計算機輔助設計的優缺點與發展文章：計算機輔助設計的優點與挑戰及其發展趨勢1、計算機輔助設計的發展歷程計算機輔助設計的理念最早可追溯至1950年，但實際記錄始于1963年。當時，一套以計算機主機、顯示器、光電筆和鍵盤為工具的圖形畫線系統得以實現。這套系統引入了許多計算機繪圖的基本思想和技術，使得用戶能夠利用計算機繪制直線、復雜曲線以及簡單的標準部件。然而，最初它僅被簡單地用作圖板的替代品。到了70年代，CAD技術的特點主要是交互式二維繪圖和三維線框模型，利用解析幾何的方法定義相關圖素（如點、線、圓等）來繪制或顯示由直線和圓弧組成的圖形。這種初期的線框模型系統只能表達圖形的基本信息，無法實現計算機輔助工程分析（CAE）和計算機輔助制造（CAM）。隨著技術的發展，二維制圖逐漸過渡到三維建模，直至現在的智能CAD技術，將產品的構思、功能設計、結構分析、加工制造和數據管理集于一體。計算機輔助設計經歷了漫長的演變過程，如今已廣泛應用于設計與生產領域。2、CAD繪圖的優勢1.繪圖高效在教學過程中，我與學生交流時發現，大家都感慨過去手工繪制工程圖的艱辛。手工繪圖耗時費力，還需注意圖紙的整潔、線條的寬度和字體的美觀，令人疲憊不堪。而使用CAD軟件則完全沒有這些問題。粗細線條通過“特性”規范，一目了然。尺寸也非常精確，輸入多少就是多少，非常精準。在畫線連接時，CAD尺寸方面的優勢更為明顯，例如繪制圓與直線相切時，手工繪圖只能憑感覺，而CAD則可以精確捕捉切點，既快又準。尺寸標注同樣快捷方便，只要設計好標注格式，計算機就能按要求完成。插入文字也很便捷，在多行文本編輯器中輸入文字內容即可生成標準國標字。粗糙度、標題欄等可以制作成塊，隨意插入，無需逐個繪制，使用起來確實快速。2.數據管理便捷CAD軟件制作的圖形、圖像文件可以直接存儲在軟盤、硬盤上，資料的保管和調用非常方便。可以將設計項目刻錄成光盤，數據至少可以保存50年。3.三維建模實用性強機械設計師在設計時通常先構思后表達，由于腦海中構思出的產品形狀是三維的，因此直接建立反映產品真實幾何形狀的三維實體模型是理想的表達方式。這使機械設計師能夠專注于產品設計本身，而不是產品的圖形表示，符合機械設計師的創新意識。三維機械設計不僅可以準確描述對象的形狀、大小和位置等幾何特征，還可以賦予設計對象以顏色、紋理等多種信息，達到對設計對象幾何形狀的確切數學描述和工作狀態的物理模擬，從而更充分、準確、全面、真實地表達設計者的意圖。3、CAD技術的局限性盡管CAD三維軟件能夠創建三維模型，但有些單位僅將其作為效果圖使用，并未用于整體空間設計和受力分析，僅是將手工出圖轉變為計算機出圖。如果僅停留在這個階段，就失去了CAD輔助設計的作用。設計師往往關注設計的局部，CAD制圖對全局的把握有一定影響，可能導致整個零件機構、建筑物的比例、體量失控。CAD的精確性可能扼殺方案設計中需要的模糊性和隨機性，設計缺乏靈感。此外，CAD軟件功能的局限性以及設計師對軟件掌握的熟練程度，可能使得設計師好的靈感、創意無法通過CAD表達出來，設計師的思想、思路、靈感受到束縛。精通CAD技術的設計人員不足。大部分人員未受過專門訓練，對CAD功能的了解不夠。在科技迅速發展的今天，學習的步伐永遠追不上電腦、外設、CAD軟件的更新、升級步伐。其次，CAD對物質財力的浪費更為嚴重。一個機構要想實現微機制圖，其硬件設備如電腦、工作站、繪圖儀、復印機、掃描儀、數字化儀、數碼相機、可錄光驅、UPS等的投入巨大，軟件投資也居高不下，再加上操作系統軟件、常用辦公軟件，其花費驚人。4、CAD技術的發展趨勢隨著計算機性能的提高、網絡通訊的普及化、信息處理的智能化，CAD技術必將迎來超乎想象的變革。個人認為CAD技術可能有以下幾大發展趨勢：(1)隨著硬件在觸摸屏技術方面的飛速發展，未來三維CAD技術的發展將與硬件的發展緊密結合，將開發出更為靈活的設計軟件，通過指尖（或觸摸筆）在觸摸屏上的點擊、滑動等動作，可以方便地實現點、線面的設計，從而實現工程師對產品的設計。在該技術的支撐下，可以隨心所欲地按照自己的設計思路進行設計及修改。(2)借鑒游戲技術的發展，一方面使得所設計產品更為逼真（實時渲染技術），更加接近最終制造的產品；同時可以借鑒游戲操縱桿技術，實現更好的操作。