时间：2023-06-01 09:32:09
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算机辅助设计，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：计算机辅助设计软件； 应用；阶段
Abstract: In this paper, the computer aided design concept and the development of each of the different design stage, analysis of the correct use of computer aided design software, thus more quickly, present architectural design results more perfect.
Keywords: computer aided design software; application; stage
中图分类号：G623.58
计算机辅助设计与制图，九十年代初逐步引入各大建筑设计院，开始作为建筑师施工图绘制的工具得到广泛的运用，随着专业建筑软件如天正建筑，在工程中的大量应用及其技术的成熟，现在几乎所有设计院的建筑设计人员都在使用计算机绘图。从建筑方案到施工图设计每一步都离不开计算机，这其实是不合理的工作方式，笔者从事建筑设计多年。在对计算机辅助设计分析的基础上，对设计每一阶段如何正确合理的运用计算机辅助设计软件来谈谈自己体会。
1计算机辅助设计概念及发展（简称CAD）
计算机辅助设计（Computer Aided Design,CAD）即运用计算机软件制作并模拟实物设计，展现新开发商品的外型，结构，色彩，质感等特色。
CAD最早的应用是在汽车制造、航空航天以及电子工业的大公司中。随着计算机变得更便宜，应用范围也逐渐变广。
CAD的实现技术从那个时候起经过了许多演变。
这个领域刚开始的时候主要被用于产生和手绘的图纸相仿的图纸。在建筑设计行业中，计算机辅助设计主要被用来绘制施工图等图纸，从技术层面上讲，那时的CAD仅仅如针管笔一样，是绘图的工具罢了。计算机技术的发展使得计算机在设计活动中有更有技巧的应用。现今，CAD已经不仅仅用于绘图和显示，它开始进入设计者的专业知识中更"智能"的部分。如在建筑设计中，我们可以利用计算机辅助设计软件对建筑设计本身进行各种校验和分析，比较常用的有日照分析、节能分析、风场及热辐射模拟等等。CAD从单纯的手的辅助工具逐渐成为设计师脑的辅助工具。
CAD从80年代开始在我国少数院所使用，由于当时的硬件性能以及价格的限制，并受制于CAD软件自身功能的不足与缺陷，人们还无法完全摆脱手绘制图纸。到90年代末由于软硬件性能的提高、完善，以及CAD技术的突出优点，使得CAD迅速在全国普及，大大推动了中国建筑设计业的发展。
CAD在建筑设计行业中的应用范围也不断扩展，并逐步渗透到建筑设计行业的各个领域和专业。在这样的发展历程中，建筑设计工作的效率及精确性得到了划时代的提高，建筑设计行业的效率也随之大幅提高，建筑设计行业所创造的价值不断攀升。
2 每阶段如何正确合理的运用计算机辅助设计软件
2．1方案设计阶段
方案设计起始阶段，需要建筑师繁复的感性和瞬间的思维，需要方案有多变的形式、需要对方案整体的把握、比例的控制，但由于电脑屏幕尺寸的限制，设计师机绘制时关注到的只能是设计的局部，对全局的把握有一定影响，使得整个建筑物的比例、体量失控，同时CAD的精确性要求其每一笔都要有准确的数据，使得方案设计中需要的模糊性、随机性被扼杀。建筑师好的灵感、好的创意不能表达出来，此时在计算机操作反而束缚了建筑师的思路。建议在方案构思阶段，建筑师们用专业基本功来传统的手绘草图。手绘的透视图、平面图、立面图往往更能被设计者迅速的扑捉到创意的闪光点、智慧的火花，从而创作出优秀的作品。
方案设计成熟阶段，此时可以运用草图大师也就是SketchUp辅助设计。SketchUp是为了开发创意以及合成信息所专门设计的一种软件。不同于 CAD，也不是传统的三维建模软件，它相对于 3DMax 和 Photoshop 来说，简单易学，运行速度快，建筑师很容易掌握软件的操作。它可以形象的展现方案，如规划地块的各单体之间的关系，单体体块之间的关系，能让建筑师很好的把控全局，补充思维局限，创作出好的作品。
方案设计展现阶段，设计师们的作品最终是需要以图文的形式表达给广大建筑的使用者的，而建筑是一门融科技、艺术、文化、哲学于一体的学科，如何能直接的、通俗易懂的把建筑师的抽象的设计理念传递给大众呢？这时就需要专业的三维绘制软件如3DMax和专业平面设计软件如Photoshop，绘制平面彩图、建筑效果图，三维动画图。计算机辅助设计软件绘制的图形，其透视关系、光影关系、建筑材料的质感，再加上树木、人、天空、汽车配景，可以惟妙惟肖的呈现设计的待建建筑在现实环境的场景，包括室外环境和室内空间。最后在方案表达上，通过文本的制作（Photo－shop），幻灯片的制作（PowerPoint），建筑三维动画的制作等，可以更系统、更全面的完成整个方案。
2．2施工图设计绘制阶段
施工图绘制阶段，现在设计院一般运用AutoCAD辅助设计软件。是一个功能强大、易学易用的软件。同时也是最早普及、最广泛运用的建筑师使用软件。最能体现计算机辅助设计的优越性，其出现大大降低了建筑师的劳动强度，缩短了设计周期。传统的用手绘，硫酸纸上画墨线图，需要专用的绘图桌、绘图板，高脚座凳，工作人员常常手里拿着几只不同粗细的墨线笔，丁字尺、三角板、曲线板等工具不停的在手里更换，而且一旦画错，修改非常费事，甚至从头来过，图面修修补补很是脏乱。用计算机辅助设计绘图则只用一台电脑，用一只鼠标就可以做想做的任何事情。AutoCAD绘图软件，有统一的线型库、字体库，配景库，使绘制出的图面整洁、规范。软件所提供的UNDO功能让不必担心画错，可以返回到画错之前的那一步。AutoCAD软件绘图真正做到方便、整洁、清洁、轻松。AutoCAD绘图软件设计在施工图绘制中发挥巨大的作用还在于，设计成果的重复利用，因其有强大的复功能。一些相近、相似的工程设计，尤其是详图构造部分，只要简单修改一下就行了，或者直接套用。每个单位可以建立自己统一的样图库，给规范出图，统一管理，提供了可能。AutoCAD绘图软件绘制的建筑设计图纸的精度真正提高到了毫米，而对于复杂、不规整平面的建筑图离开了CAD绘制，困难将是成倍增长。运用计算机辅助设计可以快速的将图形显示出来，使设计人员及时对设计做出判断和修改；利用计算机可以进行图形的尺寸标注、编辑、放大、缩小、平移和旋转等数据加工工作，大大减轻设计人员的劳动强度。
AutoCAD 绘图软件的产生，使得描图工种消失，CAD 软件可以将建筑图直接转成设备底图，使水、暖、电气等工程师们不用再在描绘设备底图上浪费时间。重复工作越多，这种优势越明显。
3．3 资料存档阶段
计算机辅助设计软件绘制的图形、图像文件可以直接存储在软盘、硬盘上，资料的保管，调用极为方便。你可以将设计项目刻录成光盘，数据至少可以保存 50 年。现在还可以将以前的图纸通过扫描仪，数字化仪输入电脑，避免资料因受潮、虫蛀以及破坏性查阅成的不必要损失。电子文件归档使得工程设计成本降低15％－30％；产品设计周期缩短30％－50％；设备利用率提高2－3倍；产品质量提高5－15倍；加工过程减少30％－60％。其中人工成本降低 5％－20％，大大提高了工作效率。
4 结束语
综上所述，计算机辅助设计技术的产生和运用，给建筑设计行业带来了巨大变化，使建筑设计能很快和国际接轨，为广大建筑师们开拓了设计视野、提高了绘图质量，缩短了设计周期。建筑师们在缩短设计周期和提高设计质量同时又需要正视它的局限性，善用其长处。也就是设计者把复制、计算、画图、数据存储和处理等繁重工作交给计算机完成，而把主要精力用于方案的概念性、创造性的构思，施工图节点构造的设计，在每个不同的设计阶段正确使用计算机辅助设计软件，来更快捷、更完美的呈现建筑设计成果。
参考文献
1. 申晓辉.计算机辅助设计在建筑设计中的运用[J].福建建筑.2001(05)
2. 岳德义.计算机辅助设计在建筑设计中的若干技术问题研究[J].哈尔滨工程大学.2007(05)
针对当前高职艺术设计类专业课程“室内设计制图”和“计算机辅助设计”的教学现状，并结合近年来在室内设计、环境艺术设计专业教学中的经验，提出将此两门课程合并整合为一门课程（“计算机辅助艺术设计（建筑CAD）”）的教学改革思路，并在教学内容、教学方法和考核方法等方面做了改革调整。这种在学习室内设计理论制图的同时又掌握绘图软件的实践应用技能，教学内容交互渗透,利于学生知识的加深和技能的培养。
关键词
室内设计；制图CAD；课程整合
1引言
环境艺术设计类专业课程以室内设计、环境艺术设计等职业技能为主线，根据行业工作岗位对技术人才知识、能力和素质的要求设计课程体系，其中“室内设计制图”和“计算机辅助设计”是课程体系中两门重要的专业基础课程。但目前两门课程的分离式教学方式产生很多问题，为了更好实现高职环境艺术设计类技术人才的培养，现将“室内设计制图”与“计算机辅助设计”两门课程内容进行整合，在学习室内设计理论制图的同时又掌握绘图软件的实践应用技能，教学内容交互渗透,利于学生知识的加深和技能的培养。
2“室内设计制图”与“计算机辅助设计”课程教学现状及评价
2.1课程分析
“室内设计制图”课程主要培养学生识图、绘图及空间想象力，主要教学内容有：建筑制图规范、三视图投影、识读和绘制建筑平面图、识读和绘制建筑施工图、绘制建筑透视图、绘制家具设计装配图等。“室内设计制图”是一门比较抽象的专业基础课，尤其是基本投影和作图等有关作图原理的知识点；在现行教学模式中，教师多以多媒体进行理论讲授，对于空间想象能力和空间分析能力都比较薄弱的初学者学生来说，学习效果和教学效率都不理想。“计算机辅助设计”课程目标主要是让学生熟练掌握AutoCAD的基本工具和功能，并利用AutoCAD绘制工程图纸；主要教学内容有：AutoCAD基础知识和基本操作、辅助工具的使用、基本图形的绘制、复杂图形的绘制、图形的编辑修改、图层以及选项设置、文字和表格、尺寸标注、图纸布局和打印输出、三维立体造型等。在现行教学模式中，这类计算机软件课程只是要求学生掌握软件的基本操作和工具使用，而没有结合设计案例进行软件绘制工程图纸的训练，没有达到专业、课程培养目的。实际上，运用计算机软件绘制室内设计工程图纸时必须以室内设计制图规范做为基础，“计算机辅助设计”并不能脱离国家相关的制图标准、基本投影原理和表达方式而独立进行。室内设计制图规范是制图的重要基础，如果说图纸是设计师的语言，那么制图规范就应该是“语法规则”[1]。只有掌握了制图规范，才能准确绘制出表达设计意图的图纸。因而“室内设计制图”是“计算机辅助设计”课程的基础，二者在教学内容上存在互补。
2.2两门课程分别进行的分离式教学方式现状
两课程分别进行的课程教学方式主要有两类：一类是指根据专业人才培养方案和课程体系，将两门课程开设为独立的专业课程，在不同教学周内由同一教师或不同教师担任授课教学，采用分离式的教学模式，互不关联。按照专业课程体系运行表先进行“室内设计制图”的学习，到下一个学期再学习“AutoCAD计算机辅助设计”，这种分离式的教学方法虽然占用大量课时和师资力量，但却达不到良好的教学效果。另一类分离式教学方式是指：尽管有些院校已经意识到室内设计制图与AutoCAD结合的必要性，把两门课程整合在一起授课，由同一教师担任授课任务或不同教师在不同教学模块中担任授课任务；但仍然没有实际有效整合，只是形式上课程名称整合；教学内容、知识点串联等方案还是各自分别进行的分离式教学；仍然还是先独立讲解室内设计制图知识，再讲解AutoCAD的功能和使用。AutoCAD授课内容与实际室内设计案例联系较少或没有，很难满足课程教学需要。
2.3两课程分离式教学方式现状问题分析
（1）学生不能正确地认识这两门课程的关系。学生认为室内制图和AutoCAD绘图是两门不同体系的课程，在运用AutoCAD绘图时不能与所学室内制图理论有效结合。学生上机训练AutoCAD绘图时，没有利用以往学习的制图规定作为标准绘图的理论支持和依据，所绘制的图纸不符合标准要求。（2）学习过程中，学生只追求对AutoCAD基本工具和命令的使用，没有意识到AutoCAD是一种绘图手段，没有认识到要具备了扎实的室内制图理论之后才能够正确使用Au-toCAD绘图手段。学习AutoCAD并不仅仅是掌握一种绘图软件的基本工具使用，而是利用这种软件做为手段和工具去表达我们的设计意图。在教学过程中，部分学生只对计算机绘图感兴趣，忽视了对制图知识的学习，导致只能用CAD软件抄画图纸，不能理解图纸的意义和实际应用。（3）“AutoCAD计算机辅助设计”作为一门计算机软件课程，只单纯地讲授软件命令、讲绘图方法，不能够和实际设计案例情况相结合，没有系统的专门针对性练习，致使学生对各种命令的应用理解不深，在遇到问题时不能灵活运用工具解决问题。（4）“室内设计制图”是一门理论性很强又很抽象难懂的专业基础课，现行教学方式多以图纸和幻灯片讲授为主，实物模型比较少，而且教授的理论知识点与实际设计案例应用联系不密切，学习效果和教学效率都不理想。
3基于职业岗位工作过程的课程整合及应用效果
3.1课程整合的必要性分析
根据以上几个“室内设计制图”“AutoCAD计算机辅助设计”课程教学现状问题分析结果，并针对艺术设计类课程实践性较强的特点和学生学习职业技能的需求，对两门课程进行了有效整合，确定了基于职业岗位工作过程的课程教学模式。首先将两门课程有效整合为一门课程，使学生将两门课程作为一门课程对待，也使学生两门课程的学习内容更加紧密地结合。其次是CAD在教学上的应用，促进了室内设计基础理论知识的理解；相应地在对理论知识理解的基础之上，CAD绘图会更加准确和规范。再次，利用CAD作为课程教学手段可大量节省理论课中绘制例图的时间，提高上课效率。建立以室内设计制图与计算机绘图内容同步进行的课程教学体系，采用理论与实际操作相结合的教学方法，可以使学生获得很好的感知和应用，充分调动学生学习积极性、提高学习效率。最后，两门课程的有效整合，既丰富了教师的教学方法与手段，又有利于提高学生空间想象能力，利于培养学生识读、绘图、设计的能力水平，从而培养出真正满足现代室内设计、环境艺术设计等行业实际需求的人才。3.2课程内容整合的具体措施在课程教学内容安排上，以室内设计制图为主线，把AutoCAD融入室内设计制图的各个知识单元中，使两者内容相互融合。课程内容整合具体如下：（1）三视图投影是绘制表达室内设计方案的基础，主要讲解如何在二维图纸上表达三维几何形体，培养学生的空间想象力。在这部分教学单元中可以利用CAD建立三维模型把抽象的投影在模型中清晰地表现出来，可有效锻炼学生的空间想象力，也对CAD的三维立体造型功能和应用有些初步了解。（2）重视室内设计制图国家标准的讲解，使学生建立较强的标准意识，养成自觉遵守标准的习惯。线型的设置、平面图形的绘制及尺寸的标注等单元，可以放在CAD里讲解并有针对性地布置一些习题让学生用CAD绘制完成。这样不但可以使学生掌握用CAD软件绘图的基本操作方法，而且还对制图标准有了更进一步的认识。（3）建筑平面图的识读，是室内设计师了解建筑结构的基本方法。室内设计受到建筑设计的制约又相对独立，它只能在建筑设计提供的空间内部做设计，墙、柱、梁、板等构造不能随便改动；但它又是相对独立的，可以在建筑空间内部自由发挥。通过讲授建筑平面图的识读，让学生初步了解建筑结构，为室内设计方案实施奠定基础。（4）在建筑平面图识读的基础上抄绘建筑平面图，进一步练习建筑CAD基本制图的功能应用，并且讲述建筑CAD辅助绘图功能（点的坐标输入技能、对象捕捉技能、对象追踪技能和视图的实时调控技能等）。这部分应精讲并配有足够的抄绘作业训练，以量变促质变，确保学生设计图纸表达的规范性、标准性和效率。（5）建筑施工图，教师用CAD演示做出标准的施工图，讲解施工图包括的内容：房间的分配，家具的布置，天花板和地面的铺装，灯具、电源开关和插座的布置，水和电的铺装等；绘制过程中把要学习的CAD命令、图样的画法和技术标准融入到具体的实例中来讲解。整个教学过程强调学以致用，在绘制的实例中研究命令的用法，包括块与属性、图层及特性、图案填充、创建面域与布尔运算等，现学现用，活学活用，增加学生学习的兴趣。（6）绘制建筑透视图是三视图投影在室内设计中的一个实际应用，主要讲解如何在二维图纸上表达室内结构的立体结构和效果，在掌握理论知识基础上要注重绘制技巧的应用，比如对象捕捉技能、视图的实时调控技能（视图平移、视图缩放、视图恢复）等。（7）绘制家具设计装配图等也是三视图在室内设计中的一个实际应用，主要讲解建筑平面图和施工图里不能清晰表达的家具设计细节详图。重点是让学生了解并掌握常见家具的结构和装配，并能在图纸上准确表达，也是对前面CAD所有内容的综合应用。通过课程教学内容的有效整合，将学习的制图知识应用到CAD绘图练习中，使学生更加深刻地理解和掌握制图的理论知识，而在制图理论知识的指导下的CAD绘图练习也会更加准确和标准。
3.2教学方法的改革
（1）在教学过程中，CAD绘图既是教学方法、教学手段，也是教学内容。在“室内设计制图”课程教学中，放弃以往的多媒体课件灌输的教学方法，采用教师CAD软件绘图演示、学生CAD软件模仿练习的教、学、做一体化教学模式。比如针对基本投影和作图等有关作图原理的抽象难懂的知识点，利用CAD二维到三维的模型转换功能，可以使学生很直观地真实感受实体、模型和投影图之间的关系，从而更好地锻炼空间想象力。（2）采用项目导向和任务驱动的方法进行课程教学，如安排学生对自己的房间或宿舍进行需求分析和设计，通过用此类项目和实际任务为指导完成设计制图理论知识和施工图内容的讲解，随后安排学生同步进行CAD绘图，并绘制出施工图。在绘图的训练过程中，对理论知识、施工图等内容会有更深层的认识和理解，对CAD命令的应用会更加熟练和灵活。在实战练习中积累经验和技巧，真正融“教、学、做”为一体，提高效率。
3.3考核方法的改革
把成绩考核划分为两部分：平时成绩和综合性应用能力考核，使总评成绩能够更客观、全面地反映学生在学习过程中所体现出来的成效。第一部分，平时成绩占80％(平时考勤占10％，平时作业占50％，期末上机考试占40％)。增加平时成绩的比重，根据学生平时上机的掌握情况及表现综合评定分数，对学生起到一定的约束和监督作用。第二部分，综合性应用能力考核占20％。学生完成课程的学习任务后，组织开展专业技能比赛或课程设计，对学生的综合素质和能力进行评分；也可动员参加全国建筑CAD绘图员等级考试以及各种国家级和省级比赛，对于获得等级考试资格证书和比赛名次的同学们，可申请课程得分甚至免试；也可采用校企合作方式，让学生深入用人单位考察和实践，对学生的考察报告和综合表现进行评分，按照比例权重进行加分。
3.4应用效果
通过以上课程内容整合和教学方法、考核方法的改革，基本可以解决当前两门课程教学中存在的一些问题：（1）“室内设计制图”和“计算机辅助设计”整合后的理论教学和实操训练，均由同一位教师来承担，从而避免了不同教师在不同课程教学内容的脱节。（2）CAD软件的应用不但很好地解决了识图、制图过程的理论教学的抽象、枯燥难题，而且还有效地避免了实操训练滞后于理论教学的问题。在基于职业岗位工作过程的教学模式下，通常在教师完成知识点讲解和操作演示后，就立即要求学生通过CAD软件进行模仿训练，以对知识点加深理解并能熟练操作。这种CAD软件绘图方式具有很强很直观的二维、三维操作演示，学生具有很强的感性认识，学习兴趣高，教学效果较好。（3）这种基于职业岗位工作过程的教学模式还可以分组教学学习，使部分人在学习讨论设计方案，部分人在绘图、建模，部分人在出施工图，充分合理地利用设备，减少设备投入成本达到最佳教学、学习、实操的效果。通过罗定职业技术学院12—15级四届室内艺术设计、景观艺术设计专业学生的课程整合教学改革和应用，可以使学生在学习室内设计理论制图的同时又掌握绘图软件设计的实践应用技能，理论教学和实操教学内容交互渗透，实操训练教学及时跟进理论教学内容，有利于学生设计理论知识的加深和专业技能的培养。
4结论
（1）总结了当前艺术设计类专业“室内设计制图”和“计算机辅助设计”的课程教学现状。（2）采用基于职业岗位工作过程的教学模式，使学生以最快最简捷的方式达到最佳的学习效果、最快的训练效果，快速掌握课程知识技能，有效解决了当前两门课程教学上的一些问题，教学效果良好。（3）基于职业岗位工作过程的教学方式可以使学生在在学习室内设计理论制图的同时又掌握绘图软件的实践应用技能，教学内容交互渗透，利于学生知识的加深和技能的培养。
作者：刘静 单位：罗定职业技术学院
1、计算机辅助艺术设计的优势
随着计算机技术的飞速发展，计算机辅助设计在艺术设计领域中所占的地位也越来越重要，在工业设计、广告、网页、动画、服装、织物图案等各个艺术设计领域无不有计算机辅助设计的功劳。就工业设计而言，传统的产品造型设计，一般在市场调研、制定需求表之后，先展开平面简图的构思，形成稍微完整的方案之后，开始绘制三维简图，完全定型后再根据需要绘制传统的效果图、三视图或制作简易的模型。在造型设计的过程中，需要工程技术人员、美工人员与工人的通力合作，用样品实物来表达设计师的构思。但对每一种方案都制作实物样品，就要付出大量的劳动，还存在着精度低、修改调整困难、设计周期长及成本费用高等问题。早在1960年，美国通用汽车公司一部新型汽车的造型设计开发时间竟长达两年左右，原因是设计师不得不花费大量的时间绘制和修改设计稿。如今，由于计算机技术的不断发展，三维软件的不断涌现，设计人员可以方便地将他们的设想，用计算机来表现，如可以在屏幕上绘制三维立体模型,描述所设计产品的形状、结构、大小，模拟在光线照射下产品表面的色彩、明暗和纹理以及模拟物体的动态工作过程等，大大缩短了设计时间，且设计质量较以往有了明显的提高。另外，有许多计算机辅助的加工操作是传统工艺做不了的。如水晶的激光艺术内雕，是用三维软件设计好的立体模型直接通过激光雕刻机对水晶进行内雕，产生复杂、神奇、独具特色的立体内雕图形。
2、计算机辅助艺术设计的现状
目前计算机辅助设计软件发展日新月异，功能也越来越强大。如3DMAX，早期的建模及渲染功能还较弱，制作要求较高的三维模型时，常常要在AUTOCAD中建模，通过3DMAX修改、贴图后，再到Lightscape软件中进行渲染。而目前版本的3DMAX的建模、渲染功能已基本上能满足设计要求。由于竞争的激烈，计算机辅助设计软件有趋同的趋势，如以前和PHOTOSHOP齐名的软件PHOTOSTYLER基本上已经消失，前些年和AUTOCAD还有一拼的MICROSTATION软件，用户也日见稀少。所以，选择好恰当的设计软件是非常重要的。不同艺术设计专业，由于行业不同，计算机辅助设计的水平及所用软件也各不相同。一般而言，可将计算机辅助艺术软件分为通用软件及专业软件两类。常用的通用软件主要包括PHOTOSHOP、CORELDRAW、AUTOCAD、3DMAX等。这些软件适用于各个艺术设计专业，如字体设计、标志设计、包装设计、CI设计、广告设计、服装效果图设计、织物图案设计等。常用的专业软件主要有Flash、Painter、3DVIZ、服装CAD、纺织CAD等。如Flash图像由于采用了“流”技术，广泛用于网页特效、网上广告、动画设计等。此外还有一些以AUTOCAD为平台二次开发的软件，如圆方、德赛、中望等室内装饰设计软件。由于这些软件是专为相关专业设计的，不但设计方法符合专业的要求，而且在这些专业软件中还有大量的专业图库，比如在服装款式设计CAD中，就有许多现成的人体造型、服装配饰、面料图案等。设计人员应用这些软件可快速完成相关设计，大大提高了设计效率。
二、计算机辅助艺术设计的发展趋势
1、艺术设计和多学科相结合
艺术设计不同于纯美术，它伴随着社会经济及科学技术的发展而发展，是科学技术和美学艺术的交叉、融合。艺术设计的核心是“以人为本”，这就要求设计师既要有良好的美术功底，又要了解材料学、心理学、经济学等多方面的内容。计算机辅助艺术设计也是如此，如做网页设计，不但要求设计师具有一定的美术基础，还要求设计师具有应用网络设计语言进行编程的能力，这是开发动态、交互式网页所必备的技能。又如进行纺织图案设计，就要了解纺织面料的特点、纱线的结构等知识。
2、设计软件趋向开发化、专业化、智能化
目前主流的设计软件之所以能够生存，很大程度上得益于其开发性。如PHOTOSHOP，有数十家公司为其开发了外挂滤镜，原来需要多次变换才能得到的特效，应用相应的滤镜，一次便可完成。又如AUTOCAD，提供了ADS、ObjectARX、VBA、Java、Visuallisp等多种二次开发语言，不但商业公司可以用相应的语言开发基于AUTOCAD的外挂平台，设计人员自己也可以借助其二次开发语言完成传统电脑设计手法所难以达到的效果。目前，一些大型的专业设计软件渐渐地传入国内。如MAYA、LIGHTWAVE、SoftImage等三维动画设计软件。在美国，用户较多的制作三维动画的专业软件是Alias公司的MAYA软件。使用MAYA，用户可以对场景中任意结点的任意属性设置动画，用户还可以自行编写简单的MEL（MAYAEmbeddedLanguage），对MAYA实施个性化控制。为了让艺术家和设计师们能接受计算机辅助设计这一工具，设计软件也越来越智能化，如Painter软件中模仿了许多传统工具的特点，它使人们的传统绘画经验得以延续。在Painter软件中，有许多模仿传统笔触的工具以及各种绘画材料，能轻松地模仿油画、水彩、国画等效果，且对所用绘画材料的质地及设计人员绘图的力度十分敏感，创作出的作品也极富表现力。
3、设计软件向Windows平台过渡
随着PC机运算能力的日益强大及Windows功能的提升和普及，许多原来只为大型机或苹果机开发的设计软件纷纷向Windows平台过渡，为广大设计人员提供了极大的方便。3DMAX设计软件之所以在我国非常流行，很重要的一个原因是其对计算机的软硬件配置要求不高，能稳定的运行于Windows98或WindowsNT平台之上。
4、新兴科学的兴起为艺术设计提供了有利的武器
目前利用计算机设计艺术图案，多是在人的干预下完成的。随着计算机运算能力的提高及理论研究的深入，通过计算机自动进行艺术设计是计算机辅助艺术设计的一个重要发展趋向。如分形理论，是近二十年来发展起来的新学科，它在艺术领域得到了广泛的应用。电影《星球大战》中的许多奇峰异谷就是应用该理论由计算机自动生成的。应用分形理论可以产生奇妙的非线性图形，这些图形体现出许多传统美学的标准，如平衡、和谐、对称等等，但更多的是超越这些标准的新的表现。比如，分形图中的平衡，是一种动态的平衡，一种画面各个部分在变化过程中相互制约的平衡。
三、结论
1、计算机辅助艺术设计相对于传统的设计方法具有无可比拟的优越性，它能提高设计的整体质量，缩短设计周期。设计师在计算机辅助设计软件的帮助下，可以把精力放在创造性设计上，而不用去做机械的重复性劳动，从而实现设计的高质量、高效率。
2、利用计算机辅助艺术设计软件进行艺术设计的过程，实质上是充分发挥人和计算机各自的长处、获得整体设计的最优化设计的过程。但因许多现有的软件不是专为设计师设计的，因而设计师在使用时会感到许多地方不是很完善或使用不方便，且国内成熟的设计软件还不多。虽然国外的很多计算机公司都提供各种通用软件包，但价格昂贵。
【关键词】 血管外给药；给药方案
Computer-aided Design Dosage Regimen of Extravascular
QIN Xiong-zhi (Dept. of Pharmacy,Guangxi Longtan Hospital, Liuzhou 545005, China)
【ABSTRACT】OBJECTIVE: To implement computer-aided design of extravascular dosage regimen. METHODS:Program development using Visual Basic,use MSChart control to display the simulate plasma concentration-time curve of patients.RESULTS:This program has intuitive interface,It runs very rapidly,and its operation results are accurate.CONCLUSION:Using this program can simplify,quickly completed the design of Extravascular Dosage Regimen.
【KEYWORDS】Extravascular administration;Dosage Regimen
血管外给药是临床较常用的给药方法，制订合理的血管外给药方案，对临床用药的安全性和有效性具有重要意义。血管外给药的血药浓度与时间关系计算较为复杂，曾有报道[1]用EXCEL软件辅助设计其给药方案，但其单元格操作较为繁琐，不利于推广应用。笔者利用Visual Basic软件开发程序制订血管外给药的个体化给药方案，取得良好效果，现简介如下。
1系统开发环境
1.1硬件配置 联想扬天M4600V微型计算机（联想集团有限公司），惠普HP-1080打印机（美国惠普公司）
1.2软件平台 Microsoft Windows XP,Microsoft Visual Basic 6.0
2基本原理
给定个体药动学参数α,β,γ，k21，k31，V，吸收速率常数ka，时滞tlag,则血管外单次给药后t时刻的预期血药浓度为[2]：C(t)=d[B1e-α（t-tlag）+B2e-β（t-tlag）+B3e-γ（t-tlag）-（B1+B2+B3）e-ka（t-tlag）]／V,当β=0且γ=0时，B1=ka/(ka-k)，α=k;仅γ=0时，B1=ka(k21-α)/(β-α)/(ka-α)，B2=ka(k21-β)/(α-β)/(ka-β)；当α,β,γ均不为0时，B1=ka(k21-α)(k31-α)/(γ-α)/(β-α)/(ka-α)，B2=ka(k21-β)(k31-β)/(γ-β)/(α-β)/(ka-β)，B3=ka(k21-γ)(k31-γ)/(β-γ)/(α-γ)/(ka-γ)。第s次给药后t=tlag时的预期血药浓度为C(s,tlag)=C(s-1,τs-1+tlag),其中，τ为两次给药的时间间隔。
3软件界面设计
3.1 主界面的设计：主界面主要包括菜单栏、工具栏、参数设置区域及计算结果输出区域，如图1所示。菜单栏、工具栏用于完成常用的系统功能。参数设置区域用于输入α,β,γ，k21，k31，V，ka等个体药动学参数、最小有效浓度（MEC）、最小中毒浓度（MTC）等参数以及预设给药方案的初始剂量、维持剂量及给药时间间隔等数据，计算结果输出区域用MSChart控件模拟显示按预设方案给药后，血药浓度的变化情况。
3.2系统操作过程
在参数设置区域中输入相应药代动力学参数及预设给药方案后，单击“计算”并观察MSChart控件所示血药浓度曲线是否在治疗窗内，如果超出，可适当预设的给药方案，并重复上述操作，直至结果满意。单击主界面下方的按钮可移动曲线以显示给药后较长时间（>25h）后的血药浓度变化情况。
4运行测试
例：某药的个体化参数为：α=0.22h-1，β=0．076h-1，ka=0.668h-1，k21=0．192h-1，V=50L，tlag=0.5h,MTC=10μg•L-1，MEC=2μg•L-1。每天3次(τ=8h)口服给药，试确定维持量、首剂负荷剂量，并预测给药后血药浓度的变化情况。按前述方法操作后，系统运算结果如图1所示，结果表明，图中方案1（首剂400mg,维持量200mg）可使血药浓度维持在治疗窗内。
5系统特点及讨论
5.1本程序完全基于广泛应用的Windows平台而开发，很好地解决了兼容性的问题，并具有界面友好、运算快速、结果准确等优点，并为以后软件和数据库的升级做好充分的准备。
5.2由于采用了MSChart控件，本程序界面中可图形化显示给药后较长一段时间内患者体内血药浓度-时间变化曲线，并可方便调整给药剂量及给药时间间隔，界面直观，操作简便，值得推广。
参考文献
Abstract： It is assumed that the lathe spindle movement mechanism is composed of 4-axis. Each axis is considered as a sub-structure of the assembly separately equipped with gears and bearings and other parts. 3-D entity model of these simple substructures are es tablished respectively using Pro-Engineer， all simple substructures are assembled to a 3-D entity model of the lathe spindle drive. The entire structure kinetic and simulation is studied by using mechanism module in the Pro-E， not only to ensure the accuracy of the lathe spindle drive， but also to greatly improve the efficiency of the design. Using the above method， the lathe spindle designers can optimize the kinematic mechanism in shaping machine rapidly and intiutively， to reduce the costs of research and innovation and improve machine reliability.
关键词： 普通车床；模块化设计；虚拟装配；仿真
Key words： lathe；modelling design；virtual assembly；simulation
中图分类号：TG519.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）01-0030-03
0 引言
普通车床尽管已经是一个比较成熟的产品，但是随着科技的不断进步，降低产品成本，工程设计人员必须不断的对它的机械结构进行优化。随着信息技术和计算机软件的不断发展，仿真软件可以提前告知我们所设计的产品是否结构相对合理，尺寸是否存在干涉等。本设计就是基于Pro/E软件对车床的主轴部分进行计算机辅助设计，以达到我们预期的设计目标。
1 三维实体建模的过程
在Pro/E中，各个特征是有一定的父子关系的，一个三维实体模型就是由数量众多的特征以“搭积木”的方式组织起来的，设计者可以直接从模型树中选择特征修改，提高了设计效率，这些特征及其之间的父子关系均在模型树中统一显示。三维实体建模过程如下：
①在基础实体特征上添加键槽、轴孔、倒角、修剪等修饰特征；②使用拉伸、旋转、复制以及阵列等方法创建基础实体特征；③灵活选用标注和约束参照，绘制二维草绘设计图。
2 关键零件的三维实体建模
对齿轮的各个参数设计完成后，利用机械零件设计的基本知识，在建立好的齿顶圆基础上拉伸实体，然后草绘基圆弧线，使用“关系”参数驱动生成渐开线，在“可变剖面扫描”环境中，镜像后，切出齿槽部分生成单侧齿面，最后建立“关系”即可在输入齿轮主要参数的形式下生成不同齿数的齿轮，最后阵列前面所做操作，即可得到齿轮。
2.1输入斜齿轮主要参数
PRESSURE-ANGLE（压力角）
BETA=HELIX-ANGLE（螺旋角）
FACE_WIDTH NUMBER（齿轮宽）
PRESSURE_ANGLE NUMBER （压力角）
MODULE NUMBER（模数）
TOOTH_NUMBER NUMBER （齿数）
2.2 间接生成的主要参数部分
DF=DAM_PITCH-1.157*MODU-LE（齿根圆直径）
DA=DAM_PITCH+1*MODULE（齿顶圆直径）
TOOTH_THICK_ON_PITCH =CIRCULAR_PITCH/2
CIRCULAR_PITCH = PI*MODULE（齿距）
DB=DAM_PITCH*COS（PRESSURE_ANGLE）（基圆直径）
D=TOOTH_NUMBER*MODULE；（节圆直径）
ANG_TOOTH_SPACE=360/TOOTH_NUMBER-
ANG_TOOTH_TH
ANG_TOOTH_THICK=TOOTH_THICK_ON_BASE/
DAM _BASE*360/（2*PI）
TOOTH_THICK_ON_BASE=DAM_BASE*（TOOTHE_ THICK_ON_PITCH/（DAM_PITCH）+INV_PHI）
INV_PHI=TAN（PRESSURE_ANGLE）-PRESSURE_
ANGLE*2*PI/360
2.3 渐开线方程 笛卡尔坐标系渐开线方程：
R=DB/2
THETA=T*45
X=R*COS（THETA）+R*SIN（THETA）*THETA*PI/180
Y=R*SIN（THETA）-R*COS（THETA）*THETA*PI/180
Z=0
2.4 以关系驱动基准圆
HA=（HAX+X）*MN（齿顶高）
HF=（HAX+CX-X）*MN（齿根高）D=MN*Z/COS（BETA）
DA=D+2*HA
ALPHA_T=ATAN（TAN（ALPHA）/COS（BETA））（压力角）
DB=D*COS（ALPHA_T）
DF=D-2*HF
3 主轴箱的运动模型装配
机构运动分析模块是Pro/E中各个零件通过装配模块组装成一个完整的机构以后，设计师在Pro/E中直接启动该模块，根据设计意图定义机构中的连接，设置伺服电动机，然后运行该机构，观察机构的整体运动轨迹和各零件之间的相对运动，以检测机械的干涉情况。
3.1 连接的设置 连接的建立过程需要配合“约束”取限制主体的某些自由度，而常规的装配则限制了原组建所有的自由度。如图1所示。刚性：6个自由度被完全限制，受刚性连接的元件属于同一主体。
3.2 齿轮连接设置 齿轮装配是以轴的位置定位的，所以齿轮齿面的啮合面并不确定，故首先设置齿轮的啮合面，这里是利用间接连接，先使用“凸轮”连接，使两个齿面啮合后，再将“凸轮”连接删除，然后在传递转矩的两个齿轮间设置“齿轮”连接，同时输入节圆直径，这样齿轮的装配就完整了。
4 定义伺服电动机
伺服电动机可以为机构提供驱动。通过伺服电动机可以实现旋转及平移运动。在总装配中，把伺服电动机设置于与离合器连接接受电传动传递转矩的主动轴上，通过“轮廓选项卡”能够指定伺服电动机的位置、速度和加速度设置电动机参数。设置参数如图4、图5所示。
5 运行机构
点击“机构分析”按钮后，在这里可以设置运动分析时间，仿真运动播放速度，电动机选择等。
在Pro/Mechanism中测量对模型各种运动参数进行测量，如不符合要求，则重新建立模型，再次进行仿真、分析，直至模型达到设计要求为止。
由仿真、分析结果进行改进再仿真，直至达到设计要求，接着进行各部分功能细化，机床样机主轴最终定型。如图6所示。
6 小结
本文借助Pro/E的三维仿真技术，通过对数字化模型的分析提早发现产品的缺陷并加以修改，大大缩短了新产品设计的周期，达到了优化设计的目的。特性的仿真分析而不用投入大量的人力、财力，直接在数字化模型上进行各种运动及材料进行产品试制，有效节约了生产成本。总之，从建立模型、装配到仿真分析的全过程，应用仿真技术对简化机床主轴箱设计起到了事半功倍的效果，最终实现了对主轴箱样机的设计。
参考文献：
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[5]International Journal on Interactive Design and Manufacturing.Springer Paris，2008：1.
计算机辅助系统具有高效的设计信息快速检索功能，这个功能能够使设计人员对于需要信息的检索能力大大增强，设计人员能够根据关键词迅速准确地检索到需要的信息，大幅缩短了信息查找的时间，提高了设计效率。由于关于不同事物的设计中存在着各种不同的信息和数据，这些信息和数据又带有各自的位置信息、环境信息以及其他各种信息等，整体信息量非常地大，单靠人脑来进行记忆和提取是非常不可靠的，因此，我们需要计算机辅助系统来帮助我们进行检索。人们可以在计算机辅助系统中输入关键字来调取信息，既提高信息检索的可靠性，又节省了信息检索的时间，为人们在此信息基础上进行的设计提供了良好的基础。[2]
2高职计算机辅助设计课程采用案例教学的必要性
在传统的计算机辅助设计课程中，教师将课堂的重心放在计算机辅助设计软件的讲解上面，包括计算机辅助设计软件的工具条讲解、用法讲解以及实际操作过程讲解等。在使学生了解了各工具的用途以及用法之后，教师一般都采用自己边讲解边演示的方法来开展计算机及辅助设计教学，在这样的课堂之中，学生只能够被动地听讲和对教师的演示进行模仿，主动性较差。同时，由于计算机辅助设计软件工具内容较多，用法较为复杂，所以学生很难通过模仿教师的行为实现教学目的。而由于高职学生自身的文化课基础较差等原因，其在课堂上只单纯地通过教师的讲解难以吸收消化复杂的计算机辅助设计软件内容，更不用提进行创造性的应用了，因此，我们很有必要在高职计算机辅助设计课程中采用案例教学法来进行教学。在案例教学法中，教师可以将代表性强，操作性强的案例引进课堂，让学生在明白了计算机辅助设计软件各项功能之后实际地进行操作。这样，学生的软件应用能力就能够得到充分地锻炼和加强，并且能够在此基础上不断地增强自己的设计能力，最终实现计算机辅助设计课程教学的目的。
3案例教学的实施过程
3.1案例教学的目的
我们在高职学校培养学生的目的就是为了给社会培养职业化的人才，就是为了缩短人才从学校进入到社会的适应时间，使培养出来的人才能够直接进入到企业中从事相关行业的工作。因此，我们按照这个目标培养出来的高职人才必须有很强的动手操作能力以及丰富的实践经验。虽然现在很多高职学校都提出了对提高学生实践能力的策略，但是由于计算机辅助设计课程本身的特殊性，很多学生都难以真正地掌握计算机辅助设计软件的性能，更别提真正地利用计算机辅助设计软件进行设计了。对于这种状况，我们试图通过进行案例教学，通过学生在课上课下对案例的实际操作和总结分析，来提高自己对计算机辅助设计软件的操作能力，并且最终在此基础上开展符合社会要求的设计。
3.2案例的择选
3.2.1案例的选择要选择有代表性的案例
计算机辅助设计课程案例的选择应该选择有代表性的案例。首先，应该根据课程教学的内容选择案例。例如，在计算机辅助设计软件中各种工具的功能时，应该选择囊括这些功能使用方法的案例，这样，学生就能够在对案例操作的过程中实现对工具功能的了解和熟悉，最终做到熟练掌握。其次，案例的选择应该有所侧重。并非所有的计算机辅助设计案例都能够拿来当作课程案例，在计算机辅助设计课堂上，如果案例选择缺乏针对性，涉及的知识点过多或者涉及的知识超过学生的理解范围，就会造成学生在实际操作的过程中新知识点过多，难以真正掌握课程所需知识的状况。
3.2.2要选择能够调动学生设计能力和设计积极性的案例
很多教师在案例选择的过程中由于选择的案例不符合学生发展的要求，要么过于简单，学生在案例操作的过程中缺乏积极性，起不到提高学生设计能力的目的，要么案例的选择过难，学生在案例操作的过程中不知道该如何下手。这都不利于学生计算机辅助设计能力的提高，因此，我们应该选择难度适中的计算机辅助设计案例，即案例的选择要在学生掌握的知识范围之内，同时，又在此基础上增加了一定的难度，学生需要通过自己的思考以及认真查询资料才能够进行解决的案例。只有如此，才能够在计算机辅助设计课程上既充满积极性又充满自信心。
3.2.3要选择可操作性强的案例
在高职计算机辅助设计课程上进行案例选择，应该选择可操作性强的案例。首先，案例内容要符合学生的认知，学生能够在对案例理解的基础上进行实际操作。其次，案例内容要能够让学生进行实际操作。即选择的案例要在案例提出之后，学生能够按照其要求来根据其知识状况开展实际操作，而非是只对案例的操作过程进行分析和解读，或者是对案例的操作进行单纯地假设或者推理。[3]
3.3案例教学的实施方式
⑴在计算机辅助课程的案例教学开展之前让学生对课程内容进行预习。让学生对课程内容进行能够提高学生学习的主动性，并且能够让学生对于课程所学的内容有一个大致的了解，能够让学生对通过自己阅读就懂的内容实现初步理解和掌握。如此，在案例教学进行的过程中教师就可以只对计算机辅助设计的重难点内容进行讲解，既缩短了自身讲解时间，由提高了计算机辅助设计课堂的教学效率，使学生能够将学习钟点放在对案例的学习上。⑵在计算机辅助设计课程的案例教学过程中，教师要重点向学生讲解计算机辅助设计软件中的各种工具的功能。计算机辅助设计软件中各种工具的功能是计算机辅助设计课程教学的重点，只有掌握了这些工具的功能学生才能够在此基础上开展计算机辅助设计。因此，教师一定要在案例教学的过程中或者案例教学开展之前向学生讲解清楚这些计算机辅助设计软件中各项工具的功能，并且在实际教学的过程中通过不断地强化增强学生对着这些工具功能的认识和理解，提高学生的对这些工具的运用能力，从而使其在案例教学的过程中能够自主地运用这些功能，进而在此基础上开展计算机辅助设计。⑶在计算机辅助设计课程中要以学生的实际操作训练为主。我们在高职计算机辅助设计课程中开展案例教学的目的就是为了提高学生的实际操作能力，因此，在计算机辅助设计课程中，一定要以学生的实际操作训练为主，让学生在实际操作训练的过程中不断地获得自身能力和水平的提高。首先，按照学生的人数以及教学案例的实际状况将学生分为5-8人的学习小组，小组内部通过分工合作的方式开展计算机辅助设计课程中操作训练。其次，让学习小组成员对案例的内容以及设计过程等进行讨论。通过让小组成员对案例进行讨论，每个成员能够获得对案例的进一步认识，了解案例的设计原则、设计方法以及设计步骤等，并且明白案例的完成需要使用的工具条以及需要调用的各种命令等，进而在其实际的操作过程中能够做到胸有成竹。再次，让小组成员通过分工合作的方式按照案例的要求进行设计操作，完成设计的要求。最后，让小组成员对自己设计的过程中进行分析讨论，说出自己的新的，总结出进行实际操作的经验，以为下次开展计算机辅助设计体统思路。⑷在计算机辅助设计课程案例缺乏或者是现有的计算机辅助设计案例不符合课程教学要求的情况下，教师可以自主设计案例来供学生进行学习和实际操作。根据计算机辅助设计课程的具体要求，教师可以设计出简单的、囊括并突出课程教学重难点的、能够对学生进行拓展训练的计算机辅助设计课程教学案例来共学生学习，提高案例的针对性，并且最终提高学生的学习效率。
4结语
关键词：园林；计算机辅助设计；课程改革
随着信息技术与园林行业的发展，计算机辅助设计技术在园林规划设计中得到广泛应用，全国各高等院校的园林设计专业均不同程度地设置了园林计算机辅助设计方面的课程。
用于园林计算机辅助设计的软件很多，目前在园林技术专业教学中常用的计算机辅助设计软件有美国Autodesk公司的AutoCAD，主要应用于绘制园林平面图、施工图等，其绘图精度高，修改便捷。美国Autodesk公司的3ds Max，软件界面层次分明，算法先进，功能强大，主要应用于园林建筑的三维建模、园林效果图渲染等。除此之外还有美国Adobe公司的Photoshop，主要应用于园林平面及效果图后期制作与处理。所以《计算机辅助设计》这门课程就是要让学生能够综合运用这三个设计软件，灵活自如地完成园林景观项目平面图、立面图、效果图、意象图、施工图等的设计和绘制过程，快捷、美观地表达出设计者的设计意图。
一门课程讲授三个设计软件，这门课程已经成为一个课程系列。如何开展好这一系列课程的教学，提高高职高专园林专业学生的实际技能，适应社会发展的需要，是园林技术专业教学需要不断探讨的课题。
一、转变教学思路
《计算机辅助设计》是高职院校园林技术专业的专业必修课，课程的教学内容要体现高职高专教育的特点。这门课程的教学就是要让学生学会使用AutoCAD、3ds Max、Photoshop三个软件进行园林设计图的设计和绘制。教学内容和教学方法要围绕学生的实际情况来展开，精简教学内容，多开展实践教学，多提供练习机会。
AutoCAD、3ds Max、Photoshop三个软件，涵盖的内容很多，理论讲授不能面面俱到，以必需、够用为度。加强针对性和实用性，讲授的软件命令和工具都应该是在绘制园林专业图纸时常用到的，对不常用或根本用不到的操作命令和工具完全可以省略。因为，一方面，高职院校招收学生门槛较低，学生整体水平偏低，讲授过多的知识点高职的学生掌握起来比较困难；另一方面，一门课程讲授三个软件的课时量相对少，讲授过多，实践操作的课时安排就会减少，不利于学生掌握。
另外，理论讲授时，单纯的讲授软件命令的使用过程，按部就班的填鸭式教学，只会让学生昏昏欲睡，达不到理想的教学效果。所以要精心设计与园林专业有关的典型实例来讲授每一个知识点，并将每一个知识点讲清、讲透，让学生充分理解软件中工具和命令的具体作用，以及可以达到怎样的效果。学生们通过上机练习作业，亲自动手完成实例的绘制过程，才有助于学生更好地掌握软件的使用方法，提高学生使用设计软件的技能。
二、改变教学模式
1.根据园林设计的工作流程安排本课程内容的讲授顺序
在园林设计的实际工作中，前期设计的方案图、施工图都是使用AutoCAD软件先完成，再使用3ds Max软件进行园林建筑小品的设计绘制以及效果图的绘制，最后使用Photoshop对AutoCAD绘制的平面图和3ds Max绘制的效果图做艺术处理。所以在课程内容的安排上，以园林设计的工作流程安排本课程内容的讲授顺序，先讲授AutoCAD软件，让学生们学会使用该软件设计、绘制园林景观项目的方案图及施工图，然后学习3ds Max软件的园林应用，最后再讲授使用Photoshop软件处理平面图和效果图。
这样的讲授顺序，更有利于建立三个软件在园林行业中应用的逻辑关系，避免基础理论和实践内容的相互交叉和重复，节约了课时，也增强了学生综合运用三个软件的能力。
2.选取园林景观设计项目贯穿整个课程的教学内容组织
《计算机辅助设计》这门课程是培养学生具备灵活运用AutoCAD、Photoshop、3ds Max软件进行园林设计图的设计、绘制的能力。所以在教学内容组织上，要紧扣园林专业的实际需要，充分结合行业特点和学生日后工作或研究的实际需要安排教学内容。
高职院校园林技术专业培养的人才应该具备小型园林绿地规划设计和绘制的能力，所以选取一个小游园的景观设计项目作为《计算机辅助设计》课程教学内容组织的主线，从小游园的平面设计方案开始，要求先使用AutoCAD软件绘制小游园的平面设计图、主要园林建筑的设计图，然后再使用3ds Max软件进行小游园的效果图建模和园林建筑的建模，最后使用Photoshop软件完成小游园彩色平面图及效果图的后期处理。这样能让学生更加明确这门课程所学软件在实际工作中的用处，工作时能有的放矢。
三、革新教学方法
1.演示讲授法――听+看
利用多媒体设备授课，将传统板书、教学课件与软件环境相结合，一边讲授一边演示操作要领，引导学生理解和熟练掌握软件制图的流程。学生们在“听”和“看”的过程学习软件的使用。老师是讲授+演示的教法，也就要求学生们不仅仅要“听”老师讲，更重要的是要注意“看”，看老师演示。用心看他人的操作演示是学习这三个软件的一个很有效的方法。一些常用的简单操作即使老师不讲，在看的过程中也能掌握；已经讲过的操作，在看的过程中也可以加以巩固。让学生们重视“看”老师的操作演示，不仅为了学生掌握知识，也是为了让学生们学会一种学习方法。
2.案例教学法――想+练
《计算机辅助设计》这门课程，虽然是教授三个设计软件的使用，但是不可以只是单纯地以讲解具体命令为主，这样就有可能造成在单独使用某个操作命令时，学生们都会表现不错，一旦遇到需要综合多个操作命令完成实际任务时学生却往往无从下手。因此，在教学中以具有专业代表性的案例进行案例教学尤为必要。
结合实际案例，让学生自己通过分析和研究，提出图形绘制的思路，从而提高他们解决实际问题的能力。设计综合多数知识点的实际案例让学生们练习，让学生们自己思考该如何绘制，并通过自己的操作来检验自己的思路正确与否。对学生普遍都存在的问题进行集中指导，对感觉绘制难度较大的学生个别辅导。让学生独立完成绘制，一方面可以考查学生的学习效果，更重要的是锻炼学生综合运用知识的能力和分析问题、解决问题的能力。
四、结 语
当前，园林设计已进入全新的数字时代，掌握计算机辅助设计技术将是园林设计学生处于竞争社会的安身立命之本。所以，为了使学生更好地掌握这项技术，就需要合理地组织《园林计算机辅助设计》的教学内容与方法，使学生在有限的学时内更好地掌握AutoCAD、3ds Max、Photoshop三个软件在园林设计中的应用。
参考文献：
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[关键词]计算机辅助设计；城市规划；应用
中图分类号：TP391.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）16-0334-01
一、计算机辅助设计概念及应用分析
计算机辅助设计（CAD-Computer Aided Design）是指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或者是图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。CAD系统一般分为二维CAD和三维CAD系统。目前，CAD应用系统已将设计、绘图、分析、仿真、加工等一系列功能集中到一个系统内，且已经广泛应用到城市规划中，其应用也使规划效率大幅度得到提高，图纸文件更加规范、直观。
二、计算机辅助设计的优点分析
计算机辅助设计是上世纪八十年代在国外兴起后迅速传人我国设计领域的一项高科技手段，此前我国的工程效果图表现方法主要以水粉渲染为主，喷笔谊染为其次。上世纪九十年代初，电脑效果图在我国刚刚出现不久，在1991年的“第三届全国建筑画展”的参展作品中，已经出现了有用电脑绘制的建筑画作品，不过数量比较少，而且水平也不算太高，这与当时电脑硬件价格昂贵，设计软件的水平较低，电脑绘图的普及率不高是有很大关系的。此后一些大专院校和职业培训学校逐步开办了电脑绘图课程，电脑硬件和软件也迅速发展，这方面的人才才逐渐多了起来，水平也比以前要高出很多。计算机辅助设计之所以能迅速发展，能够得到大多数从业人员和业主的青睐，是因为它具有一下几个优点：
1.方便快捷、效率高，大型设计可以数人同时操作；2.它易修改，后期处理方便，数套设计方案可以同时推出；3.它的表现手段丰富，视觉冲击强烈；4.能较真实地体现环境（运用恰当的话）。上述特点与现代工业社会追求高效率、快节奏的工作方式是相符合的，这也正是其能够得到迅速发展的原因。
三、计算机辅助设计的功能
计算机辅助设计（ComputerAidedDesign，简称CAD），是指利用电子计算机系统具备的图形功能来帮助设计人员进行设计，它可以提高设计工作的自动化程度，缩短设计时间。CAD系统主要具有以下功能：
它帮助设计人员交互式输入与绘制二维与三维图形，并可以对图形进行编辑修改。目前，规划编制和管理业务已经普遍采用计算机输入设计图形和文字，以人机交互方式编辑修改设计图，建立室外场地、背景物和建筑物的三维设计模型，产生透视图、渲染图。
3.2 CAD数据存储与管理。
设计图和描述设计产品的其他数据可以在CAD数据库中储存、管理，计算机能够快速检索设计图和描述设计产品数据。
3.3 图形计算与分析。
CAD可以对产品的不同样式、尺寸、结构等设计参数进行计算，对设计产品进行评估分析，从各种可能方案中选择最佳方案。
3.4 可视化表现与景观仿真。
可以利用CAD软件，产生二维与三维设计图。进一步利用计算机图形、图像处理技术，将多种图形、图像、文字资料综合到一起，进行编辑，使设计成果的表现效果更加丰富、吸引人。还可按某种预定的视角、方位、运动路径产生连续的渲染图，给观察者以动画的感觉。景观仿真比动画更进一步，观察者可以自己选择视角、方位、运动路径，即刻产生三维景观，戴上立体眼镜，配上操纵杆，使景观的模拟更有亲临其境的感觉。
四、计算机辅助设计的作用
计算机辅助设计技术的发展受到计算机图形、图像处理、数据库、人机交互等项技术的影响，现在已广泛应用于城市规划的日常业务。计算机辅助设计和图形、图像处理技术对规划业务的影响主要反映在以下六方面：
4.1提高修改、编辑设计成果的效率。虽然方案草图还以徒手画最方便，简单的成果图用熟练手工绘制也可很快完成，但对稍有复杂程度、需要反复编辑、多次修改的设计成果，和手工相比，采用CAD技术而提高的效率是很显著的。
4.2使规划设计成果、建设项目申请与审批的成果更精确、更详细。定坐标、注距离、量长度、算面积、平衡土方等工作用手工完成和用CAD相比，后者的精确性、详细程度明显好于前者（这些工作也可借助GIS来做）。当然，上述成果的精度受到地形测绘信息准确性的制约。
4.3减少差错和疏漏。以数字为媒体的设计，往往可以自动避免某些差错、疏漏，也可利用计算机程序来检查设计成果中的某些逻辑差错，并提醒用户改正。
4.4使设计成果的表达更加直观、丰富。计算机的渲染、动画、景观仿真技术使得到的图形、图像具有特殊的表现力，给人以直观、甚至是身临其境的感受，虚拟现实技术还可使一般用户交互式地、动态地体会景观。虽然手绘效果图、实体模型还会长期存在，但目前来说，难以实现计算机所达到的效果。
4.5便于资料保存、查询、积累。以数字为媒体的设计资料的保存介质比纸介质体积小、存储密度高，便于查找、积累，还可以通过计算机网络向外。
4.6突破传统设计上的某些局限。某些具有特殊造型的建筑物、道路、场地可利用CAD技术设计、表达出来，而用传统手工方法很难做到。
五、计算机辅助设计在城市规划中的应用
5.1在城市总体规划中的应用：总体规划是一个庞杂的系统，涉及多个学科，需要规划师系统、全面的分析各要素之间的关系，并提出优化方案，计算机辅助部分包括用地评定、用地分析、方案评价、辅助计算等内容。即对现状资料加工、存储后，结合城市用地的影响因素（如地形分析、交通分析、景观分析、地质灾害分析等）进行土地利用规划，优化用地布局，同时利用计算机完成人口预测、地块面积计算、用地平衡等辅助计算和图表设计，最终通过计算机内部的评价软件对方案整合确定。
5.2在详细规划中的应用：除了对用地的影响因素分析外，包括方案设计、三维造型、景观渲染、日影分析、数据统计等，还可以对规划区域进行高度仿真的动画演示，使规划区的整体风貌和配套设施、景观节点等淋漓尽致的展现在人们面前，利用先进的虚拟现实仿真技术可最大限度地还原城市现状面貌，并契合未来的规划三维模型。
5.3在城市测绘中的应用：地理信息系统已广泛应用到地形图测绘中，它是在计算机软硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布及属性，以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图、综合分析和应用的技术系统，为城市规划的落地、生根、实施起到了决定作用。
参考文献
[1] 刘云飞，芦艳萍.《浅析信息技术与城市规划的关系》，《今日科苑》，2008年04期.
【关键词】艺术设计;计算机技术;创新构想
随着以计算机科学为标志的数字技术的不断进步，艺术设计迎来了崭新的数字化时代，科技的发展为艺术创作提供了新的载体，同时也带来了全新的艺术创作手段和观念上的更新，不但降低了设计制作过程中的劳动强度，改变以往有好的创意而无法实现的弊端，而且虚拟真实的技术使设计表现图形显得直观而生动，无疑计算机技术的发展对艺术创造产生了重要的推进作用。
然而，计算机技术在设计学科中的运用也存在着众多的负面效应，如“技术牵动”在艺术设计中的过热的“怪律”，反映在具体的设计中即成为重“表现”轻“设计”，设计方案的实施最终变成了计算机特技竞赛，忽略了最根本的内容――创意;重“结果”轻“过程”的情形十分严重，导致很多人只能在计算机上做设计，忽视了对基础内容的积累和徒手绘画训练。现在，计算机辅助设计作为当今设计院校的必修课，不但是学生了解当前设计趋势必要的手段之一，同时也有助于学生更好的完成自己的创意。
一、艺术院校计算机辅助设计教学的现状
1.大部分学生过于依赖计算机，忽视了创造性思维能力的培养
在设计中，学生对计算机特效的热衷和对计算机的过分依赖，以及一味的追求视觉效果，使得很多设计作品成为计算机特效的卖弄，以至于很多学生异常兴奋的使用计算机设计作品，但始终达不到好的效果。究其原因，学生在设计时用于设计方案构思的时间远远低于计算机效果表现上的时间，所以很多学生只能在计算机上做设计，最终设计变成了计算机特技展映，忽略了最根本的内容――人的创造性思维和专业基础知识的积累。这就是为什么学生天天在利用计算机进行设计，可是看到的作品，不尽人意。一幅好的设计作品，所表现的是它的内涵和所传达的信息以及文化底蕴，这些是设计师的创造性思维直接体现。康斯特曾经说过：“电脑本应取和纸而不能取代人的思维”。
计算机辅助设计的介入，逐渐磨灭了学生的艺术个性，淡化了学生对自身艺术潜质的挖掘和设计思维的调动。计算机操作的熟练带给了思维创意的不足，使艺术创作变成了“拼图”和“生产”。
2.过分依赖计算机，忽视手绘能力的训练
计算机以其独有的传统手绘所不能为的功能、效果及效率，给艺术设计专业领域带来了新的表现手段和视觉震撼。正因为如此，艺术院校的各种软件学习班、软件书籍比比皆是，形式多样，五花八门，不同年级的学生乐此不疲的奔波于各种软件班的学习中，而学校设置的专业基础手绘课，学生并不重视，他们认为手绘无关紧要，手绘学习又苦又累，往往不愿意下功夫耐心的学习，时常课堂中缺席学生较多，学生呆在寝室或者去学设计软件，在他们看来艺术设计只要学好设计软件，就能弥补甚至完全代替手绘，设计出好的作品。
3.盲目学习各种设计软件，奢望成为“电脑快手”
计算机辅助设计软件有立竿见影的效果，在短时间内可以看到显著成效，因此，计算机设计软件成为学生最感兴趣的课程，在当前的艺术设计领域中，Photoshop、3DMAX、AutoCAD等设计软件让人目不暇接，很多艺术院校的学生大一就开始逃课到校外软件班学习，误认为艺术设计和计算机技术是一回事，计算机技术是一切，只要学会软件的操作，就可以进行设计。也有些教师在教学过程中过多的让学生学习各种设计软件，结果把学生培养成为所谓的“电脑快手”，忽视了对自身艺术素养的修炼。
4.采用传统的教学模式，教学方法单一
当前很多艺术院校在计算机辅助设计课程教学中，一直依然沿用传统的灌输式教学模式，教学方法陈旧、教条，缺乏灵活性和创新性。教师在授课过程中，只是根据教材的章节讲授，每节课讲几个操作命令，然后让学生进行上机练习，不能很好地和设计实例相结合，学生学习缺乏积极性和主动性，教学效果不理想。教学带来的结果是学生对软件的学习仅仅停留的操作之上，无法有效结合自身的专业设计需要，发挥计算机在艺术创作中的作用，甚至在课程结束后，学生认为学会设计软件就可以进行设计。
二、艺术院校计算机辅助设计教学改革方式
1.加强设计课程学习，重视创造性思维的培养
设计既是一种艺术创造，又是一种主观的心理活动，它借助一定的技术和手段，将设计人员的内在观念变为产品或外在形象。目前，大多数艺术院校强调教学而忽视教学的过程，缺乏创造性思维的培养。要培养学生的创造性思维，在教学中应该从提出问题开始，以“疑”激起兴趣，展开思维，让学生进入设计“角色”，引导学生思考为谁设计、设计什么、怎么设计。启发学生主动从多方位知识领域去思考、尝试和解决问题，给予学生更大的思维想象空间，从感性到理性进而激活学生的创意思维活动并形成教与学的互动。设计思维的形成需要长期的磨练。学校教育对学生设计思维的培养，要比知识传授重要的多。
2.重视手绘教学，认清手绘在艺术设计中的重要作用
现代艺术设计离不开计算机，同样也离不开手绘。手绘作为最早表现设计的必备手段，能将突发而来的灵感第一时间在草图中表现出来，是寻找创造灵感最好的方式，也是设计师个人基本功和艺术修养的最直接体现，这就是现代艺术设计教育中依然重视手绘重要性的主要原因。
手绘在艺术设计中的作用主要体现在设计的初期阶段，在这个阶段设计师提出方案和构思的意象是模糊的、不确定的，这时候就需要一种快速并且能够准确表达设计意念的方式来表现。而手绘能迅速的将设计意念准确的表达出来，将设计师大量的设计思维准确而迅速的转换在画纸之上，便于对方案的交流与讨论。鲁道夫.阿恩海姆语曾经这样描述手绘：“这样一些绘画式的再现，是抽象思维活动的事宜工具，因而能把它们代表的那些思维活动的某些方面展示出来”。大量事实证明：国内外许多优秀的设计大师都善于并且精于使用手绘这种表现形式，也是他们成功的保证。这就是为什么历代艺术家如张大千、徐悲鸿、达芬奇、等在创意过程中总进行大量草图创作的原因。
3.强化学以致用的学习准则，增加社会实践机会
“学”以致“用”，是我们学习的最终目的。当前，熟练操作计算机软件已成为艺术学生就业的一个必备条件。计算机辅助设计教学不仅要使学生掌握各种软件操作命令的运用，还要把相关软件的综合应用融会贯通，以此作为设计手段来完成自己的设计创意，从而适应市场对设计人才的需求。
深度发展阶段还应增加学生的社会实践机会，艺术设计最终要走向市场 ， 学校应积极与公司或企业建立合作关系，把它们的专题设计纳入到学校的课堂教学中，建立以具体设计案例为中心的教学模式，在设计过程中，学生能将所学的理论知识运用到实践中，并在实践中得以提高。通过实践，学生更贴近社会，贴近市场，增强解决现实社会设计问题的能力。
4.教学方法灵活化，重视实例教学
计算机辅助设计的软件五花八门、层出不穷，同时软件的更新换代速度也相当快。因此学生要根据专业需要有选择的学习设计软件，而不是逢软件必学。每一个软件的命令众多，参数选项十分复杂，教师在备课和讲课中尽量做到根据本专业精选命令和参数，根据实际应用精选典型实例教学，理论联系实际，把相关命令的运用包含其中教授给学生，让学生循序渐进掌握软件命令，再对比其他优秀作品分析自身不足，不断提高。在这个过程中，学生既掌握了设计的思维方法，又能表现他们各自的技能。这样避免了单一命令教授所造成的被动学习，呆板接受，缺乏思考的局面。
艺术设计人才的培养应该是艺术与科学技术的结合。学生不只是学习纯艺术技能的培训，还必须让其学习和掌握与之相关的设计与绘画的基本功，同时又要有全面的相关的人文知识。艺术设计只有现代技术与设计手稿并重，正确而恰当的借助于科学技术的力量，才能适应时代的发展，才能培养出时代需要的出类拔萃的设计人才。
参考文献
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[4]董少辉.对艺术设计教育现状的思考[J].滨州师专学报.2003（2）
［摘要］目的:对上颌中切牙内冠的计算机辅助设计与制造方法进行探讨和研究。方法:以右上中切牙为例，首先使用ATOS Ⅱ光学测量仪进行预备体表面数据采集；其次对所采集到的三角片数据进行处理，自动识别出颈缘线，重构预备体表面的曲面；然后利用生成的曲面分别针对无颈环内冠和半颈环内冠两种情况设计出所需内冠；最终利用3轴精雕机床进行数控铣削编程加工。结果:制作出的两种内冠均能够与预备体紧密贴合，整体设计精度均符合临床要求。结论:所选方法可行，具有临床实用价值，为进一步研究奠定了基础。
［关键词］口腔修复；切牙；内冠；计算辅助设计与制造
20世纪后期，CAD/CAM技术在口腔修复领域中的应用使得口腔修复技术取得了里程碑式的发展。我国口腔医学计算机的应用与研究开始于20世纪80年代，起步相对较晚，而且主要集中在理论方面。近几年在口腔修复CAD/CAM方面研究取得了实质性的进展，如高勃等［1］利用UG和二次开发软件研究了全冠的计算机辅助设计，吕培军等［2］初步实现了冠修复体的计算机辅助设计和制造，韩景芸等［3］研究了金属全冠的CAM工艺，张翔等［4］研究了烤瓷冠基底冠模型重构方法，戴宁等［5］研究了基于DFFD的牙齿修复冠约束设计方法；但是由于起步较晚，在理论研究和软、硬件水平方面与国外差距比较大。目前国内报道的研究主要集中在磨牙全冠的制作上，尚无关于制作上颌中切牙内冠的研究报道。采用CAD/CAM技术制作上颌中切牙内冠可以在虚拟的环境中完成上颌中切牙内冠的设计，与传统方法相比克服了纯手工雕塑蜡模的不稳定、不精确的问题，用数控铣削加工代替了铸造方法，可以避免铸造工艺固有的材料收缩和表面需要再次抛光的问题，具有效率高、精度高、加工方便的特点，有效地保证了修复体的质量。
1 材料与方法
11 材料与设备
111 标本 选择上颌中切牙修复病例，常规方法备牙、取模、灌注石膏模型。
112 硬件组成 德国ATOS Ⅱ光学测量仪。该测量仪具有1个激光发生器、2个CCD摄像头、1副移动旋转支架和1个回转工作台。主要参数：相机分辨率为1280×1024像素，7s最多可测定130万个点，照片精度为±002mm。测量采用投影光栅的原理，投射一束光线到被测物体上，CCD摄像头通过捕捉物体表面反射光角度的变化，计算物体表面三维坐标。通过旋转将物体表面所有信息采集完全后，自动完成各次扫描数据的拼合。微型计算机一台（基本配置：CPU P 26 G，内存256 M，硬盘80 G，显卡GeForce2 MX400 64 M）；北京精雕 (JDSign60)三轴高速数控铣削加工中心；试切材料为有机玻璃。
113 软件组成 操作系统Windows XP； Geomagic 80、UG NX、三维口腔修复CAD软件原形系统（自行研制）。
12 设计流程
121 预备体表面数据获取与处理 利用德国ATOS Ⅱ光学测量仪对预备体石膏模型进行测量。测量时，将石膏模型固定在专用工作台上，并在工作台上按照测量的需要粘贴分布均匀的参考点。一次扫描完成后，工作台自动按照固定方向旋转固定角度。每次旋转必须确保当前状态与前一次共享3个以上的参考点，以保证各次扫描数据可以准确拼合。测量完成后，系统自动完成各次扫描结果的拼合，输出数字模型。因为牙体表面形状复杂，所得三角片模型必然存在孔洞、噪音等缺陷，所以需要将测得的数据导入Geomagic软件处理，修补孔洞，去除表面噪音，平滑毛刺点。最终所得数据模型应保证表面完整、光滑（图1）。
图1 处理后的数据模型（略）
Fig 1 The model after fixed
122 预备体曲面重构 利用ATOS Ⅱ测量所得数据格式为STL文件，无法直接用于内冠重构，必须将其拟合为曲面后才能在该曲面的基础上进行设计。首先，自动提取并拟合颈缘线。利用测量数据在颈缘线处的曲率明显大于其它部位且成环状的特征，先对整个三角片模型的曲率进行计算，确定出颈缘线可能处于的大致区域，最后对该区域进行拟合，确定颈缘线的具置（图2）。
图2 颈缘线自动识别结果（略）
Fig 2 The automatically painted preparation line
其次，进行三角片切分，去除颈缘线以下的冗余数据，对剩余的预备体表面数据进行曲面拟合［6］。曲面拟合完成后，对曲面进行误差检测以保证曲面质量。如超出误差要求则返回前一步，调整拟合参数重新拟合。图3为拟合后的曲面。
图3 拟合后的曲面（略）
Fig 3 The surfaces after fitted
123 内冠的内表面与外表面设计 预备体表面重构完成之后，就可以在该曲面的基础上进行内冠设计。本研究分别针对无颈环和半颈环两种样式进行设计［7］。（1）将内颈缘线以上的曲面向外等距005mm生成等距曲面，这样粘固时可为填充粘结剂留出空间，同时也能防止因拟合和加工的误差导致内冠的内表面与预备体不匹配而无法佩戴的发生。（2）按照临床要求，对生成的等距曲面向外增厚04mm，形成上颌中切牙内冠外表面阶台以上的部分。（3）在外表面底部曲线环与外颈缘线之间，根据无颈环内冠和半颈环内冠的不同要求，生成外形轮廓线，通过扫描得到阶台部分，从而形成一个完整的内冠外表面。（4）根据患者颌牙的情况对内冠外表面形态作微小调整，确保内冠设计的精确性。图4为设计完成的无颈环内冠与半颈环内冠。
图4 无颈环内冠与半颈环内冠（略）
Fig 4 The non collor coping crowns on maxillary incisor（略）
13 加工流程采用北京精雕三轴高速数控铣削加工中心对设计完成的模型进行加工。加工材料可选取钯银合金、不锈钢等，本研究采用有机玻璃进行试切。加工时，机床主轴转速为20000r・min-1，粗加工采用2平底铣刀，走刀方式为等高线型，进给速度1m・s-1；精加工选用1球头铣刀，采用Z字型刀轨，进给速度为04m・s-1。加工采用内外表面分别加工的方法，首先加工精度要求较高的内表面，完成后填充石膏，加强内表面强度，打定位销，再翻面利用定位销将毛坯精确定位于原位完成外表面的加工。
2 结果
根据设计出的模型利用数控精雕铣床加工出的实物（图5）符合设计要求，加工质量稳定，精度高，与预备体的贴合程度较好（图6）。利用CAD/CAM技术设计制作上颌中切牙内冠，与传统方法相比具有省时、省力、精确的特点，具有很高的临床实用价值。
图5 半颈环内冠内外表面（略）
Fig 5 The inner and outer surfaces of the half collor coping crowns
图6 半颈环内冠佩戴图（略）
Fig 6 The half collar coping crown fits the model
3 讨论
CAD/CAM技术在口腔修复领域的应用使口腔修复学取得了革命性的发展，大大缩短了治疗周期，减少了病人的痛苦，提高了修复体的制作效率和质量。德、日等国已经推出多种商品化的齿科CAD/CAM软硬件系统。我国相关研究开展较晚，在设计、制造等方面与国外还有相当大的差距。引进国外设备存在价格过高等问题，所以开发具有自主知识产权的齿科CAD/CAM系统是十分必要的。本研究内冠又称烤瓷金属基底冠，是制作烤瓷熔附金属全冠的金属基底，通常由镍铬、钯银等合金制成，通过在其表面覆盖与天然牙相似的低熔瓷粉，再在真空高温瓷炉中烧结熔附得到烤瓷金属全冠。根据是否具有颈环特征，内冠可以分为无颈环内冠、半颈环内冠和全颈环内冠。我们采用通用CAD软件与自行开发的三维口腔修复CAD软件原形系统相结合的方法设计了上颌中切牙内冠，并利用高速精雕铣床加工出实物，大大提高了设计和加工过程的自动化程度。整个设计和加工过程可以在2h内完成。设计阶段:（1）所采用的简单、可靠的虚拟可视化设计方法完全避免了手工雕塑蜡模的过程，缩短了治疗时间，降低了医生的工作量。（2）颈缘线采用计算机自动提取，使得颈缘线的提取精度相对手工提取大大提高，保证了内冠的密合度，提高了修复体质量。（3）外表面设计完成后可以针对患者对颌牙的情况对其进行微小变形调整，进一步满足了患者的个性化要求。制造阶段:采用的三轴数控精雕铣床加工的方式精度很高，而且材料不受热，所以可以完全避免铸造带来的材料收缩问题。所用刀具很细，刀轨也很细密，所以加工后的表面比较光滑，完全可以直接佩戴，省去了再次抛光的过程。加工时间和简易程度均明显优于传统铸造方法。目前自主开发的三维口腔修复CAD软件原形系统在制作上颌中切牙内冠的过程中发挥了重要的作用，但还有一些设计模块需要进一步完善功能和改进算法。曲面拟合的精度虽然已经满足临床要求，但仍需进一步提高。加工过程中采用的定位销定位方法，精度虽然可以满足要求，但是增加了加工步骤，使得加工的不确定因素增多，所以在今后的工作中还应对夹具做进一步改进，以减少内外表面的定位误差，提高加工效率。随着患者对口腔修复体制作质量、效率等要求的不断提高，在口腔修复领域应用CAD/CAM的数字化快速设计技术将是今后我国口腔修复技术研究发展的重点。本研究使用自主开发的三维口腔修复CAD软件原形系统，通过模型测量、预备体表面拟合、内冠设计和数控加工等步骤，设计、制作上颌中切牙内冠的方法高效、简单、精确，为上颌中切牙内冠的数字化设计和制造提供了新的思路，为研制国产口腔修复CAD系统提供了第一手的资料。
［参考文献］
［1］高勃，王忠义，施长溪 下颌磨牙全冠计算机辅助设计初步［J］. 实用口腔医学杂志，1999，4:304305.
［2］吕培军，李彦生，王勇 国产口腔修复CAD/CAM系统的研究与开发［J］. 实用口腔医学杂志，2002，5:367370.
［3］韩景芸，费仁元，李彦生 金属全冠的CAM工艺技术研究［J］. 现代制造工程， 2004，10:1012.
［4］张翔，廖文和，俞青，等 烤瓷冠基底冠模型重构方法研究［J］. 东南大学学报：医学版，2006，25(1):15.
［5］戴宁，程筱盛，俞青，等 基于DFFD的牙齿修复冠约束设计方法的研究［J］. 东南大学学报：医学版，2005，24(1):2832.
关键词：Pro/E 沐浴把手 产品造型 插座 模具设计
1 概述
Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司（PTC）旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。Pro/E软件是现今主流的CAD/CAM/CAE软件之一，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位。
Pro/E由于是建立在统一基层上的数据库上，即在设计过程中，一旦工程详图有改变，其三维模型和NC工具路径也会自动更新；这一优点，使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向市场，价格也更便宜。
与产品设计相比，模具设计相对较复杂。Pro/E软件不仅可以产品造型设计，还可以创建即使是最复杂的单型腔和多型腔模具。由过程驱动的工作流程引导用户完成每一个步骤。利用自动创建分型面和自动分离功能，可轻松快速地创建复杂的模具。通过干涉检查和开模仿真，消除了昂贵的返工开销。
2 产品造型设计
用于三维产品造型的软件除了Pro/E，之外，还有UG，solidwork等，三种软件的特点各有千秋。当碰到含有非常复杂曲面的产品，如矿泉水瓶、汽车后视镜、把手、灯罩等，由于Pro/E软件提供的曲面设计模块，可以快速完成复杂曲面创建，故备受众多使用者青睐。
以淋浴把手为例。把手的造型设计和简单产品造型一样，也是在Pro/E软件的零件-实体模块中实现的，其建模思路是先使用基准平面、基准轴和基准点命令等创建基准曲线，再利用其基准曲线构建边界混合曲面，然后再合并以及加厚创建最终的造型。
打开Pro/E wild fire5.0软件，先设置相应的工作目录，然后新建零件-实体模块，在对材料种类、单位、公差、绘图精度等进行设置之后，开始建模。具体步骤如下：
①创建基准曲线：
利用Pro/E命令有：草绘、基准面、基准轴、基准点。创建好的基准曲线如图1-A：
图1 基准曲线与边界混合 图2 面组3
②边界混合1：
按住ctrl键，依次选择图1-B显示的4条基准曲线为第一方向边界曲线，同样，依次选择图1-C显示的2条基准曲线为第二方向边界曲线，并将约束条件设置为垂直。
③边界混合2：
同理，依次选择图1-D显示的基准曲线1和2，并将第1条链约束设为切线，最后一条链约束设为垂直，曲面选择边界混合1。
④合并边界混合1和2：
将两个边界曲面合并为面组1。
⑤镜像再合并：
将面组1复制为面组2，并合面组1和面组2为面组3，如图2所示。
⑥加厚并保存：
加厚即将面组3由曲面转为实体。输入厚度值为0.6，方向指向内部。建模完成。
3 模具设计
模具设计模块是Pro/E的可选模块，可以方便地利用调入的制品参照模型进行模具设计，同时，利用Pro/E软件单一数据库的特点，可以在设计零件中发生变更时及时再生模具文件。
以日常用品-插座为例，Pro/E模具设计流程如下：
①进入模具设计模块，调入参照模型，设置模具收缩率，创建毛坯工件。
插座三维图见图3，尺寸为500mm*200mm*50mm，选择ABS塑料，故收缩率为0.005，由于塑件较简单，故选择一模两腔布局。
毛坯工件尺寸为700mm*800mm*150mm。
图3 插座三维造型 图4 分型面和浇注系统
②设计分型面。
创建分型面的方面有很多，要根据参照模型结构来选择创建分型面的方法，这是模具设计当中的重点和难点。在本例中，由于插座表面有破孔（插口和开关），故需要复制表面并填补破孔，然后在插座内外表面交界处通过平整分型的方法成型一个平面并和之前的分型面合并为一个主分型面。
③分割体积块，抽取模具元件，即创建型芯和型腔。
插座模具型芯与型腔如图5所示。
④浇注系统设计。
考虑到一模两腔，采用主流道进入再用分流道从模仁（型腔或定模镶块）中心向两侧进料的方式，浇口选择侧浇口，如图4。
⑤制模与开模演示。
当模具型腔组件完成后，一般需要将塑料熔体填充到模具型腔中，以形成浇注件的模拟过程，并且，在制模完成之后，需要进行模具开模仿真模拟。检验模具结构是否正确，如图6所示。
步骤为：模具开模定义间距定义移动。
4 结束语
本研究采用Pro/E软件，可以快速设计复杂曲面的产品造型，并且可直接根据塑件的三维数据，快速、精确地生成模具的型腔和型芯。其开模仿真模拟、干涉检查使得设计的准确度较传统设计高；总之，采用Pro/E软件，降低成本，提高设计精度和效率。
参考文献：
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关键词：计算机辅助；绘图软件；室内设计；教学；应用
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）17-0214-02
随着社会进步和发展，人们的审美文化生活的需求不断提高，传统的室内设计已经越来越不受到人们的青睐，新一代的室内设计应运而生。如今，计算机图形学的迅猛发展，使得很多以前人们无法用言语和图纸表达的思维和灵感都得到了实现。其中计算机辅助设计软件技术是近几年来在室内设计领域引起广泛关注的技术之一。应用计算机辅助设计软件技术的室内设计能很好地将人们的室内生活质量以及室内环境氛围、风格文脉等精神方面的要求都展现出来。
随着计算机绘图软件的功能化发展以及信息化教学改革的推进，计算机辅助设计大大促进了高校室内设计专业教学的发展，最显著的改变就是提高了授课效果——采用计算机辅助设计软件就能够完成相关设计科目的教学，进而提升了教学效率，通过二维图纸以及三维模型的输出能够有效地将现代化室内设计理念传输给学生，进而能够使学生成为新一代的专业素质较高的设计类精英。
一、计算机辅助设计软件的重要性
随着计算机辅助设计软件的不断改良，其能够准确直观地展现出设计作品的设计精髓，故计算机辅助设计软件在室内设计专业教学中日趋重要。目前，市面上流行的计算机辅助设计软件主要分为二维绘图软件、三维模型塑造软件、图片与动画渲染软件以及视频编辑软件等。在进行室内设计过程中，需要拥有创新性的思维，进而利用二维绘图软件促使抽象化的设计意念得以展现，而后在经过三维建模。渲染等相关操作，就会得到一副较为完善的室内设计作品。
在传统的室内设计教学中，教师往往仅能够通过图片信息并结合课本上的理论知识对学生进行讲授，缺乏模拟性的演练，促使学生不能够准确地掌握所学知识的精髓，且不能够将相关的知识应用于实践。此外，室内设计专业是一门实践类较强的学科，如果缺乏计算机辅助软件，学生需要进行手工制图并且需要手工制造室内设计模型，这期间不仅需要耗费大量的时间，而且也不利于教师对学生设计能力的综合评估。通过设计辅助软件，学生能够将头脑中创新性的思维加入到设计作品中去，但是如果受到传统手工制作技巧的限制，则往往不能够准确地展示出学生的设计理念，而且在计算机设计平台上能够对作品进行及时地修改，极大地提高了教学效率，节约了学生完成设计课业的时间。因而，计算机辅助设计软件在室内设计专业教学中具有不可替代的地位。
二、计算机辅助设计软件在室内设计专业教学中的应用
在室内设计专业教学中引入了计算机辅助设计软件，推进了信息化教育改革的进程，而且也提高了教学效果，教师能够结合计算机辅助软件激发出学生对于室内设计专业的兴趣，并且能够学习到当代室内设计大师的设计理念以及设计技巧，有利于培养学生创新性思维。
（一）有利于营造出活跃的课堂气氛
信息化时代的来临，计算机辅助教学已经不是一个新鲜的词汇，但是对于其他专业学科而言，计算机辅助教学与采用多媒体教学联系较为紧密，但是对于室内设计专业而言，其不仅仅要求教师在进行课堂教学过程中，使用相关的多媒体教学课件以激发出学生的学习兴趣，更要利用相关的计算机辅助设计软件进行室内设计操作，让学生学习到色彩的构成、空间构成、才是材料的选用等相关的知识。
此外，教师在进行计算机模拟设计授课过程中，可以与学生展开积极的互动，让学生去思考下一步的设计操作应该如何完成，进而激发出学生对于室内设计专业的兴趣，而且设计作品完成后也能够让学生具有一定的成就感，自然而然地培养了学生的专业知识的应用能力，进而提升了教学效果。因此，利用直计算机辅助设计软件展开教学，不仅可以活跃课堂气氛，也能够让学生学习到软件应用的技巧。
（二）能够有效地创新思维的培养
室内设计专业教学过程需要进行大量的课题实践，假如没有计算机辅助设计软件参与，学生需要花费较长的时间才能够完成课题作业，有时繁重的手工制作以及手绘图纸占据了学生思考的时间，而且由于受到精细手工制作要求的制约，一些好的想法受到制约，无法放飞丰富的想象，不利于创新思维的培养。假如有些学生在专业知识方面比较优秀，也拥有创新的设计思维，但是在手工制作能力方面却有所欠缺，进而就会导致学生失去学习的兴趣及信心。
但是，采用计算机辅助设计软件，学生能够尽情发挥想象，将一些个性化的设计元素应用于设计作品中，比如采用独特的空间构造模式或者采用独特的色彩搭配等等，而且在三维软件平台上能够直接展示出对设计者对于设计作品的改变，方便学生对于作品的修改及完善。
（三）对于信息化教学改革具有重要的意义
采用计算机辅助设计进行室内设计专业教学要求学生需要掌握一定的计算机应用能力以及软件的使用技巧，能够响应国家对于信息化教学改革的号召，而且也满足高校学生对于现代化教学设施应用的需求。
（四）能够真实地考核学生的设计能力
传统的室内设计专业教学考核的突出特点为教师仅能够对学生进行理论知识的考察，如果进行设计实践，则需要让学生进行提前准备，学生在短时间内往往不能够制作出满意的手工制作的设计作品，从而导致考核分数偏低，教师仅能通过主观表象了解学生的设计能力，故传统专业知识评价体系并不科学。但是，通过计算机辅助设计软件教学就会体现出一定的差异性，如在进行阶段性考核过程中，可以让学生在规定时间内采用计算机辅助设计软件完成设计作品，教师能够通过软件查看学生的设计步骤，而且直观的三维模型也能够观察出学生的设计思路以及设计作品的价值性，进而有助于教师做出较为客观的评价。
三、总结
综上，计算机辅助设计软件平台类似于室内设计专业教学的“实训教学场地”，教师可以通过计算机辅助设计软件平台与学生展开知识互动，培养学生创新意识，学生也能够通过计算机辅助设计软件进行学习以及自我思考，从而有助于学生室内设计能力的提升。
参考文献：
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