1.1 AutoCAD概述

作为一款广受欢迎的计算机辅助设计软件,AutoCAD可以帮助用户在统一的环境下灵活完成概念和细节的设计,并在统一的环境下创作、管理和分享设计作品。

1.1.1 AutoCAD的基本功能

AutoCAD具有功能强大、易于掌握、使用方便和结构体系开放等特点,除了可以用来绘制平面图形与三维模型外,还可以用来标注图形尺寸、渲染图形和打印输出图纸,深受广大工程技术人员的喜爱。AutoCAD所包含的基本功能有图形的绘制与编辑功能、尺寸标注功能、图形显示控制功能、三维模型渲染功能、图形的输出与打印功能和二次开发功能6种。

1. 图形的绘制与编辑功能

AutoCAD的“绘图”和“修改”菜单、工具栏及功能区中包含了丰富的绘图和修改命令,使用这些命令可以绘制直线、圆、椭圆、圆弧、曲线、矩形、正多边形等基本的二维图形,也可以进行拉伸、旋转、放样等操作,使二维图形转换为三维实体。AutoCAD 2018既可以绘制二维平面图,也可以绘制轴测图和三维图。图1-1所示为使用AutoCAD 2018绘制的二维图形和三维模型。

图1-1 使用AutoCAD 2018绘制的二维图形和三维模型

2. 尺寸标注功能

尺寸标注是指向图形中添加测量注释,它是整个绘图过程中不可缺少的一步。AutoCAD 2018提供了标注功能,使用该功能可以在图形的各个方向上创建各种类型的标注,也可以方便、快速地以一定格式创建符合行业或项目标准的标注。

AutoCAD 2018提供了线性、半径和角度3种基本标注类型,可以对二维图形或三维模型进行水平、垂直、对齐、旋转、坐标、基线或连续等标注。图1-2所示为添加了标注的二维图形和三维模型。

图1-2 添加了标注的二维图形和三维模型

3. 图形显示控制功能

图形显示控制功能可以以多种方式放大或缩小绘制的图形。对于三维模型来说,可以通过改变观察视点,从不同的视角来显示模型;也可以将绘图窗口分为多个视口,从而在各个视口中以不同的文件方位显示同一模型。此外,AutoCAD 2018还提供了三维动态观察器,利用该观察器可以动态地观察三维模型。

4. 三维模型渲染功能

AutoCAD拥有非常强大的三维模型渲染功能,可以根据不同的需要提供多种显示设置、完整的材质贴图和灯光设备,进而渲染出真实的产品效果。图1-3所示为渲染的三维模型。

图1-3 渲染的三维模型

5. 图形的输出与打印功能

AutoCAD不仅允许将绘制的图形以不同样式通过绘图仪或打印机输出,还能够将不同格式的图形导入AutoCAD或将所绘制的图形以其他格式输出。因此,图形绘制完成之后可以使用多种方法将其输出。例如,可以将图形打印在图纸上,或创建成文件以供其他应用程序使用。

6. 二次开发功能

用户使用AutoCAD自带的AutoLISP语言,可以自行定义新命令和开发新功能。通过DXF、IGES等图形数据接口,可以实现AutoCAD和其他系统的协同。此外,AutoCAD还提供了与其他高级编辑语言的接口,这使其具有很强的可开发性。

1.1.2 AutoCAD的行业应用

随着计算机技术的快速发展,CAD软件在工程领域的应用范围也在不断地扩大。作为具有代表性的CAD软件,AutoCAD是能够实现设计创意的设计工具,已经被广泛应用于机械、建筑、园林、测绘、电气、电子、造船、汽车、服装、纺织、地质、气象、轻工、石油化工和娱乐等行业。

1. AutoCAD在机械制造行业中的应用

AutoCAD最早应用在机械制造行业,应用也最为广泛。采用AutoCAD技术进行产品设计,不但能够减轻设计人员繁重的图形绘制工作,创新设计思路,实现设计自动化,降低生产成本,提高企业的市场竞争力;还能使企业转变传统的作业模式,由串行式作业转变为并行式作业,从而建立一种全新的设计和生产管理体制,提高劳动生产效率。

2. AutoCAD在建筑行业中的应用

随着时代的发展和社会的进步,人们的生活水平越来越高,其中表现最明显的是住房环境的不断改善,家装和建筑市场也随之日益繁盛,建筑装潢和绘图人员日趋“紧俏”。AutoCAD是建筑装潢中最常用的计算机绘图软件之一,设计人员在AutoCAD中可以边设计边修改,直到满意为止;设计好后再利用打印设备输出,从而不再需要绘制不必要的草图,大大提高了设计的质量和工作效率。

3. AutoCAD在园林行业中的应用

园林行业的设计工作主要包括园林景观规划设计、园林绿化规划建设、室外空间环境创造、景观资源保护设计等。园林设计还涉及环境营造、户外活动等,具体包括有公共性或私密性的人类聚居环境、景观、园林等的设计。

4. AutoCAD在电气行业中的应用

目前,电气行业已经成为高新技术产业的重要组成部分,涉及工业、农业、国防等领域,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。

在家庭装潢的电气施工图中,需要绘制的内容包括住宅内的所有电气设施及电气线路,一般分为两部分,即强电和弱电。其中,弱电比较简单,主要是电话、有线电视和网络;而强电则包括照明灯具、电气开关、电气线路及插座线路等。

5. AutoCAD在服装行业中的应用

AutoCAD作为一款计算机辅助设计软件,以方便、快捷、精确的优点,在服装行业也备受青睐。

由于人们对服装的质量和合身性、个性化的要求越来越高,设计师可以通过AutoCAD以二维、三维的方式进行服装设计、制版、放码和排料等操作,特别是在设计常见的服装款式时,AutoCAD有着手绘图纸无法比拟的方便与精准等优点。

6. AutoCAD在娱乐行业中的应用

如今,AutoCAD技术已进入人们的日常生活,不管是电影、动画、广告,还是其他娱乐行业,AutoCAD技术都被运用得淋漓尽致。例如,娱乐广告公司利用AutoCAD技术布景,以虚拟现实的手法布置出人工难以布置的场景,这不仅节省了大量的人力、物力,还能营造出不一般的视觉冲击效果。

1.1.3 AutoCAD 2018的新增功能

AutoCAD 2018除了继承以前版本的优点以外,还增加了一些新的功能,使绘图更加方便、快捷。

1. 可输入PDF文件

在之前的版本中,AutoCAD已经实现了输出包括PDF在内的多种格式的图形文件的功能。但是,将PDF、JPEG等格式的图形文件转换为可编辑的DWG文件的功能却始终没能实现。

AutoCAD 2018终于实现了将PDF格式的图形文件无损转换为DWG文件的功能,如图1-4所示。尤其是通过AutoCAD生成的PDF文件(包含SHX文字),甚至可以将文字存储为几何图形。用户可以在软件中使用PDFSHXTEXT命令将SHX几何图形重新转换为文字。此外,TXT2MTXT命令已通过多项改进得到了增强,可用于强制执行文字以均匀行距排列。

图1-4 输入PDF文件

2. 加强文档的稳定性

AutoCAD默认的DWG文件格式在2018版本中已更新,提高了打开和保存操作的效率,尤其是对于包含多个注释性对象和视口的图形。此外,三维实体和曲面创建现在使用最新的Geometric Modeler(ASM),它保证了改进的安全性和稳定性。

1.1.4 AutoCAD的学习方法

随着计算机应用技术的飞速发展,计算机辅助设计已经成为现代工业设计的重要组成部分。AutoCAD具有操作简单、功能强大等特点,它已被广泛应用于机械设计、建筑设计、电子设计等图形设计领域,那么怎样才能学好AutoCAD呢?我们在此提出一些建议。

1. 学习AutoCAD要掌握正确的方法

有些初学者在刚开始学习AutoCAD时成绩不佳,往往是因为较低的学习兴趣造成的学习效率不高。兴趣是最好的老师,初学者在开始学习AutoCAD的时候,要把学习与操作当成一种兴趣使然的活动。

整个学习过程应采用循序渐进的方式。要学习和掌握好AutoCAD,首先要知道手工作图过程中用到的几何知识,只有这样才能进一步去考虑如何用AutoCAD来作图。实践证明,有较强识图能力和作图能力,学起AutoCAD来也容易些,学习效果也较好。然后要了解计算机绘图的基本知识,如相对直角坐标和相对极坐标等,使自己能由浅入深地掌握AutoCAD的使用方法。

用AutoCAD绘图的一大优点是能够精确绘图。精确绘图就是指尺寸准确、细节到位。平行线一定要平行;由两条直线构成的角,端点一定要重合。如果没有按照标准绘图,在标注尺寸的时候就需要修改数据,这样不仅会影响图的美观,还会直接影响图的真实性,所以在画图过程中一定要细心,做到精确、无误差。

使用计算机绘图是为了提高绘图速度和效率,最便捷的操作方式就是使用快捷键。因而在用AutoCAD绘制图形时要尽量记住并使用快捷键,左右手都要工作,从而提高绘制图形的速度。在绘图过程中要执行某命令时,可用左手直接按该命令对应的快捷键(不需要把光标移到命令行),然后用右手单击鼠标右键即可,这样和单击该命令按钮所得到的效果是一致的。如要执行移动命令,可用左手按M键(在命令行输入命令时,均不区分字母的大小写),然后用右手单击鼠标右键,即可执行移动命令。常用命令的快捷键包括偏移O,填充H,剪切TR,延伸EX,写块(在不同的图形文件中使用的块)W,多行文本T,放弃(撤销上一步的操作)U,实时平移P,创建圆弧A,创建直线L,窗口缩放Z,分解X,创建圆C,创建块B,插入块I等。常用的开关键包括捕捉F3,正交F8,极轴F10,对象跟踪F11等。给初学者一个简单的建议:在学习AutoCAD的初期就尝试着使用快捷键来练习绘制图形。

在学习AutoCAD中的命令时始终要与实际应用相结合,不要把主要精力花费在孤立地学习各个命令上;要把学以致用的原则贯穿整个学习过程,以对绘图命令有深刻且形象的理解,这样有利于培养独立运用AutoCAD完成绘图的能力。要坚持做几个综合实例,详细地进行图形的绘制,使自己可以从全局的角度掌握整个绘图过程,力争学习完AutoCAD课程之后就可以投身到实际的工作中。

2. 使用AutoCAD提高绘图效率的技巧

若要提高用AutoCAD绘图的效率,首先要遵循一定的作图原则,然后要选择合适的绘图命令。

● 遵循一定的作图原则。

● 作图步骤:设置图形界限→设置单位及精度→建立若干图层→设置对象样式→开始绘图。

● 绘图时始终使用1∶1的比例。若要改变图样的大小,可以在打印时于图纸空间内设置不同的打印比例。

● 为不同类型的图元对象设置不同的图层、颜色及线宽,而图元对象的颜色、线型及线宽都应由图层(LAYER)控制。

● 需精确绘图时,可使用栅格捕捉功能,并将栅格捕捉间距设为适当的数值。

● 不要将图框和图形绘在同一幅图中,应在布局(LAYOUT)中将图框按块插入,然后打印出图。

● 对于需要命名的对象,如视图、图层、块、线型、文字样式、打印样式等,命名时不仅要简明,而且要遵循一定的规律,以便于查找和使用。

● 将一些常用设置,如图层、标注样式、文字样式、栅格捕捉等方面的设置保存在一个图形模板文件中(即另存为*.dwt格式的文件)。新建图形文件时,可以在“选择样板”对话框中选择该样板。

● 选择合适的命令。

在AutoCAD具体操作的过程中,尽管有多种方式能够达到同样的目的,但如果命令选用得当,则会明显减少操作步骤,提高绘图效率。例如,使用LINE、XLINE、RAY、PLINE、MLINE等命令均可生成直线或线段,但唯有LINE命令使用的频率最高,使用起来也最为灵活。为保证物体三视图之间“长对正、宽相等、高平齐”的对应关系,应选用XLINE和RAY命令绘制出若干条辅助线,然后用TRIM命令剪掉多余的部分。若想快速生成一条封闭的填充边界,或构造一个面域,则应选用PLINE命令。用PLINE命令生成的线段可用PEDIT命令进行编辑。若想一次生成多条平行的线段,且各线段可使用不同的颜色和线型,可选择MLINE命令。

以上两点是对初学者学好AutoCAD的建议,但学好AutoCAD的关键是要多上机练习、多总结,多查看有关书籍,正所谓百学不如一练,只有通过不断练习,才能熟能生巧,提高绘图质量和效率。