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計算機輔助設計的功能與分析
隨著規(guī)劃設計學科的發(fā)展，計算機輔助軟件已經成為各個學科的必不可分的輔助工具，下面是YJBYS小編為大家搜索整理的關于計算機輔助設計的功能與分析，歡迎參考閱讀，希望對大家有所幫助!
計算機輔助設計的功能與分析
一、計算機輔助設計的功能
計算機輔助設計(Computer Aided Design，簡稱CAD)，是指利用電子計算機系統(tǒng)具備的圖形功能來幫助設計人員進行設計，它可以提高設計工作的自動化程度，縮短設計時間。CAD系統(tǒng)主要具有以下功能：
(一)交互式圖形輸入、編輯與生成。它幫助設計人員交互式輸入與繪制二維與三維圖形，并可以對圖形進行編輯修改。目前，規(guī)劃編制和管理業(yè)務已普遍采用計算機輸入設計圖形和文字，以人機交互方式編輯修改設計圖，建立室外場地、背景物和建筑物的三維設計模型，產生透視圖、渲染圖。
(二)CAD數(shù)據(jù)存儲與管理。設計圖和描述設計產品的其他數(shù)據(jù)可以在CAD數(shù)據(jù)庫中儲存、管理，計算機能夠快速檢索設計圖和描述設計產品數(shù)據(jù)。
(三)圖形計算與分析。CAD可以對產品的不同樣式、尺寸、結構等設計參數(shù)進行計算，對設計產品進行評估分析，從各種可能方案中選擇最佳方案。
(四)可視化表現(xiàn)與景觀仿真。可以利用CAD軟件，產生二維與三維設計圖。進一步利用計算機圖形、圖像處理技術，將多種圖形、圖像、文字資料綜合到一起，進行編輯，使設計成果的表現(xiàn)效果更加豐富、吸引人。還可按某種預定的視角、方位、運動路徑產生連續(xù)的渲染圖，給觀察者以動畫的感覺。景觀仿真比動畫更進一步，觀察者可以自己選擇視角、方位、運動路徑，即刻產生三維景觀，戴上立體眼鏡，配上操縱桿，使景觀的模擬更有親臨其境的感覺。
二、計算機輔助設計的分析
計算機輔助規(guī)劃設計已經從當初的簡單圖紙繪制發(fā)展到利用計算機圖形、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、局部區(qū)域仿真、三維仿真等重要技術功能，這些已經廣泛應用到城市規(guī)劃的各個角落當中。計算機輔助設計和圖形設計、圖像處理技術已經對城市規(guī)劃和發(fā)展造成了主要影響放映在以下幾個方面：
(一)提升繪圖質量，加快設計效果。
雖然從整體上而言，方案的草圖使用徒手繪制是最方面也是最快，但是使用CAD進行手工繪制不但效果方面，而且能夠不斷的編輯和多次修改，甚至可以對于部分區(qū)域反復的擦除重新制作，而手工繪制則可能需要重新再畫。因此采用CAD技術提升繪制的效果和效率都是和明顯的。
(二)規(guī)劃設計的成果更簡單、易懂。
在不少繪制圖上，為了能夠更清楚的將材料、尺寸、坐標清晰的表達，一份繪制圖將會密密麻麻的填寫上大量的數(shù)據(jù)以便查詢。但是使用CAD進行規(guī)劃設計，雖然數(shù)據(jù)依然需要填寫，但是，我們可以通過隱藏，重新，查詢等方式更加簡單、方便的查詢到相關內容進行精確處理，大大降低繪制工作的難度。
(三)減少差錯和遺漏。
在計算機繪制圖形時，可以設置一些繪制的規(guī)則，以防在繪制規(guī)劃圖時，由于更換人員、一時大意造成規(guī)劃圖上的錯誤。也可以通過計算機程序來檢測當前設計成果的錯誤，替身用戶進行更正。
(四)三維設計更直觀。
在當前的計算機輔助設計程序大都已經增加了三維生成的功能，它能夠通過已經繪制出的圖形通過設定的方式，生成三維圖形，讓設計更加直觀的看到所設計的內容是否滿足設計者的需要，而手工繪制效果圖無法能夠實現(xiàn)此功能，大部分的內容都依然存在設計者的腦海里。
(五)便于保存和查詢。
計算機軟件所需要保存的內容和空間都非常的小，而使用紙質文檔不但占用大量的空間，而且其內容還很容易隨著歲月的增加而減弱，并且在查找和保管上都存在大量的不便。
(六)突破局限性。
使用特殊造型的建筑物、場地、道路，使用CAD很容易進行繪制，甚至可以通過添加的方式，讓圖形更加生動。而傳統(tǒng)手工繪制的方式很難實現(xiàn)。
通過上述的分析，計算機輔助設計在規(guī)劃設計當中已經成為必然的發(fā)展。而利用好計算機輔助設計軟件將成為設計師們的重要工作。我們可以想象得到，未來的規(guī)劃設計當中，各個學科將會參雜到一起，不僅僅用到規(guī)劃設計科學的理論與知識，還用到電磁學、光學、控制理論等，甚至要考慮到經濟、心理、環(huán)境、衛(wèi)生及社會等各方面的因素。規(guī)劃設計過程中還需要增加各種環(huán)節(jié)的優(yōu)化設計和整個環(huán)境的和諧和設備的穩(wěn)定、安全。
此外，計算機輔助材料設計將會滲入到該領域，形成從材料性能的預測、仿真，到整個規(guī)劃性能的預測、仿真，集計算機輔助材料設計制備，到工程或產品的設計、仿真與優(yōu)化于一體的新一代技術。
計算機平面設計專業(yè)介紹
一、計算機平面設計專業(yè)概況
計算機平面設計專業(yè)創(chuàng)建于2010年8月，目前在校生421名�，F(xiàn)有專業(yè)教師23人，具有雙師素質IT企業(yè)聘任兼職教師16名，其中高級職稱的3人， “雙師型”教師22人。
該專業(yè)現(xiàn)有計算機平面設計實訓室、動畫設計實訓室、攝影實訓室、網站建設與維護實訓室、計算機硬件技術實訓室、數(shù)字媒體實訓室、計算機網絡技術實訓室、畫室等10個校內實訓室，涵蓋了基礎實驗、專業(yè)實訓和擴展實訓。實驗室有設備400余臺，校內實訓室面積近600平方米，實驗實訓設備總值達200余萬元。建立了一批滿足實踐教學和科研需要、分布廣泛、比較穩(wěn)定的校外實踐教學基地11個，每年可安排近500名學生進行綜合生產實習和頂崗實習需要。
經過幾年的探索與實踐，計算機平面設計專業(yè)形成了以就業(yè)為導向，突出實踐教學環(huán)節(jié)，將職業(yè)能力培養(yǎng)和素質教育貫穿于全過程的工學結合“4+1+1”人才培養(yǎng)模式。即前四個學期進行辦公自動化、繪畫、攝影、網頁美工、圖形圖像處理、動畫制作、影視后期制作等方面的理論知識學習和操作能力培養(yǎng);第五學期在企(行)業(yè)工程技術人員和學校教師的共同指導下進行項目研發(fā)、平面設計、動畫設計與制作、網頁設計與制作等校內生產性實訓、考取IT資格證書;最后一學期是頂崗實習，通過頂崗實習，實現(xiàn)學校和企業(yè)、學習與工作的“零距離”對接。
2013--2015年，計算機平面設計專業(yè)學生參加省市級職業(yè)技能大賽獲獎28項，其中獲省一等獎1項、二等獎1項、三等獎6項;獲市一等獎6項，二等獎15項。
五年來，該專業(yè)為社會輸送優(yōu)秀畢業(yè)生236名，學生初次就業(yè)率超過99%。用人單位對畢業(yè)生滿意率96%，學校成為河南省IT行業(yè)技術技能型人才的重要儲備庫和孵化器，為區(qū)域經濟的快速發(fā)展提供了人力資源和技術支撐。
二、擬建計算機平面設計公共實訓平臺投資預算
擬建計算機平面設計公共實訓平臺計劃投資200萬元，其中申請專項財政資金150萬元，學校自籌50萬元。
三、擬建計算機平面設計公共實訓平臺建設項目
擬新建CG數(shù)字藝術工場實訓室2個(含動漫實訓通用軟件、3D創(chuàng)意活動資源庫、CG平臺學生管理模塊、任務發(fā)布功能模塊、二維、三維動畫專業(yè)技能案例實訓、游戲美術技能案例實訓、影視后期專業(yè)技能案例實訓等)，配套智慧錄播教室1個(含AVCare可視化網絡綜合信息管理平臺和網絡中央管理軟件包)，配套智慧校園(含學員信息管理等52個管理系統(tǒng))。
四、實訓平臺建成后的預期效益
一是極大地改善和提升我校計算機平面設計專業(yè)的實訓條件，增強相關專業(yè)的實踐教學效果，每年可以增加招收計算機平面設計專業(yè)學生200人以上。
二是實訓平臺具有良好的社會功能。除提供本校在校生使用外，還可向社會開放，利用學校的職業(yè)技能鑒定站和優(yōu)勢資源，增加崗位培訓及技能鑒定800人次，為校內外進行職業(yè)資格認證工作，為推動學�！半p證書”制度和縣域IT行業(yè)人才的培養(yǎng)、選拔提供服務。
三是實訓平臺具有較大的輻射功能。通過校際和校企合作、共同開發(fā)等形式，構建一個以本校基地為主、合作企業(yè)為輔的教學實訓平臺，實現(xiàn)資源共享和優(yōu)化使用，發(fā)揮實訓平臺的最大功用和效益。
四是實訓平臺具有突出的示范功能。充分利用計算機平面設計專業(yè)實訓平臺的技術和設備，為IT行業(yè)培訓更多技能型人材，凸顯實訓平臺的社會效益和經濟效益，成為產學結合、校企合作的示范點。
淺析計算機軟件的設計與實現(xiàn)
1 計算機軟件設計的現(xiàn)狀
1.1 計算機軟件的分類。計算機軟件技術主要是對軟件進行操作的一項技術。主要研究內容分為兩個方面：一是怎樣優(yōu)化相應支撐體系；二是對相應的方法手段進行開發(fā)探索。計算機軟件系統(tǒng)是可運營的一種系統(tǒng)，已經形成了層次分明的模型體系，主要可以分為以下三類：應用軟件；支撐軟件；系統(tǒng)軟件。
1.2 計算機軟件技術的規(guī)劃。在當代，各個國家對計算機軟件的設計都特別重視。很多國家投入大量的人力物力，并出臺一系列軟件設計政策進行鼓勵計算機軟件的設計開發(fā)。大部分國家主要將開發(fā)重點放在計算機軟件開發(fā)方法上，我國對發(fā)展軟件業(yè)給予了重視，被行業(yè)在信息產業(yè)綱要里放在了最重要的位置，可見，國家對計算機軟件的設計與研發(fā)的重視。
1.3 計算機系統(tǒng)軟件的研發(fā)現(xiàn)狀。計算機系統(tǒng)軟件是更具硬件特征的軟件系統(tǒng)，計算機系統(tǒng)軟件分為不同的種類，以后分別具體分析各種不同種類的系統(tǒng)軟件現(xiàn)狀。
1.3.1 操作系統(tǒng)的研發(fā)現(xiàn)狀。計算機靠操作系統(tǒng)發(fā)揮基本功能，對計算機最為重要。操作系統(tǒng)不僅管理各種硬件，如顯示器、打印機等等；同時，也起到對軟件的運營進行統(tǒng)籌管理的功能，對軟件的運營系統(tǒng)進行操作；可以作為支撐軟件支撐相應應用軟件，使人機界面更加的先進。操作系統(tǒng)也對用戶能夠開發(fā)應用系統(tǒng)提供保障，是一種基礎設施。近年來，計算機網絡技術在不斷發(fā)展，未來的操作系統(tǒng)會朝著更加智能化，網絡化等方向發(fā)展。
1.3.2 商業(yè)操作系統(tǒng)研開現(xiàn)狀。操作系統(tǒng)嵌入技術是一種新興的技術。嵌入技術是把計算機軟件與硬件與機電設備進行結合，作為一個新的系統(tǒng)，使得這個新的系統(tǒng)具有很多原來的設備所不具有的優(yōu)點。嵌入技術在各個領域得到廣泛應用�，F(xiàn)在，嵌入系統(tǒng)已經產生很多產品并且投入運用，取得了良好的成果。以后，也會越來越引起廠商對這一領域進行投資，促進這個領域的發(fā)展。
1.3.3 數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)研發(fā)現(xiàn)狀。（1）網絡化。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的重要組成部分是可以支持網絡型的，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的支柱。對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)研發(fā)被各數(shù)據(jù)庫公司以及學術界放在首要位置，作為發(fā)展的中心。比如，被微軟公司作為公司某項重要計劃核心部分的就是SQL Server；（2）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全及相應技術。在現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中計算機處于核心地位，人們把注意力越來越多的放在數(shù)據(jù)庫的安全上。當前世界上多數(shù)國家都出臺了一些數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全規(guī)定。其中，美國制定的兩個規(guī)則起到主導作用，分別是《可信計算機系統(tǒng)的評估標準》與《可信計算機系統(tǒng)的評估標準》標準；（3）嵌入式技術。嵌入式技術已經被國內外專家們當作重點進行研究與開發(fā)，取得了很大的進展。已經應用在各個領域。這一技術涉及了很多其他的數(shù)據(jù)庫領域，比如移動通信技術、分布式計算技術等領域；（4）軟件工程環(huán)境研發(fā)現(xiàn)狀。這項技術主要側重怎樣合理安排方法、工具、技術。這個概念從推出到現(xiàn)在已經延續(xù)了40多年之久。軟件工程環(huán)境是在一起的軟件構件，實現(xiàn)工作活動的自動化支持。從剛開始的整體的研發(fā)到后來的逐步分散化。上世紀九十年代，CASE工具得到廣泛應用，發(fā)展成CASE工具集成。
2 計算機軟件設計與實現(xiàn)當遵循的原則
2.1 準確抓住用戶的需求。由于用戶對軟件的要求各不相同，軟件的設計時為了滿足用戶的需求，因此，計算機軟件的設計要在和客戶不斷溝通交流及對行業(yè)領域進行研究獲取用戶的需求，才能真正確定軟件設計的方向，更加適應于用戶和市場要求。
2.2 應當不斷重構。計算機軟件設計不是一個一步到位的過程，而是循序漸進。設計者對計算機軟件的設計是一個不斷改進、不斷完善的過程，不應該擔心軟件設計之初有哪些不足，而是應當不斷重構，最終使產品達到完美。在真正知道客戶的需求之后，應當先進行方案的設計，先進行初級設計，然后在不斷完善，逐漸滿足客戶的所有需求。而不是先設計出一個完美的方案，然后進行修改，這個方案比較急于求成，設計出來的軟件優(yōu)化空間很小。新加功能與對軟件的改善應當輪流進行，增加新功能的時候，充分保證現(xiàn)有代碼的正確性，同時對代碼進行適當?shù)男薷�，從而使所有的新功能測試都能通過。而對設計進行改善時，應當保證用現(xiàn)有的測試用例能驗證修改的正確性。
2.3 應當始終面向代碼。所有的軟件設計在編寫代碼之前都是一個想法，是沒有現(xiàn)實意義的空想，編寫代碼是軟件設計最有價值的部分，也是將空想變成真實的一種手段。很多完美的想法方案由于代碼的不完全實現(xiàn)導致沒能達到預期效果。所以，在軟件設計的過程中必須將代碼的編寫放在首要位置，將好的構思，馬上用代碼表現(xiàn)出來，并且進行對代碼的準確性與系統(tǒng)相容性進行檢測。
3 計算機軟件設計的方法
計算機軟件是按照特定的規(guī)格進行設計的，根據(jù)一些條件，主要有結構化程序設計、面向對象的程序設計、由頂至下設計法這三種軟件設計方法。
3.1 結構化程序設計。在計算機軟件設計中，具有良好結構的程序，在編碼、檢測和維護中都比較省力。它的主要流程是先了解用戶的需求，以此為軟件設計的切入點，根據(jù)實際功能將系統(tǒng)分成一些子系統(tǒng)，再根據(jù)實現(xiàn)的功能把子系統(tǒng)分割成模塊，針對模塊布置各個模塊的具體要求與說明，明確各個模塊是按怎樣的方法實現(xiàn)和程序中的其他部分對接。
3.2 面向對象的程序設計。面向對象就是由實例入手，找到實際問題系統(tǒng)里面存在的實體，分析試題的屬性、特征等，以此構成各對象類間的結構層次，最后構建出完整的軟件系統(tǒng)。主要有封裝性、繼承性、多態(tài)性三個特點。
封裝性主要針對數(shù)據(jù)并且對數(shù)據(jù)的操作實現(xiàn)一體化；繼承性主要針對某類繼承它所屬代碼的屬性及操作；多態(tài)性則是類等級中各層共享同一函數(shù)的名字。
3.3 由頂至下設計法。此方法處理分層問題最有效，將整個系統(tǒng)功能的最抽象表述作為最高層次，從這個層次出發(fā)設計子系統(tǒng)，然后依靠這些子系統(tǒng)實現(xiàn)較高層次的系統(tǒng)功能，再以子系統(tǒng)作為基礎是基礎更詳盡的子系統(tǒng)。這個方法可以分清各種復雜的處理層次，并且多個要素間關系清晰。
4 結束語
組成計算機的硬件和軟件部分，其中以計算機軟件技術的設計研發(fā)推動了計算機的廣泛應用。計算機軟件目前已經在各個領域中取得了優(yōu)異的成果。計算機軟件設計在計算機的發(fā)展上有著極為重要的意義，在計算機軟件技術的開發(fā)中，一些操作方便，功能強大的軟件為人們的工作生活帶來了很大的方便。
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