公路cad完整教程——1(13)

1、第一節(jié)概述,一、CAD技術(shù) 1、CAD CAD是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Coputer Aided Design)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是指以計(jì)算機(jī)為主要工具和手段輔助進(jìn)行產(chǎn)品或工程設(shè)計(jì)。 1973年，當(dāng)CAD的發(fā)展還處于它的初期階段時(shí)，國(guó)際信息處理聯(lián)合會(huì)就給了CAD一個(gè)廣義的，至今仍使人感到耐人尋味的定義：“CAD是將人和機(jī)器混編在解題專(zhuān)業(yè)組中的一種技術(shù)，該技術(shù)使人和機(jī)器的最好性能得到有機(jī)聯(lián)系”。,公路CAD,西華

2、大學(xué)交通與汽車(chē)工程學(xué)院,2,,人具有邏輯推理、綜合判斷、圖形識(shí)別、學(xué)習(xí)、聯(lián)想、思維、情緒、興趣等能力及特點(diǎn)；計(jì)算機(jī)則以運(yùn)算速度快、精確度高、不疲勞、存儲(chǔ)量大、不易忘記、不易出差錯(cuò)、以及能迅速地顯示數(shù)據(jù)，曲線(xiàn)和圖形見(jiàn)長(zhǎng)。、所謂做好特性的“聯(lián)系”就是通過(guò)“人機(jī)交互技術(shù)”，讓人和計(jì)算機(jī)之間自然方便地進(jìn)行信息交流，相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，使人和機(jī)器的特性得到充分發(fā)揮，從而提高設(shè)計(jì)能力、縮短設(shè)計(jì)周期、改善設(shè)計(jì)質(zhì)量、降低設(shè)計(jì)成本。,公路CAD,西華大學(xué)交通與

3、汽車(chē)工程學(xué)院,3,,CAD技術(shù)是研究計(jì)算機(jī)在設(shè)計(jì)領(lǐng)域中應(yīng)用的綜合技術(shù)，是20世紀(jì)公認(rèn)的重大技術(shù)成果之一，近幾年來(lái)工程技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)展最迅速，應(yīng)用最廣泛的高技術(shù)之一。 *機(jī)械 *電子 *土木工程 *其它,公路CAD,西華大學(xué)交通與汽車(chē)工程學(xué)院,4,第一節(jié)概述,2、CAD技術(shù)的實(shí)質(zhì) 利用計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算，數(shù)據(jù)處理和繪圖模擬能力，減少設(shè)計(jì)人員的簡(jiǎn)單重復(fù)勞動(dòng)，運(yùn)用交互式圖形工作方式，充分發(fā)揮人——機(jī)的優(yōu)勢(shì)

4、，縮短工程設(shè)計(jì)周期，降低成本，取得滿(mǎn)意的設(shè)計(jì)效果。3、CAD與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的比較 ？,公路CAD,西華大學(xué)交通與汽車(chē)工程學(xué)院,5,第一節(jié)概述,（1）傳統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)信息不要求形式化，而CAD則要求概念模式和綜合分析中所使用的規(guī)則都實(shí)現(xiàn)形式化。 （2）不同的支撐環(huán)境。 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)——文具、圖紙和手冊(cè)。 CAD——計(jì)算機(jī)硬件環(huán)境和軟件支撐系統(tǒng)。 （3）自動(dòng)化程度。 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)

5、自動(dòng)化程度低，而CAD則自動(dòng)化程度高。,公路CAD,西華大學(xué)交通與汽車(chē)工程學(xué)院,6,第一節(jié)概述,二、公路CAD 它是公路工程計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng)。是公路設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，它是集數(shù)據(jù)采集、方案優(yōu)化、設(shè)計(jì)計(jì)算、圖表繪制和輸出為一體的綜合設(shè)計(jì)系統(tǒng)。 廣義解釋?zhuān)稢AD就是應(yīng)用于道路的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)管理中的計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)。 狹義解釋?zhuān)稢AD僅考慮公路的設(shè)計(jì)，提供數(shù)據(jù)的采集、儲(chǔ)

6、存，公路線(xiàn)形幾何設(shè)計(jì)和方案優(yōu)化技術(shù)的支持。 簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是一個(gè)供公路設(shè)計(jì)人員進(jìn)行交互式圖形設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)平臺(tái)。,公路CAD,西華大學(xué)交通與汽車(chē)工程學(xué)院,7,公路CAD系統(tǒng)的具體含義,公路CAD系統(tǒng)即利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行路線(xiàn)設(shè)計(jì)，在數(shù)字地形模型支持下，借助數(shù)學(xué)方法，由計(jì)算機(jī)初定平面位置，并通過(guò)人機(jī)對(duì)話(huà)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改；經(jīng)過(guò)不斷的人機(jī)交互作用，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)計(jì)算機(jī)選擇的最優(yōu)方案和地形數(shù)字模型提供的地形資料完成整個(gè)路線(xiàn)平

7、面、縱斷面和橫斷面設(shè)計(jì)，以獲得切合實(shí)際的最優(yōu)方案，在設(shè)計(jì)完成時(shí)可以利用繪圖機(jī)輸出各設(shè)計(jì)階段所需的相應(yīng)的圖紙和表格。,公路CAD,西華大學(xué)交通與汽車(chē)工程學(xué)院,8,第一節(jié)概述,公路CAD與AUTOCAD的區(qū)別： *功能（采集、優(yōu)化、計(jì)算、檢驗(yàn)） *專(zhuān)業(yè)性（優(yōu)化計(jì)算、標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)、形式） *方便性（符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和習(xí)慣）,公路CAD,西華大學(xué)交通與汽車(chē)工程學(xué)院,9,第二節(jié) 公路CAD的發(fā)展,一、國(guó)外公路CAD

8、發(fā)展歷史 60年代：平、縱線(xiàn)形要素計(jì)算，橫斷面、土石方計(jì)算，縱斷面線(xiàn)形優(yōu)化；如英國(guó)的HOPS，德國(guó)的EPOS、法國(guó)的Applon等。 70年代：數(shù)字地面模型、圖形顯示及計(jì)算機(jī)繪圖，道路路線(xiàn)優(yōu)化技術(shù)拓寬到平面和空間選線(xiàn)。如英國(guó)的NOAN、美國(guó)普渡大學(xué)的GCADS等。 80年代：系統(tǒng)化（航測(cè)設(shè)備+計(jì)算機(jī)硬件+計(jì)算機(jī)軟件的組合系統(tǒng)）、集成化（數(shù)據(jù)采集+設(shè)計(jì)、分析+三維顯示與成圖+優(yōu)化技術(shù)），如美國(guó)的CANDID系統(tǒng)。,,公路

9、CAD,西華大學(xué)交通與汽車(chē)工程學(xué)院,10,第二節(jié) 公路CAD的發(fā)展,90年代：國(guó)際化、多元化、系統(tǒng)的深化及柔軟性的提高；智能化CAD（AI+CAD）；數(shù)據(jù)采集運(yùn)用GPS+航測(cè)或全站儀建立數(shù)模。 例如：德國(guó)的CARD/1系統(tǒng)，英國(guó)的MXRoad系統(tǒng)，美國(guó)的InRoads系統(tǒng)。二、我國(guó)公路CAD的發(fā)展 70年代中期，有人收集國(guó)外情報(bào)；79年起國(guó)內(nèi)的高校及研究院所對(duì)公路、鐵路平面、縱斷面優(yōu)化、空間線(xiàn)形優(yōu)化技術(shù)等進(jìn)行了研究，形成了

10、多種應(yīng)用程序。同濟(jì)大學(xué)開(kāi)辦培訓(xùn)班、研討班，形成國(guó)內(nèi)路線(xiàn)CAD的“火種”。,公路CAD,西華大學(xué)交通與汽車(chē)工程學(xué)院,11,80年代：國(guó)內(nèi)多所院校相繼開(kāi)發(fā)了多個(gè)公路設(shè)計(jì)軟件， 如武漢二院BASIC編寫(xiě)的公路路線(xiàn)CAD軟件已出版、推廣，李方、張雨化亦有類(lèi)似軟件； 另外，一些單位引進(jìn)國(guó)外的軟件系統(tǒng)及CAD二次開(kāi)發(fā)，取得了良好的效果。 80-90年 交通部“七五”攻關(guān)項(xiàng)目“高等級(jí)公路路線(xiàn)綜合優(yōu)化及CAD系統(tǒng)”，基于Apollo工作

11、站、DDM圖形系統(tǒng)，獲交通部一等獎(jiǎng)； 90年代 ：?jiǎn)伪鲬?zhàn)，在DOS, AutoCAD, Windows3.x,,第二節(jié) 公路CAD的發(fā)展,公路CAD,西華大學(xué)交通與汽車(chē)工程學(xué)院,12,第二節(jié) 公路CAD的發(fā)展,Windows95/98及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，利用BASIC, FORTRAN, C/C++, VB, VC, AutoLISP等語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，但無(wú)一能與國(guó)外同類(lèi)軟件相比。三、發(fā)展趨勢(shì) 1、 勘測(cè)、設(shè)計(jì)一體化； 2、

12、3D技術(shù)、Virtual Reality（虛擬現(xiàn)實(shí)）技術(shù)； 3、可視化技術(shù)；,公路CAD,西華大學(xué)交通與汽車(chē)工程學(xué)院,13,4. 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、人工智能；5. 網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)；,第二節(jié) 公路CAD的發(fā)展,公路CAD,西華大學(xué)交通與汽車(chē)工程學(xué)院,14,第三節(jié)現(xiàn)有公路CAD簡(jiǎn)介,系統(tǒng)主要特點(diǎn)： ★界面友好、操作方便，易于學(xué)習(xí)和掌握。 ★立足于微機(jī)平臺(tái)，易于推廣。 ★采用模塊化結(jié)構(gòu)，模塊相對(duì)獨(dú)立，構(gòu)成了通