计算机辅助设计的功能与分析
计算机辅助设计的功能与分析
随着规划设计学科的发展，计算机辅助软件已经成为各个学科的必不可分的辅助工具，下面是我为大家搜索整理的关于计算机辅助设计的功能与分析，欢迎参考阅读，希望对大家有所帮助!
计算机辅助设计的功能与分析
一、计算机辅助设计的功能
计算机辅助设计(Computer Aided Design，简称CAD)，是指利用电子计算机系统具备的图形功能来帮助设计人员进行设计，它可以提高设计工作的自动化程度，缩短设计时间。CAD系统主要具有以下功能：
(一)交互式图形输入、编辑与生成。它帮助设计人员交互式输入与绘制二维与三维图形，并可以对图形进行编辑修改。目前，规划编制和管理业务已普遍采用计算机输入设计图形和文字，以人机交互方式编辑修改设计图，建立室外场地、背景物和建筑物的三维设计模型，产生透视图、渲染图。
(二)CAD数据存储与管理。设计图和描述设计产品的其他数据可以在CAD数据库中储存、管理，计算机能够快速检索设计图和描述设计产品数据。
(三)图形计算与分析。CAD可以对产品的不同样式、尺寸、结构等设计参数进行计算，对设计产品进行评估分析，从各种可能方案中选择最佳方案。
(四)可视化表现与景观仿真。可以利用CAD软件，产生二维与三维设计图。进一步利用计算机图形、图像处理技术，将多种图形、图像、文字资料综合到一起，进行编辑，使设计成果的表现效果更加丰富、吸引人。还可按某种预定的视角、方位、运动路径产生连续的渲染图，给观察者以动画的感觉。景观仿真比动画更进一步，观察者可以自己选择视角、方位、运动路径，即刻产生三维景观，戴上立体眼镜，配上操纵杆，使景观的模拟更有亲临其境的感觉。
二、计算机辅助设计的分析
计算机辅助规划设计已经从当初的简单图纸绘制发展到利用计算机图形、数据处理、数据分析、局部区域仿真、三维仿真等重要技术功能，这些已经广泛应用到城市规划的各个角落当中。计算机辅助设计和图形设计、图像处理技术已经对城市规划和发展造成了主要影响放映在以下几个方面：
(一)提升绘图质量，加快设计效果。
虽然从整体上而言，方案的草图使用徒手绘制是最方面也是最快，但是使用CAD进行手工绘制不但效果方面，而且能够不断的编辑和多次修改，甚至可以对于部分区域反复的擦除重新制作，而手工绘制则可能需要重新再画。因此采用CAD技术提升绘制的效果和效率都是和明显的。
(二)规划设计的成果更简单、易懂。
在不少绘制图上，为了能够更清楚的将材料、尺寸、坐标清晰的表达，一份绘制图将会密密麻麻的填写上大量的数据以便查询。但是使用CAD进行规划设计，虽然数据依然需要填写，但是，我们可以通过隐藏，重新，查询等方式更加简单、方便的查询到相关内容进行精确处理，大大降低绘制工作的难度。
(三)减少差错和遗漏。
在计算机绘制图形时，可以设置一些绘制的规则，以防在绘制规划图时，由于更换人员、一时大意造成规划图上的错误。也可以通过计算机程序来检测当前设计成果的错误，替身用户进行更正。
(四)三维设计更直观。
在当前的计算机辅助设计程序大都已经增加了三维生成的功能，它能够通过已经绘制出的图形通过设定的方式，生成三维图形，让设计更加直观的看到所设计的内容是否满足设计者的需要，而手工绘制效果图无法能够实现此功能，大部分的内容都依然存在设计者的脑海里。
(五)便于保存和查询。
计算机软件所需要保存的内容和空间都非常的小，而使用纸质文档不但占用大量的空间，而且其内容还很容易随着岁月的增加而减弱，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、场地、道路，使用CAD很容易进行绘制，甚至可以通过添加的方式，让图形更加生动。而传统手工绘制的方式很难实现。
通过上述的分析，计算机辅助设计在规划设计当中已经成为必然的发展。而利用好计算机辅助设计软件将成为设计师们的重要工作。我们可以想象得到，未来的规划设计当中，各个学科将会参杂到一起，不仅仅用到规划设计科学的理论与知识，还用到电磁学、光学、控制理论等，甚至要考虑到经济、心理、环境、卫生及社会等各方面的因素。规划设计过程中还需要增加各种环节的优化设计和整个环境的和谐和设备的稳定、安全。
此外，计算机辅助材料设计将会渗入到该领域，形成从材料性能的预测、仿真，到整个规划性能的预测、仿真，集计算机辅助材料设计制备，到工程或产品的设计、仿真与优化于一体的新一代技术。
计算机平面设计专业介绍
一、计算机平面设计专业概况
计算机平面设计专业创建于2010年8月，目前在校生421名。现有专业教师23人，具有双师素质IT企业聘任兼职教师16名，其中高级职称的3人， “双师型”教师22人。
该专业现有计算机平面设计实训室、动画设计实训室、摄影实训室、网站建设与维护实训室、计算机硬件技术实训室、数字媒体实训室、计算机网络技术实训室、画室等10个校内实训室，涵盖了基础实验、专业实训和扩展实训。实验室有设备400余台，校内实训室面积近600平方米，实验实训设备总值达200余万元。建立了一批满足实践教学和科研需要、分布广泛、比较稳定的校外实践教学基地11个，每年可安排近500名学生进行综合生产实习和顶岗实习需要。
经过几年的探索与实践，计算机平面设计专业形成了以就业为导向，突出实践教学环节，将职业能力培养和素质教育贯穿于全过程的工学结合“4+1+1”人才培养模式。即前四个学期进行办公自动化、绘画、摄影、网页美工、图形图像处理、动画制作、影视后期制作等方面的理论知识学习和操作能力培养;第五学期在企(行)业工程技术人员和学校教师的共同指导下进行项目研发、平面设计、动画设计与制作、网页设计与制作等校内生产性实训、考取IT资格证书;最后一学期是顶岗实习，通过顶岗实习，实现学校和企业、学习与工作的“零距离”对接。
2013--2015年，计算机平面设计专业学生参加省市级职业技能大赛获奖28项，其中获省一等奖1项、二等奖1项、三等奖6项;获市一等奖6项，二等奖15项。
五年来，该专业为社会输送优秀毕业生236名，学生初次就业率超过99%。用人单位对毕业生满意率96%，学校成为河南省IT行业技术技能型人才的重要储备库和孵化器，为区域经济的快速发展提供了人力资源和技术支撑。
二、拟建计算机平面设计公共实训平台投资预算
拟建计算机平面设计公共实训平台计划投资200万元，其中申请专项财政资金150万元，学校自筹50万元。
三、拟建计算机平面设计公共实训平台建设项目
拟新建CG数字艺术工场实训室2个(含动漫实训通用软件、3D创意活动资源库、CG平台学生管理模块、任务发布功能模块、二维、三维动画专业技能案例实训、游戏美术技能案例实训、影视后期专业技能案例实训等)，配套智慧录播教室1个(含AVCare可视化网络综合信息管理平台和网络中央管理软件包)，配套智慧校园(含学员信息管理等52个管理系统)。
四、实训平台建成后的预期效益
一是极大地改善和提升我校计算机平面设计专业的实训条件，增强相关专业的实践教学效果，每年可以增加招收计算机平面设计专业学生200人以上。
二是实训平台具有良好的社会功能。除提供本校在校生使用外，还可向社会开放，利用学校的职业技能鉴定站和优势资源，增加岗位培训及技能鉴定800人次，为校内外进行职业资格认证工作，为推动学校“双证书”制度和县域IT行业人才的培养、选拔提供服务。
三是实训平台具有较大的辐射功能。通过校际和校企合作、共同开发等形式，构建一个以本校基地为主、合作企业为辅的教学实训平台，实现资源共享和优化使用，发挥实训平台的最大功用和效益。
四是实训平台具有突出的示范功能。充分利用计算机平面设计专业实训平台的技术和设备，为IT行业培训更多技能型人材，凸显实训平台的社会效益和经济效益，成为产学结合、校企合作的示范点。
浅析计算机软件的设计与实现
1 计算机软件设计的现状
1.1 计算机软件的分类。计算机软件技术主要是对软件进行操作的一项技术。主要研究内容分为两个方面：一是怎样优化相应支撑体系；二是对相应的方法手段进行开发探索。计算机软件系统是可运营的一种系统，已经形成了层次分明的.模型体系，主要可以分为以下三类：应用软件；支撑软件；系统软件。
1.2 计算机软件技术的规划。在当代，各个国家对计算机软件的设计都特别重视。很多国家投入大量的人力物力，并出台一系列软件设计政策进行鼓励计算机软件的设计开发。大部分国家主要将开发重点放在计算机软件开发方法上，我国对发展软件业给予了重视，被行业在信息产业纲要里放在了最重要的位置，可见，国家对计算机软件的设计与研发的重视。
1.3 计算机系统软件的研发现状。计算机系统软件是更具硬件特征的软件系统，计算机系统软件分为不同的种类，以后分别具体分析各种不同种类的系统软件现状。
1.3.1 操作系统的研发现状。计算机靠操作系统发挥基本功能，对计算机最为重要。操作系统不仅管理各种硬件，如显示器、打印机等等；同时，也起到对软件的运营进行统筹管理的功能，对软件的运营系统进行操作；可以作为支撑软件支撑相应应用软件，使人机界面更加的先进。操作系统也对用户能够开发应用系统提供保障，是一种基础设施。近年来，计算机网络技术在不断发展，未来的操作系统会朝着更加智能化，网络化等方向发展。
1.3.2 商业操作系统研开现状。操作系统嵌入技术是一种新兴的技术。嵌入技术是把计算机软件与硬件与机电设备进行结合，作为一个新的系统，使得这个新的系统具有很多原来的设备所不具有的优点。嵌入技术在各个领域得到广泛应用。现在，嵌入系统已经产生很多产品并且投入运用，取得了良好的成果。以后，也会越来越引起厂商对这一领域进行投资，促进这个领域的发展。
1.3.3 数据库操作系统研发现状。（1）网络化。数据库系统的重要组成部分是可以支持网络型的，是数据库系统的支柱。对数据库系统研发被各数据库公司以及学术界放在首要位置，作为发展的中心。比如，被微软公司作为公司某项重要计划核心部分的就是SQL Server；（2）数据库系统的安全及相应技术。在现代计算机系统中计算机处于核心地位，人们把注意力越来越多的放在数据库的安全上。当前世界上多数国家都出台了一些数据库系统的安全规定。其中，美国制定的两个规则起到主导作用，分别是《可信计算机系统的评估标准》与《可信计算机系统的评估标准》标准；（3）嵌入式技术。嵌入式技术已经被国内外专家们当作重点进行研究与开发，取得了很大的进展。已经应用在各个领域。这一技术涉及了很多其他的数据库领域，比如移动通信技术、分布式计算技术等领域；（4）软件工程环境研发现状。这项技术主要侧重怎样合理安排方法、工具、技术。这个概念从推出到现在已经延续了40多年之久。软件工程环境是在一起的软件构件，实现工作活动的自动化支持。从刚开始的整体的研发到后来的逐步分散化。上世纪九十年代，CASE工具得到广泛应用，发展成CASE工具集成。
2 计算机软件设计与实现当遵循的原则
2.1 准确抓住用户的需求。由于用户对软件的要求各不相同，软件的设计时为了满足用户的需求，因此，计算机软件的设计要在和客户不断沟通交流及对行业领域进行研究获取用户的需求，才能真正确定软件设计的方向，更加适应于用户和市场要求。
2.2 应当不断重构。计算机软件设计不是一个一步到位的过程，而是循序渐进。设计者对计算机软件的设计是一个不断改进、不断完善的过程，不应该担心软件设计之初有哪些不足，而是应当不断重构，最终使产品达到完美。在真正知道客户的需求之后，应当先进行方案的设计，先进行初级设计，然后在不断完善，逐渐满足客户的所有需求。而不是先设计出一个完美的方案，然后进行修改，这个方案比较急于求成，设计出来的软件优化空间很小。新加功能与对软件的改善应当轮流进行，增加新功能的时候，充分保证现有代码的正确性，同时对代码进行适当的修改，从而使所有的新功能测试都能通过。而对设计进行改善时，应当保证用现有的测试用例能验证修改的正确性。
2.3 应当始终面向代码。所有的软件设计在编写代码之前都是一个想法，是没有现实意义的空想，编写代码是软件设计最有价值的部分，也是将空想变成真实的一种手段。很多完美的想法方案由于代码的不完全实现导致没能达到预期效果。所以，在软件设计的过程中必须将代码的编写放在首要位置，将好的构思，马上用代码表现出来，并且进行对代码的准确性与系统相容性进行检测。
3 计算机软件设计的方法
计算机软件是按照特定的规格进行设计的，根据一些条件，主要有结构化程序设计、面向对象的程序设计、由顶至下设计法这三种软件设计方法。
3.1 结构化程序设计。在计算机软件设计中，具有良好结构的程序，在编码、检测和维护中都比较省力。它的主要流程是先了解用户的需求，以此为软件设计的切入点，根据实际功能将系统分成一些子系统，再根据实现的功能把子系统分割成模块，针对模块布置各个模块的具体要求与说明，明确各个模块是按怎样的方法实现和程序中的其他部分对接。
3.2 面向对象的程序设计。面向对象就是由实例入手，找到实际问题系统里面存在的实体，分析试题的属性、特征等，以此构成各对象类间的结构层次，最后构建出完整的软件系统。主要有封装性、继承性、多态性三个特点。
封装性主要针对数据并且对数据的操作实现一体化；继承性主要针对某类继承它所属代码的属性及操作；多态性则是类等级中各层共享同一函数的名字。
3.3 由顶至下设计法。此方法处理分层问题最有效，将整个系统功能的最抽象表述作为最高层次，从这个层次出发设计子系统，然后依靠这些子系统实现较高层次的系统功能，再以子系统作为基础是基础更详尽的子系统。这个方法可以分清各种复杂的处理层次，并且多个要素间关系清晰。
4 结束语
组成计算机的硬件和软件部分，其中以计算机软件技术的设计研发推动了计算机的广泛应用。计算机软件目前已经在各个领域中取得了优异的成果。计算机软件设计在计算机的发展上有着极为重要的意义，在计算机软件技术的开发中，一些操作方便，功能强大的软件为人们的工作生活带来了很大的方便。
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