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计算机图形学与CAD技术作业1-10 作业1 一:选择题 CAD系统的选型原则有：（） A) 具有专业应用足够的系统功能； B) 软件系统具有良好的用户界面； C）具有良好的二次开发接口； D）硬件系统要支持并行计算机。 1.ABC 二:简答题 1：针对当前CAD应用中面临的产品信息共享、知识重用及协同开发等方面的问题，今后CAD发展趋势是什么？ 答：1、该CAD是否能满足你所从事行业的需要 2、在职人员是否会使用或较快接受该软件 3、该CAD是否能方便的与客户交换资料 4、该CAD的设计效率以及是否符合该国工程师的使用习 惯 5、该CAD的授权价格 2：CAD软件系统的规划选型中，需要考虑哪些因素？ 1,该CAD是否能满足你所从事行业的需要； 2,在职人员是否会使用或较快接受该软件； 3,该CAD是否能方便的与客户交换资料； 4,该CAD的设计效率以及是否符合该国工程师的使用习惯； 5,该CAD的受权价格。 1、“量力而行”：以“即时可用、随时扩展”系统集成原理，充分考虑企业未来信息需求变化和未来CAD技术发展的趋势，在系统目标上先低后高，在实施范围上先少后多，在基础管理上先易后难，在资金投入上先少后多，可以先选择一些有发展前途的较低档次的软硬件，经过一段时间的应用，再向高档次发展，千万不能搞超前消费，浪费投资。这样做可以减少企业的投资风险，逐步产生效益，使企业引进CAD技术真正做到长远规划，分步实施，步步为“赢”。 2、尽量选择“适合国情”的产品：符合中国国情的CAD软件有二大特征： ①功能强大，价格合理； ②采用国际标准，但符合中国企业特色应用和工程师的使用习惯。 3、要注意“统一平台和具体应用，保护投资”。CAD软件系统其实包括两个方面：平台软件和应用软件。在一个企业中，同一档次的软件品种不能搞“百花齐放”，因为每一种软件虽然都提供数据交换功能，但不同软件进行数据交换会造成很大的数据丢失（如尺寸、汉字标注等），而更重要的是不同软件的设计风格不同，操作流程各异，这造成了工程师设计效率的降低和系统维护的不便。因此，最好只选择一种。 3：三维CAD系统组成分为几层？每层的功能是？ CAD系统一般分为二维CAD和三维CAD系统。二维CAD系统一般将产品和工程设计图纸看成是“点、线、圆、弧、文本……”等几何元素的集合，系统内表达的任何设计都变成了几何图形，所依赖的数学模型是几何模型，系统记录了这些图素的几何特征。二维CAD系统一般由图形的输入与编辑、硬件接口、数据接口和二次开发工具等几部分组成。 三维CAD系统的核心是产品的三维模型。三维模型是在计算机中将产品的实际形状表示成为三维的模型，模型中包括了产品几何结构的有关点、线、面、体的各种信息。计算机三维模型的描述经历了从线框模型、表面模型到实体模型的发展，所表达的几何体信息越来越完整和准确，能解决“设计”的范围越广。其中，线框模型只是用几何体的棱线表示几何体的外形，就如同用线架搭出的形状一样，模型中没有表面、体积等信息。表面模型是利用几何形状的外表面构造模型，就如同在线框模型上蒙了一层外皮，使几何形状具有了一定的轮廓，可以产生诸如阴影、消隐等效果，但模型中缺乏几何形状体积的概念， 如同一个几何体的空壳。几何模型发展到实体模型阶段，封闭的几何表面构成了一定的体积，形成了几何形状的体的概念，如同在几何体的中间填充了一定的物质，使之具有了如重量、密度等特性，且可以检查两个几何体的碰撞和干涉等。 4. 分析你所熟悉的一种CAD系统(如AutoCAD，ＵＧ，　Solidworks等)的特点。 答：Solidworks系统操作简单方便，界面人性化，适合应用机械设备行业的设计。 作业2 zAxisxy z Axis x y A B C O 求形体绕轴CB旋转90°的变换矩阵。 2、阶梯轴轴肩圆角过渡处的有效应力集中系数Ka与?B及r/d等有关。根据下表，按双线性插值计算求?B＝630MPa，r/d＝0.04时Ka的值。（8分） ?B Ka r/d 600 700 800 0．03 1．67 1．71 1．76 0．05 1．64 1．69 1．73 0．1 1．50 1．55 1．61 3 简答：与B样条表示方法相比，NURBS表示的优点是什么 由于NURBS曲面与B样条曲面采用相同的基函数，因此NURBS曲面具有B样条曲面相同的性质，除此之外，由于全因子的作用，使NURBS曲面有更大的灵活性，且表达能力大大加强，NURBS曲面能统一表达二次曲面、B样条曲面和Bezier曲面等。 作业3 1、试推导三次Bezier曲线的一阶几何连续的拼接条件 2、计算由控制点P0（0，0，0）、P1（20，40，0）、P2（60，50