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标题:
分享《CAD的含义》
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作者:
顺其自然
时间:
2014-4-17 14:57
标题:
分享《CAD的含义》
CAD
的含义
CAD
即
计算机辅助设计
(
Computer Aided Design,CAD
),其概念和内涵正在不断地发展中。
1972
年
10
月,国际信息处理联合会(
IFIP
)在荷兰召开的
“
关于
CAD
原理的工作会议
”
上给出如下定义:
CAD
是一种技术,其中人与计算机结合为一个问题求解组,紧密配合,发挥各自所长,从而使其工作优于每一方,并为应用多学科方法的综合性协作提供了可能。
CAD
是工程技术人员以计算机为工具,对产品和工程进行设计、绘图、分析和编写
技术文档
等设计活动的总称
人们根据系统功能的要求,用有限的特征来描述设计问题,通过形式化用计算机的数据结构来表达特征,并将用数据结构描述的
"
特征
"
数据存放在数据库之中。这样,
"
设计
"
过程变成了对数据库的处理。这一过程可以看作是建模过程,模型被用来表示实际的或抽象的对象,是对被处理对象进行计算、分析、模拟和研究的基础。因此,模型是实际结构在
CAD
系统中的具体体现,是计算机
"
认知
"
产品的基础。我们知道,产品和工程结构本身能表现出来的属性(
"
特征
"
)是无限的,但可用的计算机资源、人们的认识知识是有限的,我们只能
"
认知
"
实际结构的部分属性,只能处理产品和
工程结构设计
的某些方面。
根据模型的不同,
CAD
系统一般分为二维
CAD
和三维
CAD
系统。二维
CAD
系统一般将产品和工程
设计图纸
看成是
“
点、线、圆、弧、文本
……”
等几何元素的集合,系统内表达的任何设计都变成了
几何图形
,所依赖的
数学模型
是几何模型,系统记录了这些图素的几何特征。二维
CAD
系统一般由图形的输入与编辑、
硬件接口
、数据接口和二次开发工具等几部分组成。
三维
CAD
系统的核心是产品的
三维模型
。三维模型是在计算机中将产品的实际形状表示成为三维的模型,模型中包括了产品几何结构的有关点、线、面、体的各种信息。计算机三维模型的描述经历了从线框模型、表面模型到
实体模型
的发展,所表达的几何体信息越来越完整和准确,能解决
“
设计
”
的范围越广。其中,线框模型只是用几何体的棱线表示几何体的外形,就如同用线架搭出的形状一样,模型中没有表面、体积等信息。表面模型是利用几何形状的外表面构造模型,就如同在线框模型上蒙了一层外皮,使几何形状具有了一定的轮廓,可以产生诸如阴影、消隐等效果,但模型中缺乏几何形状体积的概念,如同一个几何体的空壳。几何模型发展到实体模型阶段,封闭的几何表面构成了一定的体积,形成了几何形状的体的概念,如同在几何体的中间填充了一定的物质,使之具有了如重量、密度等特性,且可以检查两个几何体的碰撞和干涉等。由于三维
CAD
系统的模型包含了更多的实际结构特征,使用户在采用三维
CAD
造型工具进行
产品结构设计
时,更能反映实际产品的构造或加工制造过程。
随着
CAD
技术的发展和人们需求的不断提高,人工智能等各类技术逐渐融入到
CAD
系统中,形成了各种基于知识的
CAD
系统(或智能
CAD
系统)。知识的应用使
CAD
系统的
“
设计
”
功能和
设计自动化
水平大大提高,对
产品设计
全过程的支持程度大大加强,促进了产品和工程的创新开发。
作者:
metro3d
时间:
2015-3-27 14:27
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