理软件，可以控制程序使用，安装脚本向导。
并且，用户可以利用通信中心及时获得产品更新信息、文件支持信息以及最新相关文章提示。
三、AutoCAD2004运行环境
由于充分考虑到当前计算机软硬件发展的现状，所以AutoCAD2004对软件系统和硬件系统都提出了较以往版本更高的要求。
1.软件系统要求
AutoCAD2004的软件系统要求如下：
⑴操作系统：
MicrosoftWindowsXPProfessional、Home或TabletPC版本、Windows2000或WindowsNT4.0（SP6a或更高版本）。
⑵网络协议：
如果在网络上安装AutoCAD2004，要求计算机必须装有相应的TCP/IP或EX协议。
⑶Web浏览器：
MicrosoftInternetExplorer6.0。
如果IE的版本低于6.0，则在安装过程中将自动安装并重新启动计算机。
2.硬件系统要求
AutoCAD2004的硬件系统要求如下：
⑴处理器：
PentiumIII或更高版本，主频最低为500MHz，推荐使用800MHz。
⑵内存：
256MB（最低）。
⑶显示器：
1024×768VGA，真色彩（最低）。
⑷硬盘：
安装空间需要300MB。
⑸定点设备：
鼠标、跟踪球或其他设备。
⑹CD-ROM驱动器：
由于只是在安装中使用，所以可以任意速度。
⑺可选硬件：
openGL兼容的三维显卡。
⑻绘图仪和打印机。
除了可以使用常用打印机进行打印外，AutoCAD2004出图体系结构基于HeidiDeviceInterface（HDI），对绘图仪的要求有所提高。
四、AutoCAD2004的安装及工作界面
1．AutoCAD2004的安装
以WindowsXP为平台讲解AutoCAD2004的安装过程。
2．AutoCAD2004的工作界面
主要包括标题条、菜单、工具栏、状态栏、图形窗口、命令行、十字光标、选项板等，另外还包括文本窗口等特殊元素。
⑴标题条
屏幕顶部是标题栏，显示了软件名称，后面紧接着的是当前打开的文件名。
若是刚启动AutoCAD2004，还没有打开任何图形文件，则显示Drawing1。
在标题栏左侧是Windows标准的应用程序控制按钮，单击它，将出现控制下拉菜单。
在标题栏的右侧有3个按钮，分别为窗口最小化按钮、还原或最大化按钮、关闭应用程序按钮。
标题条相当于图纸档案名称。
⑵菜单
菜单是Windows程序的标准用户界面元素，它用于启动命令或设置程序选项，AutoCAD2004的菜单包括菜单栏、屏幕菜单和光标菜单。
①下拉菜单。
标题栏下面是菜单栏。
它提供了AutoCAD2004所有的菜单文件，用户只要单击任意主菜单，便可以得到它的子菜单。
每个菜单项基本上都有相应的命令与其相对应，用户可以通过3种方式使用下拉菜单：
1）鼠标操作。
将光标移到菜单上并单击，打开下拉菜单，选择所需要的菜单项。
2）热键操作。
AutoCAD2004为菜单栏中的菜单选项设置了相应热键，这些热键用下划线标出，如“文件（F）“。
要打开某一下拉菜单，可以先按住Alt键，然后按下热键字母F即可。
当下拉菜单打开后，可直接键入热键字母选中相应选项。
热键字母不区分大小写。
3）快捷键操作。
为了加快操作、提高工作效率，有些菜单项提供了快捷键方式。
这些快捷键标在菜单项的右侧，如Ctrl+C对应于“编辑”菜单中的“复制”选项。
除了前面的菜单项形式外，还有下面3种方式的菜单：
1）菜单选项后边有“…”符号，当选中该选项后会显示对话框，让用户做进一步选择。
2）菜单选项右边出现“▲”符号，表明该选项包含一个子菜单，在子菜单中有更详细的选项组。
3）菜单选项为灰色，表明在当前条件下此项功能不能使用。
打开下拉菜单后，如果不选择任何菜单选项就想关闭下拉菜单并返回到绘图状态，可按两次Esc键，或用鼠标单击AutoCAD2004窗口的其他部分。
AutoCAD2004的菜单栏包括“文件”、“编辑”、“视图”、“插入”、“格式”、“工具”、“绘图”、“标注”、“修改”、“窗口”和“帮助”等11个菜单项。
②屏幕菜单。
在AutoCAD2004中，为了照顾以前使用DOS版用户的习惯，保留了屏幕菜单，它的功能与下拉菜单功能类似。
用户可以用“工具”菜单中的“选项”对话框内“显示”选项卡随时打开或关闭屏幕菜单，该菜单可以停靠在绘图窗口右侧，用户也可以用鼠标将其拖动到AutoCAD窗口中的任意位置。
由于它的局限性，所以在此不再赘述，也不推荐用户使用该方式。
③快捷菜单。
AutoCAD2004提供的快捷菜单（右键菜单）方式，在没有选取实体时，图形区域内的右键菜单提供最基本的CAD和编辑命令。
用户若在命令执行中，则显示该命令的所有选项；若选中实体，则显示显示该选取对象的编辑命令；若在工具栏或状态行，则显示相应的命令和对话框。
⑶工具栏
为了方便使用，AutoCAD2004把一些常用的菜单命令，按照一定的标准分类，以工具栏的方式组织在一起，使用户单击某一个按钮就可以完成单击若干次菜单才能完成的操作，提高了工作效率。
AutoCAD2004提供了29个工具栏。
在工具栏的位置方面，将“修改”工具栏放在了图形窗口的右侧。
一般情况下在菜单栏下显示“标准”、“对象特性”、“样式”、“图层”4个工具栏。
另外，在窗口左侧显示“绘图”工具栏，在窗口右侧显示“修改”工具栏。
工具栏由若干按钮组成，单击某按钮便可完成相应的操作。
如果不知道工具栏中按钮作用，可以使用工具栏按钮的提示功能：
把鼠标指针指向某按钮，并稍作停留，按钮右下方会显示该按钮的名称，并且在状态行中给出该按钮的功能描述及对应命令。
这为不太熟悉AutoCAD2004的用户提供了很大的方便。
相对以前的版本来说，工具栏按钮的外观大都进行了改变，而且，工具栏中的缺省显示按钮也进行了适当调整，例如，在“绘图”工具栏中取消了构造线的缺省显示。
将“图层”工具栏从原来的“对象特性”工具栏中单独调整出来，而且增加了“绘图顺序”和“样式”工具栏。
根据工具栏的显示方式，AutoCAD2004的工具栏可分为3种：
即固定工具栏、浮动工具栏和弹出式工具栏。
①固定工具栏。
固定工具栏是指位于AutoCAD2004窗口四周的工具栏。
其表现为工具栏的上部或左部有两条突起的线条。
当拖动工具栏的非按钮区域到别的位置时，固定工具栏便称为浮动工具栏。
②浮动工具栏。
浮动工具栏指位于非固定工具栏区域的工具栏。
浮动工具栏的形状与Windows的窗口类似，有标题栏和关闭按钮，拖动标题栏就可以移动浮动工具栏的位置，拖动其边框就可以改变浮动工具栏的形状。
虽然可以改变浮动工具栏的形状，但按钮大小却不能任意调整。
将浮动工具栏拖动到固定工具栏区域，它就变成固定工具栏。
③弹出式工具栏。
弹出式工具栏是对AutoCAD2004工具栏的扩展。
如果某工具栏按钮的右下角有一个三角标记，单击该按钮并按住鼠标左键不放，就可以弹出一个新的工具栏，称为弹出式工具栏。
弹出式工具栏的使用方法与下拉式菜单子菜单的使用类似。
工具栏就相当于制图人员的工具箱，里面放置了各种常用工具。
⑷状态栏
状态栏位于AutoCAD2004窗口的底部，它显示了用户的工作状态或相关信息，可以随时给用户进行提示。
用户在开始使用时往往注意不到状态栏的显示，使用一段将光标置于绘图区域中，在状态栏左边的坐标显示区域将显示当前光标的坐标值，它有助于光标的定位。
当用户将光标指向菜单选项或者工具栏上的按钮时，状态栏将显示相应菜单项或按钮的功能提示。
状态栏中间的8个按钮指示并控制用户的不同工作状态。
按钮有两种显示状态：
突出和凹下。
按钮凹下表示相应的设置处于打开状态。
例如，单击“栅格”按钮使其凹下，在AutoCAD2004的绘图区将显示出栅格，否则不显示栅格。
状态栏右侧的按钮对用户图形文件中的一些更改等进行在线或临时提示，它们是以气泡式通知形式出现的。
例如，当前图形文件中有的外部参照文件已经更改，这时将出现一个气泡来通知该文件已修改，并提示用户是否接受修改。
另外，新增加的通信中心气泡将随时通知用户一些来自Autodesk网站的最新相关文章等内容。
⑸绘图区
AutoCAD2004界面上最大的空白窗口便是绘图区，亦称视图窗口，它是用户用来绘图的地方。
在AutoCAD视窗中有十字光标、用户坐标系等。
十字光标即为AutoCAD在图形窗口中显示的绘图光标，它主要用于绘图时点的定位和对象的选择，因此具有两种显示状态。
绘图区相当于制图人员的绘图板。
在视图窗口右边和下面有两个滚动条，用户可利用它进行视图的上下或左右移动，观察图纸的任意部位。
在AutoCAD2004视窗的左下角是图纸空间与模型空间的切换按钮，用户可在这两种模式之间切换。
⑹命令行窗口
使用命令行绘图是比较典型的绘图方式，命令的输入在命令行窗口完成。
AutoCAD2004的命令行窗口位于绘图窗口的下方状态栏的上面，是一个水平方向较长的小窗口。
命令行窗口是用户与AutoCAD2004进行交互的地方，用户输入的信息显示在这里，系统出现的信息也显示在这里。
命令行窗口的大小是可以进行调整的。
当用户把鼠标指针放在除左边框外的其他边框上时，指针变为双向箭头，拖动它就可以调整命令行窗口的大小。
其位置也是可以变化的，用鼠标在命令行窗口框处按下并拖动鼠标，就可将其放到其他位置，如果放置在图形窗口中，就会使其变成浮动状态。
如果靠近图形窗口，则变为其他固定状态。
命令行不但是命令选择的地方，也是具体输入参数的地方。
菜单和工具栏中各命令的参数输入大部分也是从这里输入的。
⑺文本窗口
所谓文本窗口可以看作是扩大了的命令行窗口。
命令行窗口比较小，不能显示太多的信息，要想看到比较多的信息，可以打开文本窗口。
默认情况下，文本窗口是隐藏的，用户可以通过“视图”菜单“显示”下的“文本窗口”选项来打开它，也可以直接按F2键显示或隐藏文本窗口。
在文本窗口中将显示当前文件所有操作信息。
§2-2AutoCAD2004基本操作
一、建立新图形文件
1.启动方式
下拉菜单：
文件→新建
工具栏：
标准工具栏→新建
命令：
NEW或QNEW
系统将弹出对话框。
在这个对话框中，用户可以选择系统提供的样板文件作基础创建图形，也可以按照不同的单位制度从空白文档开始创建。
另外，用户还可以随时利用其他图形为基础开始创建。
2.创建新图形
⑴利用样板创建图形
AutoCAD2004的样板文件就是图形文件，其根据绘图时要用到的标准设置，预先用图形文件格式存储文件，扩展名为.dwt，而AutoCAD2004中的图形文件扩展名为.dwg，这样可以保护样板文件不会被用户改变。
样板列表框中列出了AutoCAD2004的Template文件夹下的所有样板。
AutoCAD2004包含空白样板、ANSI样板、GB样板、JIS样板、DIN样板和ISO样板。
这样可以免去用户很多麻烦。
例如，如果经常绘制国标AO图，可以选择Gb_aO开头的样板，它提供了相关图框以及标题栏。
样板所在默认目录可以修改，选择“选项”对话框的“文件”选项卡上的“图形样板设置”来指定即可。
选取某一样板后，“预览”框中将显示该样板中的内容。
选好样板文件后单击“打开”按钮，AutoCAD自动将所选样板文件中的设置及图形对象传递到新图中。
如果列表框中没有列出需要的样板，可以单击“搜索”下拉按钮选择样板目录即可。
⑵从空白样板开始创建
在样板列表中包含两个空白样板，分别为acad.dwt与acadiso.dwt。
这两个样板不包含图框和标题栏。
Acad.dwt样板为英制，图形边界（绘图界限）缺省设置成12×9英寸。
Acadiso.dwt样板为公制，图形边界缺省设置成429×297毫米。
用户也可以从“打开”下拉按钮中选取无样板开始创建，分别选取英制或公制即可。
二、打开图形
很多情况下，用户需要打开一个已经存在的图形进行编辑。
基本的启动方式有两种：
完全打开和局部打开。
由于局部打开比较特殊，这里不讲解。
·菜单：
文件→打开
·工具栏：
标准工具栏→打开
·命令行：
OPEN
OPEN命令执行后，弹出“选择文件”对话框。
1.选择初始视图
如果图形包含多个命名视图，选择该复选框，则在打开图形时显示指定的视图。
单击“打开”按钮，系统将弹出对话框，从中选择一个视图后，将显示该视图。
2.以只读方式打开文件
“打开”下拉菜单。
选择“以只读方式打开”选项，则图形文件将以只读方式打开。
用户可以对该文件进行编辑修改，但只能另存为其他文件名。
只读打开方式可以有效保护图形文件被意外改动。
说明：
使用“选择文件”对话框，用户可以一次打开一个图形，也可以一次打开多个图形。
如果要选择多个图形，在选择文件时只需同时按住Ctrl键即可。
三、保存图形
1.使用SAVE命令
命令行：
SAVE
SAVE命令以图形的当前文件名或新文件名保存图形，每次执行SAVE命令均显示“图形另存为”对话框。
SAVE命令只能在命令行调用。
2.使用QSAVE命令
·菜单:
文件→保存
·工具栏:
标准工具栏→保存
·命令行:
QSAVE
如果在执行QSAVE命令之前还没有保存过当前编辑图形，则AutoCAD会弹出“图形另存为”对话框；否则QSAVE命令以前的文件名直接保存图形。
3.使用SAVEAS命令
·菜单:
文件→另存为
·命令行:
SAVEAS
SAVEAS命令功能类似于SAVE命令。
这3个命令均使用“图形另存为”对话框。
在该对话框中，在“保存于”下拉列表框指定文件要保存的位置，在“文件名”编辑框输入文件名，在“文件类型”下拉列表框选择需要的文件类型。
AutoCAD2004可以将图形保存成“AutoCAD2004图形”、“AutoCAD2000/LT2000图形”等7种类型的文件。
单击“保存”按钮，完成文件保存。
四、退出AutoCAD2004
⑴菜单：
文件→退出
⑵命令行：
QUIT或EXIT
⑶快捷键：
CTRL+Q
第三章绘图基本命令
§3-1点
在用户绘制图形的过程中，点对象是很有用的，例如可以将点作为要捕捉和要偏移对象的节点或参考点。
AutoCAD提供了3种画点方法，分别使用POINT、DIVIDE和MEASURE命令。
用户可以根据屏幕大小或绝对单位来设置点样式及其大小，AutoCAD将点的大小和形式保存在系统变量PDSIZE、PDMODE以及PDTYPE中。
一、设置点的样式及大小
在AutoCAD中绘图前，首先需要知道要画什么样的点，点有多大。
用户可以根据需要在“点样式”对话框中选择点对象的样式和大小。
1．启动
·菜单：
格式→点样式
·命令行：
DDPTYPE
2．选择点的样式和大小
DDPTYPE命令执行后，AutoCAD显示“点样式”对话框。
该对话框中显示出所提供的点样式以及当前正在使用的点样式，用户可以根据需要选择。
在“点样式”中，可以设置点在绘制时的大小。
点的大小既可以按照相对于屏幕大小来设置，即点的大小随显示窗口的变化而变化，也可以按绝对绘图单位来设置。
设置完成后，单击“确定”按钮关闭“点样式”对话框并结束操作。
3．说明
⑴系统变量PDMODE用来保存用户设置的点样式，因此可以直接修改它的值来设置点的样式。
修改PDMODE系统变量时，屏幕显示如下提示：
·命令：
PDMODE
·输入变量PDM
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