計算機輔助工業(yè)設(shè)計發(fā)展?fàn)顩r與趨勢

陳宇 肖博文

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的提高與科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，計算機的在各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并占據(jù)重要的位置，各個行業(yè)的發(fā)展都與計算機息息相關(guān)，工業(yè)設(shè)計亦是如此。近些年來，國內(nèi)外對工業(yè)設(shè)計的關(guān)注度呈現(xiàn)上升趨勢，人們對其要求也不斷提高，計算機技術(shù)的應(yīng)用，為其帶來突破性改變，保證了工業(yè)設(shè)計的科學(xué)性與專業(yè)性。當(dāng)代人們生活條件的提高，人們更加注重產(chǎn)品的創(chuàng)新性與環(huán)保性，不再僅僅滿足于產(chǎn)品的質(zhì)量，計算機硬件與軟件技術(shù)，對于研究工業(yè)設(shè)計的方法與理論的生產(chǎn)起到了巨大促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：計算機輔助；工業(yè)設(shè)計；發(fā)展?fàn)顩r

一、計算機輔助工業(yè)設(shè)計內(nèi)涵

（一）計算機輔助技術(shù)的內(nèi)涵

所謂計算機輔助技術(shù)，就是以工業(yè)設(shè)計作為前提基礎(chǔ)，在工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，進(jìn)行各種技術(shù)創(chuàng)新，屬于電子信息時代下的產(chǎn)物。與傳統(tǒng)的工業(yè)技術(shù)相比較，合理使用計算機輔助技術(shù)，不僅能夠?qū)I(yè)產(chǎn)品的外觀進(jìn)行改良，還能夠優(yōu)化其性能與操作形式。計算機服務(wù)工業(yè)設(shè)計屬于一項核心技術(shù)，其中包含眾多種類，人工智能技術(shù)、虛擬實現(xiàn)技術(shù)、模糊技術(shù)等。

（二）計算機輔助與創(chuàng)新設(shè)計

工業(yè)技術(shù)的發(fā)展的核心與關(guān)鍵就是技術(shù)創(chuàng)新，當(dāng)下的競爭更是只是經(jīng)濟的競爭，對工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新，不僅僅是外觀結(jié)構(gòu)，布局與材質(zhì)也應(yīng)進(jìn)行一定創(chuàng)新設(shè)計，只有這樣，才能夠在激烈的競爭當(dāng)中占據(jù)一席之地?？v觀當(dāng)前實際情況，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中，計算機輔助技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛引用，許多新型產(chǎn)品得到不錯的反響。

二、計算機輔助工業(yè)設(shè)計的應(yīng)用

（一）智能技術(shù)的應(yīng)用

智能技術(shù)在計算機一體化的運用過程中提供了相應(yīng)支持，在工業(yè)設(shè)計中，人工智能技術(shù)能夠充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維，通過介紹創(chuàng)造性思維、設(shè)計方法與創(chuàng)新設(shè)計，全面了解智能技術(shù)，在整個設(shè)計過程中經(jīng)其創(chuàng)造性過程充分凸顯出來，這就是所謂的設(shè)計，設(shè)計者將巧妙的構(gòu)思轉(zhuǎn)化為實際的構(gòu)成，屬于一項相對復(fù)雜的工藝。在實際的設(shè)計過程中，將計算機輔助技術(shù)作為前提基礎(chǔ)，詳細(xì)觀察各項事物的特點并進(jìn)行形象化的描述。在創(chuàng)新設(shè)計的過程中，設(shè)計者還應(yīng)擁有專業(yè)的能力與創(chuàng)新的思維，對各項新技術(shù)進(jìn)行不斷研究，將人工智能技術(shù)的潛在優(yōu)勢充分挖掘出來。

（二）高新技術(shù)的應(yīng)用

在計算機輔助工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域當(dāng)中，應(yīng)將新技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)有機相互結(jié)合，將遺傳算法、虛擬實現(xiàn)等流行的高新技術(shù)應(yīng)用其中。任何一種設(shè)計方式，都需要將虛擬現(xiàn)實作為基礎(chǔ)，敏捷設(shè)計與虛擬設(shè)計，在我國發(fā)展的較為成熟，同時獲得了相應(yīng)的發(fā)展，大部分設(shè)計系統(tǒng)的開發(fā)，都需要運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)。設(shè)計結(jié)構(gòu)與形狀的過程中使用虛擬技術(shù)，通過各種控制、現(xiàn)實等接口設(shè)備，借助計算機實現(xiàn)交互的三維環(huán)境。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域相對較為廣泛，無論是地質(zhì)災(zāi)害還是房地產(chǎn)銷售、城市規(guī)劃，都能夠得到廣泛應(yīng)用，協(xié)同相互結(jié)合進(jìn)行設(shè)計，從不同角度進(jìn)行觀察進(jìn)行深入了解，加強外形、功能等方面的聯(lián)系。

（三）造型技術(shù)的應(yīng)用

在計算機輔助造型設(shè)計當(dāng)中，草圖設(shè)計與自由曲面設(shè)計是最重要的設(shè)計研究，人們對產(chǎn)品最直觀的認(rèn)識就是產(chǎn)品造型，外觀造型會直接影響到今后的銷售份額。因此，提高造型設(shè)計，是設(shè)計者應(yīng)不斷最求的目標(biāo)，經(jīng)過前期的草圖設(shè)計，有效填補計算機輔助設(shè)計技術(shù)與工業(yè)設(shè)計之間的空缺，人機交互與草圖重建是這項技術(shù)的關(guān)鍵。在計算機輔助工業(yè)設(shè)計當(dāng)中，設(shè)計系統(tǒng)對設(shè)計者的手繪設(shè)計進(jìn)行模擬，對產(chǎn)品外邊進(jìn)行自由曲面設(shè)計就是自由曲面的設(shè)計。在進(jìn)行自由曲面設(shè)計時，移動特征、串通特征、基本表面這三部分，共同組成曲面特征，曲面特征的應(yīng)用屬于一項重要流程。

三、計算機輔助設(shè)計的發(fā)展趨勢

（一）實現(xiàn)人機間交流互動

將計算機輔助技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)加工過程中，實現(xiàn)人機交互的功能，但因國內(nèi)該項技術(shù)開發(fā)的較晚，缺乏豐富的經(jīng)驗水平，在交互過程中受人為因素的影響，計算機死機等情況頻繁發(fā)生，人為操作的流暢性因素受到影響，甚至在一定程度上減緩預(yù)期生產(chǎn)進(jìn)度，降低生產(chǎn)效率。因此，將VR技術(shù)引進(jìn)其中，對三維技術(shù)模型進(jìn)行升級，與傳統(tǒng)的人機交互形式結(jié)合提高交互效果。

（二）延長產(chǎn)品的生命周期

延長產(chǎn)品的使用壽命與周期，是提高工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量的核心理念，在對技術(shù)設(shè)計與研究的過程中，對產(chǎn)品的研制成本與技術(shù)類型進(jìn)行全面深入的探討，對于延長生命周期的技術(shù)進(jìn)行研究與創(chuàng)新，與相關(guān)領(lǐng)域的專家相互交流探討，總結(jié)經(jīng)驗結(jié)果。另外，積極促進(jìn)智能技術(shù)在計算機輔助工業(yè)設(shè)計發(fā)展過程中的應(yīng)用，無論是最初的產(chǎn)品設(shè)計方案，還是中期的產(chǎn)品制作，以及后期的評價，都應(yīng)以智能技術(shù)作為支撐，提高產(chǎn)品與技術(shù)的研發(fā)價值。

（三）工業(yè)產(chǎn)品的核心理念

在不同的發(fā)展領(lǐng)域當(dāng)中，工業(yè)流程也有所不同，對產(chǎn)品的設(shè)計與管理就是其核心，簡稱為產(chǎn)品的核心理念，對整個產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計的過程中，與該理念具有一致性。第一，工業(yè)設(shè)計與工程設(shè)計的核心，具有一致性，設(shè)計者應(yīng)充分考慮顧客的需求，將以人為本的理念貫徹落實到人機一體化的系統(tǒng)當(dāng)中，兩種設(shè)計理念有機相互結(jié)合，設(shè)計出最佳的工業(yè)產(chǎn)品。第二，加速工業(yè)產(chǎn)品市場的發(fā)展，設(shè)計者還應(yīng)落實綠色環(huán)保的科技理念，把算計輔助技術(shù)當(dāng)中運用綠色環(huán)保的科技理念，滿足設(shè)計需求與質(zhì)量的同時，凸顯出工業(yè)設(shè)計的價值。

（四）設(shè)計創(chuàng)新與設(shè)計方法

在今后的計算機輔助工業(yè)設(shè)計發(fā)展的過程中，設(shè)計者應(yīng)給予創(chuàng)新技術(shù)領(lǐng)域高度重視，選擇不同類型的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計方法，對其外觀與理念進(jìn)行總結(jié)，形成相關(guān)行業(yè)準(zhǔn)則，明確工業(yè)設(shè)計今后的發(fā)展方向。另外，為保證計算機輔助技術(shù)得到全面發(fā)展，還應(yīng)關(guān)注其更新方向，精確設(shè)計方法與原理，加速工業(yè)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型。

四、結(jié)語

綜上所述，為滿足人們的各項需求，在工業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)與設(shè)計過程中，應(yīng)合理借助計算機輔助工業(yè)設(shè)計的發(fā)展，以此提高產(chǎn)品的性能、外觀與操作，在產(chǎn)品設(shè)計過程中，將人工智能技術(shù)與高新技術(shù)合理運用到全流程當(dāng)中，提高產(chǎn)品的使用周期。另外，隨著人們對產(chǎn)品需求量的不斷提高，設(shè)計方法也層次不窮，通過計算機輔助技術(shù)提高產(chǎn)品的智能性與數(shù)字性，保證工業(yè)設(shè)計質(zhì)量的同時，促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展。

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作者簡介：

陳宇，出生年月：1995.08.30，性別：男，民族：漢籍貫（精確到市）：湖北省荊州市，學(xué)歷：本科，研究方向：工業(yè)設(shè)計.