计算机辅助设计篇1
一、CAD/CAM的重要性
在当今的市场竞争中,谁能满足用户的要求,谁就能占有优势。人们对产品的质量,更新换代的速度,以及产品从设计、制造到投入市场的周期要求越来越高。为满足消费者多样化、个性化和中小批量化的要求,软件必须设计周期短,生产更柔性。传统的设计及批量生产方式面临着严峻的挑战。CAD/CAM技术就是为了满足这些需求而采用的一种新方法。CAD/CAM的发展必将有利于发挥设计人员的创造性,提高企业的设计、生产及管理的水平,提高企业的市场竞争力星空体育。
计算机辅助设计及计算机辅助制造是计算机技术在机械加工领域中的主要两个方面。它的出现使人们在产品的设计和产品生产中大大节省了时间,提高了效率,使产品的设计和制造实现了自动化,人们通过整个系统(CAD/CAM)实现了对产品的设计、制造全过程的信息进行处理。具体来说,CAD/CAM可以实现零件造型、计算分析、工程绘图、结构分析、优化设计、计算机辅助工艺规程设计、计算机辅助编程、模拟仿真、工程数据管理、信息传输与交换、特征造型等。
二、CAD/CAM的发展过程和应用现状
二十世纪四五十年代计算机的出现为CAD/CAM的发展奠定了物质基础。六十年代美国人提出了人机交流、计算机图形及交互技术等理论,从而为CAD/CAM技术的发展奠定了理论基础。七十年代,交互计算机图形学及计算机绘图技术日趋成熟,并得到广泛发展,面向中小企业的CAD/CAM开始出现。在制造领域,美国辛辛那提公司研制出了一种柔性制造系统(FMS),但由于计算机技术的限制,其所能解决的问题只是一些简单的产品设计制造问题。八十年代由于各种新的技术发展,在制造领域出现了产品设计过程相关的辅助软件,如计算机辅助工艺规划(CAPP)、计算机辅助质量控制(CAQ)等。特别值得一提的是,在这些辅助技术的基础上,八十年代后期出现了计算机集成制造系统(CIMS),它将CAD/CAM技术推向了一个更高的层次。到了九十年代,CAD/CAM已经走出了它的初级阶段,进一步向标准化、集成化、智能化发展。到了二十一世纪,CAD/CAM已经发展并应用于各行各业,其销售收入也节节攀升,仅2002年其全球销售额就达近100亿美元,并且以每年10%左右的速度增长。综上所述,我们不难发现CAD/CAM系统的社会需求量非常大,发展应用的前景也十分广阔。
三、CAD/CAM在我国发展的情况
我国早在二十世纪七十年代就已经开展了CAD/CAM技术的研究。在八十年代,我国进行了大规模的CAD/CAM技术研究和开发。在“九五”计划期间,国家科委将CAD应用作为四大工程之一(先进制造技术、先进信息工程、CIMS工程、CAD应用工程)。
四、CAD/CAM技术在工业中的应用
随着科学技术的发展,CAD/CAM技术日益成熟,已经广泛应用于工程技术、机械制造等领域,成为一个技术含量密集的产业,特别是在机械、农业、化工、航天、航空、军事、汽车、电力、船舶、建筑等行业中的应用已经较为普遍。
计算机辅助设计篇2
我国虽然是农业大国，但是工业在近些年获得很大的发展，工业设计的发展为人们的生活带来了极大的便利，我国的工业产品由最初的进口逐渐转向出口，工业设计产品为我们的生产和生活带来了更多的好处。计算机辅助设计在工业设计中的应用对提高工业产品设计效率和进行创新设计具有重要的影响，在我国工业生产中工业设计具有重要的地位，计算机辅助设计的应用对工业产品设计和生产具有重要促进的作用，有利于形成具有中国特色的工业产品的设计与生产体系，计算机辅助设计的应用可以很好的提高工业设计的水平和效率。
1 工业设计与计算辅助设计的发展
随着计算机信息技术的发展和信息时代的到来，工业设计中对计算机辅助设计的应用和计算机与工业设计的融合之处越来越多，对工业生产和人们的生活具有重要的影响。下面将对工业设计与计算机辅助设计的发展和意义进行论述。
1.1 工业设计的发展
工业设计是一门综合性较强的学科，涵盖了人机工程学和设计美学以及产品设计等多方面的学科，工业生产过程中工业设计对工业产品的设计和制造以及产品与消费者之间的关系的处理具有重要的意义。工业设计的主要内容是对工业产品的设计，工业产品的种类繁多，工业设计发展的好坏将直接影响人们的生活质量，工业产品设计与社会和经济的发展密切相关，工业设计已成为当今推动社会发展的重要因素。现阶段我国的工业设计水平远远低于西方欧美国家，技术与设计体制还不健全，有待于在实际的设计和生产过程中逐渐完善，工业设计对于促进我国工业化水平的发展具有重要的影响，因此近年来我国大力发展工业设计，以推动社会主义政治经济的发展。
1.2 计算机辅助设计的发展
计算机辅助设计在工业设计中的应用是现阶段工业发展的需要和社会主义市场经济发展的必然，采用先进技术和工艺发展工业是科技进步的体现，是振兴民族工业的必然要求，将计算机辅助设计技术融入到工业生产与工业设计之中，是新时期技术与工业的有机融合，并将计算机辅助设计中优秀的思想和理念与工业设计进行完美的结合将有利于经济的快速发展，从而促进地区经济的腾飞，但计算机辅助设计只是属于技术层面的，要想设计和制作出符合人们要求的工业设计产品还需要结合可持续设计和人性化设计等先进的设计理念。
2 计算机辅助设计在工业设计中的应用
信息化时代下计算机技术无处不在，计算机技术与工业设计的融合极大促进了工业产品设计行业的发展，以人性化和可持续设计理念为指导的工业设计正在蓬勃发展。
2.1 计算机辅助设计在工业设计中应用的意义
随着人们物质生活的不断得到满足，人们对工业产品的要求越来越高，不再满足于实用和产品本身的功能，对工业产品之外的人性化和情感化的设计要求提升，因此计算机辅助设计软件的应用在工业设计过程具有重要的意义。计算机辅助设计的应用将工业产品模型的形式进行设计，通过计算机将产品的形态和尺寸以及色彩和结构进行设计和呈现，工业产品设计师通过观察电脑设计的效果图，进行提前的预设计，让工业产品设计看起来更加直观和自然，避免出现先生产后设计的老路，计算机辅助设计可以很好的降低工业生产和制造的成本，通过计算机辅助设计效果图的形式了解产品设计更加直观和便捷，同时可以评估出工业产品设计中可能出现的问题以及产品的一些缺陷，从而进行改进以达到一个良好的设计过程。
2.2 计算机辅助设计在工业设计中应用形式
计算机辅助设计在工业产品设计中的应用形式主要是工业产品图纸的绘制、产品模型的制作和产品应具有设计美学形式进行设计，在计算机辅助设计中工业产品的造型和色彩对工业产品的形式美具有重要的影响，造型和色彩是消费者和购买者在选择工业产品首要通过视觉、听觉和触觉所感知的，工业产品的造型色彩将影响产品的市场竞争和产品的形式美设计，色彩造型是消费者观察工业产品设计的重要因素，计算机辅助设计在工业产品设计中应用很好的解决了产品色彩和造型设计的问题，有利于设计师通过计算机辅助软件对将来的工业产品有一个更加直观的了解，同时也有利于设计师对工业产品进行评估和修改，计算机辅助设计给工业产品设计与生产带来极大的便利，并在实际的设计和生产中不断的促进工业产品设计的发展。
2.3 计算机辅助设计在工业设计中应用原则
正所谓“无规矩不成方圆”，运用计算机辅助设计进行工业产品设计时候应遵循相应的人机工程学、可持续设计和人性化设计原则，现阶段人们对工业产品的要求逐渐提高，单纯美观实用已经不能满足消费者的需求，一些仅仅是造型和色彩的美观的工业产品再销售过程中的销售量并不好，由于消费者对工业产品的审美疲劳，人们将重心转向工业产品的人机互动也即是交互式设计，工业产品与消费者情感的共鸣也成为消费者选择工业产品的重要因素之一，单纯注重工业产品本身的审美已经不适于计算机辅助设计的发展，产品设计中计算机辅助设计应用要多与人机工程学和人性化设计以及可持续设计为基本原则，在计算机辅助设计过程中加入更多的人性化设计元素，将产品与人的交互设计和情感设计作为主要的因素，同时在工业产品设计过程中要合理应用新技术与新材料，材料的选择上需要倾向于环保健康的材料，将提高人们生活质量作为设计的出发点和落脚点。
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如Photoshop是一款图像处理软件，其色彩成像原理源于光的成像原理，在显示屏中属于发光配色，发光体是由红色、绿色、蓝色组成，通过不同的比例和强度来配出显示屏上的颜色，所以在通道中由RGB三个通道模式来表示物体的颜色。而在印刷中，物品本身不能发光则运用吸光配色原理。所以图像用于打印时则需要在CMYK（洋红色、黄色、青色、黑色）的模式下。诸如此类的原理有很多。这些内在的原理并非需要我们完全掌握才能学好设计软件，但需了解才能更容易的去理解设计软件，同时在操作的过程中不断的总结，发现它的规律性，以及其操作过程中的内在逻辑。比如：在AutoCAD软件中它最基本的工具操作规律就是你输入命令，按其状态栏中提示就可以明白其操作方法；Photoshop中图层的运用，图层中的背景就像一本书的封底，而书上面的每一页都是像透明的玻璃纸。由图层前眼睛的符号控制其可视性，每一个图层都是单独的个体，按图层的上下顺序显示，对当前图层可以在不同的模式下单独编辑，也可以调整次序、可和并图层等。诸如此类，只要了解其规律性的学习方法，软件学起来就是一个比较有逻辑性系统化的整体，而不是填鸭式的零碎个体。以能动性的学习方式,操作者才能举一反三地理解软件功能，并完成自己独特的设计想法。
2设计理论基础在软件中的运用规律
对于艺术学生而言运用软件设计和手工绘图设计之间有着内在的相同的设计理论基础。一是理论上的相同规律，对艺术设计类学生运用软件绘图应该具备扎实的绘画造型基本功，它包括：素描、速写、色彩、摄影等。素描是一个重要的基本功,素描的训练能够培养与强化学生的造型、光影控制、艺术的概括与归纳能力。
除了美术基础理论还有设计概论、设计史、三大构成、设计原理等设计理论均在软件中有所运用。二是在方法上的相同规律，学素描时先画整体，然后局部，最后再整体，这种方法同样运用在软件的操作中如3DMAX灯光的处理上，先给整体的照明，然后局部照明，最后调节整体的照明。所以在学习计算机辅助设计时需要有一定的艺术理论知识和方法。古语言：受人与鱼，不如授人与渔。让学生有这样一个规律性的意识，运用以上的方法学习软件设计。但是在这个规律的掌握过程中有以下三点要注意的问题。
2.1课程的设置顺序
开设软件课程的时候，在整个的课程设置中要注意其科学性和逻辑性，让计算机辅助设计与理论设计课程成为一个整体，让学生感觉是一个体系，这样有助于规律性的学习。比如设计专业课程里，平面广告、版面设计、室内设计、和电脑艺术设计里的Photoshop、CorelDraw、AutoCAD，谁先谁后上，这些课程的科学性和逻辑性如果处理不好，便会造成设计理论课程和软件课程不能很好的结合。以软件本身来看，要以从简入难循环渐进的模式，整个的先后顺序应该是在大学设计类专业课设计之初，对每一门课程进行科学的系统的整体研究。这样确保计算机辅助设计的课程能够在学的时候与其它专业理论课程紧密相连，相辅相成、合理的顺序将有助于掌握规律化系统的学习软件课程。
2.2规律中的重难点
一门软件课程，在授课的过程中不可能面面俱到，哪些工具是常用则需要重点教学，而且在一个工具的操作中往往只有一两个步骤是有点难度和易出错的，这是软件学习时的难点和要引起注意的地方，而且大多数的学生容易遇到类似的问题。这是一种规律性的重点和难点，作为计算机辅助课程的教师，需要在学习和实践中总结出来并将其重点教学，以免学生在学习软件课程时走弯路，造成时间不必要的浪费。并让学生也养成这样学习的方法，在学习软件的过程中，可以做到有的放矢地提高软件操作水平。
2.3不可忽视人脑的作用
虽然掌握规律性的方法有助于高效率的学习软件课程，但却不能一味地重视规律，运用规律而忽略了人脑的作用。对于艺术设计学生而言，最重要还是设计的创意、想法、构思和意念。很多人掌握了艺术设计的软件却疏忽了艺术设计的本质，不注重提高自身的艺术素养，不重视设计的创意，却将设计素材东拼西凑、凌乱搭配，偏离了软件学习的本质。艺术设计专业培养的是具备艺术素养的学生，他们需要有思想、善思考，所以不可太注重规律性的操作模式而忽视人脑的设计创意。
3以计算机辅助设计
计算机辅助设计篇4
关键词：工业设计；计算机；人机交互；未来
中图分类号：TP18文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)17-4244-02
Computer-aided Industrial Design of Human Interaction
HUI Qi-xun
(Wuxi Travel and Trade Higher Vocational Technical School,Wuxi 214000,China)
Abstract: With the development of science and technology, industrial design industry also in development, and at the same time, the industrial market in the design of the products of industry, the species diversity of interest requirement also become increasingly strict. In order to ensure that the industrial design in terms of quality and quantity can better development, computer aided design of the industry establish human-computer interaction, become the key factors of industry design. This paper put forward based on computer aided the origin of the industrial design, and then puts forward computer-aided industrial design of man-machine interaction of the concept and characteristic, and human-computer interaction application in industrial design, and finally to the future development of human-computer interaction made planning and prospected.
Key words: industrial design; the computer; human interaction; future
工业设计在近五十年内得到了飞跃的发展，随着计算机和通信技术为代表的数字化信息时代的快速到来，工业设计行业得到了飞跃的发展，由此新生的计算机辅助工业设计以一种崭新的面貌进入企业，企业传统的产品研发过程也在被不断的改变。为了能够使工业产品的质量得到质的飞跃，缩短研发的时间，更多的工业设计员发现，在计算机辅助工业设计的同时，不仅仅需要计算机软件上不断的革新，“人”的作用在工业设计中也日益突显出来。如何将“人机交互”完美的运用到计算机辅助工业设计中，成为了当前计算机辅助工业设计的一项重大的项目。
1计算机辅助工业设计出现
伴随着历史的发展，设计内涵的发展也趋于更加广泛和深入。现在，人类社会的发展已进入了现代工业社会，设计所带来的物质成就及其对人类生存状态和生活方式的影响是过去任何时代所无法比拟的，而工业设计业较之其他工业领域的特殊性也突显了出来。首先工业设计的用途是决定工业设计优劣的最主要因素，此为与美工设计或美术设计上最大的差异处。其次由于工业产品是为供人使用的，所以要讲求能配合人体，如适当的大小、操作的便利，与使用的舒适等。并且在设计出来的产业要能表现材料的特质：同样的产品，采用不同的材料来制造时，应该根据其材料的特质，而赋予不同的设计造型与结构。最后在产品完成后，还必须要考虑生产程序：因为工业生产讲求大量化，所以设计时对加工程序上亦应力求经济。
计算机辅助工业设计是指以计算机硬件、软件、信息存储、通讯协议、周边设备和互连网等为技术手段，以信息科学为理论基础，包括信息离散化表述、扫描、处理、存储、传递、传感、物化、支持、集成和联网等领域的科学技术集合。与传统的工业设计相比，计算机辅助工业设计在设计方法、设计过程、设计质量和设计效率等各方面都发生了质的变化，它涉及了CAD技术、人工智能技术、多媒体技术、虚拟现实技术、敏捷制造、优化技术、模糊技术、人机工程等许多信息技术领域，是一门综合的交叉性学科。计算机辅助工业设计以工业设计知识为主体，以计算机和网络等信息技术为辅助工具，实现产品形态、色彩、宜人性设计和美学原则的量化描述，从而设计出更加实用、经济、美观、宜人和创新的新产品。
2计算机辅助工业设计中人机交互的含义及特点
2.1计算机辅助工业设计中人机交互的含义
计算机辅助工业设计的人机交互是指人使用某种对话语言与计算机以一定的交互方式进行交流，为完成确定工业设计任务，人与计算机之间的信息交换过程。人机交互或人机互动，是一门研究系统与用户之间交互关系的学问。系统可以是各式各样的机器，也可以是计算机化的系统和软件。用户通过人机交互界面与系统进行交流，并进行操作。
2.2计算机辅助工业设计中人机交互的特点
1）计算机辅助工业设计中的人机交互功能减轻工作人员的劳动强度。人机交互功能主要凭借可输入输出的外部设备和相应的软件来完成。可供人机交互使用的设备主要有键盘显示、鼠标、各种模式识别设备等。计算机辅助工业设计人机交互的主要作用是控制有关计算机辅助设计中相关软件的运行和理解并执行通过人机交互设备传来的有关各种命令和要求，这样人机交互才能完善地结合，并有助于操作员进行实质性的操控。在计算机辅助工业设计中，人机交互设施有键盘显示器、语言识别、图形识别等。这样一方面能够将计算机充分的利用到工业设计中，另一方面，工业设计的工作人员可以再操控软件的同时，减轻工作的压力，方便修改产品的尺寸、线型，以获得良好的产品形态。
2）计算机辅助工业设计中人机交互是提高产品质量的重要环节。计算机辅助工业设计中人机交互有利于产品性能的最佳发挥，提高生产的效率。它将设计人员的创造性思维、经验知识、综合判断，最佳的思维特性和审美创意与计算机强大的信息检索能力、海量信息高速计算的处理能力，虚拟真实的突显和艺术感染加上人工处理相结合，从而提高了工业设计中的速度和办事效率，大大缩短了工业设计的周期，保证了工业设计的质量，降低了工业设计的成本。
3）计算机辅助工业设计中人机交互有利于提高产品的市场竞争力。“人机交互技术无论发展到什么程度，都必须围绕以用户为中心的宗旨”。利用人机交互在工业设计中广泛的应用，强调以客户为中心，加强产品的独创性，将人机交互在工业中发展到极致，满足客户人性化的需求，给客户带来持续良好的体验，提高效率。自然能够提高产品在市场上的竞争力，使得产品在创意、设计和质量上高于其他同类产品，从而使本企业在商业竞争的过程中立于不败之地。
3人机交互在计算机辅助工业设计中的应用
计算机信息网络全球化在人们生活和工作中早已占据了不可动摇的地位。而现代化社会也从“技术为根本”变为了“信心技术为根本”，这一方面预示着社会的与时俱进，同时也给工业设计者们带来了一定的难题。如何将证明的工业信息准确无疑的转达给客户，这就必须需要客户与工业产品之间必须无障碍的沟通交互，因此人机交互才在工业设计中显得格外的重要。目前，在计算机辅助工业设计中，人机交互主要体现在虚拟装配、人机界面、产品设计，产品虚拟仿真技术上。
3.1虚拟装配
工业产品的可维修性、可装配性和配合性是设计人员经常出错的关键，在过去在产品最后的装配过程里，一直到等到很长的时间段后才能发现到装配中零件出错报废或工期耽搁的情况。而虚拟装配就是在工业产品设计的阶段中就能利用人机交互的方式，设计者通过三维输入设备，直接对工业零件进行三维装配的操作，使在装配的过程中将设计者的创造能力发挥到最大限度。同时在这种三维的立体效果里，设计者如同在现实生活中观察工业产品，从而能以最快的速度准确的发现产品在工艺设计中出现的纰漏。
3.2人机界面
在人机的大前提下，人与计算机之间所有的关联都需要依靠人机界面来维持，人机界面是人与计算机相互作用的操作方法和联系的纽带。它是以研究处理“人与物”之间的信息传统为主，既研究了计算机的用途，同时也重视了人的重要性。而人机界面的用途在于，它处理了工业设计师与计算机软件、硬件的关系，研究了人机界面模型的设计，虚拟界面的设计、多用户与多感官界面的设计等等，从而更好的为工业设计提供良好的技术基础。
3.3产品设计
德国研究人员正在开发一种全新的可移动交互系统，此系统能够通过视觉存贮设备将视觉信号转换为命令，有望全面代替键盘和显示器。这种设备是一个小型的能够放在胸前的电脑，其摄像头能捕捉到手部运动，根据手部运动传达的信息转换成对应的命令以方便执行。而在工业设计中，人机交互最大的好处莫过于在产品的设计上，计算机技术可以根据人的行为，去理解图像，然后根据设计师概念从而做出反映。主要是在设计师进行产品设计师，运用一系列的现代化计算机的手段，从而去配合操作员的设计理念，提高产品的外形、结构、色彩、材质，达到减少产品成本，提高劳动效率的效果。
3.4虚拟仿真
产品虚拟仿真技术在工业设计中的应用指的是，通过计机算机的系统中的虚拟仿真的技术，对人机交互进行准确无误的判断、设计。这种虚拟的仿真技术是一种相当逼真地去模仿人在大自然的环境里看和听等主观动作的人机界面手段。当下，在工业设计领域，已经有很多的产品运用到了虚拟的仿真技术。如三维空间交互球、数据手套、头盔显示器、力反馈器等等。但是比起虚拟仿真技术在军事上的应用，前者运用的并不算多。因此，虚拟仿真技术在工业上的运用无可厚非的，成为了工业设计未来的一个主要方向。通过虚拟仿真技术可以实现工业设计过程中每一个设计过程的操作与检验，能够帮助设计师更快，更准确的完成或修改设计方案，减少设计师无必要的时间和脑力劳动。加强与设计团员之间技术上的沟通与交流，资源的共同探讨，提高工业产品的设计速度，准备的抓住工业市场的机遇，提供企业在市场上的地位，获得更多的经济收益。
4计算机辅助工业设计中人机交互的前景
在计算机技术中，人机交互的范畴里，更多大胆创新的概念不断的被提出。语言的识别、红外线遥感、视频的扑捉等等，必定会给人机交互技术带来更多技术上的提高。新的人机交互技术不断涌现，它能给人们带来的是更多科学技术上的革新和期待。
而在未来的计算机工业设计中，人机交互应当加强“以人为中心”，“和谐”“统一”的交互模式，从而提高人机交互的工作效率。
4.1集合化
人机交互的特点是多样化，多渠道的。将非桌面和桌面，二维和三维，可见与不见，与手语、口唇、肢体语言、味、嗅、触等知觉以及计算机的鼠标、键盘集合在一起，使计算机技术能以各方位，更全面的为工业设计服务，是新一代计算机辅助工业设计中人机交互的一个新的发展方向。
4.2智能化
当下，计算机使用者都是运用的鼠标、键盘灯设备进行精确的交互输入，但使用者的动作和思维却是模糊的。可在工业设计中，却常常使用的大量的非精确性的模糊信息。在人机交互中，如若能够提高计算机的使用，使计算机可以自动扑捉使用者的姿态、手势等模糊信息，了解到使用者的意识，并随之做出适当的反映，提高人机之间的交互效率，使交互间能够更好的服务于工业设计。
5结束语
总之，微软创始者比尔盖茨曾说过，计算机毫无表情的时代终将结束。即将迎接人们的是富有感情的计算机的时代。虽然当下的计算机还不能够拥有人一般的喜怒哀乐，但做到计算机与人之间的情感交互是人机交互的发展趋势。把握“以人为本”人机交互的根本理念，做到计算机与人类的完美配合，共同创造更为和谐的科技化社会让计算机能够去理解和模仿人类情感特征的能力，以提高计算机辅助人类工业、商业中的工作效率，这才是人机相互最需要注意的宗旨。
参考文献：
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计算机辅助设计篇5
关键词：计算机辅助设计； 机械设计； 优势； 应用
计算机辅助设计技术主要应用计算机的强大数值计算能力与图形处理能力，协助工程技术人员，对产品或者工程进行设计、分析，达到理想目标，并获得一定成果。自从1950年诞生了计算机辅助设计技术（CAD），已经在航空航天、建筑、机械、化工、电子以及能源交通等领域广泛应用，提高了产品的设计效率与设计质量。
1.计算机辅助设计技术在机械设计中的优势
1.1与人脑思维相适应
机械设计师在进行设计时，一般是先构思、后表达，由于在脑海中构造的产品形状是立体的，因此通过三维实体模型反映产品的真实几何形状，更利于思维的表达。这样，机械设计师会有更多的时间和精力用于产品设计，而不再费神于产品的图形表达，更利于激发机械设计师的创新思维能力，实现设计的连续性。通过计算机辅助设计技术，可获得更直观、更利于理解的三维立体图，促进设计的深入性，扩展设计思维，便于沟通交流。
1.2提高设计效率
通过应用计算机辅助设计技术中的三维机械设计，更利于体现复杂的几何造型。通过布尔运算等软件功能，利用简单几何实体计算复杂的几何实体，自动形成截交线与相贯线，减少工作设计工作强度，缩短设计周期，提高设计效率。在使用计算机辅助设计的三维CAD系统时，开发全新机械设计，只需要对其中的部分零件重新设计与制造即可，而更多的零部件设计可以应用以往信息，这样极大提高机械设计的效率，降低设计难度。另外，计算机辅助设计系统的变型设计能力极强，可以实现快速重构功能，获得全新机械产品。
1.3便于零件设计与修改
利用计算机辅助设计软件，可以实现在装配环境下的新零件设计，也可根据相邻零件的形状、位置等设计新零件，提高方便性、快捷性，同时确保新零件和相邻零件之间的有机融合，减少单独设计而产生的错误或者不兼容。例如，在装配环境下，根据箱体形状以及具体要求，快速、准确地设计出符合要求的箱盖。在零件环境中，配备了查找器。当完成机械零件的造型设计，就会在资源查找器中列出已经完成零件的命令，只要点击相应命令，就可了解零件的具体步骤，再利用资源查找器中的零件回放功能，将零件造型全过程以动画的形式，连续表示出来，提高过程的透明性。另外，在修改零件过程中，也可利用资源查找器的某一命令来完成，在装配环境下也可以修改零件，只需要点击需要修改的零件即可，非常方便。
1.4提高机械产品的设计质量
随着机械技术的不断发展，机械产品逐渐与信息技术有机结合，再加上应用计算机辅助设计技术及CIMS技术，提高了产品的设计水平。通过计算机辅助设计技术，例如设计优化、分析有限元受力情况等，确保产品的设计质量。另外，一些大型企业的数控加工工作日益完善，再加上计算机辅助设计技术的配合，在机械零件加工方面的效果良好，提高产品应用质量。通过三维机械设计，既可准确描述对象的大小、位置、形状等特征，同时也赋予了设计对象的体积、纹理、颜色、惯性、重心等信息，描述了设计对象的几何形状与工作状态，更加真实、准确、充分、全面地表达设计意图。
2.计算机辅助设计技术在机械设计中的应用
计算机辅助设计主要包括设计、建模、协同、集成、仿真五个部分。其中包括诸多内容，例如优化设计、概念设计、分析有限元、计算机辅助画图、计算机仿真、计算机辅助设计管理等。目前，计算机辅助绘图已成为CAD中应用较为成熟、完善的领域。最初CAD仅局限在计算机辅助绘图领域，随着理念的创新与技术的进步，CAD逐步发展为计算机辅助设计。计算机辅助设计涵盖了概念设计、优化设计、工程数据库、计算机仿真与分析、智能CAD、接口技术、CAD/CAM集成等。一个健全的CAD系统，还应该包括工程数据库、图形程序库、应用程序库等。以下将对计算机辅助设计技术在机械设计中的具体应用进行分析：
2.1机械零件
在设计机械零件过程中，一般涉及到大量的计算。例如，在AutoCAD、Visual Basic平台中开发参数化绘图软件、直线共轭内啮和齿轮泵轮设计，通过人机对话方式，修改设计的参数，提高齿轮泵的应用性能。这种方法多在设计一般性机械零件中应用。
2.2机械设备
设计机械模具已成为机械设计中常应用的问题。通过了解注塑模具的计算机辅助设计特点，提高应用CAD的优越性，了解现状与未来发展趋势。另外，还应充分认识到注塑模具的冷却系统、模具结构、顶出系统以及成型零件工件尺寸的设计，提高模具设计的快捷性、准确性。
2.3机械系统参数
机械系统参数是机械设计的一部分。例如，分析并计算全液压推土机的行驶静压驱动系统参数，可通过VB6.0平台应用计算机辅助设计技术。通过该软件，除了计算传统的牵引性能之外，还同时可以计算液压系统的速度、刚度、参数校核、系统效率等等。
2.4机器人
机器人设计是机械设计的综合体现。例如，在应用Pro/E动态仿真原理的基础上，利用CAD计算机辅助设计，凭借SCARA机器人的速度快、精准度高、反应灵敏等特点，研究下棋机器人的手臂操作以及手掌运动过程、运动范围、运动特性，最终确定下棋机器人的具体尺寸与型号结构。通过利用Pro/E动态仿真系统，可确保运动控制的实时性，提高安全性、可靠性。
参考文献：
[1]同长虹.利用计算机辅助解析法设计是未来机械设计的发展方向[J].甘肃科技.2005（12）
[2]孙惠芳.CAD技术在当代机械制造业中的运用与研究[J].企业技术开发（下半月）.2011（5）
[3]史召峰、朱家诚.机械设计中基于VB的计算机辅助设计应用[J].电脑技术与技术.2010（13）
计算机辅助设计篇6
关键词 计算机辅助辅助设备；机械设备；应用
中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）111-0212-02
随着计算机技术的不断发展，绘图软件在机械设计中的应用为绘图提供了便利条件，使设计更加合理准确，对在设计中出现的错误可以及时进行修改，这样保证了机械设计质量、降低了生产成本，在机械加工中利用计算机对设计的产品进行模拟，增加了产品的合理性。
1 计算机辅助设计的发展和重要性
机械设计是机械工程的重要组成部分，是进行机械生产的前提。同时也是决定机械性能的重要因素，机械性能的好坏取决于设计质量。从狭义上来讲机械设计是指在技术设计过程中，从广义的上来讲机械设计要根据设计者的要求和现有的条件。对机械的工作原理和机械的结构材料的强度，机械零件的形状和大小能量的传递方式进行分析。并形成具体的描述作为机械制造的工作依据。这是一个有创造性的工作，也是建立在成功经验的基础上的，只有将两者结合起来，才能设计高质量的机器。
机械设计的步骤都需要计算机的帮助，图形的编辑和数据的计算都需要借助计算机软件的提供支持。除了这些具体的工作可以利用计算机完成后，还可以根据图纸没在计算机上模拟一个模型，对产品的性能和受力情况进行分析，根据出现的状况进行相关的修改不断完善产品的质量，计算机应用技术越来越广泛的应用到机械设计加工中。
2三维造型、工程分析和报表中的应用
在采用实体造型设计时，通过计算机对试题造型进行相关的处理会给设计工作带来很大的便利，通过软件处理技术，可以将事物的造型更加合理的展现在我们面前。机械设计采用计算机进行数据分析，会使数据分析工作更简单。提高工作人员的工作效率。在机械设计过程中，对一些特殊的数据和报表要进行相关的说明。这些工作可以通过计算机辅助来完成。
3计算机辅助在设计中的应用有利于观察零件的装配
在机械设计中，我们可以采用不同的装配关系呈现出不同的设计效果，利用计算机辅助功能对不同的装配关系进行演示，对不符合装配要求的，计算机中的查找器就会有显示，这样就会方便设计人员进行修改，另外可以通过计算机对零件的运作进行演示。方便了工作人员对不合理因素进行修改，通过计算机进行演示可以减少产品的使用费用。计算机辅助的应用可以有效的提高产品的质量，从而使设计质量得到有效的提高。
4 逆向工程中CAD的应用
逆向工程是一种吸收先进设计的手段，技术研发是很重要的，但是研发成本是很昂贵的，在研发的过程中受到现有条件的影响，一些技术需要很长的时间才能发展成熟。这对发达国家而言是无法想象的。因而在设计过程中要充分运用科技成果，在融合新技术的基础上要不断创新。在二次世界大战后一些发达国家不断提高计算机软件技术，为机械生产提供技术保障。
逆向工程只有在实物的条件下，了解产品的基础上逆向构造零部件的模型，达到产品创新的目的。在以前的“逆向工程”的应用中主要集中在实物方面，在原有产品的基础上，对实物模型进行创新设计体现出产品的性能，可以通过坐标的测量的方法，CAD制图软件把实物转化成虚拟模型。利用计算机辅助功能对产品进行加工处理，可以运用多种技术实现逆向转换设计。可以利用数据绘制网格，并对点进行模拟，得到连续的曲面再对曲面进行修复进而获得实物模型。利用SCAN-TOOLS技术在生成曲面进行裁剪、延伸等工作，把曲面转换成实体，利用相关软件实现参数化设计，完成模型的重建。
5 汽车覆盖件模具设计中CAD应用
汽车覆盖件模具的设计不仅影响到汽车的车型，也影响个性化设置。在汽车模具的设计过程中，在对实物的设计过程中经常会出现设计与工艺人员在施工过程中工作中相违背的情况。设计者不能很好的进行生产和加工环节，还会出现了返工的情况这会额外的增加设计成本，延误了生产时间，会导致企业失去市场竞争力。为了避免这种情况，要在设计的过程中排除这些情况。汽车模具的设计过程包括：根据市场需求对模具进行设计，对模具的结构、热度等问题进行分析并制作图纸。要根据图纸进行模具结构设计，将实物进行改造，在设计中遇到的问题要及时进行修改。CAD造型设计是实物造型的关键，出现的问题将会影响到汽车的生产，所以在要做好CAD设计，如对汽车的车门进行设计的过程中。要首先对汽车的零部件进行设计并建立相关几何模型，运用特定的测量进行分析，并进行数据采集对相关数据进行处理。最后通过相关的技术手段进行模型重建，通过对模具的加工或数控控制，能迅速完成汽车车门设计和加工。
绘图是机械设计中一个重要的方面，在传统的方法中都是由设计师手绘进行的，这就会浪费大量的时间，使设计人员的工作效率降低，通过计算机辅助机械设计可以利用绘图软件进行操作，如CAD等，通过绘图软件的使用，可以提高工作人员工作效率。
6结论
计算机辅助设计可以有效的提高机械设计的精度，可以处理大量设计数据。制图软件对图形绘制有重要的作用。计算机辅助机械设计的技术源于发达国家，中国自主研发的技术相对比较少，一些源于外国的技术中国还没有完全消化，所以导致了中国一些先进技术和外国还有一定的差距，在机械制造中还没有成熟的设计方法，所以我国在发展经济的同时也要加强计算机应用技术，为机械设计工作提供技术支持，从而提高我国的科技水平。
参考文献
[1]戴淑芝.柔性机械制造技术及关键技术应用[J].科技创新导报，2010(18).
计算机辅助设计篇7
关键词园林;计算机辅助设计;教学
abstractreflection on teaching of computer aided landscape design was elaborated in this paper. the selection of the computer aided design software,relationship of computer aided drawing with hand painted,and the intensification of practical teaching were analyzed and discussed to provide reference for the reform of computer aided langscape design.
key wordslandscape;computer aided design;teaching
1计算机辅助设计软件的选择
园林计算机辅助设计课程的教学就是要教会学生用计算机软件辅助完成设计工作,教学中所选用的计算机辅助设计软件对教师教学、学生学习和以后的应用都有很大影响[1,2]。教学软件的选择要从软件的适用性、通用性和易用性等方面进行全面考虑,从中选择出既符合课程教学目的,又操作相对简便,并且行业通用的软件作为教学软件。
1.1教学软件的使用现状
目前,各院校园林计算机辅助设计课程的教学目的是计算机辅助绘图,即学习如何用计算机把园林设计图纸绘制表现出来,因此教学中选择的教学软件主要是一些通用的绘图软件,如autocad、3dmax、photoshop等。之所以选择这些软件,一是因为这些软件在绘图方面有较大的优势,绘图功能强大,图纸绘制能做到精确和规范,软件能承担起园林图纸的绘制任务;二是因为这些软件具有广大的用户群体,使得这些软件知名度高,软件开发商也有较多的培训机构,软件推广比较到位,在园林行业使用普遍;三是有关这些软件的学习资料非常多,网络上的学习论坛比比皆是,使得对这些软件的学习交流更容易,这对软件操作和应用能力的提高起到很好的作用。
1.2存在的问题
园林计算机辅助设计是计算机技术在园林设计各环节的应用,这种应用应该包含多项内容,如设计基地基础数据的获取、设计图纸绘制、工程量计算、造价概预算等。由于当前所选的计算机辅助设计软件是一些绘图软件,学生仅能完成计算机图纸绘制,这就使得园林计算机辅助设计的教学仅局限在辅助绘图上,对园林计算机辅助设计的发展不利。在计算机辅助设计发展较成熟的一些行业,辅助设计在向集成化和智能化方向发展,而园林计算机辅助设计仍然停留在辅助绘图这种初级阶段,这与园林行业的快速发展不相适应,园林计算机辅助设计也应该有更大的作为。
高校园林计算机辅助设计教学应该引领和体现辅助设计的发展方向,而目前的辅助设计教学软件很难做到集成化和智能化。由于现在的教学软件并非专业的园林设计软件,它们的功能无法覆盖园林设计的全过程,要将其开发为适用于园林设计的集成系统,有很多问题需要解决。目前仅对于园林绘图而言,要掌握好这些软件也不是一件很容易的事情,因为这些软件不针对园林行业,它们缺乏参数化的园林图形库,辅助设计的智能化难以体现。
1.3应对策略
由于园林计算机辅助设计缺乏核心设计软件,开发能应用于园林设计各环节的园林计算机设计系统成为当前迫切需要解决的问题。目前,以我国园林特点为核心集成化开发的园林计算机辅助设计系统软件至今仍未形成。国内外虽然也有一些园林辅助设计软件面世,但功能还不够系统和完善,并且这些软件的知名度低、社会用户量小,还不能作为教学软件使用。作为园林计算机辅助设计教学的软件,应该是一个完善的园林设计系统,能够体现园林行业发展水平,具备智能化和完备的园林图形库,具备集成化程度高,功能完善,将方案设计、施工图绘制、工程概预算等环节形成一个相互关联的有机整体,操作简便、易于使用,便于软件的获取,做到绘图精确、表现美观,具备较高的知名度,有广大的用户群,便于学习交流。开发适用于园林设计工作的集成化、智能化计算机辅助设计软件是一项系统工程,这项工作要靠园林科研人员、软件设计人员以及管理层等多方面协同配合才能完成。
2计算机绘图与手绘
计算机辅助设计应用于园林行业后,无论方案设计还是效果表达,计算机绘图已普遍应用。但这种应用也带来了一些争论,认为计算机绘图的应用削弱了设计人员的手绘功底的训练,计算机图纸的精美表现效果往往遮掩了设计的瑕疵,在园林行业应该对计算机绘图进行弱化或取消。对于这样的争论,应该从不同的方面进行分析[3-4]。
2.1计算机绘图的优势
计算机辅助设计与传统设计手段相比有它独特的优势,这也决定了计算机绘图应用于园林设计的必然性。计算机绘图精确、规范,它的点线位置和尺寸精准,绘图中经过简单设置可以很容易地按行业规范进行绘制和出图;计算机图纸便于修改和传输交流,设计方案的任何变动都可以在计算机上进行简单的操作修改,效率高且成本低,并且图纸是以电子文件进行存贮,在网络中传输和交流非常方便和迅速;计算机绘图美观逼真,能够直观的体现设计意图、完美的表现园林施工的未来效果,一幅计算机园林效果图的好坏有时会对设计方案的命运起到很大作用;计算机绘图包含的信息量大,图纸的绘制过程就是图形信息的输入过程,并且这些信息能够很容易被准确的提取出来供后续使用。
2.2计算机绘图的误区
计算机辅助设计具有巨大的优势,它在园林行业的应用是一种必然趋势,行业对计算机绘图的追捧也就无可厚非。但这种趋势也可能被学生片面理解,使学习陷入误区。
学习计算机绘图最明显的误区,就是认为只要学好计算机绘图软件的操作,就可以绘制出完美的园林设计图纸。因此,有些学生放弃了需要大量训练的手绘练习,而单纯的在计算机绘图软件的操作上下功夫,期望以熟练的软件操作成为计算机绘图高手,但这种做法往往事与愿违,他们会发现绘图中总有一些难以解决的问题,如色彩的运用、透视的把握及空间感的表现等,使自己的计算机绘图水平难以上升到高层次。学习计算机绘图的另一个误区,就是认为只要将计算机图纸绘得好就能成为好的园林设计师,就可以承担起园林设计的任务。有些学生片面热衷于计算机效果图的表现,而置园林设计的内涵于不顾,只追求漂亮的构图这种“末”,却忽略设计构思的“本”,这种做法的结果是只能成为计算机绘图员而无法成为园林设计师。
2.3应对策略
计算机辅助设计应用于园林是行业发展的必然,所以园林专业的学生掌握计算机辅助设计也是行业对他们的要求。在园林计算机辅助设计课程的教学中,强调课程的重要性是必要的,要让学生了解课程在行中的地位,引起学生对课程的重视,但是这程强调应该是全面的。
学习计算机辅助设计要熟练掌握绘图软件的操作,对软件操作命令的理解越全面充分,绘图就越顺利,然而掌握软件操作并不是计算机辅助设计的全部,单纯靠软件操作仅仅赋予了计算机图纸毫无生命的骨架。
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要用计算机把设计表现充分,深厚的美术基础是必须具备的,色彩的运用、光感的调控、透视的把握、局部与整体比例的协调、空间感和层次感的表现等一系列问题的解决都离不开美术功底的支撑,而这种功底需要大量的手绘训练才能逐渐形成并提升。在计算机绘图中,依靠美工手段是正确运用才能给计算机图纸赋予血肉。
在计算机辅助设计中,更应该强调设计的重要性,没有设计,计算机辅助设计就成了无本之末。在计算机辅助设计中,依靠完善的设计才能给计算机图纸赋予灵魂。
因此,在计算机辅助设计课程的教学中,教师应该强调课程的重要性、强调软件操作的重要性,同时也要不断的给学生灌输这样的观念:计算机图纸的完美表现离不开深厚的美术基础,更离不开精巧的设计构思。
3强化实践教学
园林计算机辅助设计是园林专业计算机应用课程,实践教学是课程尤为重要的方面,不仅巩固理论教学效果,而且对学生分析和解决实际问题能力的提高至关重要,可建立起学生面对未来从事园林设计工作的自信心,因而实践教学的强化对课程教学效果起着关键作用。
3.1课堂教学中的实践强化
在园林计算机辅助设计教学中,理论课的课堂教学主要任务是讲授软件操作命令,实验课的课堂教学主要是针对理论课教学的上机训练,是对理论课的巩固过程。课堂教学中教师与学生面对面接触,是实践强化的最有利也是最有效时机。教师应该在理论课堂教学中挤出一定时间,把园林绘图分解成若干园林要素,结合软件操作命令的讲解,把这些园林要素的绘制作为课堂实例穿课堂教学中,让学生了解园林要素的绘制方法和技巧。在实验课堂教学中,教师要加强指导,并把园林要素的绘制作为练习作业让学生完成并提交,从而督促学生进行训练和掌握。通过这种任务式的实践训练,在课堂教学中学生掌握园林要素的绘制,为后期的成图训练打下基础。
3.2利用好网络
现代社会网络的发展给教学工作带来很大的帮助,无论是信息的存储和传输,还是教学资料的搜索和利用,网络的存在都能提供极大的方便,也使得师生在课堂之外的即时交流成为可能。
一方面,网络可以作为教学环节不足的一种补充,作为课堂教学的延伸。课堂教学的时间是有限的,教师不可能在课堂上解决学生学习中的所有问题。教师可以在网络上开设学习论坛,引导学生参与讨论,通过文字、图像、音频视频等来及时解决课堂教学中存在的问题。如果没有自己的服务器,教师也可以通过公开邮箱、网络硬盘、博客等形式跟学生进行网上交流,对学生进行指导,从而提高学生的实践应用能力。另一方面,网络是一个大的教学资料库。在网络上可以免费获取大量教学资料,信息量大,内容广泛,教师应该经常进行网络浏览,以丰富提高自己,及时了解教学以及行业动态,同时把一些有利于教学的网络资料介绍给学生。在网络上也不乏一些很好的园林论坛,教师可以向学生介绍,鼓励学生多看看别人的作品进行学习,这对提高学生的绘图水平有极大的帮助。
3.3引导学生进入园林实战
辅助设计的学习就是为了在实际工作中运用,在园林实战中会遇到许多问题,如何解决这些问题是学生最关心的。只有让学生进入实战项目,才能让学生积累实战经验、建立应对实战的自信心。辅助设计的任课教师经常会承担一些园林项目的设计和绘图工作,教师应该引导学生进入自己的工作项目,让学生完成一些相关任务,从而让学生了解工作项目的流程,获得解决问题的经验。教师也可以把自己以往的工作项目作为实战作业提供给学生,让学生独立完成相关工作。完成这样的实战训练不仅提高了学生的设计及绘图水平,同时也能培养学生分析和解决实际问题的能力,更重要的是使学生有信心面对未来的实际工作。
4参考文献
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[2] 孙进平.计算机辅助设计的现状与发展[j].海淀走读大学学报,2003(4):82-86.
计算机辅助设计篇8
关键词：计算机；工业；设计系统；体系结构
作者简介：毛洋，1983年生，男，河北石家庄人，硕士，讲师；研究方向为：计算机辅助工业设计
将计算机与现代工业结合在一起，形成计算机辅助工业设计系统，不仅符合现代工业未来的发展趋势，也使现代工业得到了更深层次的发展。现代工业设计需要考虑的不仅是工业产品的设计目标，还要做到产品与人、环境之间的紧密联系。基于这样的发展目标，计算机辅助工业设计系统可以使现代工业设计向这一方向进行深化发展，实现深层次的发展目标。
1计算机辅助工业设计概念
要想对计算机辅助工业设计系统进行分析，就需要先对其概念进行相关分析掌握。计算机辅助工业设计这一系统之所以会得到应用与发展，主要还是建立在计算机技术的发展与工业设计发展这两方面主要内容上的，这两方面的发展是计算机辅助工业设计系统得以产生的重要基础。计算机辅助工业设计系统主要指的就是在工业设计的各个环节与相关内容中，将先进的计算机技术进行引入应用，让计算机技术对现代工业设计工作起到积极的促进作用与辅助作用。这一系统的主要应用，可以帮助相关人员将计算机技术与现代工业设计中的内容进行整合联系，使现代工业设计得到更为合理的发展。与此同时，将计算机技术与现代工业设计进行结合，主要可以在工业设计中的产品设计、环境设计、色彩设计等方面起到积极的促进作用。
2计算机辅助工业设计系统体系结构及主要技术
2.1计算机辅助工业设计系统体系
计算机辅助工业设计系统的体系架构，主要是根据计算机辅助工业设计体系在未来的发展趋势所确定的。计算机辅助工业设计在未来的发展趋势，主要有以下几个方面：应用软件、应用技术及相应的设计方法。基于以上三点主要内容，计算机辅助工业设计体系的架构。在计算机辅助工业设计的主体系之中，有设计方法学这一主要层面，在这一层面中，还包括了相应的知识基础与设计方法的相关内容层面。在知识基础这一部分相关内容中，主要包括了相关的设计符号、计算机图形学、人工智能等多种内容，并且还包括了工业设计的相关知识与计算机知识。这一部分的重点内容主要是计算机技术在现代工业的应用过程中与工程技术等进行交叉，在交叉过程中所体现出来的新的方法与知识。此外，这一部分的设计符号、计算机图形学等主要内容在该系统未来应用中会具有很强的重要性和现实意义。这些相关内容的深化发展不仅可以推动计算机辅助工业设计系统的合理运行，还能实现较为先进的人机交互及智能设计等。这一系统中的计算机应用层，也可以被称作是系统的支持层，内部主要包含了工业设计所要使用的主要方法及工业设计的相应基础。在工业设计的基础部分内容中，主要包括了工业产品自身的模型与实现信息交流的主要平台。
工业产品的自身模型就是为了将工业产品的各种内部信息进行统一的整合与分类，如产品的设计过程、用户的具体需求及产品本身体现的信息等。这些信息被整合在一起，可以利用相应的框架来进行表示，将工业产品的整体设计过程全部表现出来。信息交流平台是为了产品的各部分信息进行沟通交流才建立的，为的是提高产品在设计过程中各项信息之间交流的准确性，为工业产品设计奠定坚实的基础并提供相应保障。工业产品设计过程中的信息在进行沟通交流的时候，一般采用的是类的方式或组件方式。采用这两种方式进行交流，可以很好地提高信息交流的效率，保证信息交流的准确性与时效性，为产品设计提供相应的科学依据。除了上述两个层面之外，计算机辅助工业设计系统还包括了设计应用层这一主要内容，这一部分主要就是为了体现计算机技术在工业设计的相关过程当中到底是如何进行的。这一部分内容主要包括了需求分析、概念设计、再设计等环节，可以很好地将用户自身的具体需求与工业设计的主要环节进行紧密结合，保证产品设计可以符合用户的具体需求。这样一来，就使得计算机辅助工业设计体系具备了较强的实践作用，保证了工业设计的具体过程与内在的科学性。
2.2计算机辅助工业设计系统主要使用的技术
2.2.1CAD技术
在工业设计的过程中，CAD技术的应用范围相对较广，具有一定的现实意义。CAD技术的具体应用，可以很好地将设计师自身的内在创意进行很好地体现，并且可以进行效果很好的视觉传递。将CAD技术用于视觉传递这一环节，主要需要依靠计算机技术的支持。在具体的应用过程中，CAD技术的的传播性相对较好，可以帮助设计师完成视觉传递，保证产品的视觉效果。
2.2.2ASP技术
ASP技术主要指的就是动态服务器页面，在工业设计中应用这一技术，可以使工业设计变得相对柔和，更好地满足制造业发展。某工业设计公司在设计产品的过程中，就应用了ASP技术。该公司的工作人员先将ASP技术作为一种媒介，再利用CAID软件进行相应的计算，让ASP技术提品的部署、托管等服务。这样一来，ASP技术就发挥了自身的实际作用，也保证了工业产品设计的最终效果。该设计公司在应用了ASP技术之后，不仅保证了工业设计的合理运行与相关发展，也使产品的设计更加符合用户的需求及市场需求，保证了产品的设计效果。
3计算机辅助工业设计的未来发展趋势
计算机辅助工业设计系统的应用效果相对较好，符合现代工业在未来的主要发展趋势，因而具有广阔的发展空间，具体表现在以下几个方面：第一，建立知识库。计算机辅助工业设计系统在未来的发展趋势，首先就体现在知识库的建立方面。工业设计师可以将所要进行表达的产品内在形态、产品的外在颜色、产品设计所使用的材料等集中建立在一个知识库中。这样一来，就很方便工业设计师进行更高层次的创新型产品设计，加强工业设计具体效果。第二，丰富生成方法。目前，计算机辅助工业设计系统在产品生成方法方面相对较为薄弱，设计师一般都是通过将点或线进行一定程度的改变，来生成曲面造型等不同的产品造型。计算机辅助工业设计系统在未来的应用与发展，可以让设计师通过草图就将产品形态进行生成，提高产品生成效率。第三，虚拟设计。计算机辅助工业设计体系在未来的发展，还可以进行虚拟设计。设计师只要将这一系统应用在特定环境中，就可以进行虚拟设计，实现多种感官的同时交流。一般来说，要想实现虚拟设计，离不开先进的多媒体技术及虚拟的网络环境。
4结语
计算机辅助工业设计系统不仅可以将先进的计算机技术与现代工业结合在一起，还能保证现代工业设计的效率与效果，促进其未来的合理发展与深度转变。想要合理应用计算机辅助工业设计系统，需要相关人员先对其自身的概念及系统体系进行分析，还要着重把握系统内部应用较为广泛的CAD技术，并且要对这一系统的未来发展趋势进行预见性分析。只有这样，才能保证计算机辅助工业设计系统的应用效果。
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计算机辅助设计篇9
计算机的发展及应用，使人们的生活日新月异。计算机辅助设计源于计算机图形技术的产生，计算机辅助设计的研究构想发端于1950年，但使用计算机绘图的最早记录是在1963年，美国麻省理工学院的研究人员伊凡·苏泽兰在美国计算机联合会会议上发表了名为《画板》的博士论文，从而开始了计算机辅助设计的发展历程。他从1950年开始着手开发通过图形技术来处理人与电脑交互对话的操作系统。1963年，这套以电脑主机、显示屏、光电笔和键盘为工具的图形画线系统得到实现。这套图形画线系统开发和引进了许多计算机绘图的基本思想和技术，使用户可以运用电脑画出直线、复杂曲线以及简单的标准部件。
最初CAD被解释为“计算机辅助绘图”，由于当时计算机在设计上的作用是替代传统手工绘图的一种新工具，但随着后来信息技术的飞速发展，计算机技术在各领域的广泛应用，CAD的含义也在不断变化扩展，随着20世纪70年代像素的产生、80年代三维曲面造型系统的开发等，使电脑绘图从只能用“线”这一基本绘制元素发展到可以用点、面、体进行绘制计算机图形，从而使CAD的含义也发展成现在人们比较熟知的计算机辅助设计这个概念了。1970年的威尼斯双年展首次接纳了计算机绘画作品，这也标志着新的视觉艺术形式的诞生得到了社会的承认。
我国的计算机辅助设计起源于20世纪70年代。与国外计算机辅助设计发展的轨迹相似，国内计算机辅助设计的研究与应用基本上是从各高等院校发展起来的。20世纪90年代初，随着我国现代化进程的迅速发展以及计算机的进一步普及，在环境艺术设计和创作领域，计算机技术应用的价值，逐渐得到人们的重视。
二、我国计算机辅助环境艺术设计的现状
计算机作为信息时代重要的技术工具，在环境艺术设计领域得到普遍应用。在20世纪90年代前，国内对环境艺术设计效果的表现是使用手工绘制的方法，到了20世纪90年代初期，计算机辅助设计技术开始在我国建筑业应用。计算机辅助设计技术在建筑设计表现领域以不可逆转的潮流迅速发展。尤其是到了20世纪末，计算机辅助设计逐渐成为建筑效果表现的主流。起初，设计师主要运用AutoCAD软件进行施工图的绘制，在方案阶段还以手绘为主。但随着相关专业软硬件的更新和进步，它自身的强大优势得以显示，同时对传统手绘表现产生了越来越大的冲击。
随着近十几年来我国计算机辅助环境艺术设计的发展，计算机建筑效果表现的类型己经有了很细致的划分，可以分为：计算机建筑效果图、计算机建筑漫游动画和计算机建筑效果虚拟现实。计算机建筑效果图主要是通过3DSMAX，Lightscape，Photoshop等计算机软件制作的静态的效果图。通过计算机三维软件从平面、立面数据中得到透视图，透视点位置及视点角度均可变换，然后再渲染出二维图像，这种方式是目前社会上应用最广泛的。计算机漫游动画是利用3DSMAX软件的三维动画功能，在建筑物的室内或室外的设计阶段就能以可视的、动态的方式全方位展示建筑物所处的地理环境、建筑物外貌和各种附属设施以及建筑物内部空间的效果，使人们能够在未来的建筑物中漫游，因而成为建筑设计方案及装修效果展示、建筑方案投标、论证、评审的有力工具。
三、计算机辅助环境艺术设计的发展趋势
当前，随着计算机软硬件技术的迅猛发展，计算机辅助设计在环境艺术设计领域受到了广泛的重视和应用，比如各种方案的汇报、投标以及招商广告中随处可见，从而出现了大量的绘图软件的教程以及在教学上更加重视计算机绘图软件的教学课程。人们更多的关注计算机技术，想方设法掌握各种绘图软件，在模型、材质、灯光以及各种渲染技法上花费大量的时间，而忽略了最终的效果图的艺术性。计算机辅助设计是科学与艺术以及计算机与艺术设计相结合的边缘学科。计算机辅助设计在视觉艺术创造规律、形式法则和审美方法与传统的艺术设计是相同的。所谓视觉艺术，是通过人的视觉感受而将客观内容纳入主观心灵并予以对象化呈现的艺术形态。一些美学研究者认为，从审美主体的角度来看，艺术离不开创造者和欣赏者两个方面，而这两个方面都要通过一定的感官和相应的感性物质媒介，前者创造出审美对象，后者达到审美愉悦。所以说，作为视觉艺术的计算机辅助设计作品既要真实的描绘场景，又要使欣赏者达到审美偷悦。不可否认，人们的欣赏水平在不断提高，求新、求异的视觉口味也越来越高。这源于技术的发展、审美的进步，计算机技术的发展对于社会和艺术创造产生了重大的推动作用。
在计算机辅助环境艺术设计发展的初级阶段，设计师的目标是使效果图具有真实感，能够模拟未来场景的真实效果，具有一定的实用性。目前的计算机建筑效果图的风格单一，已经不能满足大众的不断提高的视觉口味。计算机建筑效果图既是表现的技术同时它又是视觉艺术。设计师创造出审美对象，筑物内部空间的效果，使人们能够在未来的建筑物中漫游，因而成为建筑设计方案及装修效果展示、建筑方案投标、论证、评审的有力工具。使用的软件有Creator系列三维建模工具及Vega场景管理软件。计算机建筑效果虚拟现实技术强调的是一种身临其境的感觉，采用的是人与人之间自然的交互方式。它可以实现逼真的、纯三维的场景，可以全方位、多角度、完全由用户自由控制在场景中漫游。作为建筑师可以从多个角度观察建筑方案，所以说虚拟现实技术不仅可以使用于建筑表现，而且也是一种推敲方案的有利手段。VR技术在我国的环境艺术设计领域中有着广泛的应用前景，将给环境艺术设计带来革命性的改变。
设计师创造出审美对象，要使欣赏者达到审美愉悦而不是审美疲劳。为此，根据目前我国计算机辅助环境艺术的发展情况，未来计算机建筑效果图应呈现艺术化、人情化和多样化趋势。
参考文献：
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[4]李小艺.环境艺术设计的新视界阅.北京：中国人民大学出版社.
[5]李砚祖.环境艺术设计.北京：中国人民大学出版社.
计算机辅助设计篇10
关键词：美术教学；计算机辅助设计；艺术设计；课程整合
从艺术设计的角度来看，要想创造出一部优秀的艺术作品，不仅需要设计师具有完美的感官和创新性设计思路，还需要保证作品表现形式的多元化和形式的新颖，这些要求是传统设计方式无法达到的。然而，作为新兴技术，计算机辅助设计不仅可以弥补传统设计方式的弊端，还能对艺术作品进行进一步的创新，从而达到更好的设计效果。但由于计算机技术在我国的发展和应用情况还不是十分成熟，使其在教学应用的过程中还存在着一定的问题，所以，优化该项设计的应用方式对于提高艺术设计教学质量是十分必要的。
1计算机辅助设计的概念
所谓的计算机辅助设计，又称为CAD设计技术，其主要是依靠计算机设备的硬件和软件技术的支撑来帮助设计人员存储信息、设计仿真图像的一项辅助设计方式。并且，随着该项技术水平的不断提升，不仅使得其在全世界的应用范围不断拓展，还逐渐成为了艺术设计领域中的一门基础性的教学技术。视觉上的辅助技术主要包括色彩和图像构成设计，以及三维立体影响的设计等内容，该项辅助设计在艺术设计教学中的应用，有效地填补了传统手工绘图存在的弊端，使得艺术作品的视觉效果更加完美。
2计算机设计辅助教学的优缺点
2.1计算机设计的缺点
第一，过于依赖网络。网络技术的发展以及网络资源共享性等特点的存在，使得现代学生在学习时对于网络资源的依赖性逐渐增加。这一情况的存在，导致学生无法深刻地理解艺术设计专业的相关知识，只能够掌握一些较为肤浅的专业知识，造成学生艺术设计的专业水平无法得到有效的提升。
第二，过于重视计算机技术的教学。计算机设计技术在艺术设计教学过程中的广泛应用，使得学生的学习热情都放在了计算机上，其在进行作品创作的过程中应用的素材大部分也都来源于网络，这些素材虽然十分华丽，但是不能表现学生的个性，导致学生的设计水平逐渐下降。
第三，传统教学模式的束缚。传统教学过于重视理论知识的讲授和学生记忆能力的培养，忽视学生实践能力的培养，从而导致学生无法将理论知识和实践活动有效结合起来，造成教学效果受到较大影响。
2.2计算机设计的优点
第一，可以提升学生的创造能力。同传统手工绘制相比，计算机设计辅助技术具有强大的文字处理和着色能力，最大限度地拓展了学生自由发挥的空间，所以，该教学模式的应用，可以让学生尽情发挥想象力和创造力。
第二，便于掌握。学生在设计艺术作品的过程中应用计算机辅助设计，不仅能够省掉很多的绘图工具，而且绘图软件中大量的快捷操作方式提高了绘图的智能性和绘图的精准度，便于学生更好地掌握艺术设计这门技术，提高学生的学习兴趣。
第三，作品保存的便捷性。同传统手工绘制图不同的是，利用计算机设计绘制完成的图片可以被直接保存到计算机或者是外部设计中，并且，为了防止作品丢失，学生还可以进行备份保存，为学生制作和保存艺术作品提供了便利。
3计算机设计在艺术设计教学具体的辅助应用
3.1优化教学形式
从当前我国艺术院校和其他类型学校美术专业的艺术设计课程实际教学情况来看，部分学校的艺术设计教学模式不仅“四不像”，而且“不伦不类”，并不符合艺术设计这一专业的教学内容和教育目标的要求[1]。因此，在应用计算机设计技术进行辅助教学时，该专业的教师首先需要对课程教学的形式进行优化改进，将计算机辅助教学同传统手工绘制教学完美地结合起来，营造一个有序的教学环境。在优化教学形式的过程中，教师还需要改变原有的教学方法，不应该只是简单地讲授与计算机设计操作指令相关的知识，防止课程教学教条化。而是应该在利用计算机辅助设计的同时，穿插一些实际设计案例，通过对这些案例的分析和讲解来提高学生的动手操作能力，使得学生能够在理解的基础上记忆相关知识，提高学生的学习效率。
3.2课程安排的合理性
受学校自身性质和教学目标要求的影响，不同学校在艺术设计课程安排和教授的过程中也存在着一定的差异，所以，为了进一步提高计算机设计在艺术设计教学中的辅助作用，各个学校的教师应该加强沟通和交流，不断地相互学习，从而达到扬长避短、取长补短的效果。对此，教师首先需要对自己讲授艺术设计中的重点知识和内容进行有效的归纳和总结，尽可能地提高课程教学的标准化，避免课堂教学时间的浪费[2]。与此同时，教师需要规范计算机设计辅助教学课程的名称，按照其具体教学内容的不同，从基础上对计算机设计技术进行明确的分类，保证其名称的统一性，使得学生能够在看到名称时，就可以知道自己需要学习的内容。此外，教师需要保证授课课时的合理性，需要按照重要程度的不同对教学内容进行等级划分，并按照等级的不同适当安排授课课时，以便在帮助学生巩固知识的基础上，更好地学习和掌握重点和难点知识。
3.3准确定位计算机设计
虽然计算机设计在艺术设计教学过程中占据着重要位置，但无论是美术专业的教师还是学生，都不可过分夸大计算机设计的作用，需要明确其辅助地位的位置，在进行设计教学和操作的过程中，不能够利用计算机完成所有的设计工作。并且，在教学过程中，教师也不可以将讲解计算机设计相关知识作为课堂教学的重点，而要分清主次。学生需要明确自己应该学习的是艺术设计而不是计算机专业的知识[3]。此外，在练习过程中，学生只可以将计算机作为一种辅助的设计技术，不能够完全依赖网络资源，在设计作品的过程中需要加入自己的见解，以便更好地理解和运用本专业的知识，提高自己的专业水平。
3.4改革考核制度
就当前我国艺术设计教学情况来看，其存在的一个最大的弊端就是理论知识的教学内容和考核比例较多，有关实践知识的教学课时和考核内容相对较少。这一情况的存在，导致培养该专业学生综合能力和实践能力的目标无法实现。因此，在制定考核制度时，教师可以采用“平时成绩+理论考核成绩+时间能力考核”这种成绩考核制度。其中，平时成绩指的是学生在日常课堂教学过程中的表现以及平时练习作业完成的程度等；理论成绩指的是学生对于专业理论知识掌握的程度；实践成绩指的是学生在设计作品的过程中对于计算机设计这项辅助技术实际掌握的程度[4]。采用这种考核制度，不仅可以督促学生将学习到的理论知识和自身的实践操作能力结合起来，还能够让学生重视对日常课堂讲授的知识学习的认真度，帮助学生做好知识的积累，为其日后的学习奠定坚实的知识基础。
3.5加强师资队伍和硬件设施的建设
学校要想培养出专业知识和技能都比较高的学生，组建一支高水平的师资队伍是十分必要的。对此，学校管理者不仅需要招聘一些熟悉计算机设计软件和艺术专业知识的教师，还需要加强对现有教师队伍的教育培训，提高教师整体教学水平[5]。此外，学校领导者还需要加大在计算机设备方面的资金投入，保证硬件数量能够满足教学需要和学生的学习需要。
4结语
总而言之，伴随计算机技术在我国发展速度的提升以及应用领域的增加，使得由计算机技术衍生出的辅助技术在我国艺术设计教学，特别是课堂教学过程中的地位也随之不断提高。因此，美术教师在利用计算机技术辅助艺术设计教学时，首先需要明确该项技术的相关概念，找出其在课程教学过程中存在的缺陷和教学优势，以便为提高其应用效率、优化计算机技术的应用方式提供参考意见。对此，加强艺术设计教学过程中计算机技术辅助应用的程度，对于提高艺术设计课程教学质量、促进美术教学发展具有重要意义。
[参考文献]
[1]邱晨.环境艺术设计专业计算机辅助设计课程的教学创新[D].沈阳：沈阳师范大学，2014.
[2]谭开会.试论艺术设计教学中计算机辅助设计的应用[J].艺术科技，2015（6）:259.
[3]胡燏.计算机辅助设计在艺术设计教学中的应用[J].大舞台，2012（8）:227-228.
[4]赵红绘.计算机辅助设计在艺术设计教学中的应用研究[J].太原城市职业技术学院学报，2012（7）:46-48.
