CAD制圖的優(yōu)越性及注意事項(xiàng)分析

林婷婷

浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江 杭州 310000

引言

CAD即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)完成設(shè)計(jì)的過(guò)程，包括信息檢索、數(shù)據(jù)分析、文件編制等，以人為主體，通過(guò)存儲(chǔ)和圖形處理功能與人的創(chuàng)造思維結(jié)合，呈現(xiàn)出了多視角畫(huà)面。CAD制圖在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，因?yàn)橛?jì)算機(jī)的海量存儲(chǔ)、高速計(jì)算、快速生圖等功能，使之在設(shè)計(jì)實(shí)踐中顯示出了巨大的便捷性作用，大大降低了設(shè)計(jì)師的勞動(dòng)強(qiáng)度，且呈現(xiàn)畫(huà)面更加簡(jiǎn)潔，是建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域發(fā)展的重要工具。

1 CAD制圖的相關(guān)概述

CAD即是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件制作并模擬實(shí)物設(shè)計(jì)，展現(xiàn)新開(kāi)發(fā)商品外形、結(jié)構(gòu)、色彩、質(zhì)感等特色的技術(shù)，其應(yīng)用相當(dāng)廣泛，包括汽車(chē)制造、航空航天、平面印刷等等。最初的CAD技術(shù)發(fā)展起源于20世紀(jì)60年代的美國(guó)，直至80年代PC的應(yīng)用，使之得到了快速發(fā)展，其功能負(fù)載愈加豐富?；诮换ナ接?jì)算機(jī)系統(tǒng)的CAD制圖，其系統(tǒng)構(gòu)成包括計(jì)算機(jī)主機(jī)、圖形輸入板、顯示終端、掃描儀、磁帶機(jī)等，軟件是其核心。目前，我國(guó)CAD技術(shù)因其豐富的功能設(shè)計(jì)亦逐步走向國(guó)際市場(chǎng)，尤其在微機(jī)及工作站上的應(yīng)用相當(dāng)廣泛。CAD技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展，改變著時(shí)代的進(jìn)展步伐，簡(jiǎn)便快捷、存儲(chǔ)方便、功能強(qiáng)大等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，在制圖領(lǐng)域發(fā)揮了不可替代的作用，為設(shè)計(jì)人員提供了良好的操作平臺(tái)，使之才華擁有了更為廣闊的施展空間[1]。

2 CAD制圖的優(yōu)越性

CAD制圖是基于科技創(chuàng)新的新型制圖工具，相比較于傳統(tǒng)手工繪圖，在計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)以及人工智能等技術(shù)的應(yīng)用加持下，顯示出了強(qiáng)大的功能，并在多重方面表現(xiàn)出了優(yōu)越性，相關(guān)方面的論述如下。

2.1 精準(zhǔn)度高

傳統(tǒng)操作模式下，工程師多用手工繪圖的方式展示自己的設(shè)計(jì)思想，但手法不一。為了便于應(yīng)用，推動(dòng)行業(yè)快速發(fā)展，逐漸建立了一套規(guī)范化的設(shè)計(jì)規(guī)則，促進(jìn)了工程制圖的標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)上述問(wèn)題解決發(fā)揮了重要作用。但就客觀事實(shí)而言，由于項(xiàng)目種類(lèi)的多樣性以及實(shí)況的多變性，加之設(shè)計(jì)師主觀思想差異，制圖不可避免地會(huì)存在一定程度的誤差，進(jìn)而影響了加工精度，甚至導(dǎo)致殘次率提高，所造成的后果損失不可估量。而CAD制圖則顯示出了超強(qiáng)的精準(zhǔn)度優(yōu)勢(shì)，通過(guò)正交、對(duì)象捕捉、極軸追蹤、捕捉追蹤等輔助工具，可幫助設(shè)計(jì)師精準(zhǔn)拾取幾何對(duì)象上的特殊點(diǎn)，進(jìn)而利用特定命令或通過(guò)輸入坐標(biāo)值的方式，保證了線的水平度，基本可以實(shí)現(xiàn)零誤差的圖紙繪制。與此同時(shí)，CAD制圖軟件與顯示終端關(guān)聯(lián)，基于圖形繪制機(jī)利用插補(bǔ)原理，實(shí)現(xiàn)了圖像的無(wú)差輸出。因此，CAD制圖的精準(zhǔn)度更高，并有助于提高生產(chǎn)效益和質(zhì)量。

2.2 方便操作

相比于傳統(tǒng)手工繪圖，CAD制圖還具有便捷操作的優(yōu)越性。具體而言，在具體的制圖標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下，諸如圖框、標(biāo)題欄、剖面線等顯示元素均需做出調(diào)整，造成了設(shè)計(jì)師極大的時(shí)間和精力浪費(fèi)。而CAD制圖則推動(dòng)著革命性的改變，重置了制圖流程，可基于計(jì)算機(jī)軟件平臺(tái)支持，將重復(fù)制圖部分直接進(jìn)行復(fù)制粘貼操作，減少了大量重復(fù)性工作。同時(shí)，手工繪圖模式下，設(shè)計(jì)師可能需要用到粗細(xì)墨筆、丁字尺、三角板、曲線板等系列工具，而CAD制圖則只需通過(guò)操作鼠標(biāo)即可完成所想的任何事情，甚至條件允許的情況下，還可播放一些音樂(lè)軟件，沉浸在愉悅的環(huán)境氛圍中，使得整體工作效率大幅提升。另外，隨著CAD技術(shù)的持續(xù)發(fā)展與完善，集載了大量便捷操作指令，生成了海量圖形數(shù)據(jù)庫(kù)，如直線、橢圓、多邊形、三角形等，秩序指定幾個(gè)點(diǎn)抑或輸入相關(guān)參數(shù)，即可快捷地生成圖形，并且相同形狀的圖元對(duì)象還可多次重復(fù)使用[2]。

2.3 容易修改

受多重因素影響，如數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等，加之嚴(yán)格的規(guī)范要求，勢(shì)必需要反反復(fù)復(fù)的修改，雖然精準(zhǔn)度得到了保證，但是整個(gè)畫(huà)面的視覺(jué)性大打折扣，表現(xiàn)為圖紙?bào)a臟、線條模糊等，甚至可能部分經(jīng)過(guò)反復(fù)擦拭后導(dǎo)致坐標(biāo)模糊，給后續(xù)施工應(yīng)用造成了困難。CAD制圖則有效避免了該類(lèi)問(wèn)題，其強(qiáng)大的無(wú)痕修復(fù)功能，只需通過(guò)刪除指令即可進(jìn)行重新繪制。同時(shí)，對(duì)于過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短的線條，則只需單擊將端點(diǎn)拖動(dòng)至所需位置即可。另外，CAD制圖亦并非能夠一次成型，可能會(huì)因操作失誤而導(dǎo)致圖紙錯(cuò)誤，對(duì)此可通過(guò)UNDO、REDO、EARSERA等命令完成修改。由此看來(lái)，CAD制圖能夠進(jìn)行無(wú)痕修復(fù)，整個(gè)圖形呈現(xiàn)猶如一氣呵成，通過(guò)執(zhí)行軟件命令抑或點(diǎn)擊幾下鼠標(biāo)，在保證繪圖精準(zhǔn)度的基礎(chǔ)上，使得畫(huà)面更加清晰、清潔，設(shè)計(jì)工作效率大幅提升，并且為后續(xù)施工應(yīng)用提供了便利條件。

2.4 易于保存

在以往科技相對(duì)落后年代，紙張作為重要的信息傳播載體，容易受外部環(huán)境影響而發(fā)生質(zhì)變甚至損壞，其本身的耐久性較差，容易在水解和氧化反應(yīng)下發(fā)生字跡擴(kuò)散、洇化等現(xiàn)象，保存難度大。同時(shí)，人類(lèi)賴(lài)以生存的客觀自然環(huán)境中，光線照射、有害氣體等亦會(huì)對(duì)紙張的保存造成危害，導(dǎo)致其強(qiáng)度降低，極易出現(xiàn)破裂、損壞等現(xiàn)象，進(jìn)而影響了制圖的精準(zhǔn)度，無(wú)形中增加了設(shè)計(jì)師的工作量。除此之外，紙張有限的使用面積所能存儲(chǔ)的信息有限。對(duì)于工程設(shè)計(jì)而言，常規(guī)要求下每個(gè)零件都要有一張對(duì)應(yīng)的圖紙說(shuō)明，勢(shì)必需要大量的圖紙，保存方面的問(wèn)題尤其突出。伴隨著計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，CAD制圖軟件的功能負(fù)載實(shí)現(xiàn)了極大的擴(kuò)展，基于數(shù)字存儲(chǔ)技術(shù)，只需一個(gè)硬盤(pán)即可完成海量圖紙文件的存儲(chǔ)，并可在CAD視圖軟件中進(jìn)行查看，無(wú)須擔(dān)心環(huán)境變化所造成的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，在線傳輸亦顯示出了巨大的操作便利性。

2.5 造型強(qiáng)大

相比于單純的紙繪圖形，CAD軟件還負(fù)載有強(qiáng)大的三維制圖功能，可基于計(jì)算機(jī)輔助生成立體化、有光有色的畫(huà)面，對(duì)設(shè)計(jì)理念的表達(dá)更加清晰，可直觀感受最終產(chǎn)品效果，進(jìn)而方便業(yè)主決策，確保了整體工程質(zhì)量。事實(shí)上，以建筑圖為例，CAD制圖基于透視關(guān)系、光影關(guān)系等呈現(xiàn)出的材料質(zhì)感惟妙惟肖，輔以樹(shù)木、天空、汽車(chē)等真實(shí)的配景，給人以身臨其境般的感受，設(shè)計(jì)說(shuō)明更具說(shuō)服力。同時(shí)，在AI技術(shù)應(yīng)用的加持下，戴上VR眼鏡、手套等仿佛在真實(shí)的建筑物中游覽，甚至可以去觸摸它。除卻上述這些，CAD制圖的優(yōu)越性還在于，基于搭建的三維模型可任意指定透視角度、模型材質(zhì)，并快速生成多張效果圖，從而讓毫無(wú)相關(guān)專(zhuān)業(yè)功底的普通人亦能夠精準(zhǔn)地理解設(shè)計(jì)師的意圖，這是傳統(tǒng)手工繪圖所無(wú)法比擬的。CAD制圖強(qiáng)大的三維造型能力，令設(shè)計(jì)師的理念呈現(xiàn)更加生動(dòng)、可感，其優(yōu)越性顯而易見(jiàn)[3]。

3 CAD制圖的注意事項(xiàng)

CAD制圖是現(xiàn)代科技發(fā)展的重要產(chǎn)物，從多個(gè)層面視角驅(qū)動(dòng)著建筑設(shè)計(jì)革命，但值得客觀指出的是，其操作的核心仍舊在于人，而且面臨著多重因素的干擾發(fā)生問(wèn)題。具體而言，CAD制圖過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)注重以下幾個(gè)事項(xiàng)。

3.1 劣勢(shì)解析

CAD制圖在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的諸多優(yōu)越性，使之帶來(lái)了巨大的效益，但因事物的兩面性，其負(fù)面作用亦開(kāi)始顯現(xiàn)。具體而言，受制于有限的顯示終端尺寸，設(shè)計(jì)師的視線范圍內(nèi)對(duì)全局的把握難度增加，可能會(huì)面臨建筑比例、體量失控的風(fēng)險(xiǎn)。高精度要求下，CAD制圖軟件形成了一定的限制框架，使得具體方案設(shè)計(jì)的模糊性、隨機(jī)性被扼殺，設(shè)計(jì)師好的靈感或創(chuàng)新可能無(wú)法充分表達(dá)出來(lái)。同時(shí)，從另一個(gè)側(cè)度上講，建筑設(shè)計(jì)作為一門(mén)綜合性學(xué)科，涉及科技、藝術(shù)、文化、哲學(xué)等，其不單單是一件商品，更是一種藝術(shù)品，顯示著當(dāng)代人類(lèi)社會(huì)文明及審美。CAD制圖模式下，諸如復(fù)制、套用等處理手段應(yīng)用，某種程度上扼殺了建筑設(shè)計(jì)的藝術(shù)性，生成作品的工業(yè)化氣息濃重，缺乏靈氣和個(gè)性，導(dǎo)致制圖領(lǐng)域的進(jìn)展遲緩。除此之外，信息化織構(gòu)起的虛擬世界中，充斥著多類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)干擾，尤其是電腦病毒，可能會(huì)造成CAD制圖資料的丟失或損壞，導(dǎo)致設(shè)計(jì)師的工作付之東流。設(shè)計(jì)師本身信息化素養(yǎng)薄弱，對(duì)CAD制圖知識(shí)的掌握不夠，亦可能會(huì)產(chǎn)生系列問(wèn)題[4]。

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 提升信息素養(yǎng)。熟練掌握基本技巧是高效繪圖的基本功。CAD制圖在提供多重便利性的同時(shí)，亦對(duì)設(shè)計(jì)師提出了更多、更高信息素養(yǎng)要求，如此才能最大限度地釋放其應(yīng)有效能。例如，為保證物體三視圖之間“長(zhǎng)對(duì)正、寬相等、高平齊”的對(duì)應(yīng)關(guān)系，應(yīng)選用XLINE和RAY命令繪制出若干條輔助線，然后再用TRIM剪裁掉多余的部分；又如，需要精確繪圖時(shí)，可使用柵格捕捉功能，將柵格捕捉間距設(shè)置為適當(dāng)?shù)臄?shù)值。同時(shí)，隨著科技的創(chuàng)新與發(fā)展，進(jìn)一步豐富了CAD制圖的功能負(fù)載，并生成了龐大的數(shù)據(jù)圖庫(kù)和指令，方便了設(shè)計(jì)師操作。對(duì)此，設(shè)計(jì)師應(yīng)主動(dòng)加強(qiáng)學(xué)習(xí)，關(guān)注CAD技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展前沿動(dòng)態(tài)，在不斷的實(shí)踐演練中掌握扎實(shí)的基本功，淬煉自己的操作技能水平，從而將CAD制圖的便捷性充分發(fā)揮出來(lái)。在此之余，CAD制圖更多的是作為一種輔助性工具應(yīng)用，其關(guān)鍵還在于設(shè)計(jì)師的創(chuàng)新理念植入，推動(dòng)建筑的藝術(shù)化，滿(mǎn)足人們?nèi)找娑鄻踊?、個(gè)性化的審美需求。為此，相關(guān)單位可組織系列培訓(xùn)活動(dòng)，豐富設(shè)計(jì)師的知識(shí)構(gòu)成，提升其綜合素養(yǎng)。

3.2.2 強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)。如上分析，在高度開(kāi)放、自由的“互聯(lián)網(wǎng)+”虛擬環(huán)境生態(tài)下，各類(lèi)信息交織在一起，用戶(hù)面臨著越發(fā)嚴(yán)峻的安全風(fēng)險(xiǎn)形勢(shì)。CAD制圖亦暴露在一定的開(kāi)放空間內(nèi)，可能會(huì)受到不安全因素的干擾，進(jìn)而造成難以估量的損失。因此，CAD制圖過(guò)程中，設(shè)計(jì)師應(yīng)樹(shù)立高度的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，了解CAD制圖可能會(huì)發(fā)生的情況，規(guī)范系列操作行為，防患于未然，提升設(shè)計(jì)工作效率之余，最大限度地避免損失。簡(jiǎn)單來(lái)講，一方面，設(shè)計(jì)師需在不斷的操作實(shí)踐中，熟悉CAD制圖的各項(xiàng)指令，了然操作要點(diǎn)，避免誤操作造成并不必要的返工，并掌握CAD制圖的基本操作及流程，提高整體工作效率，在完成系列操作之后注意點(diǎn)擊保存；另一方面，設(shè)計(jì)師還需意識(shí)到“互聯(lián)網(wǎng)+”的屬性特點(diǎn)，樹(shù)立高度的安全風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，結(jié)合既往的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，了解CAD制圖操作風(fēng)險(xiǎn)，有的放矢地制定科學(xué)的防治方案，及時(shí)更新防火墻及其他病毒防護(hù)軟件，提升CAD制圖軟件的安全運(yùn)行性能。如此這般，在確保信息安全的情況下，CAD制圖才能發(fā)揮其應(yīng)有的作用[5]。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，CAD制圖的優(yōu)越性顯示在多個(gè)方面，包括精準(zhǔn)度高、方便操作、容易修改、易于保存以及強(qiáng)大的造型能力，對(duì)推動(dòng)設(shè)計(jì)工作的優(yōu)化發(fā)揮了重要作用，整個(gè)操作流程更加順暢、高效。但值得客觀指出的是，受多重因素影響，CAD制圖過(guò)程中亦可能會(huì)面臨數(shù)據(jù)丟失等安全風(fēng)險(xiǎn)，且一定程度上壓制著設(shè)計(jì)師的創(chuàng)意創(chuàng)新。作者希望學(xué)術(shù)界大家持續(xù)關(guān)注此類(lèi)課題研究，結(jié)合實(shí)際情況，從不同維度視角切入，更加全面地解析CAD制圖的優(yōu)越性和劣勢(shì)，進(jìn)而針對(duì)性地提出更多有效應(yīng)用策略。