2022年机械制图电子模型库开发与应用 .docx

精选学习资料 - - - - - - - - - XXXX高校本科生毕业论文（设计）题目 机械制图电子模型库的开发与应用学 号姓 名专 业年 级学 院完成日期 年 月 日指导老师名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 机械制图电子模型库的开发与应用（）摘要： 在机械制图教案中,利用运算机能够敏捷表现三维空间造型的特点,有针对性的使用 3DSMAX,快速提高同学的空间想象才能；现代机械制图教案已充分熟悉到引入多媒体教案的优势；在机械制图教案过程中,把3DSMAX 技术与机械制图基本知识讲授有机地结合起来,可以更好地培育同学的空间想象才能和空间思维才能,提高同学的画图和识图才能及综合运用学问的才能；针对机械制图课的教案特点,探讨了3DSMAX 软件在制图教案中的应用的一些初步实践,以期实现机械制图教案与 3DSMAX 应用的相辅相成；本文分析了机械制图传统教案中存在的问题和不足,介绍了用 3DSMAX来开发机械制图电子模型库的基本思想、系统设计、开发流程、素材的预备、动画的制作、实现手段及其特点；在教案实践中应用该软件取得了较好的成效；关键词 : 实体、机械制图、 3DSMAX名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - Development And Application of The Electronic Model Base aboutMechanical Drawing WeiBin College of Physics and Electronic Information Science, Tianjin NormalUniversity Abstract:In engineering drawing teaching, the students' space imaginative ability can be improved rapidly with 3dsmax software and taking advantage of the features that computer can flexibly show 3-dimension models. Nowadays, multi-media have been increasingly used in engineering drawing teaching. Integration of 3dsmax with basic knowledge teaching in engineering drawing will develop students' space imagination and thinking ability in a better way, improve students' ability to draw and identify the drawings and their ability to use comprehensively what they have learned. Aiming to the characteristics of engineering drawing, this paper explored the preliminary application of 3dsmax in teaching and the effect it may achieveThe deficiency of traditional teaching in engineering graphics is analyzed, and the basic approach of developing the engineering graphics 3dsmax is introduced. The key authoring steps such as system design, developing flow planning, material preparing and realizing method are also described. The effect in real teaching are concluded at the end. Keywords:Entity、 Mechanical drawing 、3dsmax 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目录一、引言 0 二、电子模型库建立的理由 0 （一）电子模型库的教案优势 0 （二）现代工业产品要求越来越高 1 三、运算机软件的挑选 1 四、课件的设计与开发 2 五、机械制图模型库的建立 3 六、素材收集与媒体整合 4 1 自己制作 4 2 从现有课件和资料中选取 5 3 网上下载 5 七、制作简介 5 1 新建模型 6 2 调整角度 6 3 构成所需几何体 6 4、制作动画 6 5、进行渲染 6 6、储存与更换 7 八、总结 9 致谢 9 参考文献 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 一、引言机械制图是机械类专业如模具、机械加工、电子专业的一门重要的专业基 础课,是培育同学看图、画图、增强立体空间思维才能的学科；在传统的教案 手段中老师会普遍采纳教案实物模型进行教案；虽然它起到了很好的成效,但 它的不便携带,不能修改等缺点也很明显；传统的教案方法主要是应用挂图、模型、板书 , 缺乏动作和连续性 , 教案效率低 , 难以满意教案的需要；如能采用二维动画和三维动画相结合的方式, 集图、文、声、像于一体制作成多媒体课件 , 将教案中难以表达的机件外形及其形成过程 , 全方位地彩色显示于银幕 , 给同学供应一个生动、形象、立体化的环境 , 拓展同学的空间思维和想象 , 从而降低学习难度 , 激发学习爱好 , 提高教案成效；要满意同学在学习过程中对空间物体及其图形的感性熟悉的要求, 同时兼顾教案效率和教案成效, 采纳多媒体教案是最好的方法；二、电子模型库建立的理由（一）电子模型库的教案优势第一,应用 3DSMAX技术创建的机械制图模型库, 在教案中的应用完全可以防止传统教具的缺点；一方面, 模型库利用光盘、移动硬盘储备, 可排除实物模型因体积和重量造成的携带不便的缺点；另一方面 , 传统的实物教案模型更新换代的速度慢并且不能够修改 , 而几十年不变的教案模型已不能满意教案和科技时代不断进步的需要；但利用先进的3DSMAX技术创建的运算机模型 , 可利用运算机软件便利地进行教案模型修改与新建 , 这样不仅能够准时补充符合新教案内容的模型 , 仍可以针对不同的教案对象、教案要求调整现有的模型 , 充分满意了教案中对模型种类及数量的需要, 达到降低教案成本 , 提高教案质量的目的；除此之外 , 利用先进的 3DSMAX模型技术创建地运算机模型不仅精度高、质感好、形象逼真、颜色丰富 线的变化趋势充分地展现出来 晰、生动、形象；, 仍能将复杂形体的外型与内腔、相贯体中相贯 , 加上动画成效 , 使教案中的学问难点更加清其次,模型库能够成为同学课下学习的助学型课件；机械制图模型库可以名师归纳总结 载入网络 , 不受时空限制在网上进行传输；当同学在课后练习中遇到困难, 可第 5 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 以通过校内网进入模型库主页, 在库中找到所需要的模型 , 进行认真观看 , 增强对实物的感官熟悉 , 帮助完成课后练习；另外 , 运算机模型库中收集了大量典型零、部件的三维模型与二维视图, 采纳了不同的表达方法 , 同学可以通过与自己所绘图形对比 , 来检验自己的读图才能和对机件的表达才能；运算机模型库可以转变传统教案的单调模式 , 可以帮忙同学懂得学习中的难点、重点 , 充分表达以同学为主体的教案观念 , 同学仍可以依据自己的学习方式和学习才能 , 进行自主性学习；有助于同学从被动学习变为主动学习（二）现代工业产品要求越来越高, 从而提高学习效率；近十年来,随着我国工业经济的快速进展,制造业越来越迅猛,其产品样 式要求越来越高；以前的产品大多是平面直角式,比较单调简洁加工制造,当 然画图也较简洁；稍复杂一些的无非是圆柱与平面、圆柱与圆柱标准体相配而 成也简洁加工,绘图也简洁,模型也易制作；但现今的产品随着质量提高,其 外观样式也要不断更新,逐步向曲线、曲面形、球面形的美观外形转变；像如 今的手机外壳、电话机听筒外壳、各种玩具、日常用品正逐步由原先的平面标 准型向异形曲面转变；现今的制图教材仍是停滞在以前产品样式,更谈不上教 案模型的更新,现今的产品图形复杂多样,图样变化反常；利用 3DSMAX软件就 很简洁绘出,其中的曲面造型能满意不同产品设计；三、运算机软件的挑选本 论 文 中 机 械 制 图 电 子 模 型 库 的 开 发 与 应 用 选 择 的 计 算 机 软 件 是3DSMAX ；3D Studio MAX 是Kinetix 公司推出的一套强大的三维建模软件,由 于它是基于 Win NT 或Win98平台的,便利易学,又因其相对低廉的价格优势 ,所以成为目前个人 PC上最为流行的三维建模软件；3DS MAX 的杰出的纹理贴图,强大的贴图掌握才能,各种空间扭曲和变形,都供应了对图像和环境映射的容 易的处理途径； 3DSMAX 较其他软件有许多明显的优势,详细表现在以下几个 方面：（1）工作流模式使得工作组的和谐更简洁,效率更高；3DSMAX 引入了工 作流模式,在详细的实现上从外部参考体系（XRef ）、示意视图（Schematic View）的引入以及现在 3D MAX 可以使用其他程序从外部加以掌握,而不必激名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 活它的工作界面本文就 3DS MAX 软件在机械制图电子模型库的构建过程中的应 用做一介绍；（2）易用性的改进； 3DSMAX 较其他软件增加了诸如用户自定义界面、宏 记录、插件代码、变换 Gizmo、轨迹条等功能；（ 3） 渲 染的 改 进； Autodesk公 司 在 收 购了 以 渲 染 和视 频 技术闻 名 的Discreet Logic公司,吸取了该公司的先进技术,3DSMAX 对其渲染器几乎做了重新设计,不仅增加了渲染的速度,而且提高了画面渲染的质量；（4）建模技术的增强；建模技术的增强是3D Studio MAX 最重要、最突出的改进,这也是在虚拟现实系统构建中应用它的一个有力的缘由；主要的改进包括：细分曲面技术 Subdivision Surface ；3DS MAX 包含了细分曲面技术,细 分曲面技术是 1998年以来业界最流行的建模技术,大有赶超 NURBS技术之势,它可以使模型建立更简洁,而且成效更好；柔性挑选；此项技术可以“ 部分地” 择顶点,从而在变换顶点时获得光滑、柔和的成效 ,这对建立复杂物体的模型时特别有用；曲面工具和改进的NURBS技术；使用曲面工具可以产生很复杂的“面片 ”模型,这亦是一种重要的建模方法,系列便利、易用的功能；四、课件的设计与开发 NURBS 技术不但速度加快,而且增加了一要使多媒体课件真正有助于教案 , 提高教案质量 , 达到事半功倍的成效 , 关键是做好课件的创作；机械制图电子模型库的创作流程见图 1 所示 , 一般可 分为以下六步 : 1 依据课程特点确定目标 , 设计总体框架；2 确定课件功能及风格 , 挑选多媒体课件著作工具；3 进行教案设计, 编写制作脚本, 包括讲稿、提纲、板书、插图和动画等的合理布局；4 收集、处理和制作课件所需素材；5 利用 3DSMAX 软件进行编辑 , 按不同的机械模型完成模型库的制作；6 反复调试、并进行教案测评、反馈修改、打包完成；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图1、机械制图模型组成五、机械制图模型库的建立机械制图模型库实际上是对实物模型进行运算机虚化处理 , 利用运算机软件及多媒体技术制作形象逼真的实体模型, 取代传统实物模型的制作、治理和使名师归纳总结 用；机械制图模型库主要包括以下三个部分: 三维模型库、二维视图表达库、动第 8 页,共 15 页画模拟仿真库；三个部分相互关联、一一对应, 如图 2所示；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 图2、模型库的建立六、素材收集与媒体整合（一）素材收集工程制图及 CAD 课件中的多媒体素材形式主要有: 二维平面投影图、三维造型图、三维动画及声音、音乐和图片等；对图形图像、动画等素材需要较多 , 因此素材库、积件库、图形库的建立与治理特别重要, 这项工作 , 从2002 年就开始了；多媒体素材的创意和制作质量直接关系到课件的总体成效和可交互性；素材的来源主要有三个方面 : 1 自己制作名师归纳总结 文本素材主要是在 3dsmax中直接制作,图形一般要符合机械制图要求, 满意第 9 页,共 15 页制图投影规律 , 如大量的三视图和立体图 , 通过长期的积存形成了自己的图形库,- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 仍有用于把握投影规律、懂得投影过程的动画素材, 主要是应用 3dsmax制作；这些自己制作的图形是对课件的补充 , 也表达了自己课件的特点；2 从现有课件和资料中选取除了自己制作 , 可以用抓图软件等直接抓取利用；教材和参考资料 , 可以用扫描仪扫描 , 对于实物或运动过程用摄像机或数码相机拍照 , 从而削减制作素材的劳动强度；3 网上下载对网上媒体素材 , 需要花大量的时间 , 认真分析挑选符合自己要求的素材 , 必要时进行修改；对素材的使用应满意课件设计规范的要求 或WMV 流媒体格式 , 对体积较大的素材要进行格式转换；材文件夹下 , 以便于治理；（二）媒体整合, 如视频尽量采纳 RM 素材应放在特地的素在对媒体进行集成时 , 课件中引入的素材 , 尽量采纳外部链接 , 使开发后的课件更敏捷、编辑修改更简洁、版本升级更便利,更重要的是 , 老师在使用课件之前 , 可以依据不同专业、教材、学时数、等因素进行修改和调整 , 如例题、图片、动画的选用 , 从而将老师个人的教案体会和授课意图融入其中, 这就克服了课件通用性不强以及封闭性等缺点 , 使多媒体教案变得更加敏捷、有用、通用性更强；在制作完成之后,将课件中各个分支环节连接运行, 检验运行是否顺畅 , 是否符合帮助教案规律等；实行请有关专家评审, 组织老师在教案中使用等措施, 以便对课件进行修改完善；七、制作简介以机械制图（天津高校出版社）步骤：P53页3-8为例做简洁介绍名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1 新建模型打开 3dsmax软件,选中“ 文件” 下拉菜单中的“ 新建” 选项,然后在命令面板中挑选“ 新建” 中的选项“ 几何体” ,再点击“ 标准几何体” ,在“ 对象类型” 中挑选“ 圆锥体”, 在视图区的顶视图中点击鼠标左键构建出一个圆锥模型,圆锥模型的大小标准可以在命令面板中点击修改,在参数命令项中更换圆锥尺寸的大小；2 调整角度点击命令面板,以相同的操作在顶视图中重新构建出一个圆锥体,调整尺寸大小,在视图掌握区利用“ 缩放” 、“ 缩放全部视图” 、“ 最大化显示” 、“ 平移视图” 、“ 弧形旋转” 等选项进行调剂制作者观看的角度等；3 构成所需几何体在命令面板中挑选“ 复合对象” 选项,点击其下的“ 布尔” 选项,此时操作对象会显现两个圆锥的名称：Cone01、Cone02,依据要做的模型要求,挑选“ 差集 A-B” 或“ 差集 B-A” ,点击“ 拾取操作对象” ,此时将构成我们所需要 的一个新的几何体；4、制作动画动画掌握区供应了动画的连续和播放,点击自动关键点,此时就可以录制 动画了；将滑块拖动到相应的帧,同时点击命令栏中的移动物体,此时就已经 记录下物体的运动了；点击播放选项,就可以观察刚刚录制的动画了；挑选“ 时间掌握” 选项,可以调剂时间的长度,来进行构建动画的时间长短；5、进行渲染在命令栏中挑选“ 渲染” ,点击渲染,显现对话框,如要生成动画,就挑选“ 范畴” ,设定起始帧与终止帧,定义输出大小,也就是辨论率,挑选储存文 件格式,进行渲染；如要生成一张图片,就挑选“ 单帧” 进行渲染；名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 6、储存与更换储存文件,然后与参照物进行对比,修改制作出的几何体的参数,进一步 更正与完善模型的制作,使之符合教案与课堂讲解的要求,达到提高教案质量 的目的；制作完成如图,图 3、正视图名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 4、顶视图图 5、右视图名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 八、总结机械制图虚拟模型库的应用及体会实践证明,机械制图虚拟模型库与现代网络技术的结合 , 充分表达了网络时代的优越性；借助运算机虚拟模型的帮忙 , 在授课中的一些重点问题如 动、形象地展现在同学面前: 截交体、相贯体、组合体、剖视图等内容清楚、生 , 难点变得简洁懂得 , 同学的感性熟悉增强了 , 所获得的信息量也增大了；另一方面, 同学可以通过网上浏览, 进行自主性地学习和复习 , 在提高自学才能的同时开阔明白题思路, 同时培育和进展了他们的观看力和想象力 , 使得他们能够更快、更好地把握这门实践性很强的课程；现有机械制图虚拟模型库仍不够完善 , 仍存在一些问题需要解决 , 如素材不够抱负、模型数量有限等 , 但是机械制图虚拟模型库的应用前景是特别宽阔的 , 它的建立将有利地推动教案方法的改革,为现代化教案供应更多的便利；致谢 ：本论文是在XXX 老师的指导下完成的,在此表示诚心的感谢；XXXX老师不仅以渊博的学识和严谨的治学态度指导着我的学业,更以开阔的胸襟孜孜不倦地指导着我不断完善个人品质；感谢学院的各位领导赐予的支持和帮助；感谢我的班主任XXX 老师,感谢XXXX 这个大家庭以及在试验室里学习的兄弟们赐予我的帮忙；参考文献 : 1 陈兴云,三维模型库在机械制图教案上的应用,文教资料,2005,29. 2000, 15 2 何培英,常明.运算机制图作业批改系统的讨论J. 郑州轻工业学院学报,3:38-4 0. 3 GB/T 4457.4-2002, 机械制图国家标准s . 4 孙家广,运算机图形学M. 北京 :清华高校出版社,2000. 5 西北工业高校工程制图教研室编,机械制图； M. 西安 :西北工业高校出版社,1999. 6 蒋丹,孙海彬,王兰成 .工程制图 CAI 远程教案集成系统的实现 J. 工程图学学报,2000, 21 2 : 101-105. 7 周文,李志刚.多媒体工程制图课件的讨论及开发J. 江苏理工高校学报,1999 3:21-23. 名师归纳总结 - 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