CAD关键技术专业资料.doc

（CAD技术）（A）
一、填空题
1．普通将CATIA工具软件作为 航空 行业CAD原则，而UG则作为模具行业原则，AUTOCAD则惯用于 机械产品 设计场合。
2. CAD软件系统构成涉及了： 设计数据库、 应用程序库 和 交互图形库 三个功能层面软件系统。
3. CAD系统按照计算机类型划分为五种配备形式： 微型机CAD系统 、小型机CAD系统、中型机CAD系统、 大型机CAD系统 和 巨型机CAD系统 。
4. 自动绘图机工作原理是插补原理，其基本思想是 直线插补 或 逐点比较插补计算 。
5. 阴极射线管图形显示屏依照其工作原理普通可分为三类，即 直接存储管式 显示屏、 射线刷新式显示屏 、光栅扫描式显示屏 。
4. 采用计算机对工程手册数据解决中，对设计资料解决办法有 最小二乘法 以及 插值法 两种。
5. 数据物理构造也称存储构造，是数据构造在计算机中映像。计算机中存储构造保存着数据两个信息，详细说有 顺序存储构造 和 链式存储构造 两种。数据构造结点信息涉及两种域： 数据域和和 指针域 。
6. 树逻辑构造中，最高层父节点称为 根节点 ；最下层子节点称为叶节点；各节点之间连线称为边。二叉树遍历办法中前序遍历顺序是 根 、 左子树、右子树 。
7. 信息在计算机中存储与管理方式普通分为两种：文献系统和 ，其中文献系统几种惯用文献组织形式有： 顺序文献 、 索引文献、相对文献、直接文献（随机文献） 。
8. 众多消隐算法可以被提成两大类，即 线消隐和 面消隐 。
二、简答题
1．简述最小二乘法拟合曲线基本思想。
在科学实验数据解决中，往往要依照一组给定实验数据，求出自变量x与因变量y函数关系，这是为待定参数，由于观测数据总有误差，且待定参数ai数量比给定数据点数量少(即n＜m)，因而它不同于插值问题.此类问题不规定通过点，而只规定在给定点上误差平方和最小.当时，即

这里是线性无关函数族，假定在上给出一组数据，以及相应一组权，这里为权系数，规定使最小，其中

这就是最小二乘逼近，得到拟合曲线为y=s(x)，这种办法称为曲线拟合最小二乘法.

2．工程数据库系统重要特点是什么？
用于工程、产品设计和分析；数据类型多，数据间关系复杂，每类数据调用量少；从查询到分析均依赖数据库，每次解决周期长，涉及记录量大；动态，岁设计过程展开，最后形成设计模型和成果；除数值字符外，尚有图形数据，随设计过程，数据量迅速增长；模式复杂，数据节点体现为“多对多”递归关系。
3. 简述在CAD系统造型技术中，B样条曲线所具备特性有哪些？
B样条曲线具备二阶持续性。每段曲线在连接点能自然地保持斜率、曲率持续和贯通；同步它还具备局部可调性，变化某个控制点位置，只影响到与该点关于局部曲线.

4．简述在CAD工程数据构造中，链表构造种类及其应用特点，以及其逻辑构造与物理构造。
链表构造是一种物理存储单元上非持续、非顺序存储构造，链表中各元素在存储介质上顺序与其逻辑数据构造顺序也不必一致，数据元素逻辑顺序是通过链表中指针链接顺序实现。所觉得表达数据元素之间逻辑顺序关系，除了要有存储数据元素数据域外，还要有存储指针指针域。
循环链表：是一种首尾相连链表，其特点是链表中后一种结点指针不再为空，而是指向头结点或第一种结点。这样从表中任一结点出发都可找到表中其他结点。

单向链表：表中每个数据元素占据一种存储单位(结点)
双向链表：单向链表无法实现逆向操作，这导致它在有些状况下操作不便，效率低。双向链表即是在单向链表中增长一种指向前趋结点指针，这样链表就有两条方向不同链，故称为双向链表。

三、计算分析题
1 . 阐明二维图形变换矩阵普通表达式T= 各某些详细含义；写出相对于任意直线Ax+By+C=0对称变换分析操作环节，并且列出其齐次组合变换矩阵。

实现图形比例、对称、错切、旋转等基本几何变换；

实现图形平移变换；

实现图形透视变换；

实现图形全比例变换，s>1等比例缩小；0<s<1等比例放大。

直线Ax+By+C=0对称变换组合变换矩阵为：


（CAD技术） （B）
一、填空题
1．CAD系统基本构成由五某些构成： 输入装置、外存储器、 生产装备、 输出装置 和网络设备，其配备形式有四种：主机终端形式、分布式台式计算机形式、 工作站式 、 网络式。
2．自动绘图机工作原理是插补原理，其基本思想是 脉冲增量插补 或 数字增量插补 。
3．阴极射线管图形显示屏依照工作原理可分为三类，即随机扫描刷新式显示屏、 直接存储管式显示屏 、 光栅扫描式显示屏 。
4．工程手册数据解决中对设计资料解决办法有 最小二乘法 和 插值法两种。
5．数据物理构造也称存储构造，是数据构造在计算机中映像。计算机中存储构造保存着数据两个信息，详细说有 顺序存储构造 和 链式存储构造 两种。数据构造结点信息涉及两种域： 数据域和和 指针域 。
6．树存储构造可有定长 方式和 不定长 方式两种描述结点方式。对二叉树而言，深度为k有2 k-1个结点二叉树称为 满二叉树 ，结点度数或者为0或者为2二叉树称为二叉树 。二叉树遍历办法中先序遍历顺序是 左子树、 根 、 右子树 。
7．信息在计算机中存储与管理方式普通分为两种：文献系统和 ，其中文献系统几种惯用文献组织形式有顺序文献、相对文献、索引文献 、 直接文献（随机文献） 。对于顺序文献中某个记录查找方式又可以有 静态查找 、动态查找、哈希表查找 等办法。
8．众多消隐算法可以被提成两大类 线消隐 和 面消隐 。

二、简答题
1．简述CAD技术所涉及基本技术。
以计算机为工具，通过人机交互，解决产品设计过程中图形和数据信息，辅助完毕整个产品设计过程一门综合技术。涉及数据管理技术、计算机网络技术、成组技术等
2．试述惯用CAD系统外部存贮设备及其应用特点。
外部存储器，重要指各种驱动器磁盘。软盘光盘硬盘U盘等。缺陷是速度慢，但可以不需要电力来维持，因而可以以便携带。软盘是初期电脑信息传播重要途径。
3．编写参数法绘图程序中拟定参数原则有哪些？
原则：
独立性：功能明确单纯（子函数）
抽象性：适应各种场合（特性参数）
可修改性：“牵一发而动全身”
4．简述SolidWorks工具软件在特性造型中惯用四种特性命令，以及其操作要点和重要功能。
SolidWorks工具软件在特性造型中惯用特性命令涉及拉伸、旋转、扫描、放样等。
拉伸凸台/基体：以一种或两个方向拉伸一草图或绘制草图轮廓来生成一实体
旋转凸台/基体：绕轴心旋转一草图或所选草图轮廓来生成一实体特性。
扫描：沿开环或闭合途径通过扫描闭合轮廓来生成实体特性。
放样凸台/基体：在两个或各种轮廓之间添加材质来生成实体特性。
三、阐述题
1．试述最小二乘法拟合曲线基本思想。

同上
2．阐明二维图形变换矩阵普通表达式T= 各某些详细含义，并写出对任意直线Ax+By+C=0对称变换组合变换矩阵。
实现图形比例、对称、错切、旋转等基本几何变换；

实现图形平移变换；

实现图形透视变换；

实现图形全比例变换，s>1等比例缩小；0<s<1等比例放大。

直线Ax+By+C=0对称变换组合变换矩阵为：


（CAD技术） （C）
一、填空题
1．普通将CATIA工具软件作为 航空 行业CAD原则，而UG则作为模具行业原则，AUTOCAD则惯用于 机械产品 设计场合。
2. CAD软件系统构成涉及了： 设计数据库、 应用程序库 和 交互图形库 三个功能层面软件系统
3. CAD系统按照计算机类型划分为五种配备形式： 微型机CAD系统 、小型机CAD系统、中型机CAD系统、 大型机CAD系统 和 巨型机CAD系统 。
4. 自动绘图机工作原理是插补原理，其基本思想是 直线插补 或 逐点比较插补计算 。
5. 阴极射线管图形显示屏依照其工作原理普通可分为三类，即 直接存储管式 显示屏、 射线刷新式显示屏 、光栅扫描式显示屏 。
6. 采用计算机对工程手册数据解决中，对设计资料解决办法有 最小二乘法 以及 插值法 两种。
7. 数据物理构造也称存储构造，是数据构造在计算机中映像。计算机中存储构造保存着数据两个信息，详细说有 顺序存储构造 和 链式存储构造 两种。数据构造结点信息涉及两种域： 数据域和和 指针域 。
8. 树逻辑构造中，最高层父节点称为 根节点 ；最下层子节点称为叶节点；各节点之间连线称为边。二叉树遍历办法中前序遍历顺序是 根 、 左子树、右子树 。
9. 信息在计算机中存储与管理方式普通分为两种：文献系统和 ，其中文献系统几种惯用文献组织形式有： 顺序文献 、 索引文献、相对文献、直接文献（随机文献） 。
10. 众多消隐算法可以被提成两大类，即 线消隐和 面消隐 。

二、简答题
1 ．简述最小二乘法拟合曲线基本思想。
同上
2．工程数据库系统重要特点是什么？
用于工程、产品设计和分析；数据类型多，数据间关系复杂，每类数据调用量少；从查询到分析均依赖数据库，每次解决周期长，涉及记录量大；动态，岁设计过程展开，最后形成设计模型和成果；除数值字符外，尚有图形数据，随设计过程，数据量迅速增长；模式复杂，数据节点体现为“多对多”递归关系。

3. 简述基于编码求交算法编码规则。

把包括窗口平面区域沿窗口四条边线提成九个区域，如下图所示。用四位二进制码来标记线段端点位于九个区域中哪一种区域内。四位编码规则如下：
第一位置1：
线段端点位于窗口左侧；
第二位置1：
线段端点位于窗口右侧；
第三位置1：
线段端点位于窗口下面；
第四位置1：
线段端点位于窗口上面；
否则相应位置零。
对于不能鉴定完全可见和完全不可见线段，需要对线段进行再分割，即找到与窗口一种边框交点，依照交点位置，也赋予4位代码，并对分割后线段进行检查，或者接受，或者舍弃，或者再次进行分割。重复这一过程，直到所有线段均被舍弃或被接受为止。线段与窗口边求交顺序选取是任意。但是无论哪种顺序，对于有些线段裁剪，也许不得不重复4次，计算与4条窗口边交点。
4．简述在CAD工程设计中，对于设计数据一元列表函数插值解决办法。
线性插值 (两点插值）
X
x1 x2 x3 ………. xn
Y
y1 y2 y3 ………. yn

改写成为：

抛物线插值（三点插值）

三、计算分析题
17. 用图示与矩阵形式写出由图形1到图形2变换过程。规定给出每一步变换图示及相应变换矩阵，并给出总变换过程组合矩阵（写成相乘形式即可，不必求最后成果）。缩放因子为s。

图2
图1

（1）对原点对称

（2）比例变换

（3）平移变换

组合矩阵：