课程设计

课程名称　计算机绘图课程设计 

题目名称     别墅建筑设计     

学生学院　   经济管理学院　    

专业班级　土资20##级1班   　

学    号       3106006265      

学生姓名　　许    海    帆　   

指导教师　　杨　　国　　清　   

2007 年 12 月 30 日

广东工业大学课程设计任务书

一、课程设计的内容

结合本专业要求，自选题目，作一个计算机绘图辅助设计项目。例如：1）根据一个住宅小区项目的具体要求（范围、面积、容积率、绿化率、水景、道路、公共设施等），结合当地风俗、文化的实际特点，确定项目总体占地、布局方案，进行两种以上户型设计。2）设计一座栋建筑物的楼层平面图，立面图，建筑效果图等。

二、课程设计的要求与数据

1) 项目设计符合专业要求（如：小区规划合理，有创意、有特点，户型设计合理，计算机绘图思路正确，成图效果好）。

2) 图形以A4纸打印，以附件的形式附在设计报告后面，要求界面规范、清晰、美观，设计标题、图例、比例尺、绘制者、单位、制图时间等绘图基本要素齐全。

3) 绘图工作量最低不能小于16机时。

4) 使用2维和3维相结合的方式完成设计（例如：可通过拉伸二维多段线成为三维实体，三维图形渲染要结合建筑特色，进行材料、色彩、采光、环境等设计，反复试验，寻找最佳效果）。

5) 设计报告要求格式正确，要素完整，层次清楚，思路清晰，文字流畅，报告内容不少于6000字。

三、课程设计应完成的工作

1)　根据专业要求和自己的兴趣，选择合理的设计项目；

2)　做好课程设计工作计划，按计算机绘图（辅）设计程序，完成设计内容。

3)　设计成果提交设计图电子版，按班提交光盘。

4)　每个同学提交设计报告纸质版。

四、课程设计进程安排

五、应收集的资料及主要参考文献

[1] 徐建平，马利涛. 精通AutoCAD2007中文版[M]，北京：清华大学出版社，2006

[2] 杨国清，戴立望，李爽.中文AutoCAD应用基础教程[M].北京：冶金工业出版社，2007

[3] 相关网站：晓东CAD家园：http://www.xdcad.net

新筑网http://www.sinzhu.com

发出任务书日期：20##年12月 24 日    指导教师签名：

计划完成日期：  20##年 12月30 日    基层教学单位责任人签章：

主管院长签章：

摘    要

本设计应用AutoCAD 2007辅助设计软件，完成了别墅建筑设计。根据房屋要求和项目实际情况，设计工程建筑面积（含花园）为775平方米，本套别墅建筑为欧式建筑风格，为两层，屋顶为三角及尖顶。别墅里包含有一个独立的花园，花园里有一个游泳池，花园里了许多花草树木。工程建筑面积（含花园）为775平方米 ，别墅实际建筑面积（一、二层）：272平方米。别墅建筑层数为两层。建筑总体高度为8.7米，其中基座为0.5米  一层为3.5米 二层为3.5米 屋顶为1.5米。建筑长度为2.4米 宽度为11米

别墅设计功能包括：客厅、卫生间、洗衣间、厨房、餐厅、阳台、观景阳台、书房、储藏室、主人房、儿童房、客房等 。本次设计的图纸包括：首、二层建筑平面图，别墅建筑三维立体效果图。

关键词：别墅建筑设计，三维，平面，辅助设计，AutoCAD

目录

1前言... 6

2设计软件平台介绍... 6

3项目设计方案... 8

4设计方法与流程... 8

4.1别墅首层平面图的绘制... 8

4.1.1设置图层... 8

4.1.2绘制构造线... 8

4.1.3绘制墙体... 8

4.1.4绘制门洞... 9

4.1.5绘制窗洞... 9

4.1.6绘制门和窗... 9

4.1.7创建块... 9

4.1.8插入块“门... 10

4.1.9插入块“窗”... 10

4.1.10卫生间的图案填充... 10

4.1.11绘制家具及其他一些生活用具... 11

4.1.12标注... 11

4.2别墅二层平面图的绘制... 11

4.3别墅建筑三维效果图的绘制... 11

4.3.1图层设置... 11

4.3.2别墅基座的绘制... 11

4.3.3别墅首层墙体的绘制... 11

4.3.4首层封顶的绘制... 12

4.3.5二层墙体的绘制... 12

4.3.6二层封顶的绘制... 12

4.3.7屋顶的绘制... 12

4.3.8栏杆的绘制... 13

4.3.9门窗的绘制... 13

4.3.10围墙的绘制... 13

4.3.11花草树木的绘制... 13

4.3.12游泳池的绘制... 13

4.3.13道路的绘制... 13

4.3.14进行图案填充... 14

5设计方案分析... 14

5.1优点... 14

5.2缺点... 14

6结束语... 14

7参考文献... 15

 

 

 

1前言

当代大学生，在努力学习书本知识的同时，应该将所学的理论知识付诸与实践中，只有这样才能在做到理论结合实践，不断提高自己各方面的能力，以适应社会的发展。

计算机绘图是一门实践性和操作性很强的课程，要求学生不仅要学好书上所教的方法，而且要在平时，多利用AutoCAD2007软件进行实地绘图操作，不断提高自己的绘图应用能力。为了在更好的了解计算机绘图技术和掌握计算机绘图的方法，我们进行了《计算机绘图课程设计》的实训。在课程设计中，我选择对别墅建筑的设计。在现代，别墅生活离我们越来越近，别墅的需求也越来越大。因而，掌握别墅房屋的设计绘制技术是非常重要的。别墅建筑设计包括别墅三维立体效果图的绘制、别墅各层平面图的绘制和别墅各个立面图的绘制。在这次课程设计中，我选择了对别墅三维立体效果图和别墅各层平面图的绘制。

2设计软件平台介绍

AutoCA是由美国autodesk公司开发的通用计算机辅助设计软件包，它具有易于掌握，使用方便，体系结构开放等优点，能够绘制二维图形和三维图形、标注尺寸、渲染图形机打印输出图纸等功能，被广泛应用于机械、建筑、电子、航天，造船、石油化工、土木工程、冶金、地质、气象、纺织、轻工、商业等领域。

AutoCAD的基本功能主要用来辅助绘图，具有前大的绘图功能。其基本功能如下:1绘图与编辑图形2标准图形尺寸；3渲染三维图形；4控制图形显示；5绘图实体工具 ；6数据库管理功能 ；7 Internet ；8输出打印图纸。

AutoCAD2007是AutoCAD系列软件中的最新版本，它贯彻了Autodesk公司一贯以来为广大用户考虑的方便性和高效率。为多用户合作提供了便捷的工具和规范的标准，以及方便的管理功能。因此用户可以与设计组密切而高效的共享信息。与此前的版本相比，AutoCAD2007中文版在性能和功能两方面都有较大的增强和改善。

AutoCAD 2007软件将帮助建筑师、工程师和设计师更充分的实现他们的想法。 新的AutoCAD 2007软件能够帮助用户在一个统一的环境下灵活地完成概念和细节设计，并且在一个环境下进行创作、管理和分享设计作品。它的概念设计特点使得用户可以更快更轻松的寻找到适合的设计方式，然后将这种信息作为进行设计的基础。AutoCAD 2007非常适合那些用手工进行概念设计的专业人员，它能够加快设计进程。AutoCAD 2007平台拥有强大直观的界面，可以轻松而快速的进行外观图形的创作和修改，它还具有的一些新特性能够使得更多行业的用户可以在项目设计初期探索设计构思，为设计探索提供了更快的反馈和更多的机会。世界各地的1，000多家测试版用户参与测试并促使最终版本的产生。
    Autodesk的产品还利用AutoCAD平台改进的优势，并且为本来已经非常强大的3D模型环境提供更多显著的改进。对于使用多种Autodesk设计工具（比如AutoCAD 和 Autodesk Revit 或Autodesk Inventor）的用户来说，资料交换和协同工作的能力已经显著的提高了。通过在整个产品线中将技术标准化，客户可以利用这些应用软件，将3D设计环境上升到新水平。
AutoCAD 20## 的相关变化和改进：
文件格式
    AutoCAD 2007将采用新的DWG文件格式，但仍向后兼容。幸运的是Autodesk公司听取了客户的意见，提供了足够的向后兼容性。AutoCAD2007可以另存为2004,2000甚至是以dxf为格式的R14。在选项对话框中你可以设置缺省的文件保存格式。
打开速度
    先来做一个文件打开速度的快速测试。创建1,000,000个矩形的dwg文件，然后以各种格式保存并打开。
版本 大小 打开时间
AutoCAD2000 59,814 KB 24秒
AutoCAD2004 18,550 KB 20秒
AutoCAD2007 21,284 KB 22秒
从上表可以看出，2004版本的文件尺寸最小，但在2007中有稍微的增大。这很可能与多出来的2秒钟载入时间有关。上表给我们最深印象的是2000生成的文件大小是其它两个版本的3倍多。
3D方面的加强
    AutoCAD2007版本具有比较完善的三维参数化造型能力，具有三维对象含有累世3DMAX对象的夹点动态、拖拉、旋转功能，渲染器内核和材质完全与3DMAX兼容支持Mentalray渲染特性。
Xref方面的加强
    XREF对话框变成了一个具有更多功能的浮动工具面板。它现在可以用来管理附加的dwg文件、图像和dwf文件。
DWF方面的加强
    自从AutoCAD引入DWF以来，它的功能一直在增强。在2007中，你可以在dwf中附加另一个DWF文件。和xref很像，你可以设置插入点、比例、旋转角度等等。

3项目设计方案

本次设计绘制的别墅结构为砖混结构。本套别墅建筑为欧式建筑风格，为两层，屋顶为三角及尖顶。别墅里包含有一个独立的花园，花园里有一个游泳池，花园里了许多花草树木。工程建筑面积（含花园）为775平方米，别墅实际建筑面积（一、二层）：272平方米。别墅建筑层数为两层。建筑总体高度为8.7米，其中基座为0.5米 ，一层为3.5米，二层为3.5米，屋顶为1.5米。建筑长度为2.4米，宽度为11米。

别墅设计功能包括：客厅、卫生间、洗衣间、厨房、餐厅、阳台、观景阳台、书房、储藏室、主人房、儿童房、客房等 。本次设计图纸包括：首、二层建筑平面图，别墅建筑三维立体效果图。

4设计方法与流程

4.1别墅首层平面图的绘制

4.1.1设置图层

在“图层特性管理器”对话框中单击“新建图层”按钮，在图层列表中创建若干个图层，分别用“构造线”、“墙”、“门”等名称来命名图层，并设置其颜色、线型、线宽

4.1.2绘制构造线

㈠将名称为“构造线”的图册国内设为当前层。

㈡选择“绘图”|“构造线”命令，绘制一条平行与X轴的构造线，并选择“偏移”命令，对水平构造线进行偏移，画出所有水平构造线。

㈢选择“绘图”|“构造线”命令，绘制一条平行与X轴的构造线，并选择“偏移”命令，对水平构造线进行偏移，画出所有水平构造线。

㈣选择“绘图”|“构造线”命令，绘制一条平行与Y轴的构造线，并选择“偏移”命令，对竖直构造线进行偏移，画出所有竖直构造线。

㈤绘制剩余结构线。

4.1.3绘制墙体 

㈠将名称为“墙”的图层设为当前层。

㈡选择“绘图”|“多线”命令,并对多线进行设置。

①在命令行中输入字母“J”，此时命令行显示“输入对正类型［上（T）/无（Z）/下（B）］，<上>”提示显示，再输入字母“Z”，使多线的中心线随着光标移动。

②在命令行输入字母“S”，再输入数字“240”，设定所绘制的多线线宽为“240”。

③在命令行输入字母“ ST”，制定绘制的多线的样式为默认的“标准（STABDAR）”。

㈢以每条构造线为中心开始绘制墙体的多线，形成房屋的基本结构。

㈣选择“修改”|“对象”命令,打开“多线编辑工具”对话框，对已绘制好的多线进行编辑。

①单击“多线编辑工具”对话框里的“角点结合”按钮，对多线进行角点结合修改。

②单击“多线编辑工具”对话框里的“十字打开”按钮，对多线进行十字打开修改。

④单击“多线编辑工具”对话框里的“T型打开”按钮，对多线进行T型打开修改。

4.1.4绘制门洞

㈠选择“修改”|“偏移”命令，对其中的某些结构线进行偏移，设置门洞的偏移距离分别为“900”、和“1060”。

㈡选择“修改”|“修剪”命令，对需要修剪绘制门洞的多线及结构线进行修剪。

㈢选择“修改”|“修剪”命令，修剪多余多线和结构线。

4.1.5绘制窗洞

㈠选择“修改”|“偏移”命令，对其中的某些结构线进行偏移，设置窗洞的偏移距离分别为“3500”、“3000”和“2000”等。

㈡选择“修改”|“修剪”命令，对需要修剪绘制窗洞的多线及结构线进行修剪。

㈢选择“修改”|“修剪”命令，修剪多余多线和结构线。

4.1.6绘制门和窗

4.1.7创建块

㈠选择“绘图”|“块”|“创建”命令，打开“块定义”对话框。

㈡在名称文本框输入块的名称“门”。

㈢单击“拾取点”按钮切换到绘图窗口并选择基点。

㈣单击“选择对象”按钮切换到绘图窗口选择组成块的对象，再选择转换为块单选按钮。

㈤设置完毕，单击“确定”按钮保存设置。

㈥再创建以“窗”为名称的块。

4.1.8插入块“门”

㈠选择“插入”|“块”命令，打开“插入块”对话框。

㈡在“名称”下拉列表中，输入“门”。

㈢在“插入点”选项区域中选中“在屏幕上指定”复选框。

㈣在“缩放比例”选项区域中选中“统一比例”复选框，并在X文本框中输入“1”。

㈤设定旋转角度为“0”。

㈥单击确定，在绘图窗口中需要插入门的位置插入门。

㈦根据以上步骤，设定相关系数，分别插入其他的门。

4.1.9插入块“窗”

㈠选择“插入”|“块”命令，打开“插入块”对话框。

㈡在“名称”下拉列表中，输入“窗”。

㈢在“插入点”选项区域中选中“在屏幕上指定”复选框。

㈣在“缩放比例”选项区域中选中“统一比例”复选框，并在X文本框中输入“1”

㈤设定旋转角度为“0”。

㈥单击确定，在绘图窗口中需要插入门的位置插入窗。

㈦根据以上步骤，设定相关系数，分别插入其他的窗。

4.1.10卫生间的图案填充

㈠在图层特性管理器对话框的图层列表中，选择名称为“图案填充1”按钮，将该层设置为当前层。

㈡选择“绘图”|“图案填充”命令或在“绘图”工具栏中单击“图案填充”按钮，打开“图案填充和渐变色”对话框的“图案填充”选项卡。

㈢在“图案填充”选项卡中，单击下拉表框后面的按钮，打开“填充图案选项板”对话框，在“其他预定义”选项卡中选择AR---HBONE选项，然后单击“确定”按钮，关闭“填充图案选项板”对话框。

㈣在“图案填充和渐变色”对话框“角度”下拉列表框中选择0度，在“比例”下拉列表框中输入比例2.5，然后单击“拾取点”按钮切换到绘图窗口，并在图形中需要填充的图形内部单击，选择填充区域。

㈤分别对厨房、阳台、地毯等按照以上步骤，设定相关系数进行图案填充。

4.1.11绘制家具及其他一些生活用具

㈠比较简单的可以直接画出。

㈡比较复杂的，可以按照一下步骤插入：单击工具栏中“设计中心“按钮，打开设计中心窗口，在窗口中，选择合适的家具或生活用具，设置好适当的系数，将其插入到图形中。

4.1.12标注

㈠在图层特性管理器对话框的图层列表中，选择名称为“标注”按钮，将该层设置为当前层。

㈡打开“标注”工具栏，在单击“标注”工具栏中的“标注样式”按钮，对标注样式进行修改。

㈢修改完毕，对图形进行标注。最后完成绘图，绘制结果见图－1。

4.2别墅二层平面图的绘制

别墅二层平面图的绘制与首层平面图大体相同，在此不做说明，绘制结果见图－2。

4.3别墅建筑三维效果图的绘制

4.3.1图层设置

打开图层特性管理器，新建若干个图层，分别以墙、门、窗等名称命名各个图层，并分别设置各个图层的颜色、线型、线宽，设置的图层如下：（插图片）

4.3.2别墅基座的绘制

㈠选择“建模” │ “长方体”命令以（0，0，0）为第一个角点，绘制一个长为11500，宽为11000，高为500的长方体。

㈡选择“建模” │“圆柱”命令，以点（8250，11000）为坐标绘制一个半径为2250，高为500的圆柱体。

㈢选择“绘图” │“多边形”命令，以点（10900，1622）为圆心，绘制一个外切于半径为1622的圆的正八边形，在选择“拉伸：命令，将正八边形向Z轴正方向垂直拉伸500。

㈣最后利用“长方体“命令和“锲体”命令绘制连在基座上的阶梯。

4.3.3别墅首层墙体的绘制

㈠选择“长方体”命令，以点（0，0，500）为第一个角点，绘制一个常委10500，宽为11000，高为3500的长方体。

㈡选择“圆柱体”命令，以点（8250，11000）圆心绘制一个半径为2250，高为3500的圆柱体。

㈢在正八边形的顶面上绘制一个与之相同的正八边形，在选择“拉伸”命令，将该正八边形向Z轴正方向垂直拉伸3500。

4.3.4首层封顶的绘制

㈠选择“长方体”命令，以点（0，0，4000）为第一个角点，绘制一个常委11500，宽为11000，高为200的长方体。

㈡选择“圆柱体”命令，以点（8250，11000）为圆心，绘制一个半径为2250，高为200的圆柱体。

㈢选择“绘图” │“多边形”命令，以点（10900，1622）为圆心，绘制一个外切于半径为1822的圆的正八边形，在选择“拉伸：命令，将正八边形向Z轴正方向垂直拉伸200。

4.3.5二层墙体的绘制

㈠选择“长方体”命令，以点（0，0，4200）为第一个角点，绘制一个长为10500，宽为10000，高为3500的长方体。

㈡选择“绘图” │“多边形”命令，以点（10900，1622）为圆心，绘制一个外切于半径为1622的圆的正八边形，在选择“拉伸”命令，将正八边形向Z轴正方向垂直拉伸3500。

4.3.6二层封顶的绘制

其绘制步骤和方法要求与首层封顶的绘制相似，只不过二层封顶Z轴坐标为7700。

4.3.7屋顶的绘制

㈠三角形状屋顶的绘制

①在命令行输入“UCS”，将坐标系统绕X轴旋转90°，选择“多段线”命令，绘制一个底边长为5750，高为1200的等腰三角形。

②利用“拉伸”命令，将三角形向Z轴正方向垂直拉伸9500。

③选择“剖切”命令，以三角柱体中三个点所在面为剖切面，将三角柱体剖切成一大一小两个实体，并删除其中较小实体。

④选择“复制”命令，将剖切好三角柱体复制成两个，并对齐。

⑤在命令行输入“UCS”，将坐标系统绕Y轴旋转90°。

⑥选择“多段线”命令，绘制一个底边长为3000，高为1200的等腰三角形，并对其进行拉伸，拉伸高度为1150，最后，对三角柱体进行剖切。

⑦利用“移动”命令，将上几个步骤绘制的三个实体拼凑在一起形成屋顶。

（2）正八边形底面尖顶屋顶的绘制。

①绘制一个外切与半径为为1622的圆的正八边形。

②选择“拉伸”命令，设置其倾斜角为15°，高度为3838，将其拉伸成为一个尖顶屋顶。

4.3.8栏杆的绘制

利用“多线”、“拉伸”、“圆柱体”、“矩形阵列”等命令绘制。其中，栏杆柱用“放样”功能绘制，具体步骤如下：

㈠在平面上绘制一个半径为66的圆形。

㈡在半径为66的圆的正上方400处绘制一个半径为100的圆。

㈢最后在半径为100的圆的正上方400处绘制一个半径为66的圆。

㈣选择“直线”命令，将三个圆的圆心连成直线。

㈤选择“放样”命令，将三个圆以圆心连线为指定路径进行放样。

4.3.9门窗的绘制

4.3.10围墙的绘制

先绘制封闭的多线，再利用“拉伸”命令将封闭多线进行拉伸，设置其拉伸高度为1500。

4.3.11花草树木的绘制

利用“多段线”、“旋转”、“复制”等命令绘制，其中树用“旋转”命令绘制，具体步骤如下：

㈠在平面上用多段线绘制出一个直角三角形和矩形相接的图形。

㈡选择“旋转”命令，以图形的一条边为旋转轴，对图形进行360°旋转，形成树的实体。

4.3.12游泳池的绘制

4.3.13道路的绘制

利用样条曲线进行绘制

4.3.14进行图案填充，最后完成绘制。效果图见图－03

5设计方案分析

5.1优点

本次设计选择了对别墅建筑的设计，设计中我绘制了别墅的三维立体效果图，在绘图中，限制性较小，能根据我自己的喜好和绘图技术掌握水平进行绘制，并且能充分发挥我自己的想象力。我所绘制的别墅，大小合理，房屋功能设计较合理。

5.2缺点

1别墅房屋外表面的图案较单一；2别墅花园里面花草树木的绘制不够美观漂亮；3别墅的门窗设计没有新意，比较死板。

6结束语

通过对AOTUCAD的这一个学期的学习，特别是本次课程设计，使我懂得并且加深了对AutoCAD的基本绘图方法和功能的了解，同时我也发现AutoCAD不仅可以用以平面设计，而且还可以用以设计建筑三维立体效果图，总之，涉及到的专业知识很多，功能性强大，实用性也很强。因此，在学习CAD中，不仅要学好基础知识，而且还要熟练绘图的基本操作，两者缺一不可。

通过这一学期的学习及课程设计的训练，我学会了基本的绘图步骤及方法，对图形的基本编辑和修改，采用相对坐标、极坐标和对象捕捉精确绘图，坐标的转换，以及图层的应用，平面图形的绘制和三维图形的绘制，还有绘图的基本命令和系统变量，通过使用命令，可以提高我们的绘图速度；而改变系统变量，则可以改变绘图效果，这些命令和系统命令虽然很复杂，但是只要通过的使用，很快便会掌握了这些命令和系统变量。

在这次的课程设计中，本幅作品取材于别墅建筑设计方案，通过这次的设计，让我真正的把理论和实际相结合，如果平时的理论知识都没学好就谈不上实践了，而只学理论却不付诸与实践，那便失去了学习的本质意义。所以理论和实践缺一不可，通过这次的课程设计，不但培养了我们理论联系实际的广泛应用，还开发了我们的创新意识。

通过对别墅建筑三维效果图的绘制，还可以提高我们自身的创新能力和想象能力，对三维图形不要一看到图形就画，而要先分析这个图形的结构，这样不但不会浪费时间，发而还会节省时间，如果没认真对这个图形进行分析，看过去会感觉很复杂，所以在画三维图前一定要先对图形进行分析。

同时我个人觉得学习AutoCAD要有一定的技巧，下面就来说说AutoCAD的学习技巧吧！在我们学习的教程上面，为我们学习AutoCAD提供了有利的环境。但是并不是说教程上介绍的方法就是最好的，在掌握AutoCAD 的基本绘图命令和编辑命令后，我们就可以结合绘图的特点，总结出一些比较快捷的绘图方法。比如说我们立体图的绘制，就有很多的技巧，需要熟练掌握UCS命令的应用及移动 拼接等，以给制图带来方便等等，二使用使用建块的方法来绘制，更是大打提高了绘图速度和质量。

随这科技的发展，CAD不但可以应用以机械草图的绘制，还可以用以建筑的绘制。所以CAD也是一门实用性的软件。总之，如果要我用三个字来表达我对Auto CAD的感觉，就是快、准、美！今后，我将继续练习使用AutoCAD，做到能够把它运用得得心应手、挥洒自如，使它成为我今后学习和工作的助手。同时，也要培养良好的绘图习惯，保持严谨的态度，运用科学的学习方法，这样才能游刃有余。

7参考文献

[1] 徐建平，马利涛. 精通AutoCAD2007中文版[M]，北京：清华大学出版社，2006

[2] 杨国清，戴立望，李爽.中文AutoCAD应用基础教程[M].北京：冶金工业出版社，2007

[3] 相关网站：晓东CAD家园：http://www.xdcad.net

新筑网http://www.sinzhu.com