基于CATIA软件的建筑制图多媒体教学

陈 英 许 丽

(1 吉林建筑工程学院装饰学院,吉林长春 130012)

(2 塔里木大学水利与建筑工程学院,新疆阿拉尔 843300)

1 制图教学模式的改革

建筑制图是一门专业技术基础课,对于刚步入大学校门的学生而言,是一门全新的课程。他们空间概念薄弱,又缺乏必要的生产实践经验。传统的制图类课程的教授方法主要是通过黑板加实物模型来进行的。缺少直观和感性的表达方式,老师教起来晦涩抽象,学生学起来也较为吃力。而多媒体教学方式的引入,则有效的改善了以前的局面。多媒体仅是一种平台,它还需要相关软件的配合使用。因此利用CATIA三维实体建模功能,在计算机上虚拟建立立体模型并附以颜色,以动态显示,把截交线的形成、相贯线的产生以及立体图内部的复杂情形表现得淋漓尽致。这样在授课的过程中不但能调动学生学习的积极性和主动性,而且还能强化教师和学生的计算机应用能力,同时也进一步培养和扩展学生的空间构思能力。

2 CATIA制图软件的基本介绍

CATIA是英文Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application的缩写[1],翻译成中文为计算机图形辅助三维交互式应用。是由法国著名飞机制造公司达索公司(DassaulSystemes)开发的。起源于航空工业,目前被广泛用于航空航天、汽车制造、机械制造、电子等行业。它具有强大的三维造型功能,使复杂的建模与工程制图工作变得简单、明了。因此,将它应用到制图教学中,非常有利于学生对空间形体的分析,逐步培养学生的空间想象能力、空间分析能力以及对多种图样的绘制和阅读能力。

3 CATIA软件在制图教学过程中的具体应用

3.1 准备工作

CATIA是一个优秀的三维设计系统,在多媒体教学使用的计算机上安装CATIA V5系统,上课前将CATIA软件打开,进入机械设计的零件设计模块置于最小化。上课过程中需要加深学生图形立体概念时进行实体造型演示,以动态形式向学生展示形体不同位置的立体形态。

3.2 三维实体的造型过程

将CATIA打开到最大化。根据所要演示形体的三视图方位,在零件设计图中选择“草图绘制”平面。“草绘”平面图形完成后,返回设计窗口,将“草绘”图形进行“拉伸”或“旋转”得到三维实体造型。如图1所示。制作完成的实体图形可以在鼠标的操作下任意调节实体的方位,展示实体各个方位的图像。

图1 实体造型

3.3 CATIA建模的教学应用举例

求带缺口三棱柱的水平投影和正面投影[2]。求解过程如下：

1)在二维草图上调用“Profile”命令,画出正三角形;

2)在三维模式下,调用“Pad”命令拉伸成正三棱柱;

3)利用Insert窗口,插入“Body”,再在历史树“Body2”上单击鼠标右键,选“Define InWork Object”;

4)选取正三棱柱欲要挖切的平面,在二维草图上调用“Profile”命令,画出一个三角形;

5)在三维模式下,调用“Pad”命令拉伸成三棱柱(图2);

6)调用“Boolean Operations”(布尔运算)中的“Remove”(差集)命令,选取正三棱柱,完成带缺口的正三棱柱(图3)。

动态观察带缺口的正三棱柱,使学生初步了解立体截切后的形状及各平面与投影面之间的位置关系。CATIA能把三维建模图形自动生成6个基本视

图2 拉伸成的三棱柱

图和1个轴测图,可根据需要筛选。如图4所示,只选用最常用的基本三视图。CATIA v5能在短时间内完成三维造型和二维工程图,其准确程度更是手工绘图望尘莫及的。CATIA v5虽然有它强大的设计功能,但要提高学生在绘图和看图的综合能力,就得让学生在手工绘图的同时,计算机绘图及专业设计软件方面也要不断的训练,才能达到满意的效果。

图3 被挖切的三棱柱

图4 投影三视图

4 结论

随着计算机及互联网技术的发展,多媒体教学方式的引入成为趋势,传统教学方式的改革势在必行。对于制图类课程的教学,通过引入三维绘图软件,不仅使教师的教学方式变得轻松而高效,而且让学生的学习兴趣变得更加浓厚,学习效果也会得到显著提升。尤其是CATIA软件作为计算机辅助设计领域的领军软件,具有其他软件无法比拟的优点,既可以使学生快速的领悟课堂上的知识,同时由于CATIA在企业范围的广泛应用,又可以使学生提早的熟悉未来工作中可能接触到的工具。将CATIA与制图教学联系在一起,是一件立足现在面向未来的事情。

[1] http：//www.3ds.com,Dassault Systemes launches V6R2010,2009.6.

[2] 孙靖立,现代工程图学,内蒙古大学出版社[M] ,2005.

[3] 龙春风,CATIA V5机械设计[M] ,清华大学出版社,2003.