制图软件范文

制图软件篇1

关键词：Mapgis；地质图件；软件应用

Abstract: Mapgis is a kind of system of system software, the integration of database technology, digital mapping, spatial analysis as a whole, is widely used in environmental assessment, geological survey, disaster assessment, field direction. Geological maps drawn by the Mapgis software and the traditional architectural graph is not the same, because the geological body with irregular shape, and the geological structure of the relatively smooth boundary, so in the drawing often use different colors to distinguish the nature of different geological features, such as different landform, formation, rock, lithology. Can use different patterns of expression. Application of this paper mainly through thedaily practice of Mapgis in geological mapping.

Keywords: Mapgis; geological map; software application

中图分类号：P25

一般情况下，地质绘图过程中在原始图件的扫描和矢量化完成后，相应的图形编辑处理工作较为复杂。而 Mapgis 软件充分综合了多种地质设计中的需求，独立出图形编辑子系统来更好的处理和修改矢量数据，对点、线、面等空间的属性、增减操作、边界划分等更具有针对性。Mapgis 的图形编辑子系统的主要特点在于对地质图形进行结构化、准确化、丰富化的编修与检索，从而使成图视觉效果更漂亮、使用功能更强大。图形编辑子系统的主要应用功能包括：①实用的点元编辑功能，对图形中需要应用的多种注释、专业图案、符号、子图等、各类点、线、弧、面等都能够提供较为完善的解决方案；在创建的同时，该系统还具有删除、移动、定位、复制、字串剪断连接、座标对齐等对数的修改与调整。②方便实用的可视化定位检索功能，为图形绘制提供了各式各样的窗口式操作功能，通过窗口对图形进行各种需求性操作，比如移动、缩放、打开或关闭窗口、图元信息捕获等等，在实际应用中使设计者对图形的操作与控制更加得心应手。③采用分层管理的方式进行图形信息的操作，使用者可以根据个人需求进行系统化的分层存储、删除、管理、应用研究等，并能够修改图层名称、自定一图形属性、随时打开或关闭单个图层，在不影响其它图层内容的前提下，快速的编辑特殊图层。④线元编辑灵活便捷，系统将各种类型的线型号设定为线元来实现快速编辑，使用者可以任意增加、减少、删除、剪切、复制、加接、组合、移位、延伸、缩放、光滑、旋转、改向线元内容，操作步骤简便易掌握。⑤面元编辑实现快速化，鉴于地质图件的特殊表现方法，使用者可以直接使用颜色填充对面元进行整体性设计或修改，也可通过对花纹图案的修改或选择区分不同面元，对边缘的弧线也可以根据实际情况加以调整和完善。

二、Mapgis 软件的拓扑造区功能

拓扑造区系统是Mapgis的功能的亮点之一，它改变了传统的通过人工方法来建立拓扑关系的复杂性，专门针对地质结构的特点形成半自动的生成方法，大大减少了以往利用子区输入或区域输入等方法浪费的大量时间。拓扑处理子系统中的绝大多数功能无需人工干预操作，总体而言其对数据性指标没有较为狭小的限定，系统直接提供几种简单易用的处理功能供设计者使用。比如自动剪断、弧段编辑、自动平差等，系统会将输入的原始数据进行分析，当发现有误差问题时，会及时通过拓扑关系自动修改正并建立正确关系。

三、Mapgis 软件在绘制地质矢量图件时的应用与体会

1.多建块多使用块

将地质图中常用的固定不变的部分如图例、责任栏、比例尺、水化学类型符号、钻孔、探井、不同类型的矿床和矿点、地质年代符号等建成块，并将它们存入某个子目录中，构成零件库。在绘制地质图时，通过对块的操作，直接使用这些部分。这样做，一方面简化了操作，大大减少了重复编辑的次数，加快了编辑速度；另一方面统一了符号，提高了图形的美观程度；再者，如果某类符号出错，只需改变零件库中对应的零件，不必在图形中一一修改每个符号，提高了编辑修改的速度。

2.对图形进行分层

每一层上放置某一类地质形体，如等高线、等深线、地物、地层、构造、岩性、水系、化学类型、勘探工程等。对各个图层分别编辑，并使这些图层上地质形体的线型、颜色和所在图层一致，这样做，一方面，通过改变图层的线型、颜色就可以改变图层上的所有地质体的线型和颜色，加快编辑修改速度。另一方面，通过将暂时不需要编辑的地质形体所在的图层冻结起来，在重新生成时，这些地质形体将不再重新生成，提高重新生成速度，同时，由于图形编辑区图形较简单，利于编辑。重新生成是影响编辑速度的主要因素，为了进一步加快编辑速度，还可以通过设置MAPGIS自动重新生成参数为0，避免不必要的重新生成，以进一步提高编辑速度。

3.建立地质专用图形库，使用图形填充来完成大面积色块填充和岩性花纹的填充

图形填充的速度主要取决于确定边界的速度。MAPGIS提供了两种确定填充边界的方法：选择目标方式，该方式不用搜索边界，但需要预先构筑边界。点填充方式，该方式不需要预先构筑边界但需要在可见区内搜索边界。地质图形中填充边界多为不规则边界，一般用点填充方式来确定边界。当图幅较大，边界不闭合，因局部搜索区域大大扩大，搜索速度很慢，有时搜索一个区域边界大约需要10-50分钟。按这样的边界搜索速度编辑地质图形，几乎没什么实用价值。由于MAPGIS在用点方式搜索边界时，只搜索可见区域，为解决点填充方式搜索边界速度慢的问题，可以引用辅助线，用这些辅助线首先将填充区划分为若干个相对较规则的接近正方形的子区，然后对各个子区分别进行填充。对每个子区填充时，先将其尽可能放大，然后对该区用点方式确定边界，这样可以加快搜索边界速度。

4.采用外部参考

将地质图上的内容按性质不同，分别绘制在不同图形上，每个图形上都设定一个图形校准点。先对每一图形进行编辑，然后在综合图中引用这些单一图形。由于单幅图的数据量相对于整幅图的数据量成倍地被减少，所以可以加快单幅图形的编辑速度。如果综合图需要再编辑，先确定编辑内容所在图形，然后编辑该图形，编辑以后，在综合图形中可以直接引用。

5.地形图的绘制

在绘制地质图件时，地形图多为基本构件，但地形图数据量往往较大，一般占整幅图数据量绝大部分，是影响地质图形装入、储存和自动生成速度的主要因素。为此，可以将地形图中的等高线进行分区，将不同区的等高线放在不同的图层上，每次只对一个图层上的等高线进行编辑，并将其它图层上的等高线冻结，可以提高重新生成速度。由于地形图数据较大，也可利用外部参考来绘制地形图，先将地形图分为不同区，将每一个区绘制在一个图形上，然后在地形图中分别引用各个分区图形，这样可以提高单个图形的装入、储存、重新生成速度。为了进一步提高重新生成速度，对于单个图形中的等值线，也可以进行再分层。

四、结束语

总之，地质图件的绘制是一项精密度高、变动性大的专业性操作，需要设计者的耐心与细心，同时也要对Mapgis软件充分的熟悉与灵活应用。

参考文献：

[1]陈峰,李本军,刘海新.MAPGIS软件在地质绘图上的应用[J].科技咨询导报,2012,(10).

[2] 贾婷，黄永华, MAPGIS在地质数字化制图中的应用 [J]. 江西煤炭科技.，2011(04)

制图软件篇2

摘要：本文分析了目前“工程制图”教具、多媒体课件存在的缺点和“工程制图”多媒体课件应具有的特点，指出了专业软件在“工程制图”课件制作中的教学作用，并举例说明了专业软件在“工程制图”多媒体课件制作中的使用方法。

关键词：制图；专业软件；多媒体课件；教学

中图分类号：G642

文献标识码：A

“工程制图”是既有理论性又有较强实践性的一门课程，通常在第一学期开设，但此时学生十分缺乏对零部件的认知，即使使用教具辅助教学也不能取得很好的教学效果。为此，笔者充分利用多媒体教学设备，利用一些CAD、CAM专业软件和数控加工仿真软件制作“工程制图”多媒体课件素材，制作出了具有立体感和金属质感的零件和装配体，利用专业软件的自动生成二维工程图、生成装配体爆炸动画图等功能制作出生动、直观的教学素材，利用多媒体教学设备的展示能力，取得了良好的教学效果。

1传统教具与“工程制图”多媒体课件的缺点

虽然“工程制图”已经有了很多的教具，如挂图、木质模型、金属模型等，但这些教具还不能充分将三维空间实体与二维工程图进行联系，有的教具没有零部件的金属质感，不能充分展示零件的加工过程和和表面的生成过程，金属模型因为昂贵而不能大量使用，教具携带不方便，不容易更改，而且大量教具的保存也是一个问题。

目前大多数制图多媒体课件主要运用丰富、形象、生动的三维图形作为教学模型展示教学内容，帮助学生快速建立空间形体与工程图之间的直观联系。它很好地解决了传统教学中教师在提高学生空间想象能力和空间思维能力上的难题，但大多是从如何设计形式各样的立体模型和丰富多彩的界面形式出发，忽视了教学信息传递这一过程性环节。如制图教学中的“线面求交点、相贯线和截交线求解、轴测图”等一系列内容都是需要强调作图过程和步骤的教学内容，其目的是教会学生怎样绘出图形。传统的教学方法教学过程性和步骤性强，教师通过黑板上一步步地作图来带动学生同步思维，这正是现有多媒体课件所欠缺的。因此在进行多媒体教学时，无法完全摆脱传统的黑板教学方式，或需借助其他的教学辅助工具，如实物投影仪等。

因此，设计和开发一种完全摆脱传统教学方式的多媒体教学课件已成为当前深化教学改革和发展远程网络教学

的迫切要求。

2“工程制图”课件应具有的特点

(1) 采用操作简单的应用软件制作，如PowerPoint(下称PPT)，以便于教师修改。因为学生的学习能力是有差别的，教师用PPT，可以随时根据学生的学习状况修改课件。

(2) 界面简洁明了。以便将有限的屏幕空间留给教学内容，切忌用花哨杂乱的东西分散学生的注意力。

(3) 所选素材应重点突出。一些学生自行阅读就能掌握的浅显内容，便无需浪费精力制作课件。只有那些用单一的语言或文字无法表达或难以揭示相关规律的内容才适合采用多媒体手段进行教学。如立体的三视图的形成、轴测图的形成、螺旋线的形成、剖视图的形成等，不仅要有立体图形，还要有动画以显示其投影规律及各要素之间的联系。而对于装配图，不仅要有二维工程图和装配体立体图的对应，而且要有爆炸图以显示装配体的装配和拆卸过程以及零件间的装配关系。

(4) 动画要能控制。动画设计是工程制图课程课件制作中的关键环节，动画过程一定要可以控制。因为学生基础不同，接受力不同，教师讲课语速也不同，一味顺序播放的动画是不可取的。好的动画设计能模拟传统教学的边讲边画的授课过程，并根据需要给足学生接受思考的时间。比如在讲组合体的三视图时，最好是先看组合体的三维立体图，再用动画控制先作组合体三视图的作图基准线，再根据形体分析法，三个视图对应着画基本立体的视图，再补全截交线和相贯线，擦去多余的作图线，最后描深，完成作图。整个作图过程要设置一些控制点，中间穿插必要的讲解。还有螺纹连接件的画法，这是学生最易出错的地方，教师在课件中就可以把错误的地方一步一步地控制，这样使得授课教师能根据需要适时进行师生互动，活跃课堂气氛，加深学生印象，从而提高教学质量。同时也克服了多媒体课件授课教学过程程序化，讲课变说课，上课变看课的问题。

3课件制作过程中专业软件的使用

PPT的作图能力有限，仅仅用PPT不可能作出具有丰富线型和图形的机械图样，更不用说三维立体图和动画了。这样就必须依靠一些专业软件作出相应的素材安插到PPT中。目前应用较多的专业软件有CAXA实体设计、UG、SolidWorks、Solidege、PRO/E等。这些专业软件不仅能进行三维建模(零件建模，装配建模)，能对表面的材质进行渲染使立体具有金属或其他材料的质感，三维立体的真实感完全与现实中的零件一样，而且能自动生成二维工程图(三视图、剖视图、局部视图、局部放大图等)，能生成三维实体动画，能生成装配爆炸图以展示装配和拆卸过程。这些功能，都可为教学使用。

还有一些针对性较强的专业软件，如数控加工仿真软件(常见的有宇龙数控加工仿真软件、VNUC数控加工仿真软件等)，能够演示数控加工过程，演示机床与刀具的动作和工作表面的形成过程非常逼真，也具有生动直观的教学作用。

(1) 例1：制作演示相贯线作图的动画

先用CAXA实体设作出两立体相交的三维图，然后用生成二维工程图功能自动生成三视图，用屏幕截图软件把工程图和立体图抓取，用图像处理软件把图形打散(把作图基准线、各基本立体图线分部分按作图过程打散)，然后把打散的图形导入到PPT中，在PPT中设置各部分图形的动画方案(各部分出现的次序及出现形式)或自定义动画，在PPT页面的空白处插入立体图。用PPT本身的作图能力适当画一些特殊点、一般点及作图线。这样，PPT的演示过程完全符合教学过程，还可以用鼠标控制教学过程，各部分的图形严格符合投影关系，而且立体图形和平面图形对应，比较生动直观。

(2) 例2：制作双头螺柱连接装配图的动画

应用VNUC数控加工仿真软件，演示通孔和不通孔的加工过程，用屏幕录像软件录成视频，重点说明不通孔孔底留下的圆锥孔为1200和通孔的直径比不通孔的直径较大两个问题。

应用CAXA实体设计作出螺柱的装配体，利用其爆炸图和动画功能演示装配体的装配和拆卸过程和各零件间的装配关系(被连接件、螺柱、垫片、螺母)，用屏幕录像软件录成动画，先通过动画演示给学生一个整体的认识。再应用CAXA实体设计生成装配三视图(主视图采取剖视的表达方法)，说明螺柱装配图的画法。最后应用例1的过程把这些素材作成PPT演示文稿。画图易出错的地方用圆圈标出，并用文字说明在作图过程中应注意的问题。文字、平面图、立体图、动画等多种形式相结合，生动形象地说明螺柱的画法，给学生以深刻的印象。

在这些专业软件中，CAXA实体设计这种国产软件更贴近中国用户的操作和使用习惯，学习起来比较容易，功能也比较完善，因此我们制作课件时多处使用了CAXA实体设计。数控加工仿真软件使用起来也比较简单，屏幕录像、截图软件更是随处可见。

4结束语

专业软件和PPT相结合，能够弥补PPT制图能力的不足，能够制作出综合文字、图形、动画等多种媒体且可控制教学过程的课件，更能取得良好的教学效果。当然，专业软件生成的素材，也可以应用到Flash、ToolKit等专业课件制作平台中，在此不再缀述。

Abstract: This paper analyzes shortcomings of the current engineering graphics teaching aids and multimedia courseware. Points out the characteristics which the courseware should have. Explains that the specialized field software can play a very important role in engineering graphics teaching. And illustrates how to use specialized software to make engineering graphics multimedia courseware.

制图软件篇3

BIM 技术是应用于建筑全生命周期的技术，在设计阶段的应用是

相对发展较早的，甚至在BIM这个名词尚未出现的时候，已有软件开

始按BIM的理念进行开发并得到应用。但随着近年来BIM在建设行业

中的推广，我们发现BIM技术在施工阶段得到了蓬勃的发展，而在设

计阶段的应用则相对进展缓慢，始终难以大规模推进BIM设计出图。

原因当然涉及很多方面，本文只着重探讨BIM设计面临的一个现实困

境――制图标准与BIM设计软件之间的对接问题。

现行的建筑工程制图标准有很多本，如《房屋建筑制图统一标准》

（GB/T 50001 -2010）、《建筑制图标准》（GBT 50104 -2010）

及其他专业系列、《民用建筑工程建筑施工图设计深度图样》（09J801）

及其他专业系列等，大部分是基于AutoCAD平台绘图软件编写，延续

手工制图的表达习惯与原则，总体原则是准确、清晰、简明的图面表达。

进入BIM时代，设计软件的开发理念和操作习惯都与以往二维绘图软

件相差甚远，现行的制图标准难免有些地方与BIM的做法不太一致，

限制了BIM设计的发展。而另一方面，BIM软件需顾及的各方面因素

更多，开发难度更大，设计表达并非其唯一的关注点，软件的本地化

也面临更多的要求，在BIM软件尚未非常成熟的现阶段，其图面表达

方面确实存在需改进的地方。

作为用户，我们希望在设计软件与制图标准两方面都能做出适当

的调整，减少BIM软件在“设计出图”方面的障碍，从而使BIM技术

在设计过程中的应用流程更加顺畅。

2 技术基础

首先有必要探讨一下BIM设计与二维CAD绘图之间的技术差异。

关于BIM与CAD两者的概念及相互关系目前仍有争议，本文无意进

行深入探讨，只对BIM软件与传统的绘图软件在技术上的差异进行简单

的对比，这些差异是导致其图面表达要求跟以往不完全一致的根源。

在以下的对比中，“BIM软件”以Autodesk Revit 2013 及Graphisoft

ArchiCAD 15 为代表。

（1）BIM 软件的主体是三维构件，需将三维构件转化为二维图面

表达。这个转化最简单的是直接投影，但显然直接投影得出的图纸不可

能作为工程图纸，需按照制图标准或约定俗成的表达方式进行简化、转

换，并按照不同的图别、不同的比例有不同的深度表达。而在二维CAD

软件中，纯以二维线条表达三维构件，形式可以随意修改，相当自由。

即使是天正等面向对象的本地化软件，其表达的自由度也是相当大的。

（2）BIM 软件的构件是参数化构件，参数与构件相互联动。在

BIM 软件中，构件的注释、标记是构件信息的提取，两者一一对应，

并联动修改。这个特性决定了后文所提到的许多问题。而在二维CAD

软件中，注释和标记一般跟其主体是独立的关系，可以分别编辑。

（3）BIM 软件的视图是基于三维模型的剖切投影，平立剖面等视

图都来自模型，虽然可以设定不同的剖切位置或高度，或设定规则进

行构件类别的显隐，但总的来说比较严谨。而在二维CAD软件中则非

常灵活，以满足表达需要为原则。

（4）BIM 软件的文档是一个整体的数据库，图纸是其一种表现形

式。在BIM文档中，所有图纸、视图、统计表等都从数据库中提取，

并且互相关联，这跟传统二维CAD以“图纸”为单位的松散的文档结

构有巨大的区别。

3 技术细节分析

从上述BIM软件的技术特点可看出，其图面表达与文档结构均比

以往要严谨很多。下面结合笔者对Revit及ArchiCAD 的研究与实践体

会，具体谈谈目前各专业BIM施工图在图面表达方面与现行制图标准

相比有哪些不对应的地方，并对解决方向提出建议。

本文主要以《民用建筑工程建筑施工图设计深度图样》（09J801）

及其他专业系列作为现行制图标准的参照，下文简称《深度图样》。

由于笔者对电气专业的施工图不熟悉，因此仅对建筑、结构、暖通空

调及给排水专业作讨论。

3.1建筑专业

BIM 软件大多从建筑专业开始发展，因此图面表达也比较贴近既

有习惯，下面列举的问题大多是小问题，但如果要严格按现行制图标

准出图，这些小问题也相当影响效率。

（1）墙体的表达。《深度图样》规定，平面图用粗实线表达墙体

断面，详图需表达构造层次。其中平面图没有明确是核心层还是饰面层，

按习惯为核心层。在BIM模型里，如果墙体是复合材质（即包含了核

心层、填充层、饰面层等各构造层次信息），目前Revit无法做到只显

示核心层，如图1，如果按其“粗略”模式，则显示饰面层厚度，与习

惯不符，建议改进；ArchiCAD 则可以做到只显示核心层。

（2）立面轮廓线的要求。《深度图样》规定需表达“立面外轮廓”，

并规定“当前后立面重叠时，前者的外轮廓线宜向外加粗”。这条规

定在实际绘图中一般表现为沿着整个外轮廓画一圈粗线（图2）。在

BIM 软件中，立面为自动按模型投影生成，对这一根粗线可以说无计

可施，只能手动沿着外轮廓描一遍，当模型有改动时，还得重新再描，

相当麻烦。笔者认为这条规定在表达上并没有绝对的必要性，在BIM

时代可考虑去掉。

（3）立面轴号。《深度图样》规定，立面只表达“两端”轴号，

中间所有轴号均予略过（图3）。这是为了简化绘图的工作量，实际上

看图、对图颇不方便。BIM软件的轴线均为三维轴线，平立剖各视图

的轴线都是对应的，并且自动生成，因此不存在工作量的问题，建议

修改这条规定为“立面需表达主要轴线”。

另外，立面的图名给BIM出图造成一定的困扰。如图所示，“立面图”

这个表达在图面上不难实现，但在BIM软件里，视图名称属于整个文

档结构的一部分，图名需保存到数据库里，因此图名只能使用常规字符，

比如“9 轴～4 轴立面图”，笔者认为这也是可以接受的，并且更科学，

有利于文档的统一性。

（4）剖切号的表达。《深度图样》规定，剖切号放在底层平面上，

实际应用中亦感觉看图、对图不甚方便，每每需在首层平面查找剖切

位置，再对应到目标楼层去查看剖切位置。在BIM软件中，平面里的

剖切符号与剖面视图是相互关联的，并且剖切高度包含哪些平面，相

应平面即自动显示该剖切号，在软件中更可直接选取剖切号互相跳转，

相当方便，建议制图规范按此修改。

图4 无索引剖切号与带索引剖切号

另外，我们习惯使用的

剖切号如图4左图所示，没

有索引，不利于看图查找，

建议采用国际通用的带有索

引号的剖切符号。

（5）分层统计门窗表。《深度图样》中的门窗表示例为分楼层统

计形式，非常简洁明了（图5）。但在BIM软件中，无论是Revit还是

ArchiCAD，目前均无法做出这种统计表，只能做出如图6 所示的总体

统计表。分层统计当然也可以，但形式不是图5中所示。通过二次开发

可以强行把这个表用线条+ 文字绘制出来，但跟整体数据库没有关联，

意义不大。这里笔者还是建议适应软件的功能，按总体统计列表。

（6）楼梯剖面大样。楼梯剖面大样是目前BIM建筑施工图中较突

出的难点，主要在于楼梯与相关结构构件的交接目前软件解决得不够

完善，楼梯栏杆转角交接处理困难。《深度图样》中的楼梯剖面大样、

栏杆处理是通过简略的示意+ 索引图集来表达，BIM软件目前无法将

栏杆进行简略表达，详细表达又有瑕疵，因此需花费大量时间进行手

动修饰，如图7所示，这是需要BIM软件厂商着力解决的问题。

3.2 结构专业

对于混凝土结构，结构专业普遍采用“平法”进行施工图设计。

概括来说，平法规则通过对构件信息的归并进行标注，是一种简洁高

效的表达方式，但与BIM的整体理念有相当大的偏差――BIM 构件的

信息是其固有属性，注释标记是构件信息的反映，两者一一对应；平

法则讲究对同类的构件信息进行归并，即一个注释表达多个构件，这

对BIM 软件的挑战是相当大的，业界也因此对BIM时代还应否按平法

进行结施设计有所争论。笔者认为平法有广泛的应用基础，不可能在

短时间内停用；BIM软件对平法的适应也在不断研究当中，如果平法

规则可以作适当调整，BIM软件通过技术手段还是可以满足的。目前

Autodesk 公司的“速博应用”提供了初步的解决方案。

（1）梁平面图。Revit通过添加共享参数进行梁钢筋信息的输入

（图8），这是目前的权宜之计，共享参数带来相当多的不确定因素，

比如命名不规范、不统一，参数信息难以传递，公司标准难以统一等，

亟待软件厂商与行业组织一起确定参数，并内置于构件（起码内置于

中国模板），辅以配套的标注符号，方可踏实应用。标准的参数设置

除了方便出图以外，还大大扩展了结构BIM模型的应用空间，比如与

计算软件的对接、与工程造价软件的对接等。即使有标准的参数设置

为基础，信息的输入与标注在目前也是相当耗费时间的，二次开发厂

商在这方面大有可为，可开发从结构计算模型导入构件信息的插件，

也可根据平法规则开发构件标注、成图的插件，大幅提高效率。

（2）柱与墙平面图。结构墙柱的钢筋信息在Revit中同样通过

共享参数输入，不再赘述。平法有一个外行非常难以理解的规定：原

位放大绘制配筋图并标注，如图9 所示，不但造成图面混乱（两个标

注600 的尺寸放在一起，但尺度相差甚远），而且绘制麻烦，容易出

错。在AutoCAD 里大多通过直接修改尺寸标注值来标注，这本身就跟

CAD 的绘图原则相违背。对于BIM软件来说，同一视图局部放大比例

是无法做到的，但以详图索引的方式则很容易做到，并且图面更清晰

有条理。作为非结构设计人员，笔者斗胆建议，各编号的墙柱配筋图

以放大详图的形式另外绘制，在墙柱平面图中仅标注编号以供索引。

3.3 暖通空调与给排水专业

设备专业的BIM 设计中，纯粹图纸表达问题其实不多，大量的设备

符号、标注等都可以通过定制本地化的图库来实现，真正形成障碍的是

BIM 设计观念与流程跟以往相差甚远，难以快速转变。下文提到的几个

问题，前两个是比较基础性的问题，后面几个则是普通的技术问题。

（1）设备专业的原理图、系统图。这些经过逻辑抽象或归纳简化

的设计图，除卫生间管道轴测图外，大都难以从反映真实的BIM 模型中

直接生成，仍需手动绘制。可否通过二次开发技术提取BIM 模型里的系

统要素并绘制出系统图，是一个很值得研究的课题，既对BIM 设备模型

的深度、建模规则有严格的规定，也需要对系统图的表达方式作出适当

的修改，限于笔者学识不展开讨论，寄望更多专业人士深入研究。

（2）设备专业BIM 的设计出图受到管线综合影响很大。以往

管线综合图纸与专业设计图纸是分开绘制的，两者不要求严格一致，

各专业的图纸可表现得比较简洁并且图面舒展。对于BIM设计来说，

图纸来自于模型，两者关联对应，如果不考虑综合设计，这个阶段的

BIM 模型往往存在大量冲突碰撞；一旦开始综合设计，管线间的排布

避让会使得专业设计图显得繁琐、疏密无序。这个矛盾涉及到设计阶

段的划分与深度要求，在施工图阶段如何平衡专业设计表达与BIM模

型深度要求，也需要有官方的标准作为依据。

（3）线型。设备专业以单线表达管线（图10），以线型区分不

同管线类型，这使得设备专业施工图很简明，但目前两大BIM软件（Revit

2013、ArchiCAD 15） 均无法同时满足这两个要求：ArchiCAD 的

MEP 模块无法以单线显示管线，Revit无法定义复杂线型（只能定义由

点、划、空格组成的线型）。而这是设备专业BIM设计期望已久的功能，

希望软件厂商予以考虑。

目前只能使用不同的点划线型结合标注来区分，当然也可以通过

二次开发技术对管线进行等距标注，以达到“模拟”带字母线型的效果，

但局限性相当大，修改麻烦，是不得已的下策。

（4）立管符号。Revit目前的做法是提供系列立管符号给用户选择，

如图11，但此符号大小无法调节，在平面上无法反映其大小。制图标

准对立管是否按管径大小显示没有明文规定，实际绘图中，部分立管

希望表达管径，部分小立管（如竖接喷头的小立管）则希望不予表达。

如何同时满足要求，需要软件厂商考虑。

（5）多管标注。前面讲到，BIM软件的一个重要特点是标注跟

其主体的对应，这个特点在带来极大方便的同时，也给一些习惯上的

表达方式带来不便，比如设备平面图大量使用的“多管标注”（图

13），一个集中的引注便把多根管线一起标注，非常简明、美观。目

前Revit、ArchiCAD及笔者了解的其他BIM软件均无法作出这样的标注，

一个标注只能对应一个主体。笔者自己开发了一个Revit插件，把多根

管道的多个标注按照习惯的形式排列，做出多管标注的样式，但其实

质仍是多个标注，一旦管线移位，标注就会错位。

多管标注如果要保持其信息与管道的关联，需要做一个独立的标

注符号，并监控与其平面相交的管线，这需要软件厂商或二次开发厂

商来专门开发。

（6）设备统计表。各种设备的型号、规格等参数是后期应用所

需的重要信息，是BIM 设备模型的价值所在。其困难在于各种设备的

参数设定各不相同，无法如结构梁一样统一规定。如图14 为传统二

维空调施工图里的设备统计表，一般为手动统计，在“型号与规格”

一栏将技术参数笼统填入，实用简洁。对于BIM 软件来说，按分项参

数设定难以实现这样的“笼统”统计，笔者目前的解决办法是给各种

设备统一设定一个统称为“型号与规格”的参数，然后将设备所需记

录的各项参数依次填入，以空格分隔，如图15 所示，可同时达到列

表统计及图面标注的要求（Revit 的标注恰好可遇空格转行），导入

Navisworks 后仍可保留参数值。尽管有不够规范之嫌，但在实用层

面也可供参考。

4 总结

BIM 技术在设计上的优势已得到普遍的认可，但实际应用中仍困

难重重，这其中，在图面表达方面，BIM软件与现行制图规范的不对

应是重要原因之一。如何减轻BIM设计出图的束缚、提高BIM设计的

效率、充分发挥其优势，既需要BIM软件厂商的不断完善，同时也需

要官方制图标准与时俱进，在满足既有标准的深度、准确度、简洁度

等各方面要求的同时，适应BIM的技术特点，两方面进行相互对接，

才能大范围推广BIM设计。

在当前BIM相关的多项国家标准正在编制之际，笔者不揣浅陋，

列举了在项目进行中遇到的一些技术问题与思考，希望能抛砖引玉，

在推动BIM设计方面尽绵薄之力。

作者简介

杨远丰， 高级建筑师，广东省建筑设计研究院BIM 设计研究中心主任，对两大主流BIM 软件Revit 与ArchiCAD 有深入研究，

制图软件篇4

关键词：Protel；电气原理图；电气图形符号库

本文重点介绍使用Protel 进行电气原理图的绘制，并将绘制好的电气原理图插入到Word文档。电气原理图具有结构简单、层次清晰、便于电路工作原理的分析与研究等优点。电子专业使用Protel软件比较多，可以完成原理图设计、仿真并完成印制电路板设计，因此在设计部门和生产一线都得到了广泛应用。而机电专业的工程实践中经常使用AutoCAD 软件进行电气原理图的绘制，但涉及到印制电路板设计就力不从心，我们可以在Protel软件环境下，通过建立独立的电力拖动元件库，利用Protel强大的绘图功能解决机电专业的电气原理图。

1 电力拖动. Lib元件库制作

Protel软件具有丰富的电子元件库，但是电气图形符号很少，所以在开始绘制电气原理图之前，需要先创建常用的电气图形符号，建立自己的低压电器元件库，方便后期电气原理图的绘制。

1、打开执行Protel软件，点击【File】【New】菜单，建立一个电力拖动.ddb文件。在设计管理器环境下，执行【File】【New】命令，在弹出的“New Document”对话框中，双击“Schematic Library Document（原理图元件库编辑器）”图标或单击“OK”按钮，并将名称改为电力拖动. Lib，然后进入电力拖动原理图库编辑器环境。结果显示如图1所示

2、用【Place】菜单中的相关命令或绘图工具栏（SchLibDrawingTools）进行电气图形符号外形的绘制。由于我们不设计印制电路板图（或单独设计），电气原理图仅仅是线与线的连接，如有电气意义，导线加点（junction）即可，所以不放置元件的引脚，最后在原理图编辑器使用DrawingTolls画线完成电气原理图。

3、建立低压电器元件电力拖动. Lib库时，需注意以下两点：

（1）原理图库编辑器环境被1 个坐标分为4 个区域（或象限），元件应以坐标原点为元件的基准点，在4 个象限中进行绘制，不能偏离坐标原点，否则放置元件会难易捕捉。

（2）创建的电气图形符号应比例恰当，大小合适。建立一个标准的符号库决定以后绘图效果及效率，可以先制作常开常闭触头元件为基准符号，再扩展其他的图形符号，在使用中不断完善，最终设计好自己独立电力拖动. Lib。

2 常用电力拖动. Lib库元件

3 绘制Y-降压启动控制线路

1、在电力拖动.ddb文件设计管理器环境下，执行【File】【New】命令，在弹出的“New Document”对话框中，双击“Schematic Document（原理图编辑器）”图标或单击“OK”按钮，并将名称改为Y-降压启动控制线路. sch，然后进入原理图编辑器环境。

2、图纸的设置

（1）执行【Design】【Options】菜单命令，在弹出的文档属性对话框中，选择【Sheet Options】标签。将【Snap】项中的10改为1，便于元件及导线调整。

（2）执行【Tools】【Preferences】【Graphical Editing】标签，将【Add Template to Clip】取消，进行Word排版时不需要模板边框，仅需要电气图如图 5所示，否则出现图 4现象。

（3）加载电力拖动. Lib元件库，这个过程大家都很熟悉不在重复，需要说明，有时候Protel软件由于系统或病毒等因素不让添加电力拖动. Lib元件库，那么可以采取在元件库直接点击放置元件【Place】即可。

3、元件放置及调整

在Y-降压启动控制线路. sch原理图编辑器中放置需要的元件，如空气开关、熔断器、接触器、热继电器、电动机、按钮、时间继电器和接触器触头线圈等，横平竖直进行排列，调整好元件间距，使电路图整体比例协调美观，

4、电路连接

使用【DrawingTolls】中的 PlaceLine进行连线，有电气意义节点时，放置节点（junction），利用Protel 软件其独特的一些优势，使连线非常方便快捷。

5、文字标注

使用【DrawingTolls】中的 PlaceAnnotation进行文字标注，各个元器件的代号、元器件的技术数据、位置标记、说明性标记等，线号标注会将其功能发挥的极致。绘制完成的电气原理图如图4 所示。

4 将电路图复制到Word

像普通图画一样，就是经过简单地选中、复制和粘贴就插入到Word文档，甚至可以插入到Flash场景中，经过放大、按钮和场景重组制作就可实现动画显示。如果使用元件Part进行元件标注，需注意在电路图上下左右放置节点（junction），并将颜色改为白色，否则，复制电路图会出现断线、少线，缺少文字标注等现象。将【Add Template to Clip】取消，其效果如图 5所示。

5 Protel软件常用操作

1、图纸缩放 Page Up/Page Down

2、放置元件 双击/Place

3、元件属性 Tab /双击元件

4、删除元件 单击元件然后 按Delete键

5、翻转 空格Space90度翻转 ，X 水平翻转，Y 垂直翻转

6、元件移动 分别移动一倍Snap栅格，加上Shinf键可移动10倍Snap栅格

7、用“T”加注释，“导线线号”。

6 结束语

Protel 是电子电路设计专用软件，通过扩充元件库，非常适应于机电行业，可以让专用人员很轻松地完成从设计到生产的整个过程。笔者经过多年电气自动化教学，发现电路图不是先扫描再图像处理，就是通过电脑bmp画图或很专业绘图软件来完成，其效果要么粗糙，要么很难掌握，通过电力拖动. Lib设计扩充，很方便地实现了电子电路图与电工电路图的融合，绘制高质量的电路图。

参考文献

[1]Protel 99 SE 原理图与PCB 及仿真 机械工业出版社，2005，清源计算机工作室

制图软件篇5

【关键词】SolidWorks 《机械制图》 教学改革

教育部“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”），是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010―2020年）》的重大改革项目，也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。该计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路，建设创新型国家和人才强国战略服务。该计划对促进高等教育面向社会需求培养人才，全面提高工程教育人才的培养质量具有十分重要的示范和引导作用。

高校作为“卓越工程师”人才培养重要的基地，承担这一任务需要面临诸多挑战和改革。“卓越计划”教学体系更加注重培养学生的实践应用能力、思维开创性和创新性。我国高等教育起步较晚，现行教学体系仍然停留在“填鸭”式教学模式，重理论，轻实践，课程设置不合理，导致学生的综合能力不强，出现了“毕业生找工难，企业招工难”的社会怪现象，与“卓越工程师”的培养目标不符。为此，以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心的教学体系改革迫在眉睫。

《机械制图》是机械类专业培养高级工程技术应用型人才的一门专业基础课，其开设目的是让学生学习机械制图标准的基本内容；学习正投影法的基本原理，初步掌握形体表达的基本方法；培养学生绘制和阅读工程图样的初步能力；培养学生空间想象和空间分析的初步能力；学习计算机绘图的基本方法。此外，在教学过程中还必须有意识地培养学生的自学能力、认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风。现代设计方法决定了三维实体造型在《机械制图》教学中的地位。在《机械制图》教学中引入三维设计软件进行辅助教学，能使教学内容精简，大大增加课堂的教学信息量，不仅有助于培养学生的空间想象能力，而且有助于培养学生的设计能力和创新意识。

一、SolidWorks软件简介

SolidWorks公司是专业从事三维机械设计、工程分析、产品数据管理软件开发和营销的跨国公司，其软件产品So1idWorks自1995年问世以来，以其优异的性能、易用性和创新性，极大地提高了机械设计工程师的设计效率。功能强大、易学易用和技术创新是SolidWorks软件的三大特点，使得SolidWorks成为领先的、主流的三维CAD解决方案。

SolidWorks公司根据实际需求及技术的发展，推出了SolidWorks 软件，该软件在用户界面、模型布景，以及外观、草图绘制、特征、零件、装配体、配置、运算实例、工程图、出详图、尺寸和公差及其他模拟分析功能等方面的功能更加强大，使用更加人性化，缩短了产品设计的时间，提高了产品设计的效率。SolidWorks是一款参变量式CAD设计软件。与传统的二维机械制图相比，参变量式CAD设计软件具有许多优越的性能，是当前《机械制图》设计软件的主流发展方向。

二、Solidworks在《机械制图》教学中的应用

（一）在截交线教学中的应用

截交线是平面与立体相交的关键。SolidWorks可以以多个不同视图方向同时显示一个物体，从不同投影方向观察截交线的情况。动态观察被平面截切的带四棱柱孔的六棱柱（图1），学生可以清楚地理解截交线的三面投影情况。

（二）在相贯线教学中的应用

相贯线是制图教学中的难点，也是重点。如图2所示的是竖直方向的圆柱孔与水平方向的半圆柱孔正交的情况，这种情况下产生两处相贯线，分别是竖直圆柱孔的外表面与水平半圆柱孔的外表面相交产生的相贯线（外外相交）和竖直圆柱孔的内表面与水平半圆柱孔的内表面相交产生的相贯线（内内相交）。由于两圆柱等径正交，外外相交相贯线退化为平面椭圆，在主视图上的投影聚集为直线。利用Solidworks软件建模，设置为三视图及轴测图显示方式，相贯线便会自动产生，学生很容易观察到相贯线的情况。

（三）在装配图教学中的应用

利用SolidWorks可以较容易地实现零件的模拟组装和拆解，让学生更好地理解各零件之间的装配关系和拆卸顺序，以及各零件的主要结构形状和作用。装配体的动画效果，使教学内容更加生动、清晰。

以图3中的球阀模型为例，为了让学生更清楚地了解其内部结构，如阀芯、密封环、阀杆等，可以将阀体和阀体接头设置为透明材质（如图3-b所示）。球阀有两条装配线，一条是沿阀体、密封环、阀芯和阀体接头装配，另一条是沿阀芯、阀杆、调整环、填料、螺纹压环及扳手装配。为了使学生更好地观察每个零件的主要结构和各两件之间的装配关系，可以生成球阀拆装过程的仿真动画（如图4所示）。

三、教学效果评价

我们就《机械制图》课程对上海应用技术学院15级材料成型及控制工程专业的30名学生做了问卷调查。调查显示，96%的学生认为在《机械制图》课程中引入SolidWorks软件，对该课程的学习提高帮助很大，特别是空间想象能力的提高尤为显著。就课程学业成绩来说，该试点班的综合成绩高于往届非试点班平均分5分左右，通过率高出4%。

四、结语

笔者已将SolidWorks软件引入到《机械制图》课程教学中。实践证明，三维软件与传统教学方法的有机结合，不仅能激发学生的学习兴趣，提高学生的空间想象能力，而且有助于提高学生计算机辅助设计的能力，较好地改善教学效果。但要推广还存在一些困难：教师在制图教学观念上需要转变；本课程适于小班上课，便于辅导，需要较多的学时。因而，《机械制图》教学改革任重道远，是一项长期的任务。

【参考文献】

[1]童秉枢，易索君，徐晓慧.工程图学中引入三维几何建模情况综述与思考[J].工程图学学报，2005，26（04）：130-135.

[2]云杰漫步科技CAX设计教研室.SolidWorks 2010中文版基础教程[M].北京：清华大学出版社，2011：1.

[3]袁宝民，闫成新.面向现代工程中两种设计方法的工程制图教学改革[J].工程图学学报，2006（04）：138-143.

制图软件篇6

【关键词】NX软件;剖视图;应用

在机械制图的教学中,剖视图是表达机件结构的具体方法,剖视图是机械制图教学中的重点,也是难点,剖视图的掌握和运用是学习零件图和装配图的基础,剖视图掌握的程度直接影响到学生对零件图和装配图的学习。然而,由于剖视图是一种假想,剖视图的概念、画法如果不利用立体介入教学的话,就要学生通过抽象的逻辑思维想象出剖开后物体的结构和形状,再根据投影规律、画法规定基本按国标规定作出剖视图是有一定难度的,为了将抽象的逻辑思维转变为具体的形象思维,我们在进行剖视图教学中引入了绘图软件NX,利用此软件进行剖视图的教学能取得事半功倍的效果。下面以NX软件简介及其在引入剖视图的概念、讲授剖视图时的应用这三部分阐述其在剖视图教学中的应用。

一、NX软件简介

NX软件是跨国企业西门子旗下基于Windows操作平台的工程应用主流软件,它的前身就是为制造业企业所熟悉的UG软件,包括建模、制图、装配、运动仿真等十多个模块,由于其功能强大,被广泛应用于制造行业的各类企业。用NX软件建模模块使用到机械制图剖视图教学中能达到简单直观、易学易通的效果。

二、在解释剖视图概念中的应用

在剖视图的教学中,往往先以全剖视图为例,解释剖视图的概念。大家知道,剖视图就是用假想的剖切面从适当的部位剖开机件,移去观察者和剖切面之间的部分并向正投影面投影,用正投影法画出剖视图。在这部分教学过程中,如果用传统的教学方法,学生很难理解“假想”,弄不清剖视图的形成过程、剖切平面的剖切位置,不知道哪部分实体被剖切平面剖切,剖切区域的概念等。这时利用NX软件建立一个模型,并用基准平面、切割等命令演示就能很容易地理解剖视图的各个基本概念(如图1)。

教学过程中,NX软件以其形象、直观的特点,使教师能轻松展示剖视图的形成、剖切区域的概念,同时学生也能快速接受剖视图的有关概念。

三、在讲授剖视图中的应用

机械制图中,剖视图的种类颇多,有全剖视图、半剖视图、局部剖视图、阶梯剖视图、旋转剖视图、复合剖视图等,其中学生较难掌握的有半剖视图、局部剖视图,使用NX软件能有效地帮助学生掌握它们。

1.在讲授半剖视图中的应用

根据以往的教学经验,在进行半剖视图的教学中,学生往往以为半剖就是把立体切开一半,很容易与全剖的剖切面混淆。他们往往分不清半剖的剖切面在哪里,有的甚至以为“半剖视图”就是剖切面将立体分为对称的两半,而用NX软件演示半剖视图形成,就能让学生直截了当地理解半剖视图的剖切方法及适用的机件的形状。

利用NX软件辅助教学,使学生了解半剖视图适用于对称的立体,“半剖”其实是假想移去立体的四分之一,既能展现立体的外部结构,又能展现立体的内部结构,一举两得。(如图2)

2.在讲授局部剖视图中的应用

局部剖视图是指用剖切平面把机件的一部分剖开,以显示这部分的内部形状,并以波浪线表示剖切范围所得的视图。在教学过程中,学生往往对“波浪线表示剖切范围”的概念难以理解,对“波浪线相当于剖切部分断裂面的投影,因此波浪线不能穿越通孔、通槽或超出剖切范围轮廓线之外”这句话也难以领悟。用NX软件结合教学,我们可以清楚的看到,局部剖视图中的波浪线就是剖切后波浪面的投影,通孔处的投影就是不完整的圆,而且波浪面是在剖切后的立体上的,因此局部剖视图中的波浪线也不可能超越立体的轮廓线(如图3)。

四 结束语

把NX软件应用到机械制图剖视图教学中,能将抽象、生涩、陌生的剖视图知识直观化、形象化,使一些在普通条件下难以实现和难以表达的教学过程得到形象的体现,并使他们在专业基础课教学中就能了解一些新技术,不但大大提高了学生的兴趣和积极性,而且有效地提高了教学效果和质量。

参考文献

[1]田晶.机械制图基础[M].华中科技大学出版社,2005.

[2]唐雄汉.Solidworks 在《机械制图》教学中的应用[N].广东科技,2008.07.

[3]李群.关于剖视图的教学步骤与方法[N].职业教育研究,2006.2.

制图软件篇7

【关键词】虚拟现实；Untiy 3D；数字地图；地形制作

0.引言

三维数字地图是以三维电子地图数据库为基础，按照一定比例对现实世界或其中一部分的一个或多个方面的三维、抽象的描述。网络三维电子地图不仅通过直观的地理实景模拟表现方式，为用户提供地图查询、出行导航等地图检索功能，同时集成生活资讯、电子政务、电子商务、虚拟社区、出行导航等一系列服务。

1.三维数字地图及其制作流程

目前三维数字地图分为实景三维地图和虚拟三维地图两大类。

制作三维数字地图需要将采集来的地形和建筑物信息，通过计算机建成模型，最后生成城市的立体图像，从而为人们认识和管理城市提供一种信息技术手段。

首先采集现场照片和地理信息，同时通过图片分析得到现实场景的建筑物结构信息和地形信息，以及以后三维数字地图中需要的贴图素材。在3DS max软件中根据获得的信息中做出相应的建筑物模型和地形，并按照现实场景制作并赋予其贴图。之后在选定的Unity数字平台中添加地形，树木，建筑物等内容，并制作动画和特效，利用数据库和脚本等来实现三位数地图的最终效果。

从制作流程上可以看出在三维数字地图的制作中，除了那些典型的标志性的建筑物，剩余的部分就是环境。因此三维数字地图制作中环境的构建也是一个非常重要的环节。

环境构建主要包括地形，廊架，亭台，天空，阳光等内容，另外还有一些建筑物之外的公共设施或附属物，比如：路灯，指示牌，广告牌，消火栓，井盖，垃圾箱等。

2.在Untiy软件中数字地图的地形制作过程和技术要点

2.1 前期工作

在三维数字城市环境构建中，地形的制作是一项大的工程。首先要分析所接项目中的地理环境，有时候会根据不同的情况所做的范围也都不一样，根据具体情况具体分析前期的制作和后期的补充，同时两者要很好的结合，只有在做前期的时候充分考虑后来的操作过程，才能避免后期的大幅度修改，会减少很多不必要的麻烦。因此在进入Untiy 3D软件之前首先要做很多工作：AutoCAD平面图整理、采集真实环境信息、在3DS MAX中完成地形的建模与材质添加。

特别需要注意的是由于后期是在Unity数字平台合成，而该平台默认的是FBX格式，因此在3D Max制作完成后，必须导出FBX格式文件，如果发现不能导出该格式文件，是因为缺少相应插件。可以下载该插件并安装到对应文件夹。另外需要注意的是在导出之前必须确认贴图路径是否正确。

2.2 Untiy 3D软件中地形制作

2.2.1 创建工程文件和基础地形

在打开Unity建立新的工程文件，创建工程文件。把3DS MAX导出的FBX文件和所对应的贴图都放入工程文件的“Assets”文件夹中。

准备工作做好后直接在Unity数字平台上创建地形，该地形将作为数字地图的地面。

单击“Terrain”菜单中的“Set Resolution”命令打开对话框。从上而下依次为地形的宽度、高度、长度图像素、高度图像素，细节像素等相关参数，可以进一步设置相关参数。

地形对象与其他建筑物对象不同，它没有转换轴，不可以通过鼠标直接改变它的坐标。如果要改变坐标，必须通过在属性面板修改。但是不可以旋转和缩放。

地形被选择后，按F键可以以鼠标点击位置为中心察看地形。如果没有用鼠标单击任何一点，会以整个地形为中心察看地形。

选择地形后，在属性面板会出现7个按钮，以方便地形的编辑。从左到右依次为高低调整工具、涂刷高度工具、平滑涂刷工具、贴图纹理工具、植树工具、细节勾画工具和与地形相关的其他设置，如图1所示。单击任何一个按钮，按钮下面都会出现关于此按钮的说明及相关的快捷键。

图1 Untiy中的地形属性面板的7大按钮

2.2.2 导入3D Max地形文件并摆放小品和

将从3DS max中导出成FBX的小品和地形文件导入Unity数字平台，并根据照片和AutoCAD图提供的地理信息摆放好位置。

2.2.3 添加草皮和硬化路面处理

摆放了地形文件和小品后，还有地面需要处理，但地面的处理和添加小品不同，是直接在Unity数字平台上完成的。单击图1中的第4个贴图纹理按钮，打开贴图纹理属性窗口。单击属性窗口中的“Edit Textures...”按钮弹出菜单，在其中选择“Add Texture...”命令单击即可添加贴图。可以通过贴图种草，也可以用笔刷成水泥地面或其他地面。需要注意的是贴图的尺寸越小，过渡会越自然。

选用笔刷工具贴图加载后，还可以在属性窗口下面利用参数调整贴图效果。参数分别指笔刷的大小，透明度和笔刷的强硬度。添加植被在地面种草时，一般对可以根据面积大小的选择相应的笔刷。强度和透明度选择偏低，经过多次重复和叠加，会产生厚重感和真实感。

对于水泥路面的处理又有些不同，一般情况下路两边走的少，路中间走的多，因此两边的刷颜色较轻的水泥贴图，路面中间用颜色重些的水泥贴图，但是需要注意接缝必须消除。这样不同的颜色叠加使得整个效果也有层次感、更真实。

2.2.4 植树

树的加载方法与地面处理添加贴图的方法基本一样，只是需要调整个别的参数。首先单击“植树工具”按钮切换属性窗口。

在其中可以根据需要进行调整。种树的时候点中所需要的树种直接在地形上，就会出现一个蓝点，单击就可以种植所需的树种。同时如果种过之后对它的位置不满意的话，可以按着Shift键，再次单击，就会删除种过的树。

图2 在Untiy中制作完成的地形效果

综上所述，在Untiy 3D软件中经过创建工程文件、创建基础地形、导入3D Max地形文件并摆放小品，再经过添加草皮和硬化路面处理，以及植树操作，就可以制作出完美的三维数字地图的地形效果，如图2所示。

参考文献：

[1]宣雨松.《Unity 3D游戏开发》.人民邮电出版社，ISBN9787115283818.

[2]张帆.《Unity3D游戏开发基础》.浙江工商大学出版社，ISBN9787811409468.

制图软件篇8

本软件可作为交通道路电子导航使用，提供高效全面的最短路径规划算法，为智能交通、地理信息系统相关专业的教师、研究人员和高校学生提供可视化路径规划算法教学软件。作为一个全面的电子导航与路径规划路径算法软件，本软件可以实现任意起始点和目的地之间的最短路径计算，可以在指定的节点范围内寻找一条较优路径，实现路径规划目的。该软件操作简单、方便，用户很容易就可以掌握该软件的使用，实现旅游信息的快速查询，给用户带来了方便快捷的信息服务。

2系统设计方案与使用说明

2.1电子地图路径规划软件的设计方案［1～2］

2.2电子地图路径规划软件使用说明

点击“地图操作”下拉菜单，弹出“放大”、“缩小”、“平移”、“测距”、“图层管理”几个选项。其中各选项功能如下：

1）放大：在地图上任一位置点击时，地图将以该点为中心放大一倍比例尺显示。

2）缩小：在地图上任一位置点击时，地图将以该点为中心缩小一倍比例尺显示。

3）平移：将光标移至某一位置并在屏幕上拖动，地图将向拖动方向移动。

4）测距：用于计算用户在电子地图上输入一条折线的长度。

5）图层管理：是对图层进行添加、删除、移动和图层属性的控制等。

点击“路径寻优”下拉菜单，单击Dijkstra算法可以求出两点之间最短路径，并以红色轨迹显示。单击“蚁群算法”，可以求出一条有结点约束的最优路径，以红色轨迹显示。

3电子地图路径规划软件的实现［3～4］

本系统实现了基本的电子地图操作功能，软件设计基于MapInfo的组件开发工具MapX平台，使用MapX开发地理信息系统具有简单快捷等优点，它和面向对象语言的结合，使其既能充分发挥管理地图数据的优势，又能使开发者快速生成友好的用户界面。在VisualStudio环境下，把MapX.h和MapX.cpp导入工程，用C＋＋语言实现界面设计及相应算法功能，数据库采用Access2003。3.1地图操作功能实现首先在单文档下加载并显示西安市地图，在地图操作中实现放大、缩小、漫游、测距、图层控制等功能，其实现函数分别如下：m＿ctrlMapX.SetFocus（）；m＿ctrlMapX.SetCurrentTool（miZoomInTool）；m＿ctrlMapX.SetCurrentTool（miPanTool）；m＿ctrlMapX.SetCurrentTool（miZoomOutTool）；m＿ctrlMapX.ZoomTo（2，centerX，centerY）；

3.2Dijkstra算法求解最短路径

3.2.1Dijkstra算法［5～6］

运用Dijkstra算法求解最短路径，就是扩展顶点集S中的每一个顶点v，顶点s和v之间的最短路径已经求解出来。顶点集S初始值为｛s｝，在求解s和v之间最短路径的过程中，S始终一直扩展，Dijkstra最短路径算法可以寻找距离起始点s最短路径的顶点v（v∈V－S），同理，沿着顶点v的边继续搜索是否存在一条最短路径到达另一个顶点v2。当v2结点搜索结束后，算法通过＜s，v2，v3＞这条路径计算求出s～v2的最短距离。当s扩展到v点时，算法终止结束。

用Dijkstra算法及蚁群算法求解最短路径后，要用MapX实现路径轨迹显示功能及节点高亮功能。其中Dijk－stra算法主要代码如下：voidCMapShowView：：OnDijkstra（）｛DijDialogm＿dijParameter；m＿dijParameter.DoModal（）；｝轨迹显示主要代码如下：COleVariantvtPoints；vtPoints.vt＝VT＿DISPATCH；vtPoints.pdispVal＝Pnts.m＿lpDispatch；vtPoints.pdispVal－＞AddRef（）；Feature＝FeaFac.CreateLine（vtPoints）；Style＝Feature.GetStyle（）；Style.SetLineColor（miColorBlue）；Style.SetLineWidth（5）；Style.SetLineStyle（65）；Feature.SetStyle（Style.m＿lpDispatch）；feat＝Layer.AddFeature（Feature）；feat.Update（）；

3.2.2Dijkstra功能实现

在对话框中选择起点和终点，如图2所示。地图中选择的起点是“三桥车站”，终点是“田家湾”，路径显示结果图3中黑色路径轨迹所示。

3.3蚁群算法求解路径规划

3.3.1基本蚁群算法求解

TSP［7～8］假设存在m个蚂蚁，n个城市节点（mn），把这m个蚂蚁撒在n个城市节点上，使这些蚂蚁按式（1）向前搜索路径，并在路径上撒上定量的信息激素，直到回到起始点，所有的蚂蚁都完成一次循环后本次迭代结束。pkij（t）＝ταij（t）ηβij（t）∑μTabukταiμ（t）ηβiμ（t），jTabuk0，烅烄烆otherwise（1）其中pkij（t）是在t时刻蚂蚁k～i城市转移到j城市的转移概率，Tabuk为蚂蚁k的禁忌表，τij（t）为在t时刻两城市ij之间边上的信息素量，ηij（t）为t时刻由城市i转移到城市j的期望值，TSP问题一般取ηij（t）＝1／dij（dij是ij两城市之间距离），启发因子α是边上积累的信息素的重要程度，启发因子β是蚂蚁选择此条路径的重要程度。每只蚂蚁周游一次后，根据式（2）进行局部更新。τij（t＋n）＝τij（t）＋τ0?ρ（2）式（2）中τ0＝C（C为常数），ρ是信息素激量保留系数。一次循环结束后，进行一次全局更新，把本次迭代后的最优路径上信息素值按式（3）进行更新，经过数次迭代后，最终形成一条较优路径。τij（t＋n）＝ρ?τij（t）＋Δτij（t，t＋n）Δτij（t，t＋n）＝∑mk＝1τkij（t，t＋n）（3）式（3）中ρ是信息素保留系数，Δτkij（t，t＋n）是第k只蚂蚁在时刻（t，t＋n）撒在路径ij上的信息素激量，值按式（4）计算：Δτkij（t，t＋n）＝QLk，蚂蚁k经过ij0，烅烄烆otherwise（4）式（4）中Q为定义好的信息素定值，Lk为第k只蚂蚁周游的路径长度。

3.3.2蚁群算法求解路径寻优流程［9］

1）在西安市地图中随机抽取n个节点，预定义边上的最大信息素值τmax，设Q0初始值为0.1，生成随机数Q∈（0，1），把m个蚂蚁放在n个节点上（mn）。若QQ0，算法保证优先访问必经节点，即如果从当前必经节点i到下一个必经节点j道路联通且转移概率相比其它节点高，蚂蚁按式（1）选择下一节点j；如果从当前必经节点i没有一条道路联通下一个必经节点j，则选择转移概率相比其它节点最高的。若Q＜Q0，每只蚂蚁按式（5）选择下一个节点。s＝argmaxs∈Allowedk｛ταis（t）ηβis（t）｝（5）

2）本次迭代结束后算法求出最优路径，置各边上的信息素范围为［τmin，τmax］［12］，按式（2）进行局部更新。

3）算法迭代若干次后，判断最优路径在某一个时间段是否有所变化，若有改变，继续迭代执行，按式（3）全局更新；否则迭代结束，保存最优解。蚁群算法算法代码如下：voidCMapShowView：：OnAnt（）｛AntParaDialogantPDlg；antPDlg.DoModal（）；AntParaDialog＊pDlg＝newAntParaDialog（）；pDlg－＞Create（IDD＿DIALOG2）；｝显示代码和Dijkstra算法模块中一样。

3.3.3蚁群算法路径规划功能实现

4结语