机电(网络)CAD试卷B-(2)

2008年7月12日1（CAD技术）试卷（B）卷一、填空题（40分）1．CAD系统的基本构成由五部分组成：计算机、外存储器、图形输入设备、图形输出设备和网络设备，其配置形式有四种：主机终端形式、分布式台式计算机形式、客户/服务器形式、浏览器/服务器形式。2．自动绘图机的工作原理是插补原理，其基本思想是直线插补或逐点比较插补计算。3．阴极射线管图形显示器根据工作原理可分为三类，即随机扫描刷新式显示器、直接存储管式显示器、光栅扫描式显示器。4．工程手册的数据处理中对设计资料的处理方法有最小二乘法和插值法两种。5．数据的物理结构也称存储结构，是数据结构在计算机中的映像，映象的方法不同，数据元素在计算机中的存储结构也不同，具体说有顺序存储结构和链式存储结构两种。数据结构结点信息包括两种域数据域和指针域。6．树的存储结构可有定长方式和不定长方式两种描述结点的方式。对二叉树而言，深度为k的有2k-1个结点的二叉树称为满二叉树，结点的度数或者为0或者为2的二叉树称为完全二叉树。二叉树遍历方法中先序遍历的顺序是左子树、根、右子树。7．信息在计算机中存储与管理方式一般分为两种：文件系统和数据库系统，其中文件系统几种常用文件组织形式有顺序文件、索引文件、直接文件、相对文件。对于顺序文件中某个记录查找的方式又可以有静态查找、动态查找、哈希表查找等方法。8．众多的消隐算法可以被分成两大类线消隐和面消隐。9．通常将CATIA工具软件作为航空行业的CAD标准，而AUTOCAD则常用于机械产品的设计场合。10．几何造型系统的三种模式为线框模型、表面模型和实体模型，而三维实体表示法一般有边界表示方法、分解表示法和扫描表示法等。11．数据结构中的图的构造要素由：邻接顶点、路径、顶点的度等部分2008年7月12日2构成。二、简答题（40分）1．简述CAD技术所涉及的基础技术。基本技术主要包括交互技术、图形变换技术、曲面造型和实体造型技术等。（1）交互技术：在计算机辅助设计中，交互技术是必不可少的。交互式cad系统，指用户在使用计算机系统进行设计时，人和机器可以及时地交换信息。采用交互式系统，人们可以边构思、边打样、边修改，随时可从图形终端屏幕上看到每一步操作的显示结果，非常直观。（2）图形变换：图形变换的主要功能是把用户坐标系和图形输出设备的坐标系联系起来；对图形作平移、旋转、缩放、透视变换；通过矩阵运算来实现图形变换。（3）实体造型：实体造型技术(SolidModeling)是计算机视觉、计算机动画、计算机虚拟现实等领域中建立3D实体模型的关键技术。实体造型技术是指描述几何模型的形状和属性的信息并存于计算机内，由计算机生成具有真实感的可视的三维图形的技术。2．工程数据库系统的主要特点是什么？用于工程、产品设计和分析；数据类型多，数据间关系复杂，每类数据调用量少；从查询到分析均依赖数据库，每次处理周期长，涉及记录量大；动态，岁设计过程展开，最终形成设计模型和结果；除数值字符外，还有图形数据，随设计过程，数据量迅速增长；模式复杂，数据节点表现为“多对多”的递归关系。3．试述常用的CAD系统的外部存贮设备及其应用特点。外部存储器，主要指各种驱动器磁盘。软盘光盘硬盘U盘等。缺点是速度慢，但可以不需要电力来维持，因此可以方便携带。软盘是早期电脑信息传播的主要途径。4．编写参数法绘图程序中确定参数的原则有哪些？原则：独立性：功能明确单纯（子函数）抽象性：适应多种场合（特征参数）可修改性：“牵一发而动全身”2008年7月12日35．简述SolidWorks工具软件在特征造型中常用的四种特征命令，以及其操作要点和主要功能。SolidWorks工具软件在特征造型中常用特征命令包括拉伸、旋转、扫描、放样等。拉伸凸台/基体：以一个或两个方向拉伸一草图或绘制的草图轮廓来生成一实体旋转凸台/基体：绕轴心旋转一草图或所选草图轮廓来生成一实体特征。扫描：沿开环或闭合路径通过扫描闭合轮廓来生成实体特征。放样凸台/基体：在两个或多个轮廓之间添加材质来生成实体特征。三、论述题（20分）1．试述最小二乘法拟合曲线的基本思想。在科学实验数据处理中，往往要根据一组给定的实验数据),,1,0(,imiyxi）（，求出自变量x与因变量y的函数关系：))(,,(y0mnaaxsn，这时ia为待定参数，由于观测数据总有误差，且待定参数ia的数量比给定数据点的数量少（即nm），因此它不同于插值问题。这类问题不要求),,(y0naaxs通过点),,1,0(,imiyxi）（，而只要求在给定点ix上的误差),,1,0()(imiyxsii的平方和mi0i2最小。当},,,{)(10nspanxs时，即)()()()(s1100xaxaxaxnn，这里],[)(),(),(10baCxxxn是线性无关的函数族，假定在[a,b]上给出一组数据bmiyiiixa},,1,0,,x{）（以及对应的一组权m0i}{，这里0i为权系数，要求},,,{)(10nspanxs使),,(I10naaa最小，其中miiinyxsaaa0i210])([),,(I2008年7月12日4这就是最小二乘逼近，得到的拟合曲线为)(yxs，这种方法称为曲线拟合的最小二乘法。2．说明二维图形变换矩阵的一般表达式T=lcamdbsqp各部分的具体含义，并写出对任意直线Ax+By+C=0的对称变换的组合变换矩阵。dcbaT1实现图形的比例、对称、错切、旋转等基本集合变换；mlT2实现图形平移变换；qpT3实现图形透视变换；sT4实现图形全比例变换，s1等比例缩小；0s1等比例放大。直线Ax+By+C=0的对称变换的组合变换矩阵为：0xcbawwyw.