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主讲：张璐高等学校教材．计算机应用淄博职业学院建筑工程系第1课建筑CAD技术简介第1教学单元建筑CAD基础知识建筑CAD技术是一门新兴的学科。CAD技术在建筑行业中的推广应用势必成为建筑行业迅猛发展的催化剂。与国外一些发达国家相比，我国建筑设计领域引入CAD技术较晚，但由于微型计算机性能价格比的不断提高及我国国民经济全面高速发展给建筑业带来的机遇，自20世纪90年代以来，CAD技术在我国建筑设计领域中的发展速度很快，并形成了以微型计算机作为硬件支持的显著特点。▪CAD技术的发展极其优越性▪CAD技术与建筑设计之间的关系▪CAD技术在建筑设计中的突出特点▪建筑CAD技术应用中的一些问题▪CAD技术与AutoCAD软件本课学习重点第1课建筑CAD技术简介1.1CAD技术与建筑设计第1教学单元建筑CAD基础知识建筑设计作为创造性很强的工作，它的最终成果以图纸的形式非常形象和直观地表达出来，因此CAD技术与建筑设计的结合是计算机应用技术，特别是计算机图形图像技术发展的必然结果。本节讲述的主要内容包括：▪CAD技术的发展和优越性▪CAD技术与建筑设计过程▪CAD技术与建筑设计表达▪CAD技术在建筑设计中的突出特点▪建筑CAD技术应用要注意的问题第1课建筑CAD技术简介1.1CAD技术与建筑设计第1教学单元建筑CAD基础知识CAD技术以1959年麻省理工学院召开的CAD规划会议为开端，经过40多年的发展，已由单纯的技术研究向产业化过渡。20世纪60年代，CAD技术的研究多局限在硬件的开发和集成上，当时只有科研基地或大型公司才能开发和研究CAD相关技术，只有它们才能支付得起开发所需的昂贵计算机设备费用和人力。到20世纪70年代中期，随着微型计算机的出现，CAD/CAM技术在工业界间广泛应用，从而使该技术获得了飞跃发展的机遇。20世纪80年代，CAD/CAM技术从用于产品设计发展到用于工程设计等；同时，各种计算机外围设备的发展和新产品的出现，使得CAD/CAM技术从单一的图形、交互技术向着标准化、集成化、智能化方向发展。自20世纪90年代以来，网络技术又为CAD/CAM技术提供了新的契机和发展机遇。1.1.1CAD技术的发展和优越性第1课建筑CAD技术简介1.1CAD技术与建筑设计第1教学单元建筑CAD基础知识我国的CAD技术研究和开发，同CAM技术一起在20世纪70年代初起步，最早开始于航空航天、造船和汽车工业，大致经历了三个阶段。第一阶段为20世纪70年代初至80年代中期，这一阶段的主要工作是引入国外的一些系统，对CAD/CAM技术作原理和算法上的研究，这段时间的产业特征是发表大量的论文，并涌现出一批有建树的学者；第二阶段为20世纪80年代中期至90年代初，工作从单纯的研究和应用逐步向实验性系统开发过渡，这段时期的产业特征是出现了大批实验性系统和应用成果；第三阶段是20世纪90年代初至今，这一阶段CAD/CAM已逐步进入产业化阶段，已不再将其视为单纯的高技术，而更多的是作为产品发展。1.1.1CAD技术的发展和优越性第1课建筑CAD技术简介1.1CAD技术与建筑设计第1教学单元建筑CAD基础知识CAD技术的优越性主要体现在：·提高设计效益：CAD系统有助于设计人员对整体结构的观察，减少在设计过程中的综合分析和生成设计文档所需要的时间。效益的提高不仅降低设计费用，也缩短了设计周期。·提高设计质量：CAD系统能够完成一个完整的集成工程分析，且可对大量的设计方案进行审查比较，可需求最优设计方案，同时高精度的设计手段减少了许多勘误。·改善设计资料存储传递方式：CAD系统依附计算机这一高级工具，改善了信息传递功能，并可提高高质量的、标准化的工程图纸和完善的设计文档。·可直接得到相关设计数据：CAD系统能产生用于加工制造的数据，产生产品设计文档（如构件几何形状、尺寸和原材料清单等）过程中，同时产生产品制造所需的大部分数据。1.1.1CAD技术的发展和优越性第1课建筑CAD技术简介1.1CAD技术与建筑设计第1教学单元建筑CAD基础知识1.1.2CAD技术与建筑设计过程可行性研究可行性研究所考虑的环境影响因素一般有：建筑密度、建筑日照、视线、阴影、高度控制、建筑色彩、街道造型及形式等。使用建筑CAD技术，以上这些因素都可以加以形象研究和控制。第1课建筑CAD技术简介1.1CAD技术与建筑设计第1教学单元建筑CAD基础知识1.1.2CAD技术与建筑设计过程建筑方案设计在方案设计阶段中，可利用CAD技术中的绘图功能、计算功能以及三维体量分析功能等技术对建筑物的平面布置、建筑形式、立面处理和环境协调方面等做综合的设计，优化设计过程，提高了设计质量，同时CAD的渲染技术可以绘制高质量、逼真的建筑渲染图，甚至是动态的建筑动画和虚拟现实演示，这对于加强市场竞争，提高设计单位的生存能力有着重要的意义。第1课建筑CAD技术简介1.1CAD技术与建筑设计第1教学单元建筑CAD基础知识1.1.2CAD技术与建筑设计过程建筑初步设计初步设计是建筑设计的中间阶段。主要任务是在方案设计基础上，进一步确定建筑设计各工种之间的技术问题。进行初步设计时，各工种相互提供资料、提出要求，为各工种编制施工图打下基础。这一阶段中协调工作是最主要的，除了CAD技术可以绘制建筑、结构、设备等专业图纸并可以共享图形数据外，CAD技术的数据链接功能、外部参考（XREF）功能及网络功能等技术为初步设计阶段提供了更方便更优质的服务。第1课建筑CAD技术简介1.1CAD技术与建筑设计第1教学单元建筑CAD基础知识1.1.2CAD技术与建筑设计过程建筑施工图设计施工图设计是建筑设计过程的最后阶段。其主要任务是满足施工要求，即在方案设计或初步设计的基础上，综合建筑、结构、设备各工种，相互交底、核实校对，深入了解材料供应、施工技术、设备等条件，把满足工程施工的各项具体要求反映在图纸中，做到整套图纸齐全统一、明确无误。CAD技术的高精确度、绘图功能、自动标注功能、图形文件归档功能等，尤其是强大的图形编辑功能使得量大、繁杂的施工图设计阶段变得有条理、准确、方便。同时，计算机产生的大量有用数据可以共享。第1课建筑CAD技术简介1.1CAD技术与建筑设计第1教学单元建筑CAD基础知识1.1.3CAD技术与建筑设计表达建筑墨线图第1课建筑CAD技术简介1.1CAD技术与建筑设计第1教学单元建筑CAD基础知识1.1.3CAD技术与建筑设计表达建筑渲染图第1课建筑CAD技术简介1.1CAD技术与建筑设计第1教学单元建筑CAD基础知识1.1.3CAD技术与建筑设计表达建筑动画和虚拟现实技术第1课建筑CAD技术简介1.1CAD技术与建筑设计第1教学单元建筑CAD基础知识1.1.4CAD技术在建筑设计中的突出特点▪缩短设计周期，提高图纸质量高和设计效益CAD软硬件系统不仅提高了图纸质量和出图效率，同时也降低了设计费用，这样能较好地适应市场瞬息多变的需求。▪产生直观生动的建筑空间效果CAD在建筑设计上最出风头的就是三维模型、建筑渲染图、建筑动画和虚拟现实等视觉模拟工具。▪促进新型设计模式的产生虽然在设计工作中，“人”依然是最主要的因素，但CAD技术的出现和发展势必会影响人的设计思维和方法。这方面的工作虽然还不是很成熟，但许多建筑师已开始运用CAD技术进行这方面的尝试工作。第1课建筑CAD技术简介1.1CAD技术与建筑设计第1教学单元建筑CAD基础知识1.1.5CAD技术应用要注意的问题▪CAD技术与建筑师自身专业技术学习的矛盾从专业应用的需求出发，对教学内容有目的的选择和取舍，针对建筑设计创作的专业性提出了核心软件和核心模块的概念，以减轻建筑师学习软件功能和操作的承重负担。▪CAD技术对设计思想的束缚问题把握CAD技术在建筑设计创作过程中的角色问题，对设计创作的“变异”和“束缚”影响更要值得警惕，同时在建筑CAD技术学习过程中要正确对待与其他相关专业知识的关系，系统地对待整个专业的教学要求。▪建筑CAD技术不仅仅是计算机辅助制图“图是工程的语言”，这句话是不言而喻的，但在CAD技术迅速发展的今天，建筑空间的表达不再局限于“图”这一单一媒体。第1课建筑CAD技术简介1.2CAD技术与AutoCAD软件第1教学单元建筑CAD基础知识CAD技术在建筑工程等行业的广泛应用，已成为人们熟悉的并能推动社会发展的新技术。而作为已经确定的工业标准，Autodesk系列软件在CAD技术领域毫无疑问是可拔头筹的。而AutoCAD绘图软件则是其中的旗舰，自诞生20年来，其市场占有量随着微型计算机的迅猛发展而在同类软件中独领风骚。本节讲述的主要内容包括：▪AutoCAD的产生与发展▪AutoCAD的主要功能▪AutoCAD软件与建筑设计第1课建筑CAD技术简介1.2CAD技术与AutoCAD软件第1教学单元建筑CAD基础知识1.2.1AutoCAD的产生与发展AutoCADR1.01982年AutoCADR2.61987年AutoCADR101988年AutoCADR141998年AutoCAD20001999年AutoCAD20042003年AutoCAD20052004年第1课建筑CAD技术简介1.2CAD技术与AutoCAD软件第1教学单元建筑CAD基础知识1.2.2AutoCAD的主要功能▪提供一组图形单元，用来构成复杂图形▪提供各种编辑方式修改和编辑图形▪提供软件二次开发的多种平台▪提供各种外部程序扩展绘图功能▪通过管理外部硬件设备，完成图形的输入和输出第1课建筑CAD技术简介1.2CAD技术与AutoCAD软件第1教学单元建筑CAD基础知识1.2.3AutoCAD软件与建筑设计作为通用绘图软件的AutoCAD虽然不是建筑设计专业软件，但它强大的图形功能和日趋向标准化发展的进程，已逐步影响着建筑设计人员的工作方法和设计理念。作为学习建筑CAD应用技术的软件基础，AutoCAD在建筑设计中的应用主要体现下以下几个方面：▪运用AutoCAD强大的绘图、编辑、自动标注等功能可以完成各阶段图纸的绘制、管理、打印输出、存档和信息共享等工作；▪运用AutoCAD强大三维模型创建和编辑功能，以真正的空间概念进行设计，从而能够全面真实地反映建筑物的立体形象；▪二次开发适用于建筑设计的专业程序和专业软件；▪运用AutoCAD的外部扩展接口技术，与外部程序和数据库相连接，可以解决诸如建筑物理、经济等方面的数据处理和研究，为建筑设计的合理性、经济性提供可优化参照的有效数据。第1课建筑CAD技术简介1.3教学内容组织安排第1教学单元建筑CAD基础知识教学内容按教学要点划分为6个教学单元，每个教学单元由关系紧密的若干课组成。其中前4个教学单元讲述了建筑CAD技术应用基础方面的内容；后2个单元讲述了建筑三维模型的设计创作以及建筑CAD二次开发的基础知识。第1课建筑CAD技术简介1.4小结第1教学单元建筑CAD基础知识本课作为建筑CAD技术的敲门砖，主要讲述了CAD技术的发展和优越性，以及与建筑设计的关系主要表现在设计过程和设计表达等方面，同时也重点提示了建筑CAD技术应用中应注意的一些问题，以及AutoCAD软件的发展过程和主要功能，并结合这些问题和AutoCAD软件的特点阐述了本书教学内容的组织和编排，特别是针对建筑CAD教学的特点提出了核心软件和核心模块的概念。思考题：1简述建筑设计与CAD技术的关系。2简述建筑设计表达的方式和类别。3建筑CAD技术应用应注意哪些方面的问题。4AutoCAD软件的主要功能是什么？