CAD制图与应用开发课间实习指导书.docx
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CAD制图与应用开发课间实习指导书
《CAD制图与应用开发》课间实习指导书
编写：
陶国强
审校：
熊助国、官云兰、陈荣清
东华理工学院测量系
二零零三年十月
前言
CAD制图与应用开发课间实习是计算机基础课《CAD制图与应用开发》中的实验内容，通过本课程的学习，能使测绘工程专业学生熟悉CAD制图的基本技巧和软件开发的基本方法，了解“CAD的绘图功能、图形修改功能、尺寸标注功能、面域造型及三维造型等制图功能,图形生成,图形编辑的批量处理、AutoLISP语言的程序开发，AutoCAD数据库连接、测量数据的数据处理与应用等”，通过实习的全过程，学生能完成地形图绘制，数字化成图操作和利用AutoLISP语言编程等工作，和测绘专业紧密结合，重点在数字化成图中AutoCAD的具体应用及二次开发。
从而对《CAD工程制图与应用开发》的基本内容得到一次实际的应用，使所学知识进一步巩固、深化。
同时，在实际工作中，逐步培养学生计算机辅助制图、数字化成图与二次开发的能力。
本课间实习指导书共分五节，由陶国强编写与定稿，熊助国、官云兰、陈荣清老师审校。
该书适合于测绘工程、国土资源管理及地理信息系统三个专业使用，全书分为CAD制图部分与CAD二次开发两部分，书后给出了CAD图形编辑实例、三维绘图实例、AutoCAD数据库连接实例、二次开发实例和数字化成图实例。
由于时间仓促，书中错误难免，欢迎指正。
2003年10月
目录
第一部分：
AutoCAD制图
实习一绘图功能与图形编辑
实习二AutoCAD三维建模
第二部分：
AutoCAD二次开发与应用
实习三AutoLisp二次开发与应用——基本函数
实习四AutoLisp二次开发与应用——选择集操作
实习五AutoLisp二次开发与应用____数据库连接
附录
参考文献
1.AutoCAD数据库连接美ScottMcFarlane著罗阿理等译机械工业出版社2001.5
2.AutoLISP实用教程梁雪春等人民邮电出版社1998.9
3.AutoCADR14中文版实用教程崔洪斌等人民邮电出版社1998
4.AutoCAD2000三维建模技巧与范例谭荣伟清华大学出版社2000
第一部分AutoCAD制图
实习一绘图功能与图形编辑
一、实习目的
精确制图功能是AutoCAD的最大特点，熟悉AutoCAD的基本操作和运用其绘图功能是进行CAD工程制图的基础。
掌握AutoCAD强大的图形编辑修改操作，是制作数字化图形的必要手段。
通过本次实习，学生应该具备以下能力：
1、熟悉AutoCAD主界面；
2、掌握AutoCAD绘图工具及其操作；
3、熟悉图形对象的编辑与修改操作；
4、掌握AutoCAD的文字标注与编辑；
5、掌握AutoCAD绘图技巧与绘图设置。
二、实习器材
硬件：
计算机；
软件：
Windows2000；AutoCAD2000。
三、实习内容与步骤
1、AutoCAD主界面
启动AutoCAD2000中文版，进入图1—1所示的工作界面。
图1-1
AutoCAD2000中文版的工作界面主要由作图窗口、十字光标、下拉菜单、工具栏、状态栏、命令提示窗口、坐标系图标、屏幕菜单以及滚动条等组成。
2、AutoCAD绘图工具及其操作
AutoCAD2000中文版，用户有四种方法进行绘图：
方法1：
利用下拉菜单（见图1-2）可以完成AutoCAD的大部分绘图功能。
方法2：
利用工具栏（见图1-2），也可以完成AutoCAD的主要绘图功能。
方法3：
利用命令绘图（见图1-2），在命令提示窗口中输入绘图命令后回车，然后根据提示行的提示信息进行绘图操作。
方法4：
利用屏幕菜单栏（见图1-2），单击某一项即可弹出一子屏幕菜单，从中可选取相应的绘图命令。
图1-2
3、图形对象的编辑与修改操作
AutoCAD2000中文版提供了强大的图形对象修改功能，利用该功能或以提高绘图的效率与质量。
AutoCAD2000的图形对象的编辑与修改功能同其绘图功能一样有四种方法：
方法1：
通过命令实现修改；
方法2：
通过下拉菜单实现修改；
方法3：
利用工具栏实现修改；
方法4：
利用屏幕菜单实现修改。
如图1-3所示：
图1-3
利用四种图形修改方法，学生应熟练掌握图形对象的复制、删除、移动、镜像、旋转、缩放、修剪、延伸、拉伸、打断、偏移等编辑操作。
4、AutoCAD的文字标注与编辑；
图形绘制时，文字注记是图形属性表达的重要方式，如地形图中居民地名称的注记，机械制图中尺寸的标注等。
●用DTEXT命令标注文字
命令：
DTEXT回车
对正（J）/样式（S）/〈起点〉：
对正：
此选项用来确定所标注文字的排列方式。
样式：
确定标注文字时所使用的字体样式。
●用TEXT命令标注单行文字
命令：
TEXT回车
对正（J）/样式（S）/〈起点〉：
在此提示下可确定文字的排列形式和字体样式。
●定义字体样式
可以根据自己的需要定义字体样式，AutoCAD只有一个名为STANDARD的字体样式，可以利用命令定义字体样式。
命令：
STYLE
系统弹出对话框如图1-4所示：
定义字体样式步骤：
建立新的样式名，选择字体，确定字体的特征。
图1-4
5、AutoCAD绘图技巧与绘图设置
（1）AutoCAD提供了对象捕捉功能，在进行图形绘制和编辑过程中，利用该功能可以迅速、准确地捕捉某些点，从而提高了绘图与编辑效率。
可以在下拉菜单或工具栏中选择对象捕捉模式，如图1-5所示：
图1-5
（2）配置绘图环境
AutoCAD绘图环境的配置，可以在系统配置对话框中进行，在此对话框中，可以设定系统文件的搜索路径，优化AutoCAD的性能，设置AutoCAD的内外兼容性，设置AutoCAD的一般性，以及配置图形输出设备等。
（3）设置绘图单位
利用DDUNITS命令可以设置绘图的长度单位，如单位精度和角度单位。
实习二AutoCAD三维建模
一、实习目的
AutoCAD三维计算机建模功能，可以使人们领略到由其带来的真实性、实用性和趣味性的效果。
三维建模功能的最大优势在于可以将一种概要的框架式结构粗略地表达为设计示意图，并可以迅速转换为图像，给人以现实的模拟效果。
熟悉AutoCAD三维建模的方法与技巧是学习CAD制图的关键技术，随着城市三维建设的发展，可以利用城市二维平面图建立城市三维模型，为虚拟城市的建立提供便捷的思路。
通过本次实习，学生应该具备以下能力：
1、熟悉三维基本图形的绘制；
2、掌握由二维图形生成三维图形的方法；
3、熟悉三维图形的编辑与修改；
4、掌握三维实体图形的查询与外观美化；
5、掌握三维图形的输出。
二、实习器材
硬件：
计算机；
软件：
Windows2000；AutoCAD2000；3DSMAX。
三、实习内容与步骤
1、三维基本图形的绘制
任何复杂的空间图形，通常都是由一些规则的三维基本形体通过一定的方式组合而成的。
因此，掌握基本三维形体的绘制方法是创建复杂三维模型的有效途径。
学生应掌握空间点、线、面以及三维基本实体等图形的绘制方法。
●空间点的绘制
空间点是三维模型中最基本的组成单位。
方法1：
三维空间点可以由POINT命令完成，其绘制方法是在提示输入点的位置时，直接输入三维空间上点的坐标或者使用鼠标选择点的位置。
方法2：
使用绘图工具栏中的POINT按钮，直接输入三维空间上点的坐标或者使用鼠标选择点的位置。
了解与掌握与点相关的系统变量PDMODE和PDSIZE，变量PDMODE用于设置点的显示图案形式；变量PDSIZE用于控制图标的大小。
●空间直线与曲线的绘制
空间直线与空间曲线，是进行三维建模使用频率较高的基本形体单元。
在AutoCAD2000中可以方便的绘制三维直线、三维多义线与三维样条曲线等多种线形。
空间直线与曲线的绘制方法：
利用命令或绘图工具栏中的线形按钮均可，在提示输入点的位置时，直接输入点的三维坐标，三维直线与曲线绘制的命令如下：
三维直线：
LINE；
三维构造线：
XLINE；
三维射线：
RAY；
三维空间样条曲线：
SPLINE。
了解与掌握与三维实体关系的系统变量ISOLINES、DISPSILH和FACETRES，它们直接影响三维实体的表面光滑度。
其中变量ISOLINES用于设置三维实体以线框形式表示时其上的网格线总数；变量DISPSILH用于确定是否显示三维实体的轮廓线；变量FACETRES用于设置消隐或渲染三维实体，多边形网格的密度，设置FACETRES的数值越大，多边形的网格越密，三维实体消隐或渲染后的表面越光滑，但显示时需要花费的时间也越多。
●基本实体的生成
AutoCAD2000提供了直接生成长方体、圆锥体、楔形体、圆柱体和圆环体的命令。
了解与掌握基本实体的绘制方法。
方法1：
在命令行提示符下输入命令；
方法2：
打开绘图菜单中的实体子菜单，选择其中的实体子菜单；
方法3：
在实体工具条上选择实体按钮。
2、二维图形生成三维图形
AutoCAD2000提供了将二维平面图形通过一定的方式，如拉伸、旋转等，生成三维空间实体的功能，利用此功能极大的提高了创建三维模型的途径。
如在城市三维建模中，可以利用大比例地形图和外业调查数据在CAD中生成三维模型。
●放样拉伸生成三维实体（命令：
EXTRUDE）
了解与掌握从一些二维图形对象通过放样拉伸直接生成三维空间实体图形。
在进行拉伸过程中，不仅允许指定拉伸的高度，而且还可以使实体的截面沿着拉伸方向发生变化。
从而生成一些形状不规则的三维实体图形。
用于拉伸放样命令是EXTRUDE。
（注：
能够用于拉伸操作的二维图形应是封闭的，而拉伸的路径可以是封闭的，也可以是开放的，如直线、曲线和三维多义线等。
）
●旋转生成三维实体（命令：
REVOLVE）
了解与掌握将二维图形对象通过绕指定的轴线旋转，从而创建新的三维实体图形。
能够用于旋转的二维图形应是封闭的，如圆、椭圆、封闭的二维多义线、曲线和面域等。
（注：
当选择二维图形对象作为旋转轴时，二维图形只能是用线或二维多义线命令绘出的图形。
）
3、三维图形的编辑与修改
三维图形的绘制，经常要使用图形的编辑与修改功能来进行完善，AutoCAD2000提供了COPY、MOVE、ROTATE、SCALE、TRIM、EXTEND、DELETE和ERASE等修改命令，与二维图形编辑不同的是，在进行三维图形修改时，应与用户坐标系统UCS结合起来使用。
学生应掌握图形对象的基本编辑功能，还应掌握图形对象在三维空间中进行旋转（ROTATE3D）、镜像（MIRROR3D）、阵列（3DARRAY）与移动旋转对齐（ALIGN）操作。
4、三维实体图形的查询与外观美化
创建三维模型的目的在于能够清晰地表达出最终的设计效果。
由于在使用线框模型表示的三维图形中，所有的边和网格线都是可见的，因此在观察模型时难于判别视线方向，要清楚地看出模型的各个面的形状与位置，需要对线框模型进行消隐或美化处理。
学生应掌握利用HIDE命令隐藏所有不可见的轮廓线；利用SHADE命令在隐去所有的隐藏线的同时，对可见的表面进行平滑的颜色过渡处理，使其具有明暗的阴影效果；通过调节灯光、材质与场景等因素，可以利用RENDER命令真实地表达模型，使三维模型更加逼真，更为符合视觉效果。
5、三维图形的输出
三维模型绘制完成后，输出所创建的模型是三维建模工作最后一道工序，也是必不可少的工作。
三维图形的输出有多种方式，其中打印输出，转换成其他数据文件格式输出。
学生在实习的过程中，应掌握利用EXPORT命令输出其它格式文件。
如*.WMF、*.SAT、*.BMP、*.STL和*.3DS等，其中*.3DS文件是3DSMAX软件接受的文件格式；*.BMP是Photoshop图像处理软件可接受的文件格式；*.WMF是CorelDraw软件接受的文件格式。
建设物的三维造型及三维效果图如附录所示。
第二部分AutoCAD二次开发
实习三AutoCAD二次开发——基本函数
一、实习目的
AutoLISP语言是AutoCAD进行二次开发的重要工具。
AutoLISP语言是嵌入于AutoCAD内部，将LISP与AutoCAD相结合的产物。
使用AutoLISP可直接调用几乎全部AutoCAD命令。
AutoLISP语言既具备一般高级语言的基本结构和功能，又具有一般高级语言所没有的强大的图形处理功能。
通过AutoLISP语言编程的学习，和测绘专业的数字化成图相结合，编程实现野外采集的地形点数据展绘成图，熟悉AutoCAD菜单的建立方法。
重点掌握二次开发中的基本函数的使用方法。
通过本次实习，学生应该具备以下能力：
1、熟悉AutoLISP语言的数值函数、表处理函数和符号处理函数；
2、掌握GET类输入函数和文件处理函数；
3、编程实现野外采集的数据展绘成图。
二、实习器材
硬件：
计算机；
软件：
Windows2000；AutoCAD2000；Access2000；AutoLISP。
三、实习内容与步骤
1、数值函数、表处理函数和符号处理函数
（1）编程求用鼠标输入点坐标的平均X、Y坐标值，并在图上画圆，标出所有点的几何中心位置。
;;陶国强编2004年10月
（defunc:
average（/anpxyxnynxppoint）
（setqn（getint"请输入点的个数:
"））；GET类点输入函数
（setqa1）
（setqxn0）
（setqyn0）
（while（<=an）；循环
（setqp（getpoint"输入点:
"））；GET类点输入函数
（command"circle"p"5"）；画圆
（setqx（carp）y（cadrp））；表提取
（setqxn（+xnx））；求和
（setqyn（+yny））
（setqa（+a1））
）;while
（setqxp（/xnn））
（setqyp（/ynn））
（setqpointA（listXpYp0））；赋值
（command"circle"pointA"10"）；画圆
（setqe1（entlast））
（command"change"e1"""p""c"1""）
）;defun结束
程序运行结果如图3-1所示：
图3-1
（2）编程实现测量仪器野外采集的数据的展绘。
野外采集的数据一般为文本文件，如图3-2所示，每行数据格式唯一，分别为测量编号（或序号）、测量编码、X坐标、Y坐标、高程。
因此，通过编程，学生可以掌握AutoLISP的文件处理函数、文件输入输出函数、表处理函数、条件循环判断函数及函数处理函数的使用方法。
同测量数据处理相结合，体会用AutoLISP进行二次开发的具体应用。
;;陶国强编2004年10月
（defunc:
zd（/zdnamefflagstrdmxyhz）
（SETQname（getfiled"选择要展点的数据文件：
""e:
\\""dat"8））
（setqname（findfilename））
（if（/=name""）
（progn
（setqf（openname"r"））
（while（/=（setqstr（read-linef））nil）
（setqi（tgqarstr","））;取测量编号
（if（/=i0）
（setqNum（substrstr1（-i2））
str（substrstri）
）
（setqNumstr
str""
）
）
（if（/=i0）
（progn
（setqj1）
（while（=（substrNumj1）""）;去前面的空格
（setqj（+1j））
）
（setqNum（substrNumj））
）
）
（setqi（tgqarstr","））;取地物编码
（if（/=i0）
（setqpcode（substrstr1（-i2））
str（substrstri）
）
（setqpcodestr
str""
）
）
（if（/=i0）
（progn
（setqj1）
（while（=（substrpcodej1）""）;去除前面的空格
（setqj（+1j））
）
（setqpcode（substrpcodej））
）
）
（setqi（tgqarstr","））;取Y坐标
（if（/=i0）
（setqy（substrstr1（-i2））
str（substrstri）
）
（setqystr
str""
）
）
（if（/=ynil）
（setqy（atofy））
）
（setqi（tgqarstr","））;取x坐标
（if（/=i0）
（setqx（substrstr1（-i2））
str（substrstri）
）
（setqxstr
str""
）
）
（if（/=xnil）
（setqx（atofx））
）
（if（=ynil）
（progn
（if（/=Numnil）
（print（strcat"文件有"Num"个点.."））
）
nil
）
（progn
（if（=pcodenil）
（setqpcode""）
）
（if（=xnil）
（progn（alert"数据文件有错误,请检查数据格式......."）nil）
（listNumpcodeyx0）
）
）
）
（setqp（listxy0））
（command"style""romans"""1.20.85""""""""）
（command"insert""d:
/dbsource/point"p0.50.5""）
（command"text"p0Num）
）
（closef）
）
）
（princ）
）
;;;;;功能函数
（defuntgqar（strc/itemp）
（setqi0）
（if（/=str""）
（progn
（setqi1）
（setqtemp（substrstri1））
（while（and（/=temp""）（/=tempc））
（setqi（+1i））
（setqtemp（substrstri1））
）
（if（=temp""）
（setqi0）
（setqi（+1i））
）
）
）
i
）；enddefun
图3-2
程序运行结果如图3-3所示：
图3-3
实习四AutoLisp二次开发与应用——选择集操作
一、实习目的
选择集是实体的有序集合，它是利用选择集构造函数通过一定方式从图形中或图形数据库中选定多个实体构成。
选择集的构成便于图形对象的统一编辑与修改，在数字化成图软件的开发中，选择集操作是数据批量处理的重要内容。
通过实习，使学生掌握选择集的构成方法，了解构造选择集的操作函数及如何使用〈过滤表〉。
对话框可以方便而直观地实现程序设计的数据传输和信息传输，面向用户的对话框设计，可以为用户提供简单快捷的数据输入与输出窗口，因此，进行二次开发时，对话框的设计是软件开发成功与否的关键之一。
通过实习，学生可以掌握对话框设计过程及对话框的调用方法。
通过本次实习，学生应该具备以下能力：
1、熟悉选择集构造函数；
2、掌握选择集在图形编辑与修改中的具体应用；
3、熟悉对话框设计过程；
4、掌握对话框调用方法。
二、实习器材
硬件：
计算机；
软件：
Windows2000；AutoCAD2000；Access2000；AutoLISP。
三、实习内容与步骤
1、把数字化地形图中的高程注记构造成选择集，编程实现：
统一改变注记字体的大小。
;;陶国强编2004年10月
（defunC:
gcm（/ha1laxs0）
（setqs（getstring"\n空回车选目标/<输入图层名>:
"））
（if（=s""）
（setqs（ssget））;构造选择集
（setqs（ssget"x"（list（cons8s））））;构造所选图层选择集
）;endif
（setqa0）
（ifs
（progn
（setql（sslengths））;统计实体个数
（setqh（getdist"\n输入文字高度:
"））
（setqa1（cons40h））
（repeatl
（setqs0（entget（ssnamesa）））;获取第一个实体
（setqi（assoc'40s0））
（setqch（substa1is0））;修改实体高度
（entmodch）;接受修改后的实体数据,并在屏幕上显示
（setqa（1+a））
）;endprogn
）;endif
）;endif
）;enddefun
2、设计一个对话框，编程实现管线连接点三维模型的自动生成。
模型的自动生成技术是当前城市三维建模中的研究热点，通过模型参数的输入，自动生成三维模型可提高建模速度和效率。
（1）对话框设计
;;陶国强编2004年10月
makepiple:
dialog{
label="管点三维模型自动生成";
spacer;
:
column{
:
edit_box{
label="请输入管线类别：
三通（3）、四通（4）!
";
key="dd";
width=10;
}
:
edit_box{
label="主管管径（mm）";
key="d1";
width=10;
}
:
edit_box{
label="左管径（mm）";
key="d2";
width=10;
}
:
edit_box{
label="右管径（mm）";
key="d3";
width=10;
}
}
ok_cancel;
}
程序执行后对话框如图4-1所示：
图4-1
（2）主程序源代码
;;陶国强编2004年10月
;/r0rr1l1l2kx1x2p1p2p3p4y4e1e2e3e4
（defunmake3d（）;子程
（setqf（open"para.dat""r"））
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