計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀與前景

黃嘉樂

摘 要 科技在進(jìn)步，時(shí)代在發(fā)展。計(jì)算機(jī)的使用越來越廣泛，它與我們的生活息息相關(guān)，在人們的生活中占據(jù)很重要的地位。尤其是現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的相關(guān)技術(shù)在不斷完善和提升，使得計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都小有成就。文章結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用，并通過對(duì)其發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用進(jìn)行分析，希望可以為我國(guó)的計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)提供新的研究方向。

關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)；工業(yè)設(shè)計(jì)；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展前景

中圖分類號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2018）219-0116-02

隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的要求越來越高。計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)無疑為我國(guó)的制造業(yè)提供了巨大的發(fā)展空間，傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì)存在著很多不足之處，而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷提高，工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展要求也越來越高，開始朝著多元化、科學(xué)化、個(gè)性化的方向邁進(jìn)。為了更好的將計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合，我們有必要對(duì)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和前景進(jìn)行研究，這對(duì)我國(guó)工業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

1 計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)概述

進(jìn)入21世紀(jì)，互聯(lián)網(wǎng)的崛起和大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，使得計(jì)算機(jī)成為人們生活中必不可少的一部分，計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷改善也讓計(jì)算機(jī)在各行各業(yè)的發(fā)展中占據(jù)著重要的地位，計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)也在這一背景下快速興起。

計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)稱CAID，它是在信息技術(shù)的基礎(chǔ)上，依據(jù)數(shù)字化、可視化來進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的一種設(shè)計(jì)方式。計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)是指以計(jì)算機(jī)硬件，軟件，信息存儲(chǔ)，通信協(xié)議，外圍設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)作為技術(shù)手段，基于信息科學(xué)，包括信息離散化、掃描處理、傳輸、貯存的支持，集成和網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域的技術(shù)。

當(dāng)前，制造企業(yè)的發(fā)展越來越受到重視，工業(yè)設(shè)計(jì)的要求也越來越高，人們除了注重產(chǎn)品的實(shí)用性以外，美和環(huán)境也是大眾所需要的，所以許多的制造企業(yè)為了提升自身的價(jià)值，生產(chǎn)出符合大眾要求的產(chǎn)品，開始將計(jì)算機(jī)技術(shù)引入到工業(yè)設(shè)計(jì)中，合理地運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)出個(gè)性化、多樣化、趣味化的產(chǎn)品。

與此同時(shí)，工業(yè)設(shè)計(jì)在計(jì)算機(jī)技術(shù)的幫助下，大大提高了工作效率，同時(shí)也不失產(chǎn)品本身的獨(dú)特性和新穎性。

2 計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀(jì)50年代，計(jì)算機(jī)主要在科學(xué)計(jì)算，語言編程和圖形輸出設(shè)備等方面進(jìn)行應(yīng)用；20世紀(jì)60年代，美國(guó)麻省理工學(xué)院所研究的交互式圖形項(xiàng)目衍生出來了計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)。但是由于當(dāng)時(shí)的硬件成本太高，這一項(xiàng)目并沒有得到很好的實(shí)施；20世紀(jì)70年代，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)理論及計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)日趨成熟，并得到了廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)80年代，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)得到了迅速的發(fā)展；20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)日益完善，正在向集成化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的出現(xiàn)，在各行各業(yè)得到了快速的發(fā)展。

計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)是在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的基礎(chǔ)上出現(xiàn)的，利用工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)和現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合所形成的一項(xiàng)技術(shù)。計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)有很多年的歷史，在工業(yè)設(shè)計(jì)中，可以利用計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)把我們看到的實(shí)物以虛擬的形式在計(jì)算機(jī)上更加形象、生動(dòng)的表現(xiàn)出來。

計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)在工學(xué)、美學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等方面都有很大的貢獻(xiàn)。隨著計(jì)算機(jī)各項(xiàng)硬件設(shè)施水平的提高，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在處理圖像方面發(fā)揮了很大的作用，各大院校也開始開設(shè)有關(guān)于計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)方面的相關(guān)課程。將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到日常生活中，從而提高工作效率。

3 計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的迅速發(fā)展使工業(yè)設(shè)計(jì)得到了很大程度的改善。與傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì)模式相比，計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)無論是從設(shè)計(jì)方式上還是設(shè)計(jì)外觀上都有很大的優(yōu)勢(shì)。計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的出現(xiàn)對(duì)我們的生活還有工作都有很深的影響。但工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展也不僅僅是依靠計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)這一種模式，還有多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、優(yōu)化技術(shù)等其它的輔助技術(shù)，計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)可以結(jié)合設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)的各項(xiàng)技術(shù)。

例如計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)在五金組套工具中的應(yīng)用。五金組套工具在我們的生活中具有重要意義，我國(guó)組套工具的發(fā)展在世界上都有很重要的地位。但是傳統(tǒng)的組套工具在設(shè)計(jì)過程中消耗的時(shí)間較長(zhǎng)，程序復(fù)雜，設(shè)計(jì)精確度不高，而計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用，則提高了組套工具的設(shè)計(jì)精度和效率，很好地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)組套工具的不足。

現(xiàn)在計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用更加廣泛，在地質(zhì)災(zāi)害、建筑設(shè)計(jì)、電力水力、道路設(shè)計(jì)、文物修復(fù)等方面都得到了不同程度的應(yīng)用。

例如在機(jī)械構(gòu)造方面，應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)來構(gòu)圖，可以更直觀的看到預(yù)期效果；還有修復(fù)文物，計(jì)算機(jī)技術(shù)可以利用圖片或者圖像進(jìn)行虛擬的文物復(fù)原，通過碎片拼接、填充缺損等技術(shù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助文物復(fù)原；同時(shí)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害上做出了很大的貢獻(xiàn)，無論是在預(yù)測(cè)災(zāi)害的發(fā)生還是在災(zāi)害過后的修理問題上，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)都起到了一定的作用。相信在不久的將來，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)涉及的領(lǐng)域會(huì)越來越廣。

4 計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)

在科技快速發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)是促進(jìn)我國(guó)工業(yè)發(fā)展的一種強(qiáng)有力的手段。近年來，計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用到各個(gè)行業(yè)內(nèi)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的核心就是產(chǎn)品設(shè)計(jì)，而產(chǎn)品設(shè)計(jì)的理念要遵循以下幾個(gè)方面：產(chǎn)品設(shè)計(jì)的形式與性能要相互依存；設(shè)計(jì)產(chǎn)品最終目的要迎合市場(chǎng)，走向市場(chǎng)；產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)力求突出，產(chǎn)品的發(fā)展要跟隨時(shí)代潮流。

這些既是產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求遵守的理念，也是未來計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的主要發(fā)展方向。但是在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)發(fā)展的同時(shí)，也要改善一系列人機(jī)交互、生命周期、創(chuàng)新、技術(shù)發(fā)展上存在的問題，這樣更有利于計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展。

4.1 人機(jī)交互

計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)就是人和計(jì)算機(jī)共同作用的結(jié)果。在進(jìn)行工業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，要實(shí)現(xiàn)人和機(jī)器的完美結(jié)合，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行人機(jī)交互，并且不斷進(jìn)行改善以提高人機(jī)互交技術(shù)。近年來，人機(jī)交互的技術(shù)層出不窮，如語音識(shí)別、紅外線遙感等技術(shù)的出現(xiàn)都體現(xiàn)了人機(jī)交互的重要性，同時(shí)人機(jī)交互也大大地提高了工作效率。

4.2 生命周期、產(chǎn)品構(gòu)造并行

在進(jìn)行技術(shù)研究時(shí)，要考慮技術(shù)、產(chǎn)品制造與成本，并研究生命周期相關(guān)技術(shù)。在研究過程中，設(shè)計(jì)師應(yīng)該協(xié)調(diào)各個(gè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)技術(shù)。計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)可以引用計(jì)算機(jī)輔助造型技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)中的內(nèi)容進(jìn)行相互借鑒，使各技術(shù)相互協(xié)調(diào)。

4.3 人工智能

人工智能技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中是必不可少的，人工智能在工業(yè)設(shè)計(jì)中發(fā)揮著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，人工智能是通過人和計(jì)算機(jī)的相互配合來完成工作的一項(xiàng)技術(shù)。它要求設(shè)計(jì)者具有一定的開放性思維和創(chuàng)造性思維，設(shè)計(jì)者要將自己的想法通過計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)設(shè)計(jì)出來，將抽象的東西做成可以看得見、摸得著的實(shí)物。

4.4 發(fā)展與創(chuàng)新

計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)在各個(gè)方面取得了不錯(cuò)的成就，但隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)不管是在設(shè)計(jì)方式還是在設(shè)計(jì)過程上也要進(jìn)行發(fā)展與創(chuàng)新，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)作為工業(yè)設(shè)計(jì)中最強(qiáng)而有力的工具之一，它在某些方面還是有一定的局限性的。對(duì)于計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)來說，設(shè)計(jì)創(chuàng)新是必然要求，發(fā)展是最終目的。

5 結(jié)論

計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展是必然的。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，人們對(duì)產(chǎn)品的要求也越來越高，這就需要我們?cè)诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)方面進(jìn)行不斷地調(diào)整。在這個(gè)信息技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)無疑為我國(guó)各行各業(yè)的發(fā)展注入了新鮮血液，除了使產(chǎn)品在性能、效果上滿足大眾的需要以外，也進(jìn)一步的推進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)走向多元化、數(shù)字化，為當(dāng)前我國(guó)工業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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