淺談CAD在路橋教學(xué)繪圖中的應(yīng)用

摘 要：CAD不僅只具有管筆和圖板的功能，CAD技術(shù)在路橋工程制圖中的應(yīng)用，使路橋工程設(shè)計(jì)者擺脫了圖板和管筆，掌握應(yīng)用中的技巧可事半功倍。本文結(jié)合工作實(shí)際，為提高CAD繪圖的速度和質(zhì)量，提出了一些自己的解決方法，以同時為讀者充分發(fā)揮CAD輔助設(shè)計(jì)功能拋磚引玉。

關(guān)鍵詞：公路CAD；教學(xué)；工程；制圖

中圖分類號：TH126-4

CAD不僅成為可以用來幫助設(shè)計(jì)和指導(dǎo)工程施工的管理軟件。而且AutoCAD技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用，即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，尤其用以縮短設(shè)計(jì)周期、加快設(shè)計(jì)進(jìn)程、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的技術(shù)。它具有功能強(qiáng)大、開放型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，系統(tǒng)本身還可以不斷地進(jìn)行擴(kuò)充和完善。在方便用戶使用的同時，大多數(shù)都是從學(xué)習(xí)AutoCAD開始接觸CAD應(yīng)用技術(shù)在我國眾多的建筑工程設(shè)計(jì)人員中，傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)主要依賴于繪圖板、繪圖儀等繪圖工具進(jìn)行手工繪圖，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，而且CAD本身也可以不斷地?cái)U(kuò)充和完善，在工程設(shè)計(jì)中發(fā)揮著不可替代的重要作用，大大地節(jié)省時間和降低工作強(qiáng)度，便攜機(jī)、傳真機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、掃描儀、數(shù)宇化儀的應(yīng)用讓設(shè)計(jì)資料的收集、保管、復(fù)制和傳輸變得十分容易。尤其是在建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)與管理后，縮短了設(shè)計(jì)周期，因而隨著CAD技術(shù)的不斷發(fā)展，國內(nèi)外軟件開發(fā)商在此基礎(chǔ)上還進(jìn)行了有關(guān)工程設(shè)計(jì)專業(yè)的二次開發(fā)AutoCAD支持創(chuàng)建線框模型、曲面模型和實(shí)體模型3種建模方式。

1 CAD基礎(chǔ)知識

我國主要使用的CAD軟件是美國AUTODESK公司開發(fā)的AUTODESK軟件，在工程施工技術(shù)管理中，它己經(jīng)不再是單純的繪圖工具，最終得到符合要求的設(shè)計(jì)方法AutoCAD技術(shù)強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)及其相關(guān)過程同時交叉進(jìn)行。CAD軟件是一個功能強(qiáng)大、易學(xué)易用、具有開放型結(jié)構(gòu)的軟件，廣泛地應(yīng)用于微機(jī)及工作站。CAD系統(tǒng)由硬件和軟件組成。硬件包括處理運(yùn)算設(shè)備、圖形顯示設(shè)備、外部存儲設(shè)備、數(shù)據(jù)圖形輸入、輸出設(shè)備以及有關(guān)的信息傳輸?shù)扔布脚_設(shè)備；不僅便于用戶使用，例如，在建筑行業(yè)有方圓公司的方圓三維室內(nèi)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，建研院的ABD集成化軟件和華遠(yuǎn)的HOUSE軟件、理正的CAD軟件、BICAD軟件等。

AutoCAD技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)及工程施工中的應(yīng)用對于一個建筑設(shè)計(jì)和工程人員來說，可以方便地為圖形標(biāo)注尺寸、輸出圖形和對三維圖形進(jìn)行渲染AutoCAD是目前使用最多的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件之一，CAD能大容量存儲和處理數(shù)據(jù)的能力與設(shè)計(jì)者的綜合分析、將計(jì)算機(jī)高速而精確的計(jì)算能力、邏輯判斷以及創(chuàng)造性思維結(jié)合起來。二維線框建模的功能最為強(qiáng)大，不會AutoCAD是不能勝任現(xiàn)代化建筑設(shè)計(jì)及工程建設(shè)需要的。該軟件從建模方式上來看，AutoCAD“繪圖”工具欄提供了豐富的平面圖形繪制工具、利用其在借助“修改”工具欄中的修改工具，它們可繪制直線、多段線、圓、知形、橢圓等基本圖形。不僅可以將一些平面圖形通過拉仲、設(shè)置標(biāo)高和厚度轉(zhuǎn)換為三維圖形，便可以繪制出各種各樣的平面圖形。還可以繪制三維曲面、在AutoCAD中，三維網(wǎng)格等曲面圖形通過“繪圖”菜單中的“曲面”子菜單項(xiàng)，在建筑設(shè)計(jì)中，繪制圓柱體、球體、長方體等基本實(shí)體主要通過“繪圖”菜單中的“實(shí)體”子菜單項(xiàng)，對繪制的圖形進(jìn)行注釋和標(biāo)注尺寸是整個繪圖過程中不可缺少的一步，包含了一套完整的尺寸標(biāo)注和編輯命令，AutoCAD的“標(biāo)注”菜單中使用它們可以方便地標(biāo)注圖形上的各種尺寸。如線性尺寸、角度、直徑、半徑等。可以是三維圖形AutoCAD軟件最基本的功能就是繪圖和編輯修改功能，標(biāo)注的對象可以是平面圖形，隨時調(diào)用、方便快捷、重復(fù)使用性高。可生成新的實(shí)體，這些新實(shí)體做成圖塊后保存在圖庫中，這是原來傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式無法比擬的。設(shè)計(jì)人員只需利用繪圖和編輯命令對圖紙進(jìn)行繪制和修改，直到滿意后保存起來，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)各種實(shí)體的繪制并且可以對其進(jìn)行編輯。

2 AutoCAD技術(shù)在工程資料中的應(yīng)用

2.1 降低工作強(qiáng)度

利用AutoCAD可以進(jìn)行分別類的收集，軟件制作的圖形、圖像文件可以直接存儲在軟盤、硬盤上，并設(shè)計(jì)項(xiàng)目從方案到設(shè)計(jì)過程極度優(yōu)化縮短了工程設(shè)計(jì)周期、降低了工程設(shè)計(jì)成本，提高了市場競爭能力過去幾天的繪圖工作量，現(xiàn)在幾個小時就可以完成，AutoCAD的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)方式，AutoCAD軟件可以將建筑施工圖直接轉(zhuǎn)成底圖，設(shè)計(jì)師可以直接進(jìn)行調(diào)用該軟提供的圖庫，設(shè)計(jì)師不必再在底圖上花時間，方便快捷AutoCAD技術(shù)的應(yīng)用。

2.2 工程資料收集、整理方便

工程的設(shè)計(jì)既是設(shè)計(jì)者與其他設(shè)計(jì)者的交流在整個制圖過程煩瑣而且復(fù)雜，這樣必然導(dǎo)致設(shè)計(jì)效率比較低AutoCAD技術(shù)的應(yīng)用使得資料的管理更有科學(xué)性。施工中的設(shè)計(jì)圖紙及完工后的竣工圖紙是工程資料收集內(nèi)容之一，避免資料因受潮、蟲蛀等造成的不必要的損失。AutoCAD技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)及工程施工理念中的應(yīng)用建筑設(shè)計(jì)及工程施工過程是一個典型的群體工作，這些圖紙都是建設(shè)工程竣工檔案的重要組成部分?？梢詫⒓航?jīng)施工完的設(shè)計(jì)圖紙通過掃描儀輸入電腦，整理、刻錄成光盤或拷貝到移動硬盤，使資料的保管、調(diào)用、備查變得方便；建筑需要用戶、開發(fā)商和施工方的交流，即所謂的“一體化”設(shè)計(jì)能夠較好地解決各種沖突跨地合作設(shè)計(jì)。AutoCAD技術(shù)改變了許多設(shè)計(jì)的方法和概念我們可以十分方便地了解該長方形代表的意義，AutoCAD軟件設(shè)有特定的圖層，在這些特定圖層的基礎(chǔ)上生成正確的三維圖、剖面圖、立面圖改變了傳統(tǒng)的繪圖方式。

2.3 設(shè)計(jì)成果可重復(fù)利用

利用CAD系統(tǒng)對一些重復(fù)較多的平而圖、結(jié)構(gòu)圖、設(shè)計(jì)圖等進(jìn)行作圖，建筑設(shè)計(jì)過程各工種的配合需要彼此之間互相提供資料。設(shè)備（包括水、電、暖通等）各階段之中和之間往往有大大小小的改動和調(diào)整，在手工制圖時，各階段和各工種之間的不同設(shè)計(jì)成果只能分別制作。一般分為方案、初步設(shè)計(jì)、施工圖三個階段常規(guī)配合的工種有結(jié)構(gòu)、CAD使階段設(shè)計(jì)都能在先前的設(shè)計(jì)成果上加以調(diào)整，減少了大量重復(fù)勞動，各工種間圖紙資料可以互換，并可便捷地進(jìn)行設(shè)計(jì)修改。家具、潔具、綠化、植被等模塊可以作為資料直接調(diào)用。

3 CAD的發(fā)展前景

預(yù)計(jì)今后CAD技術(shù)的研究重點(diǎn)將集中在以下幾個方面，并有望取得明顯進(jìn)展。CAD系統(tǒng)的可視化（包括虛擬設(shè)計(jì)）。并進(jìn)行交互處理主要表現(xiàn)在：向一體化方向發(fā)展；采用多處理機(jī)和并行處理方式。將CAD設(shè)計(jì)中有關(guān)的計(jì)算算法和軟件合理化、集成化，專家豐富的經(jīng)驗(yàn)和知識服務(wù)于整個產(chǎn)品開發(fā)階段，以作出合理的判斷與決策。算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)日益網(wǎng)絡(luò)化，網(wǎng)絡(luò)化的CAD系統(tǒng)將大大提高CAD的能力。網(wǎng)絡(luò)化的CAD系統(tǒng)可以達(dá)到資源共享。計(jì)網(wǎng)絡(luò)能將各自獨(dú)立、分布于各處的計(jì)算機(jī)相互連接起來，協(xié)同工作的目的。使CAD技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的整個生命周期內(nèi)，CAD系統(tǒng)的智能化。將智能專家系統(tǒng)引入CAD系統(tǒng)中，CAD系統(tǒng)發(fā)展很快需要一個方、簡單、實(shí)用、可靠性高的標(biāo)準(zhǔn)。因而各國如果采用不同的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，不進(jìn)行系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化。而勢必會影響相互之間的交流與資源共享。

4 結(jié)束語

我們不可否認(rèn)，CAD技術(shù)不僅提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量，AutoCAD技術(shù)的應(yīng)用是建筑設(shè)計(jì)和工程施工的一次革命性變化，C其覆蓋范圍也不斷地?cái)U(kuò)大到工程設(shè)計(jì)CAD項(xiàng)目的管理、初步設(shè)計(jì)、分析計(jì)算、繪制工程圖紙、統(tǒng)計(jì)優(yōu)化等領(lǐng)域。以其簡單、快捷、存儲方便等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際運(yùn)用中，目前，隨著微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展， AD技術(shù)在企業(yè)中得到了更加廣泛的應(yīng)用，CAD系統(tǒng)已開始由小型計(jì)算機(jī)向微型計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)化，使創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。AutoCAD技術(shù)也有它的弊端，電腦資料保存不可靠等，對應(yīng)用軟件進(jìn)行投資、升級的費(fèi)用較高、比如技術(shù)本身對設(shè)計(jì)思想的束縛、設(shè)計(jì)師學(xué)習(xí)的步伐永遠(yuǎn)追不上軟件的更新、升級步伐，軟件本身的更新升級、發(fā)展前景可觀，要正視它的局限性，善用其優(yōu)點(diǎn)長處。

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作者單位：吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，長春 130012