清华大学土木工程CAD技术基础课件02 CAD系统

第二章：第二章：CAD系统系统?2-1 CAD系统的组成与分类系统的组成与分类?2-2 CAD系统的配置系统的配置?2-3 建筑结构建筑结构CAD应用系统应用系统?2-4 施工管理施工管理4D-CAD应用系统应用系统2-1 CAD系统的组成与分类系统的组成与分类CAD系统的组成系统的组成设计者设计者硬件系统硬件系统软件系统软件系统CAD计算机系统计算机系统CAD系统系统?CAD硬件系统硬件系统?CAD技术的物质基础技术的物质基础?专门用于专门用于CAD应用的计算机硬件应用的计算机硬件?主机主机?常用外围设备常用外围设备?图形输入图形输入 / 输出设备输出设备?CAD软件系统软件系统?CAD技术的灵魂技术的灵魂?设计者完成设计任务所需的计算机软件资源的集合设计者完成设计任务所需的计算机软件资源的集合?计算机系统软件计算机系统软件?CAD支撑软件支撑软件?CAD应用软件应用软件CAD系统的分类系统的分类?集中式大、中型机系统集中式大、中型机系统?独立型微机系统独立型微机系统?工程工作站系统工程工作站系统?网络型分布式工作站系统网络型分布式工作站系统集中式集中式网络式网络式集中式大中型机系统集中式大中型机系统主机主机键盘键盘鼠标鼠标/输入板输入板磁盘机磁盘机打印机打印机字符终端字符终端图形终端图形终端绘图仪绘图仪磁带机磁带机字符终端字符终端键盘键盘鼠标鼠标/输入板输入板图形终端图形终端?多用户分享主机，主机负载随工作站多少变化，系统响应不稳定；多用户分享主机，主机负载随工作站多少变化，系统响应不稳定；?多个用户同时使用工作站，响应速度变慢；多个用户同时使用工作站，响应速度变慢；?主机发生故障，整个系统不能工作。主机发生故障，整个系统不能工作。独立式微机系统独立式微机系统CPU键盘键盘小型数字化仪小型数字化仪/鼠标器鼠标器硬盘打印机打印机图形图形/文字显示器文字显示器绘图仪绘图仪工程工作站系统工程工作站系统?当前的发展特点当前的发展特点?高速、大容量的处理器；高速、大容量的处理器；?大幅面、高分辨率（大幅面、高分辨率（40964096）、）、24位面全彩色显示器；位面全彩色显示器；?配有配有UNIX操作系统和标准化窗口管理系统；操作系统和标准化窗口管理系统；?分布网络功能；分布网络功能；?强大的三维图形处理能力；强大的三维图形处理能力；?多媒体软、硬件的配置。多媒体软、硬件的配置。?当前主要厂商当前主要厂商?SUN、IBM、HP等等每种原色有每种原色有8个位面，可有个位面，可有28种亮度，三种原色的组合为（种亮度，三种原色的组合为（ 28）3=224网络型分布式工作站网络型分布式工作站InternetInternetInternetServerServerData collectionData collectionPromotionsPromotionsClientClientClientClient?在某个区域内，把分散的在某个区域内，把分散的CAD工作站系统、大容量存储装置、高性能的图形设备以及通信装置通过通信协议连接起来；工作站系统、大容量存储装置、高性能的图形设备以及通信装置通过通信协议连接起来；?满足资源共享与相互通讯的需求。满足资源共享与相互通讯的需求。网络拓扑结构：网络拓扑结构：集中（星）型集中（星）型?多个工作站与处于网络中心的服务器相连多个工作站与处于网络中心的服务器相连?各节点之间的信息交换由服务器集中控制各节点之间的信息交换由服务器集中控制特点特点: 所有网络工作站均能使用服务器上的数据库；所有网络工作站均能使用服务器上的数据库； 一旦服务器出现故障，则整个系统不能工作一旦服务器出现故障，则整个系统不能工作。绘图仪绘图仪网络拓扑结构：网络拓扑结构：分散（环）型分散（环）型?各工作站被连接成分散控制的闭环系统各工作站被连接成分散控制的闭环系统?特点特点?网络内工作站能共享任一结点上的数据库和文件网络内工作站能共享任一结点上的数据库和文件?当某结点发生故障，其余工作站仍可正常工作当某结点发生故障，其余工作站仍可正常工作绘图仪绘图仪网络拓扑结构：网络拓扑结构：总线型总线型绘图仪绘图仪总线（总线（Bus）?特点特点?适用于将不同类型的工程工作站和差别较大的设备连接入网适用于将不同类型的工程工作站和差别较大的设备连接入网?可形成分叉的树形结构可形成分叉的树形结构?优点优点?配置灵活，性能价格比好配置灵活，性能价格比好?网络内工作站数目增加，系统效率不会下降网络内工作站数目增加，系统效率不会下降?多个工作站共享资源、图形装置以及其它外围设备。多个工作站共享资源、图形装置以及其它外围设备。扫描仪扫描仪光盘机光盘机绘图仪绘图仪打印机打印机典型的典型的CAD网络系统网络系统2-2 CAD系统的配置系统的配置一、一、CAD硬件系统硬件系统?基本配置基本配置图形输入设备图形输入设备图形显示器图形显示器图形输出设备图形输出设备CPU键盘键盘存储设备存储设备打印机打印机字符显示器字符显示器?中央处理器中央处理器（CPU）?控制和指挥整个系统运行、处理各种数据，执行实际运算和逻辑分析。控制和指挥整个系统运行、处理各种数据，执行实际运算和逻辑分析。?图形输入设备图形输入设备?输入数据、图形和各种信息，与图形显示设备相结合，可实时修改图形。输入数据、图形和各种信息，与图形显示设备相结合，可实时修改图形。?图形显示设备图形显示设备:?显示图形显示图形, 反馈信息。反馈信息。?输出设备：输出设备：?在纸或其他介质上输出图形。在纸或其他介质上输出图形。?存储设备：存储设备：?存储数据、图形和各种设计信息存储数据、图形和各种设计信息?打印设备：打印设备：?输出文本资料。输出文本资料。基本功能基本功能交互式图形输入设备交互式图形输入设备交互式图形输入设备用于输入图形数据和各种信息，实时修改图形，也是人机对话的工具交互式图形输入设备用于输入图形数据和各种信息，实时修改图形，也是人机对话的工具?键盘键盘?坐标数字化仪：坐标数字化仪：图数转换设备图数转换设备?鼠标器鼠标器?触摸屏：触摸屏：一种利用摸感新技术制成的屏幕，能对用户手指在显示器上的接触及运动作出响应的装置。一种利用摸感新技术制成的屏幕，能对用户手指在显示器上的接触及运动作出响应的装置。?图形扫描仪：图形扫描仪：一种自动图形输出装置，能直接把图形和图象扫描输入到计算机中，以象素信息进行存储。一种自动图形输出装置，能直接把图形和图象扫描输入到计算机中，以象素信息进行存储。?其他设备：其他设备：光笔、操作杆、跟踪球、语音输入设备。光笔、操作杆、跟踪球、语音输入设备。图形输出设备图形输出设备?显示系统显示系统?与图形输入设备相结合，具有交互功能，可快速生成图形，实时修改图形，反馈信息。与图形输入设备相结合，具有交互功能，可快速生成图形，实时修改图形，反馈信息。?类型类型?随机扫描图形显示器随机扫描图形显示器?存储管式图形显示器存储管式图形显示器?光栅扫描式图形显示器光栅扫描式图形显示器?液晶显示器液晶显示器?等离子显示器等离子显示器?绘图系统绘图系统?将图形输出在纸或其它介质上，以永久保存将图形输出在纸或其它介质上，以永久保存。?类型类型?笔式绘图仪笔式绘图仪?静电式绘图仪静电式绘图仪?激光绘图仪和彩色喷墨绘图仪激光绘图仪和彩色喷墨绘图仪?CPU的运算处理能力和内、外存容量；的运算处理能力和内、外存容量；?输入、输出性能；输入、输出性能；?图形显示和处理能力；图形显示和处理能力；?通讯网络及与多种外部设备的接口；通讯网络及与多种外部设备的接口；?满足设计需求的图形输入、输出设备；满足设计需求的图形输入、输出设备；?安装标准的操作系统和流行的支撑软件；安装标准的操作系统和流行的支撑软件；性能价格比性能价格比开放性可移植性开放性可移植性独立于制造厂商并遵循国际标准的应用环境；独立于制造厂商并遵循国际标准的应用环境；?为各种应用软件和数据提供交互操作和移植界面；为各种应用软件和数据提供交互操作和移植界面；?新安装的系统能与已安装的计算机环境进行交互操作；新安装的系统能与已安装的计算机环境进行交互操作；?应用软件经过最少的变化，便能在较大范围内的多种平台之间移植。应用软件经过最少的变化，便能在较大范围内的多种平台之间移植。升级扩展能力升级扩展能力? 随着应用规模的扩大，硬件系统应具有升级扩展能力，能在扩展系统中继续使用。随着应用规模的扩大，硬件系统应具有升级扩展能力，能在扩展系统中继续使用。可靠性和可维护性可靠性和可维护性? 了解欲购设备的平均年维修率、故障率以及供应商的维护机构和能力；了解欲购设备的平均年维修率、故障率以及供应商的维护机构和能力；硬件选择原则硬件选择原则?硬件选择原则硬件选择原则?系统性能价格比系统性能价格比?CPU的运算处理能力和内、外存容量；的运算处理能力和内、外存容量；?输入、输出性能；输入、输出性能；?图形显示和处理能力；图形显示和处理能力；?通讯网络及与多种外部设备的接口；通讯网络及与多种外部设备的接口；?满足设计需求的图形输入、输出设备；满足设计需求的图形输入、输出设备；?安装标准的操作系统和流行的支撑软件；安装标准的操作系统和流行的支撑软件；?系统的开放性和可移植性系统的开放性和可移植性?独立于制造厂商并遵循国际标准的应用环境；独立于制造厂商并遵循国际标准的应用环境；?为各种应用软件和数据提供交互操作和移植界面；为各种应用软件和数据提供交互操作和移植界面；?新安装的系统能与已安装的计算机环境进行交互操作；新安装的系统能与已安装的计算机环境进行交互操作；?应用软件经过最少的变化，便能在较大范围内的多种平台之间移植。应用软件经过最少的变化，便能在较大范围内的多种平台之间移植。?系统的升级扩展能力系统的升级扩展能力?随着应用规模的扩大，硬件系统应具有升级扩展能力，能在扩展系统中继续使用。随着应用规模的扩大，硬件系统应具有升级扩展能力，能在扩展系统中继续使用。?系统的可靠性和可维护性系统的可靠性和可维护性?了解欲购设备的平均年维修率、故障率以及供应商的维护机构和能力；了解欲购设备的平均年维修率、故障率以及供应商的维护机构和能力；二、二、CAD软件系统软件系统?软件软件?计算机的逻辑部分计算机的逻辑部分?包括程序以及相应的文档包括程序以及相应的文档?CAD系统软件系统软件?完成设计任务所需的计算机软件资源的全体完成设计任务所需的计算机软件资源的全体CAD软件系统层次结构软件系统层次结构系统软件系统软件CAD支撑软件支撑软件CAD应用软件应用软件基础层支撑层应用层基础层支撑层应用层系统软件系统软件?任务任务?使计算机系统的各个部件、相关的软件和数据协调、高效的工作使计算机系统的各个部件、相关的软件和数据协调、高效的工作?类型类型?操作系统：操作系统：一组对计算机 的硬件资源和软件资源进行统一管理的程序，对整个计算机系统起到监控、管理、调度和指挥作用；一组对计算机 的硬件资源和软件资源进行统一管理的程序，对整个计算机系统起到监控、管理、调度和指挥作用；?语言加工程序：语言加工程序：各种计算机语言的编译程序、调试程序以及子程序库等；各种计算机语言的编译程序、调试程序以及子程序库等；?服务性软件：服务性软件：为用户对计算机进行操作和维护提供方便的程序为用户对计算机进行操作和维护提供方便的程序CAD支撑软件支撑软件?功能功能?为应用程序提供为应用程序提供服务服务工具工具?为应用程序提供为应用程序提供开发开发工具工具?类型类型?用户接口与人机交互工具用户接口与人机交互工具?设备驱动软件、窗口管理系统、汉字系统等设备驱动软件、窗口管理系统、汉字系统等?面向应用的二次开发环境面向应用的二次开发环境?图形支撑系统图形支撑系统?二维图形、三维几何造型和图形开发工具二维图形、三维几何造型和图形开发工具?工程数据管理工程数据管理?数据库及其管理系统（数据库及其管理系统（DBMS）?网络通讯及其应用支撑系统网络通讯及其应用支撑系统CAD应用软件应用软件?定义定义?根据某一专业的要求和规定，将人和计算机