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計算機輔助設計的功能與分析
隨著規劃設計學科的發展，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，規劃編制和管理業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數據存儲與管理。設計圖和描述設計產品的其他數據可以在CAD數據庫中儲存、管理，計算機能夠快速檢索設計圖和描述設計產品數據。
(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)可視化表現與景觀仿真�？梢岳肅AD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
計算機輔助規劃設計已經從當初的簡單圖紙繪制發展到利用計算機圖形、數據處理、數據分析、局部區域仿真、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劃和發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據以便查詢。但是使用CAD進行規劃設計，雖然數據依然需要填寫，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則，以防在繪制規劃圖時，由于更換人員、一時大意造成規劃圖上的錯誤。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。而傳統手工繪制的方式很難實現。
通過上述的分析，計算機輔助設計在規劃設計當中已經成為必然的發展。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，未來的規劃設計當中，各個學科將會參雜到一起，不僅僅用到規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、環境、衛生及社會等各方面的因素。規劃設計過程中還需要增加各種環節的優化設計和整個環境的和諧和設備的穩定、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、仿真與優化于一體的新一代技術。
計算機平面設計專業介紹
一、計算機平面設計專業概況
計算機平面設計專業創建于2010年8月，目前在校生421名�，F有專業教師23人，具有雙師素質IT企業聘任兼職教師16名，其中高級職稱的3人， “雙師型”教師22人。
該專業現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形成了以就業為導向，突出實踐教學環節，將職業能力培養和素質教育貫穿于全過程的工學結合“4+1+1”人才培養模式。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;第五學期在企(行)業工程技術人員和學校教師的共同指導下進行項目研發、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，實現學校和企業、學習與工作的“零距離”對接。
2013--2015年，計算機平面設計專業學生參加省市級職業技能大賽獲獎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，該專業為社會輸送優秀畢業生236名，學生初次就業率超過99%。用人單位對畢業生滿意率96%，學校成為河南省IT行業技術技能型人才的重要儲備庫和孵化器，為區域經濟的快速發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數字藝術工場實訓室2個(含動漫實訓通用軟件、3D創意活動資源庫、CG平臺學生管理模塊、任務發布功能模塊、二維、三維動畫專業技能案例實訓、游戲美術技能案例實訓、影視后期專業技能案例實訓等)，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)。
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的實訓條件，增強相關專業的實踐教學效果，每年可以增加招收計算機平面設計專業學生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，利用學校的職業技能鑒定站和優勢資源，增加崗位培訓及技能鑒定800人次，為校內外進行職業資格認證工作，為推動學�！半p證書”制度和縣域IT行業人才的培養、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、共同開發等形式，構建一個以本校基地為主、合作企業為輔的教學實訓平臺，實現資源共享和優化使用，發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實訓平臺的技術和設備，為IT行業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
1 計算機軟件設計的現狀
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：一是怎樣優化相應支撐體系；二是對相應的方法手段進行開發探索。計算機軟件系統是可運營的一種系統，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；系統軟件。
1.2 計算機軟件技術的規劃。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。大部分國家主要將開發重點放在計算機軟件開發方法上，我國對發展軟件業給予了重視，被行業在信息產業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的重視。
1.3 計算機系統軟件的研發現狀。計算機系統軟件是更具硬件特征的軟件系統，計算機系統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軟件現狀。
1.3.1 操作系統的研發現狀。計算機靠操作系統發揮基本功能，對計算機最為重要。操作系統不僅管理各種硬件，如顯示器、打印機等等；同時，也起到對軟件的運營進行統籌管理的功能，對軟件的運營系統進行操作；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。操作系統也對用戶能夠開發應用系統提供保障，是一種基礎設施。近年來，計算機網絡技術在不斷發展，未來的操作系統會朝著更加智能化，網絡化等方向發展。
1.3.2 商業操作系統研開現狀。操作系統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，使得這個新的系統具有很多原來的設備所不具有的優點。嵌入技術在各個領域得到廣泛應用�，F在，嵌入系統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，促進這個領域的發展。
1.3.3 數據庫操作系統研發現狀。（1）網絡化。數據庫系統的重要組成部分是可以支持網絡型的，是數據庫系統的支柱。對數據庫系統研發被各數據庫公司以及學術界放在首要位置，作為發展的中心。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）數據庫系統的安全及相應技術。在現代計算機系統中計算機處于核心地位，人們把注意力越來越多的放在數據庫的安全上。當前世界上多數國家都出臺了一些數據庫系統的安全規定。其中，美國制定的兩個規則起到主導作用，分別是《可信計算機系統的評估標準》與《可信計算機系統的評估標準》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，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據庫領域，比如移動通信技術、分布式計算技術等領域；（4）軟件工程環境研發現狀。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在已經延續了40多年之久。軟件工程環境是在一起的軟件構件，實現工作活動的自動化支持。從剛開始的整體的研發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，發展成CASE工具集成。
2 計算機軟件設計與實現當遵循的原則
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，充分保證現有代碼的正確性，同時對代碼進行適當的修改，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，馬上用代碼表現出來，并且進行對代碼的準確性與系統相容性進行檢測。
3 計算機軟件設計的方法
計算機軟件是按照特定的規格進行設計的，根據一些條件，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，根據實際功能將系統分成一些子系統，再根據實現的功能把子系統分割成模塊，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。主要有封裝性、繼承性、多態性三個特點。
封裝性主要針對數據并且對數據的操作實現一體化；繼承性主要針對某類繼承它所屬代碼的屬性及操作；多態性則是類等級中各層共享同一函數的名字。
3.3 由頂至下設計法。此方法處理分層問題最有效，將整個系統功能的最抽象表述作為最高層次，從這個層次出發設計子系統，然后依靠這些子系統實現較高層次的系統功能，再以子系統作為基礎是基礎更詳盡的子系統。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異的成果。計算機軟件設計在計算機的發展上有著極為重要的意義，在計算機軟件技術的開發中，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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