機械制圖多媒體課件中圖形插入方法研究

馮冬菊 徐占國

1 大連理工大學機械工程學院 遼寧大連 116024 2 大連理工大學電子信息與電氣工程學部 遼寧大連 116024

機械制圖多媒體課件中圖形插入方法研究

馮冬菊1徐占國2

1 大連理工大學機械工程學院 遼寧大連 116024 2 大連理工大學電子信息與電氣工程學部 遼寧大連 116024

使用AutoCAD和Inventor等繪圖軟件能夠方便地繪制復雜的二維圖樣和創(chuàng)建三維立體模型，將其插入PowerPoint中制作多媒體課件，可以增強教學效果。詳細介紹在PowerPoint演示文檔中插入平面圖形和立體模型的各種方法，比較不同方法的優(yōu)缺點，為制作PowerPoint多媒體課件提供參考。

機械制圖；多媒體課件；PowerPoint；Inventor；AutoCAD

目前，在機械制圖課堂教學中，廣泛地使用PowerPoint制作多媒體課件[1-2]。由于PowerPoint本身的繪圖功能十分有限，對一些復雜的機械圖樣很難繪制，因此影響了多媒體教學效果。

AutoCAD軟件具有完善的圖形繪制和編輯功能，可以進行多種圖形格式的轉(zhuǎn)換，有較強的數(shù)據(jù)交換能力。通過交互菜單或命令行方式便可以進行各種復雜工程圖樣的繪制。雖然AutoCAD在二維繪圖方面功能強大，但其三維繪圖功能略顯不足。而同是Autodesk公司的Inventor三維造型軟件正好可以彌補其不足。Inventor是一款三維可視化設計軟件，它提供了一套全面、集成的設計工具，可方便地用于機械零部件的三維實體設計，并生成復雜機械圖樣的二維工程圖及三維立體圖，還可以保存為DWG格式與AutoCAD軟件間進行數(shù)據(jù)交換[3-6]。

利用AutoCAD、Inventor以及其他三維造型軟件繪制二維圖形或者創(chuàng)建三維立體模型，并將其插入PowerPoint軟件中，制作多媒體演示課件，演示動態(tài)作圖過程以及對三維立體模型進行旋轉(zhuǎn)、放縮和移動等操作，全方位地展示物體各部分結構，可以使學生印象深刻，增強教學效果。本文介紹一些將圖形插入PowerPoint的方法以及使用體會，為制作PowerPoint多媒體制圖課件提供參考。

1 PowerPoint中插入平面圖形

1.1 先虛擬打印成PDF文件，再轉(zhuǎn)成jpg文件插入PowerPoint

1）使用AutoCAD或Inventor等繪圖軟件繪制好圖形，在“文件/頁面設置管理器”中選擇虛擬打印機Adobe PDF，并根據(jù)需要設定打印樣式為單色打印（monochrome.ctb）或彩色打印，設置好打印范圍和比例等其他參數(shù)，先將所繪圖形打印為PDF文件。

2）打開PDF文件，選擇“文件/另存為”，在彈出的對話框中選擇文件類型為jpg文件，并設置其分辨率，將其另存為jpg格式文件。

3）在PowerPoint中點擊“插入/圖片/來自文件”，選中jpg圖形文件，即 可完成圖形的插入。再利用圖片剪裁工具剪掉圖片周圍多余區(qū)域。

這種方法操作比較簡單，插入圖形效果最好，圖線清晰無齒痕，需要安裝Adobe Acrobat Professional軟件。在保存jpg文件時，分辨率設置越高，圖片越清晰，但圖片文件越大。還可選中圖片，右擊“設置圖片格式/圖片/壓縮圖片”進行壓縮處理。以上所插圖形是整個圖片，圖線不能分編輯。在PDF文件中直接利用快照工具框選所需圖形，通過復制、粘貼也可插入圖形，但圖片效果會有所減弱。

1.2 直接在繪圖軟件中復制圖形，粘貼入PowerPoint文件

在AutoCAD等繪圖軟件中選中要插入的圖形，直接復制、粘貼到PowerPoint文件，這種方法插入的是嵌入的矢量圖形，雙擊圖形可以直接進入CAD軟件編輯，也可以右擊鼠標，點擊“取消組合”，按照提示先將其轉(zhuǎn)換為Microsoft Office圖形對象，然后再分開編輯每條圖線，設置圖線線寬和顏色，并為每條圖線設置動畫，從而實現(xiàn)詳細作圖過程演示。

1.3 通過第三方軟件BetterWMF來完成圖形插入

BetterWMF是一款可以將AutoCAD中的DWG圖形拷貝到PowerPoint的軟件[7-8]。它的獨特之處是在拷貝時可以自動去除CAD的黑色背景并具有自動修剪圖形的空白邊緣、自動填充顏色、自動將DWG格式的圖形文件轉(zhuǎn)變?yōu)閃MF圖像格式的功能。另外，它還能對圖形進行縮放、旋轉(zhuǎn)，并能根據(jù)需要對線條的寬度和顏色進行設置。

1.4 PowerPoint中插入DWF圖形文件

DWF是由Autodesk開發(fā)的一種網(wǎng)絡圖形文件，采用矢量壓縮格式，文件小，文件打開和傳遞更加快速。它支持圖形文件的實時移動和縮放，并支持控制圖層、超級鏈接、背景顏色、距離測量、線寬、比例等圖形特性。使用者可以查看、標記和打印DWF圖形，但不能修改原始圖形，是一種不可編輯的安全的文件格式，可以在AutoCAD中創(chuàng)建DWF文件，然后再將其插入到PowerPoint文件中，下面是具體步驟。

1）使用ePlot創(chuàng)建DWF文件。AutoCAD系統(tǒng)提供一種稱為“ePlot”的方法來打印輸出DWF格式的圖形文件。在AutoCAD軟件的“文件”下拉列表中選擇“打印”，在彈出的打印對話框的打印機名稱中選擇“DWF6 ePlot.pc3”項，設置好圖紙尺寸、打印范圍以及DWF文件特性等，確定后即可完成DWF文件的創(chuàng)建。

2）將DWF圖形文件插入PowerPoint中。首先，打開PowerPoint文檔，從“插入”下拉列表中選擇“對象....”。在彈出的“插入對象”對話框中，選定“新建”選項，“對象類型”選擇“Autodesk DWF Viewer控件”，單擊“確定”插入對象。然后，鼠標右擊插入的對象，選擇“屬性”，在打開窗口的“自定義”欄插入要嵌入的對象*.dwf文件即可。進入幻燈片放映模式后，可以操作控制嵌入的DWF圖形文件的任意移動、縮放顯示等。

1.5 直接在繪圖軟件中輸出不同格式文件，插入PowerPoint

1）在AutoCAD繪圖軟件中，選好要輸出的圖形，在“文件”下拉菜單中的“輸出”中，打開“輸出數(shù)據(jù)”對話框，將圖形輸出為.wmf（圖元文件）、.eps（封裝PS文件）、.bmp（位圖文件）等多種格式文件，其中.wmf和.eps文件是矢量圖文件，可以直接通過PowerPoint菜單中“插入/圖片/來自文件”選項插入，圖線可以取消組合分開編輯。而.bmp位圖文件不能直接插入PowerPoint，要轉(zhuǎn)換成jpg文件才能插入，整個圖片不能分開編輯。

Inventor等其他三維繪圖軟件可以通過.dwg文件與AutoCAD間進行圖形數(shù)據(jù)交換，也可以通過“保存副本為”選項將圖形存為.bmp、.gif、.jpg、.tif等格式的文件，然后再通過直接或間接方式插入PowerPoint，具體插入方法與前面類似，不再詳述。

1.6 其他通用的插入圖形文件法

1）直接拷屏法。使用鍵盤上的Print Screen鍵，將繪圖軟件繪制的圖形拷貝到剪貼板，然后在PowerPoint中使用“粘貼”命令，即可插入制圖軟件中當前顯示的圖形，其圖形背景和邊框需要處理。

2）使用抓屏軟件直接抓取所需的圖形。使用ACDSee、QQ等具有抓屏功能的軟件可以直接抓取所需的圖形。如使用ACDsee軟件，選擇“工具/屏幕捕捉”，在彈出的窗口中設置捕捉范圍為所選范圍，復制到剪貼板和初始化捕捉時間，點擊“開始”按鈕，然后在繪圖軟件窗口框選需要插入的圖形，在PowerPoint中使用“粘貼”命令即可完成圖形的插入。

以上各種圖形插入方法各有利弊。當不需要演示作圖過程時，可以采用第一和第六兩種辦法，此時插入的都是整個圖形圖片。要想圖片的清晰度、分辨率高，最好采用第一種方法；若需要演示作圖過程，要將各圖線分解，可采用第二、三、五種方法；插入DWF圖形文件的方法可以控制圖形的實時縮放、移動顯示，可以清楚地顯示圖形上細微結構，在沒有安裝繪圖軟件的機器上，只需要安裝“Autodesk DWF Viewer”插件就能正常顯示。

2 PowerPoint中插入三維立體圖形

2.1 在PowerPoint中插入Cult3D三維圖形

Cult3D是Cycore公司開發(fā)的一個制作三維圖像的虛擬現(xiàn)實軟件[9-10]。它可以導入3DS MAX的三維模型，給模型加入互動效果，最后生成可以在互聯(lián)網(wǎng)上瀏覽的三維立體圖像，或者嵌入到Word、PowerPoint文件中。直接在Cult3D三維立體上拖動鼠標，就可以使物體實時移動、旋轉(zhuǎn)、放大、縮小。Cult3D軟件對硬件要求相對較低，其輸出文件體積雖然較小，卻有很好的三維質(zhì)感表現(xiàn)，是當前幾種較為流行的虛擬現(xiàn)實軟件之一。

Cult3D由三部分組成：1）Cult3D Export plugin，是針對3DSMAX等三維軟件的三維模型插件，安裝for 3dsmax版本以后，在3DSMAX的輸出窗口中，將增加一個*.c3d的文件格式；2）Cult3D Designer，這是Cult 3D的核心技術，它能夠?qū)崿F(xiàn)對*.c3d文件中的任何三維模型進行旋轉(zhuǎn)、縮放、移動、攝像機導航等動畫特性和交互響應特性編輯，其輸出格式為*.co文件；3）Cult3D Viewer plug-in，只有安裝此插件后，使用者才能夠在IE、Office等環(huán)境中插入、瀏覽、控制*.co格式的三維模型。

Cult3D自身不能直接創(chuàng)建三維模型，必須有三維實體造型軟件的支持。此處介紹使用Inventor構建三維實體模型嵌入到PowerPoint文件中的方法。

1）利用Inventor 2010軟件進行三維立體模型構建，并將其導出保存為*.stl格式的文件。

2）打開3D Studio Max軟件，在“文件”菜單中選擇“輸入”命令，導入上面保存的*.stl文件，可以為模型加入材質(zhì)、燈光、鏡頭等元素。然后在“文件”菜單中選擇“輸出”命令，在彈出的對話框中選擇Cult3D可以讀入的格式*.c3d進行保存。

3）打開Cult3D Designer，將*.c3d文件導入，加入想要的互動效果、事件和聲音，然后在軟件的“文件”菜單下面選擇“Save Internet file”，把3D模型導出成Cult3d Player的*.co格式文件。

4）打開PowerPoint文檔，從視圖（View）菜單選擇工具欄里的“控制工具箱”打開；點擊“其他控件”按鈕，在彈出框里選擇Cult3D ActiveX Player；按住鼠標左鍵，在PPT中要插入圖形的地方畫一個矩形框，鼠標右擊矩形框選擇“屬性”，在打開窗口的“自定義”欄插入要嵌入的對象*.co文件即可。播放PPT，可以任意控制立體模型旋轉(zhuǎn)、縮放、平移等顯示，非常直觀。

2.2 在PowerPoint中插入3D DWF文件

Inventor、SolidWorks、Pro/ENGINEER和AutoCAD等軟件都能發(fā)布3D DWF文件。SolidWorks和Pro/ENGINEER軟件需要安裝Autodesk DWF Writer插件。使用上述繪圖軟件完成三維立體圖形的構建，將其導出為3D DWF文件，然后再插入到PowerPoint中，即可實現(xiàn)PowerPoint文稿中立體圖形的直觀顯示。

1）AutoCAD中輸出三維DWF文件。利用AutoCAD三維造型工具完成三維模型的構建，單擊“文件”菜單的“輸出”選項，在彈出的“輸出數(shù)據(jù)”對話框中，指定文件類型為“3D DWF（*.dwf）”，保存后即可生成DWF文件。

2）Inventor中輸出三維DWF文件。Inventor零件造型環(huán)境和部件裝配環(huán)境均可以輸出單個零件或裝配體的三維DWF文件。利用Inventor三維造型和裝配工具完成三維實體模型的構建及各零件的裝配后，單擊“文件”菜單的“保存副本為”選項，在彈出的對話框中，將保存類型選定為“DWF文件（*.dwf）”，保存后即可生成DWF文件。即使沒有安裝Inventor，只要安裝了Autodesk DWF Viewer工具，同樣可以實時觀看DWF格式的三維模型、工程圖、裝配圖等的旋轉(zhuǎn)、放大、縮小、平移等動作。當然，也可嵌入PowerPoint文件中播放演示。

3）將三維DWF插入PowerPoint文件。將3D DWF文件插入PowerPoint文件的方法和前面介紹的平面DWF文件插入方法相同，在此不再贅述。3D DWF文件插入PowerPoint文件后，進入幻燈片放映模式，可以操作嵌入的立體模型進行任意移動、縮放、剖切顯示等，可以從任何有利角度查看模型。

3 結束語

本文詳細介紹在PowerPoint演示文檔中插入平面圖形和立體圖形的各種方法，比較不同方法的優(yōu)缺點。使用繪圖軟件繪制圖形，然后將其插入PowerPoint中制作多媒體動畫，利用多媒體動畫形象地模擬手工作圖的方法和步驟?；蛘咄ㄟ^對虛擬立體模型進行旋轉(zhuǎn)、剖切等操作，能夠從各個角度觀察模型，展示模型內(nèi)外結構，能使學生對課堂教學內(nèi)容更易于理解和掌握，增強教學效果。

[1]馮桂珍,景瑞雷,池建斌.多媒體技術在機械制圖課程中應用的研究[J].河北省科學院學報,2010,27(1):13-16.

[2]王小玲,陳書劍.利用AutoCAD二維圖形創(chuàng)建PPT繪圖動畫的研究[J].機械工程師,2010(3):82-83.

[3]王小玲.基于Autodesk Inventor的千斤頂虛擬裝配技術研究[J].煤礦機械,2010,31(2):194-196.

[4]陳伯雄,董仁揚,張云飛.Autodesk Inventor Professional 2008機械設計實戰(zhàn)教程[M].北京:化學工業(yè)出版社,2008.

[5]馮冬菊,宋洪俠,戴恒震,等.基于Inventor的安全閥三維建模和虛擬裝配[J].煤礦機械,2010,31(11):216-219.

[6]張京英,羅會甫,張彤,等.三維造型設計與工程圖學的有效融合[J].工程圖學學報,2010(6):151-154.

[7]彭安華,孫旭東.AutoCAD圖插入Word中的各種方法比較研究[J].淮海工學院學報:自然科學版,2010,19(3):8-11.

[8]張朝暉,楊繼紅,李峰博.AutoCAD與Word數(shù)據(jù)交換的方法比較[J].水利與建筑工程學報,2010,8(2):45-48.

[9]劉合榮,劉明濤,任旭輝.基于Cult3D技術的網(wǎng)絡化工程制圖虛擬模型室的研究[J].中國輕工教育,2010(6):79-80.

[10]許良元,劉微,江慶,等.三維建模與機械制圖課程測繪改革探索[J].機械管理開發(fā),2011(3):188-189.

[11]于建,張武奎.Web3D素材在多媒體課件中的應用[J].機械管理開發(fā),2010,25(1):167-169.

Complex two-dimensional drawings and three-dimensional model can be easily created using AutoCAD and Inventor software, these graphics are inserted into PowerPoint to make the multimedia courseware, and it can improve teaching effect. In this paper, the different methods of inserting plane graphics and three-dimensional model into PowerPoint are introduced in detail. The merits and drawbacks are compared between the different methods, and this can provide the reference for making the PowerPoint multimedia courseware.

mechanical drawing; multimedia courseware; PowerPoint; Inventor; AutoCAD

G436

B

1671-489X(2012)15-0128-03

10.3969 /j.issn.1671-489X.2012.15.128

Research on Methods of Inserting Graphics into Mechanical Drawing Multimedia Courseware//Feng Dongju1, Xu Zhanguo2

Author’s address 1 School of Mechanical and Engineering, Dal ian University of Technology, Dalian, Liaoning, China 116024

2 School of Electronics Information and Electric Engineering, Dalian University of Technology,Dalian, Liaoning, China 116024

作者：馮冬菊，講師，主要從事工程圖學教學與研究。