CAD技术在课件制作中的应用

梁 杰

（新疆轻工职业技术学院，新疆乌鲁木齐830021）

AutoLISP是运行在AutoCAD环境中的一种嵌入式编程语言，完全针对AutoCAD进行编程，直接访问和修改AutoCAD当前的图形数据库，为AutoCAD增加新命令或修改AutoCAD，实现参数化绘图程序设计（参数化程序设计是关于一些特殊对象怎样构成的基本规则集合）。

笔者在制作力学课件时，发现常用杆件的实物图、计算简图和受力图貌似简单，但使用AutoCAD绘图费时费力，因此对常用杆件实物图、计算简图和受力图进行了二次开发。

本设计分为图形形状特征、图元库的编程和嵌入标准菜单三部分组成。

1 图形形状特征

常见杆件的实物图、计算简图、受力图的形状特征的确定，是采用分析与综合的方法，即先将这些常见图形结构分解成若干个基本图形元素——图元，需要绘制的图形可以通过图元的组合而获得。图1是常见杆件实物图、计算简图和受力图的形状特征。

图1 常见杆件实物图、计算简图和受力图的形状特征

2 图元库的编程

2.1 图元的参数图素拼装

对于上述结构固定并完全依赖于尺寸参数的不同而改变大小的基本常用图形——图元，采用参数化的绘图方法，是最合理的。即先将图形结构分解成图元，再利用参数化编程方法把每个图元编制成程序，编写程序的过程，也就是将图形的结构信息提取并融入程序的过程。通过对这些参数图形元素的拼装，就可以根据所绘图形的不同尺寸要求，灵活给定尺寸参数值，快速且准确地组合出所需要的各类杆件实物图、计算简图、受力图。

参数化图素拼装是一种参数式与交互式相结合的绘图方式，虽然程序的编写会耗用较长时间，但这是一个一劳永逸的工作，适应性较大。

2.2 参数化程序的编制

如下所示的均布载荷的参数化绘图为例，构思说明如下：

（1）由于所绘制的图元是添加在其他主体图形上的，因此，所有程序的第一个参数为基准点。

图形基准点选择是否合理，决定了绘图效率的高低，确定一个合理的基准点，往往可使图形的绘制准确、迅速。

（2）为了便于在不同方向上绘制图形元素，程序中的第二个参数为旋转角度，以基准点为旋转中心，以图元的轴线与水平线的夹角为旋转角度，逆时针为正，顺时针为负。

（3）第3个参数是载荷个数n：考虑到类似均布载荷的载荷数目经常变化，新增加了参数——载荷个数n。在本程序设计中，采用了repeat语句和循环语句，并令n为循环次数，使程序更完善。而一般程序中，图形通常采用正、余旋的线性组合来实现旋转。图2是均布载荷。

图2 均布载荷

例：(setq x(+(-(*(nth i plx)(cos ang))(*(nth i ply)(sin ang)))(car pt0)))

(setq y(+(+(*(nth i plx)(sin ang))(*(nth i ply)(cos ang)))(cadr pt0)))

均布载荷程序如下：

3 将参数化绘图系统嵌入AutoCAD标准菜单

在调用各图元程序时，需要在命令行上键入（load”d:/shltu/jb”），就要求用户在使用时记住这个命令，给用户的使用带来不便，降低了使用效率。

为了方便起见，需要将调用命令加入AutoCAD的标准菜单内，使用时只要点击相应的下拉菜单，点击下拉菜单的文字提示，就可以画出相应的图形（图3是下拉菜单）。

我们也可以将参数化绘图图元制成图标按钮，并组合成浮动工具条，点击图标，就可以进行绘图，非常直观方便（图4是浮动工具条）。

图3 下拉菜单

图4 浮动工具条

另外，我们也可以通过选择实物图、计算简图、受力图的特征对话框来绘图。图5是实物图、计算简图、受力图的特征对话框。

图6是应用程序所画的示意图、受力图。

图5 实物图、计算简图、受力图的特征对话框

图6 应用程序所画的示意图、受力图

4 结束语

通过工程力学教学和课件制作，证明了本程序操作简单，应用可靠，效率高，教学效果令人满意。

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