計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)課件

1、第一章 緒論第一節(jié) 計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)第二節(jié) CAID的歷史及特點第三節(jié) CAID的功能與應(yīng)用第1頁，共45頁。一、現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計（Industrial Design，ID）的定義是眾說紛紜，莫衷一是。1980年，國際工業(yè)設(shè)計協(xié)會理事會（ICSID）給ID下的定義是：“就批量生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品而言，憑借訓(xùn)練、技術(shù)知識、經(jīng)驗及視覺感受，而賦予材料、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、形態(tài)、色彩、表面加工、裝飾以新的品質(zhì)和規(guī)格，叫做工業(yè)設(shè)計。根據(jù)當(dāng)時的具體情況，工業(yè)設(shè)計師應(yīng)當(dāng)在上述工業(yè)產(chǎn)品的全部側(cè)面或其中幾個方面進(jìn)行工作，而且，當(dāng)需要工業(yè)設(shè)計師對包裝、宣傳、展示、市場開發(fā)等問題的解決付出自己的技術(shù)知識和經(jīng)驗以及

2、視覺評價能力時，這也屬于工業(yè)設(shè)計的范疇?！庇纱?，可以說工業(yè)設(shè)計就是科學(xué)與美學(xué)、技術(shù)與藝術(shù)等相互交叉、滲透、結(jié)合形成的以現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計為主要研究對象的一門新興交叉學(xué)科，是一種新型的設(shè)計觀與方法論。其基本矛盾是技術(shù)與藝術(shù)、美與用的關(guān)系問題。ID傳統(tǒng)范圍主要包括工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計、視覺傳遞設(shè)計和環(huán)境設(shè)計3方面，狹義的工業(yè)設(shè)計就是工業(yè)產(chǎn)品的造型設(shè)計。第一節(jié) 計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)下一頁返回第2頁，共45頁。在美與用的關(guān)系的對待上，工程設(shè)計與工業(yè)設(shè)計或藝術(shù)設(shè)計（工藝美術(shù)），乃至技術(shù)與藝術(shù)，長期勢不兩立，至今仍是“兩層皮”，明爭暗斗。近年來在激烈的市場競爭壓迫下，人們?yōu)閷ふ页雎?，逐漸提高了對ID、CI

3、AD的認(rèn)可度，但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。事實上，許多人（甚至設(shè)計專業(yè)人士）根本搞不清傳統(tǒng)手工設(shè)計、工程設(shè)計、工業(yè)設(shè)計、藝術(shù)設(shè)計、CAD與CAID有什么區(qū)別，不知道應(yīng)怎樣科學(xué)地應(yīng)用它們來促進(jìn)新產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計。這種現(xiàn)象在科技論文、學(xué)術(shù)言論及政策文獻(xiàn)中處處可見。這嚴(yán)重地制約了產(chǎn)品設(shè)計的進(jìn)步和制造業(yè)的良性發(fā)展。如何更新設(shè)計觀念，消除認(rèn)識誤區(qū)，是一項長期的艱巨任務(wù)。但新生技術(shù)是不可阻擋的，ID的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了工業(yè)范圍，還在向許多文化領(lǐng)域滲透，而且仍在發(fā)展變化之中。工業(yè)設(shè)計是歐洲工業(yè)革命的產(chǎn)物，迄今已有百余年的歷史，它孕育于英國，誕生于德國，成長于美國，二戰(zhàn)后發(fā)展到全世界，真正在中國推廣開來僅有30余年

4、的歷史，但它發(fā)展迅速，特別是工業(yè)設(shè)計教育，蓬勃發(fā)展；產(chǎn)品或項目的ID，CAID成果，層出不窮；學(xué)術(shù)論著，如雨后春筍；學(xué)術(shù)交流與合作，風(fēng)起云涌；第一節(jié) 計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)上一頁下一頁返回第3頁，共45頁?，F(xiàn)代產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計空前發(fā)展，CAID技術(shù)前景光明。ID，CAID與先進(jìn)制造技術(shù)如紅花綠葉，相輔相成，將會在制造業(yè)的大發(fā)展中獲得新生，“中國設(shè)計”如旭日東升。二、計算機(jī)輔助設(shè)計計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)（Computer Aided Design，CAD）是指利用計算機(jī)軟、硬件系統(tǒng)輔助工程技術(shù)人員對產(chǎn)品或工程進(jìn)行設(shè)計、分析、修改以及以交互式顯示或輸出結(jié)果的一種方法（手段），是一門多學(xué)科的綜合應(yīng)用技術(shù)。

5、該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、建筑、航空、航天、汽車、化工、冶金、環(huán)境工程等領(lǐng)域。目前產(chǎn)品設(shè)計的大多數(shù)工作都可用CAD來完成，但對諸如需求分析、可行性研究以及概念設(shè)計等仍需要人的創(chuàng)造性思維活動的前期設(shè)計來完成，用CAD技術(shù)就很難實現(xiàn)了，而CAID卻能輔助產(chǎn)品感性強(qiáng)的概念設(shè)計等工作。CAD技術(shù)的形成與發(fā)展已有50余年的歷史，1945年世界第一臺電子計算機(jī)問世，1959年美國麻省理工學(xué)院首先提出CAD概念，第一節(jié) 計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)上一頁下一頁返回第4頁，共45頁。1962年麻省理工學(xué)院首次提出“計算機(jī)圖形學(xué)”這個術(shù)語，并提出“交互技術(shù)”等為計算機(jī)圖形技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)70年代初，美國的

6、Applincon公司開發(fā)出第一個完整的CAD系統(tǒng)；70年代后期，CAD進(jìn)入實用化階段；80年代中期以后，CAD向標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、智能化方向發(fā)展，不但解決了2D圖形處理理論和3D圖形的3D旋轉(zhuǎn)、各種透視、消除隱線等問題，而且還在3D幾何造型、自由曲面等理論方面取得了重大突破；90年代以后，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)也由過去的單機(jī)或局部分布式聯(lián)網(wǎng)方式向基于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計發(fā)展，同時迅速發(fā)展的計算機(jī)技術(shù)也為CAD技術(shù)提供了強(qiáng)大的硬件支持環(huán)境。經(jīng)過幾十年的迅速發(fā)展，計算機(jī)已從只能繪圖發(fā)展到計算、繪圖、造型、仿真模擬、虛擬現(xiàn)實等，幾乎無所不能，達(dá)到了出神入化的高度。中國的CAD技術(shù)研究始于20世紀(jì)60年

7、代，80年代中國航空系統(tǒng)的高校和研究機(jī)構(gòu)率先進(jìn)行CAD技術(shù)研究與技術(shù)引進(jìn)，在全系統(tǒng)推廣應(yīng)用CAD系統(tǒng)。第一節(jié) 計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)上一頁下一頁返回第5頁，共45頁。迄今，中國已初步建成有一定市場規(guī)模的自主版CAD軟件產(chǎn)業(yè)，制定了一批本國CAD技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在產(chǎn)品和工程技術(shù)設(shè)計各個領(lǐng)域都廣泛采用了CAD技術(shù)。CAD技術(shù)正在由傳統(tǒng)技術(shù)向現(xiàn)代技術(shù)轉(zhuǎn)變。三、計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計同對許多新科技的認(rèn)識一樣，猶如瞎子摸象，人們從多層次、多角度對計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計給出了不同的定義，眾說紛紜，莫衷一是，但經(jīng)綜合分析可知，這些定義或注釋的基本含義是一致的。CAID，顧名思義，就是計算機(jī)及其系統(tǒng)集成相關(guān)高新科技，輔助產(chǎn)

8、品（工程）或服務(wù)工業(yè)設(shè)計的現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)，也就是計算機(jī)科學(xué)技術(shù)與工業(yè)設(shè)計科學(xué)技術(shù)相互交叉、滲透、結(jié)合形成的一門新興邊緣科學(xué)。簡言之，就是計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計的設(shè)計技術(shù)。CAID的技術(shù)原理是，將設(shè)計人員的最佳特性、創(chuàng)造性思維、經(jīng)驗知識、綜合判斷與決策能力、想象能力、審美能力與計算機(jī)系統(tǒng)強(qiáng)大的記憶、檢索信息能力、海量信息高速精確計算與處理能力、易修改設(shè)計、虛擬真實顯示、藝術(shù)渲染、一定的人工智能、第一節(jié) 計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)上一頁下一頁返回第6頁，共45頁。工作狀態(tài)穩(wěn)定且不會疲勞的特性相結(jié)合，從而提高設(shè)計速度和效率，大大縮短設(shè)計周期，保證設(shè)計質(zhì)量，降低設(shè)計成本，即在TQCSEP諸方面全面達(dá)到“產(chǎn)品”全

9、生命周期性能指標(biāo)、生產(chǎn)出使用戶完全滿意的用品。這里的“產(chǎn)品”（工程）是指各行業(yè)中一切需要設(shè)計的對象，如交通工具、機(jī)電產(chǎn)品、水電工程、土木工程、建筑及城市規(guī)劃、家具、服裝、化學(xué)藥品的分子結(jié)構(gòu)等，包括微觀電子到宏觀宇宙開發(fā)工程等。迄今，CAID正在發(fā)展變化之中，遠(yuǎn)未形成系統(tǒng)的理論方法體系。為了引導(dǎo)理論研究和實際應(yīng)用向縱深方向發(fā)展，只好給出一個初步的“定義”，拋磚引玉，僅供參考。隨著科技與藝術(shù)的發(fā)展，實踐研究的深入，自然會水到渠成，逐步形成更加科學(xué)及美學(xué)的定義，這是一個動態(tài)的發(fā)展過程。CAID與CAD密切相關(guān)，本是孿生姊妹，既有區(qū)別又有聯(lián)系。區(qū)別就在于它們的藝術(shù)屬性方面的差異，CAID是面向ID與藝

10、術(shù)設(shè)計的，而CAD則是面向工程與技術(shù)設(shè)計的。第一節(jié) 計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)上一頁下一頁返回第7頁，共45頁。產(chǎn)品或工程設(shè)計具有多種屬性和多重環(huán)節(jié)，因此，可對應(yīng)地選用不同的計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)來完成，或?qū)AID或CAD單獨(dú)或綜合集成應(yīng)用。比較而言，CAID代表著CAD發(fā)展的新方向，因此，抓住CAID的發(fā)展應(yīng)用，就會“綱舉目張”，帶動工程設(shè)計、工業(yè)設(shè)計、CAD技術(shù)的協(xié)同發(fā)展；促進(jìn)美與用、感性與理性、技術(shù)與藝術(shù)、工業(yè)設(shè)計與工程設(shè)計、CAID與CAD的交叉融會與結(jié)合統(tǒng)一，解決它們之間根深蒂固的“兩層皮”問題。 四、CAID過程模型將設(shè)計過程中可以用CAD技術(shù)完成的設(shè)計活動集合起來，就構(gòu)成了CAD過程，

11、如圖1-1所示。同理，將設(shè)計過程中能用CAID技術(shù)完成的活動集合起來，就構(gòu)成了CAID的過程，如圖1-2所示。比較分析CAID，CAD/CAM和圖1-3的傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計過程模型，不難看出它們之間的異同都是很大的。各具類特性，即各過程都具有自己的特殊的矛盾性。而對其特殊的矛盾的研究，就是對該過程對象的研究。第一節(jié) 計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)上一頁下一頁返回第8頁，共45頁。當(dāng)然，由于它們都屬于設(shè)計過程這一大“類”，所以也還有一致性的另一面。特別是早期的CAD只是“數(shù)值+計算”；而CAID則是“知識+推理”。兩者的主要區(qū)別是： 設(shè)計觀念不盡相同，CAID更側(cè)重人性化、情感性、綠色化和審美化設(shè)計，追求真正

12、的技術(shù)與藝術(shù)的合一，即“天人合一”； CAID要求系統(tǒng)平臺功能更高、更齊全、更先進(jìn)，特別是3D曲面造型、渲染及模擬功能； CAID要求設(shè)計師具備更高的技術(shù)美學(xué)素質(zhì)和對計算機(jī)更加嫻熟的操作技巧。所以說CAID要真正發(fā)揮主流作用，還有很長的路要走，但這只是時間的問題，而且勢在必行。第一節(jié) 計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)上一頁返回第9頁，共45頁。一、CAID發(fā)展歷程ID與CAD的聯(lián)姻，催生了CAID技術(shù)。CAID技術(shù)的發(fā)展史其實就是計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的歷史，也就是計算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計的歷史，一個科技史的分支。CAID以工業(yè)設(shè)計、計算機(jī)技術(shù)及CAD技術(shù)為基礎(chǔ)，并與各種計算機(jī)輔助技術(shù)，如CAD，CAM等協(xié)同發(fā)展。用

13、歷史溯源法來研究CAID技術(shù)，其根在文化。只是由于CAID技術(shù)受感性、藝術(shù)性、模糊性和難以量化的高難性制約，所以發(fā)展相對遲緩。同ID一樣，CAID的發(fā)生與發(fā)展依舊圍繞技術(shù)與藝術(shù)、美與用、形態(tài)與功能及裝飾問題的基本矛盾一直在運(yùn)動變化。面對設(shè)計業(yè)務(wù)的強(qiáng)大壓力，工業(yè)設(shè)計師們在尋找克服傳統(tǒng)設(shè)計方式缺陷的新方法，自然地，如何采用計算機(jī)技術(shù)便成了探索的大方向。早在20世紀(jì)60年代中期，Ivan Suthcrland博士就在福特公司向汽車設(shè)計師們指出，應(yīng)用CAD系統(tǒng)是工業(yè)設(shè)計的方向。從那以后，工業(yè)設(shè)計師們便不斷探索應(yīng)用CAD系統(tǒng)，1980年，首先將平面設(shè)計系統(tǒng)用于工業(yè)設(shè)計；1981年，出現(xiàn)的動態(tài)立體CAD系

14、統(tǒng)，已有了色彩等真實感描述功能；第二節(jié) CAID的歷史及特點下一頁返回第10頁，共45頁。Motorola公司于1985年在Silicon Graphics上運(yùn)行了Alias軟件系統(tǒng)；1988年世界設(shè)計大會指出，CAID是CAD與動畫技術(shù)的結(jié)合，預(yù)示了CAID時代的到來，至今不足20年。自90年代中期奔騰機(jī)出現(xiàn)以來，個人計算機(jī)迅速普及，各種軟件系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)與升級，加速了CAID技術(shù)的發(fā)展，推進(jìn)了工業(yè)設(shè)計的革命性變革。1991年西北工業(yè)大學(xué)就承擔(dān)了國家機(jī)械工業(yè)部設(shè)立的“NC機(jī)床CAID八五重點科技攻關(guān)項目”；1992年國內(nèi)率先招收CAID研究生；1995年“制造技術(shù)與機(jī)床”的第10期、第11期便

15、連載了陸長德的論文計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計（CAID）；1997年4月舉辦了國內(nèi)首次CAID學(xué)術(shù)研討會，臺灣學(xué)者張悟非作了CAID主題講座。自1998年開始，浙江大學(xué)及中國機(jī)械工程學(xué)會工業(yè)設(shè)計分會等單位每年聯(lián)合召開一次國際CAID&CACD學(xué)術(shù)年會。自“九五”以來，國家863計劃一直設(shè)有CAID重點研究項目，許多高等院校都開設(shè)了CAID課程，許多設(shè)計公司都采用CAID技術(shù)取代傳統(tǒng)設(shè)計法。這些重要事件標(biāo)志著中國真正進(jìn)入了CAID技術(shù)發(fā)展的新階段。第二節(jié) CAID的歷史及特點上一頁下一頁返回第11頁，共45頁。當(dāng)前，CAID硬件主要是工作站、蘋果機(jī)和PC 3大主流系統(tǒng)。PC系統(tǒng)不僅是自身軟件豐富，而且許

16、多工作站和蘋果機(jī)的軟件也紛紛向PC移植，加上網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)，PC市場空前繁榮。迄今，算得上CAID軟件系統(tǒng)的如Alias等都在工作站上運(yùn)行。雖然有了PC版，但因價格及機(jī)器性能的關(guān)系，導(dǎo)致許多PC用品只能組合應(yīng)用其他類似系統(tǒng)，如AutoCAD，3ds max，Pro/E，Rhino等3D軟件配合CorelDRAW，Photoshop等2D系統(tǒng)做設(shè)計。CAID技術(shù)教育，雖然許多院校都開設(shè)了課程教學(xué)，但受到經(jīng)濟(jì)條件的限制，還缺少專業(yè)級CAID軟件，只能沿用傳統(tǒng)教學(xué)機(jī)制，組合應(yīng)用功能類似的軟件系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)，這就嚴(yán)重地制約了CAID教育發(fā)展和CAID人才的培養(yǎng)，延緩了CAID技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用。二、

17、CAID技術(shù)現(xiàn)狀CAID技術(shù)出現(xiàn)僅20余年，尚處萌芽期，它隨母體ID和CAD技術(shù)的進(jìn)退而發(fā)展變化。第二節(jié) CAID的歷史及特點上一頁下一頁返回第12頁，共45頁。一方面，CAD技術(shù)空前發(fā)展，驚世駭俗，視覺仿真，達(dá)到以假亂真的程度，挑戰(zhàn)“眼見為實”的舊觀念。如雷諾等公司，設(shè)計新車時不做樣車，全用模擬仿真，真假難辨，從而加快了設(shè)計速度，節(jié)省了資金，效益巨大。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加速了計算機(jī)合作設(shè)計（CSCD），使世界性交流合作輕而易舉。虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)，帶來人機(jī)交互的新模式，用戶完全“沉浸”于數(shù)字化世界之中，體驗自我運(yùn)動，在數(shù)字世界中觀察、操作模型、感受（視、觸、聽等）物理反饋效果，亦真亦幻，真?zhèn)文?，?/p>

18、能化初見端倪。另一方面，這些技術(shù)水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計需求。不用說對工業(yè)設(shè)計遠(yuǎn)未達(dá)到所需的水平，就是對工程設(shè)計來說也還有許多瓶頸問題有待解決。當(dāng)前工業(yè)設(shè)計師使用的兩類軟件中，一類是集成的CAD系統(tǒng)，這種系統(tǒng)大多是面向機(jī)械工程設(shè)計而非工業(yè)設(shè)計，它們解決的是物物關(guān)系問題，而很少考慮人與環(huán)境的因素；另一類是可視化造型設(shè)計軟件，這類系統(tǒng)雖然具有強(qiáng)大的造型能力，但其本質(zhì)上仍與傳統(tǒng)紙和筆無多大區(qū)別。真正的CAID軟件絕非只要具備造型能力就可以，還應(yīng)具備創(chuàng)造性思維等功能。第二節(jié) CAID的歷史及特點上一頁下一頁返回第13頁，共45頁。當(dāng)然，隨著科技的進(jìn)步，計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，CAID系統(tǒng)將會由數(shù)個專家系統(tǒng)組成，

19、具備一定的自動化和智能化功能，覆蓋形態(tài)、色彩、人機(jī)、裝飾、評價、制造、裝配、管理、銷售、服務(wù)及消費(fèi)產(chǎn)品生命全過程，使設(shè)計、制造和使用一體化，更大限度地發(fā)揮設(shè)計師的創(chuàng)造力。做設(shè)計時，設(shè)計師只需要進(jìn)行簡單的操作，即可得到優(yōu)化方案，同時進(jìn)行人及環(huán)境需求的設(shè)計評價。通過人機(jī)交互，及時向設(shè)計師提出合理化建議或自動改進(jìn)設(shè)計，提高產(chǎn)品設(shè)計效率與設(shè)計質(zhì)量。但迄今為止，高技術(shù)低智能的計算機(jī)還缺少這種功能，智能化是CAID不懈追求的目標(biāo)。至今，智能CAID系統(tǒng)尚處于低級階段，還十分幼稚，并且有許多缺點亟待克服。 一般的軟件系統(tǒng)，又盲又聾，不知道自己在做什么，只具有輔助建模、制圖、計算和渲染能力，盲目地執(zhí)行指令，去

20、創(chuàng)造一個照片級真實設(shè)計效果而已。第二節(jié) CAID的歷史及特點上一頁下一頁返回第14頁，共45頁。 還不具備令人滿意的諸如輔助草圖繪制等技巧。計算機(jī)繪出的圖像總像機(jī)器人似的僵硬、不自然，不能作模糊識別，不能支持全過程設(shè)計。 因CAID系統(tǒng)制約因素多，內(nèi)容復(fù)雜，研制難度大，所以，發(fā)展遲緩。 系統(tǒng)功能越先進(jìn)，往往操作也越煩瑣，越難掌握，要求用戶有較高的專業(yè)水準(zhǔn)，令人望而卻步，制約了CAID系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。由國情所限，迄今為止，對CAID技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用皆處于低水平，制約了制造業(yè)的發(fā)展和國際競爭力的增長。設(shè)計實踐期盼著擁有智能型CAID軟件系統(tǒng)，因為它是CAID技術(shù)的核心。三、CAID技術(shù)特點CAID

21、技術(shù)，初出茅廬少人知，其特點多而奇，但囿于見聞，只能摘其要者羅列如下，啟迪研討，引導(dǎo)應(yīng)用。第二節(jié) CAID的歷史及特點上一頁下一頁返回第15頁，共45頁。（一）人性化人性化是指以人為本，全面考慮人的物質(zhì)和精神需求，按人情化、個性化和多樣化原則進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計的目的是人而不是產(chǎn)品。CAID技術(shù)執(zhí)行設(shè)計心理學(xué)、設(shè)計哲學(xué)、設(shè)計美學(xué)、仿生學(xué)、人機(jī)工程學(xué)和設(shè)計符號學(xué)等理論原則，使技術(shù)與藝術(shù)有機(jī)結(jié)合，具有人性化的設(shè)計功能和技巧，使所設(shè)計的產(chǎn)品或工程安全、衛(wèi)生和舒適。如美國波音777飛機(jī)就以人機(jī)工程學(xué)作為駕駛艙設(shè)計的尺度，使駕駛員更易觀察，負(fù)荷減輕，工作舒服。計算機(jī)軟件的人機(jī)界面設(shè)計就是工業(yè)設(shè)計新領(lǐng)域的典型案

22、例，界面設(shè)計中不但應(yīng)用了宜人學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)、符號學(xué)的知識，而且還借用了影視技巧，致使新式界面層出不窮，日新月異。許多CAID軟件系統(tǒng)都包含人機(jī)工程模塊，西北工業(yè)大學(xué)工業(yè)設(shè)計研究所自行開發(fā)的中華設(shè)計1號軟件就包含有人機(jī)工程設(shè)計及評價子系統(tǒng)。專用人機(jī)設(shè)計軟件系統(tǒng)也日益增多，均有市售，有力地支持著CAID的人性化設(shè)計。第二節(jié) CAID的歷史及特點上一頁下一頁返回第16頁，共45頁。（二）綠色化綠色化是CAID設(shè)計技術(shù)的特色之一。所謂綠色設(shè)計，就是以環(huán)境和保護(hù)環(huán)境為核心概念的設(shè)計方法。與綠色制造相對應(yīng)，設(shè)計也必須使人類自身的發(fā)展與自然界的發(fā)展和諧統(tǒng)一，這是人類社會經(jīng)過無數(shù)悲慘教訓(xùn)才得出的正確結(jié)論。從前

23、人類沒有正確的生態(tài)觀，無節(jié)度地向大自然索取，將地球破壞得千瘡百孔。綠色設(shè)計就是在生態(tài)哲學(xué)指導(dǎo)下，運(yùn)用生態(tài)思維，執(zhí)行人的需求，堅持環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展相統(tǒng)一的原則，使人機(jī)環(huán)境相統(tǒng)一，以實現(xiàn)“天人合一”，使人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展。應(yīng)用CAID技術(shù)設(shè)計綠色產(chǎn)品、綠色視覺傳達(dá)和綠色環(huán)境。在方案設(shè)計時期就考慮產(chǎn)品的整個生命周期無污染、資源低消耗、可拆卸、回收再生利用與環(huán)境相適應(yīng)，用虛擬仿真預(yù)驗全過程。完成綠色設(shè)計的歷史使命，既是CAID技術(shù)的已有優(yōu)勢，也是CAID技術(shù)長期發(fā)展的方向。第二節(jié) CAID的歷史及特點上一頁下一頁返回第17頁，共45頁。（三）數(shù)字化計算機(jī)是數(shù)字的機(jī)器。計算機(jī)產(chǎn)生的影像就是數(shù)字化的影像

24、，還有數(shù)字產(chǎn)品、環(huán)境、技術(shù)、藝術(shù)、娛樂和房屋等。計算機(jī)技術(shù)使設(shè)計從草圖、模型到生產(chǎn)全程數(shù)字化，基于數(shù)字化的虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）可使人借助數(shù)據(jù)手套與數(shù)字頭盔等和VR世界交互作用，完全“沉浸”于數(shù)字化世界之中。各種信息（如圖形、數(shù)據(jù)、知識、技能等）均以數(shù)字形式在網(wǎng)上傳遞，消費(fèi)電子、計算機(jī)、通信（3C）的一體化、數(shù)字化融合，已成為信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨向。數(shù)字科技、藝術(shù)和設(shè)計高度融合，產(chǎn)生了與CAID異曲同工的“數(shù)字化藝術(shù)與設(shè)計”新興交叉學(xué)科。20世紀(jì)90年代初，美國波音777的設(shè)計是100%的數(shù)字化設(shè)計，是在計算機(jī)屏幕上“預(yù)裝配”的第一架飛機(jī)，為以后的民航飛機(jī)設(shè)計，樹立了新標(biāo)準(zhǔn)，全面帶動了數(shù)字

25、化設(shè)計與制造的發(fā)展。數(shù)字化的CAID技術(shù)方興未艾，推動現(xiàn)代設(shè)計的數(shù)字化是大勢所趨。第二節(jié) CAID的歷史及特點上一頁下一頁返回第18頁，共45頁。但至今，數(shù)字化尚不能有效地支持創(chuàng)造性思維及審美創(chuàng)造，不能使人隨心所欲地繪制創(chuàng)新草圖，只能對概念設(shè)計作有限的輔助。（四）系統(tǒng)化CAID技術(shù)是一個典型的開放式的巨系統(tǒng)。 CAID是由硬件、軟件和人員構(gòu)成的人機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。軟件和硬件又各成系統(tǒng)。 CAID是由工業(yè)設(shè)計、計算機(jī)、工程設(shè)計相關(guān)科學(xué)知識組成的理論系統(tǒng)。 CAID技術(shù)是計算機(jī)輔助系統(tǒng)群體如CIMS等大系統(tǒng)、巨系統(tǒng)的分支系統(tǒng)。 CAID應(yīng)用的系統(tǒng)是由產(chǎn)品（工程）的原理、功能、結(jié)構(gòu)、材料、形態(tài)、色彩、人機(jī)

26、、裝飾、環(huán)境、評價、制造、銷售、服務(wù)、使用、再設(shè)計不斷循環(huán)往復(fù)的產(chǎn)品整個生命周期的生產(chǎn)銷售使用（消費(fèi)）的巨系統(tǒng)。第二節(jié) CAID的歷史及特點上一頁下一頁返回第19頁，共45頁。 CAID還有信息管理即設(shè)計管理系統(tǒng)，這是近年來新興起的研究熱點。從系統(tǒng)論觀點來說，系統(tǒng)猶如鏈條，哪一環(huán)出了問題，都會影響整個系統(tǒng)。系統(tǒng)又分為不同層次，大系統(tǒng)會包含許多子系統(tǒng)。（五）集成化CAID技術(shù)具有高度集成性，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。 工程設(shè)計、工業(yè)設(shè)計與計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)方法的集成。 設(shè)計師、工程師、用戶共同參與設(shè)計的人員及企業(yè)集成，設(shè)計需要團(tuán)隊合作。生產(chǎn)波音777飛機(jī)就組成238個設(shè)計制造綜合組同時工作。 同步

27、設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟、協(xié)同設(shè)計信息資源的集成。 設(shè)計、制造、銷售和服務(wù)過程的集成。第二節(jié) CAID的歷史及特點上一頁下一頁返回第20頁，共45頁。 感性與理性、物質(zhì)與精神、虛擬與真實、技術(shù)與藝術(shù)、國際與民族、傳統(tǒng)與創(chuàng)新各種科學(xué)理念的集成?？傊?，集成化主要指信息集成、過程集成和企業(yè)集成，包括數(shù)字建模、數(shù)據(jù)管理、過程協(xié)調(diào)和CAX工具等技術(shù)。 應(yīng)用軟件系統(tǒng)做設(shè)計也需要“集成”，只用一種軟件即可完成一項設(shè)計任務(wù)的情況很少，CAX工具等技術(shù)常常是要優(yōu)選幾種乃至多種軟件系統(tǒng)作集成應(yīng)用，如人們通常選用Rhino，3ds max，CorelDRAW，Photoshop一組系統(tǒng)來繪產(chǎn)品效果圖。而今一有了設(shè)計任務(wù)，人們

28、自然首先想到“上網(wǎng)！下載！”，這就是知識集成的新渠道。集合、綜合就是創(chuàng)造。雜交出優(yōu)種，集成化也是CAID技術(shù)新的生長點。（六）智能化智能化，既是CAID的特色，更是其發(fā)展的目標(biāo)。智能與知識密不可分，很難劃界。第二節(jié) CAID的歷史及特點上一頁下一頁返回第21頁，共45頁。簡言之，智能，即人工智能，主要是指機(jī)器（系統(tǒng)）模擬人類專家的創(chuàng)造性活動，既有邏輯思維的條理性，又有形象思維、感性思維的跳躍性。像人一樣進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思、審美和決策，取代或延伸部分人的部分腦力活動，同時收集、存儲、處理、完善、共享、繼承和發(fā)展人類專家的智能。終極達(dá)到所想即所得，這是人類謀求自身解放的理想化追求之一，于是

29、就創(chuàng)造出人工智能理論方法和智能技術(shù)、智能制造、智能機(jī)器、智能計算機(jī)、智能軟件系統(tǒng)等，自然也就出現(xiàn)了智能化CAID（ICAID）系統(tǒng)。ICAID系統(tǒng)就是集成專家的經(jīng)驗、知識來設(shè)計，依托能夠解決問題的強(qiáng)大知識庫，具有選擇知識、協(xié)調(diào)工程、設(shè)計與圖形數(shù)據(jù)庫的能力，實質(zhì)上是一種“知識+推理”的程序。這里的知識，可以是不完全的、模糊的，用模糊推理或多次評價，不斷修正結(jié)果，從而得到符合實際的優(yōu)化方案，而且還有自學(xué)習(xí)的模塊。在計算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展之后，當(dāng)“深蘭”計算機(jī)一舉打敗世界頂尖級象棋大師斯帕羅夫之后，特別是在“克隆人”出現(xiàn)之后，人們憂心忡忡，自然又提出了人與工具關(guān)系的問題：第二節(jié) CAID的歷史及特點上一

30、頁下一頁返回第22頁，共45頁。第23頁，共45頁。人類創(chuàng)造的工具能完全控制人類嗎？回答是否定的。科學(xué)發(fā)展觀告訴人們，人類智慧的發(fā)展也是無限的，計算機(jī)永遠(yuǎn)無法模擬人類最高層的智能行為，更不用說超越了。人們不必杞人憂天，不必?fù)?dān)心機(jī)器工具會統(tǒng)治人類。（七）高質(zhì)化CAID技術(shù)主要特點就是能使設(shè)計對象（產(chǎn)品、工程）最優(yōu)化和高質(zhì)量。一般CAD/CAM系統(tǒng)是面對工程設(shè)計，只解決物與物的關(guān)系問題，基于工程數(shù)據(jù)庫，用于繪圖、計算和分析。而CAID重點在于解決人與物的關(guān)系問題，基于知識庫，用于產(chǎn)品的創(chuàng)新構(gòu)思、概念設(shè)計，按照人機(jī)環(huán)境和諧統(tǒng)一，技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合的原則創(chuàng)造產(chǎn)品新形象，即是創(chuàng)造技術(shù)藝術(shù)品。優(yōu)秀的軟件系統(tǒng)

31、如Alias就基本具備了這種功能。利用CAID技術(shù)作設(shè)計，人與計算機(jī)分工合作，大量的繪圖、計算分析等簡單重復(fù)性工作由計算機(jī)來完成，設(shè)計師則集中精力于構(gòu)思創(chuàng)意，進(jìn)行真正的創(chuàng)造性工作，確保設(shè)計的高質(zhì)量。第二節(jié) CAID的歷史及特點上一頁下一頁返回第24頁，共45頁。計算機(jī)已具備較完善的生成、編輯、儲存、合成、粘貼、變形、修改等功能，在虛擬環(huán)境中還可身臨其境預(yù)覽、觀察、體驗產(chǎn)品生命全過程；利用記錄、儲存功能實時修改優(yōu)化新方案。美國波音777飛機(jī)優(yōu)秀的無紙化設(shè)計在1992年和1993年連續(xù)獲得美國工業(yè)設(shè)計優(yōu)秀獎。利用網(wǎng)絡(luò)化，動態(tài)聯(lián)盟，異地協(xié)同設(shè)計，則可全球知識共享，無墻設(shè)計，無紙設(shè)計，提高一次設(shè)計成功

32、率；如果有美術(shù)功底，操作嫻熟，則可利用軟件設(shè)置特殊工具，亦可創(chuàng)造出如裝飾畫等藝術(shù)作品?？傊?，掌握了CAID技術(shù)就如同手握“金箍棒”，可以“無中生有”，以假亂真，出神入化，創(chuàng)造神奇。 （八）高效化CAID技術(shù)可使設(shè)計工作高效化。比爾蓋茨在擁抱未來一書中談到莫爾定律揭示，每一年半計算機(jī)的速度和容量就提高一倍。今天用一小時繪制的一幅圖，15年后只需3.5s即可完成；傳統(tǒng)設(shè)計中上百個設(shè)計步驟才能完成的設(shè)計任務(wù)，用計算機(jī)輔助設(shè)計只需按一下按鈕就可完成。第二節(jié) CAID的歷史及特點上一頁下一頁返回第25頁，共45頁。美國生產(chǎn)的波音777飛機(jī)，應(yīng)用全數(shù)字化技術(shù)，無紙化設(shè)計，只用了4.5年就完成了原來波音75

33、7、波音767飛機(jī)用10年才完成的任務(wù)。用CAID做設(shè)計，在虛擬環(huán)境下，可以實時預(yù)覽產(chǎn)品從草圖到裝配全過程的形象，也可利用RP技術(shù)迅速制造出模型或樣品。還可省去效果圖繪制、實物模型制作乃至樣機(jī)的制造，大大提高了設(shè)計速率，縮短了設(shè)計周期。特別是網(wǎng)絡(luò)化以后，可以通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟，實施異地協(xié)同并行設(shè)計，信息資源共享。利用虛擬設(shè)計系統(tǒng)可比一般系統(tǒng)提高設(shè)計效率510倍。真正實現(xiàn)多、快、好、省的設(shè)計目標(biāo)，這是傳統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)所無法比擬的。有關(guān)資料統(tǒng)計，應(yīng)用計算機(jī)使設(shè)計周期縮短65%80%，工藝設(shè)計周期縮短80%90%，效率平均提高220倍。（九）網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化是CAID技術(shù)又一特點。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化就是用通信線路和通信

34、設(shè)備將分散在不同地點的多臺計算機(jī)，按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接起來，第二節(jié) CAID的歷史及特點上一頁下一頁返回第26頁，共45頁。這些計算機(jī)按網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通信，實現(xiàn)資源共享。在古代，“秀才不出門，便知天下事”自然是一種空想，而今有了設(shè)計任務(wù)，首先想到“上網(wǎng)查詢”，網(wǎng)絡(luò)打破了時空限制把世界連成一個地球村。開機(jī)上網(wǎng)，瞬間可知天下事。伴隨網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟，虛擬企業(yè)，出現(xiàn)了無墻設(shè)計室。通過網(wǎng)絡(luò)將不同地點的智力資源和生產(chǎn)設(shè)備資源組合起來，共享知識資源，協(xié)同設(shè)計一個項目，交流方案設(shè)想，思想感情碰撞，互相啟發(fā)，激發(fā)靈感。把整個設(shè)計項目的策劃、設(shè)計、工藝、施工、預(yù)算、營銷和管理售后服務(wù)全面地集成到一個虛擬互動設(shè)計制造體系中，極大

35、地提高了設(shè)計質(zhì)量、設(shè)計效率，縮短了設(shè)計周期。而今許多國家的設(shè)計中心都結(jié)成廣域網(wǎng)，共同做設(shè)計。一個設(shè)計師只要能上網(wǎng)，不管在飛機(jī)上，還是在家庭中，隨時隨地皆可做設(shè)計。設(shè)計單位或設(shè)計師個人可以集中精力發(fā)展自己的專業(yè)技術(shù)的強(qiáng)項，通過網(wǎng)絡(luò)，交流合作，利用CAID異地協(xié)同設(shè)計，強(qiáng)強(qiáng)合作，優(yōu)勢互補(bǔ)，通吃共贏。這無疑就是設(shè)計技術(shù)的全球化。總之，CAID技術(shù)，是現(xiàn)代科技海洋中一朵閃光的浪花，它既有現(xiàn)代科技的共性，又有自身的特點，是共性與特性的統(tǒng)一體。第二節(jié) CAID的歷史及特點上一頁返回第27頁，共45頁。一、CAID的功能技術(shù)功能是指技術(shù)的功用、效用、作用和用途等。雜交出優(yōu)種，由ID和CAD等科技交叉綜合構(gòu)成

36、的前沿技術(shù)CAID既具有ID和CAD的基本功能，又具有自身的一些獨(dú)特功能，故更能貫徹“實用、經(jīng)濟(jì)、美觀和創(chuàng)新”設(shè)計總則，創(chuàng)設(shè)出真正高質(zhì)量的技術(shù)藝術(shù)品，即美與用相統(tǒng)一的人造物品。由CAID的多重屬性決定了它的多種功能。嚴(yán)格地說，所謂CAID功能應(yīng)是CAID的軟、硬件系統(tǒng)功能，但有時卻僅指軟件系統(tǒng)功能。這里僅從文化大視野提綱挈領(lǐng)地論述其幾個主要功能，相關(guān)內(nèi)容在有關(guān)章節(jié)還有詳述。（一）實用功能實用功能又叫技術(shù)功能或物質(zhì)功能。技術(shù)與藝術(shù)合一的CAID技術(shù)，易學(xué)好用，用途廣泛，無所不能，能在更高的審美水平上完成產(chǎn)品、工程或服務(wù)等。從需求分析、構(gòu)思創(chuàng)意、方案設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、設(shè)計評價到后期處理全過程的創(chuàng)新設(shè)

37、計，第三節(jié) CAID的功能與應(yīng)用下一頁返回第28頁，共45頁。第29頁，共45頁。能使設(shè)計對象真正達(dá)到形優(yōu)、色美和質(zhì)佳，實用又美觀，解決了傳統(tǒng)設(shè)計用與美的“兩層皮”問題。相比而言，CAID技術(shù)方便實用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)先于CAD技術(shù)等。（二）經(jīng)濟(jì)功能CAID是迄今為止最先進(jìn)的設(shè)計技術(shù)，突出表現(xiàn)在構(gòu)思創(chuàng)意、品牌設(shè)計、增加附加價值、創(chuàng)建自主知識產(chǎn)權(quán)上。應(yīng)用CAID技術(shù)能提高設(shè)計效率、縮短設(shè)計周期，通過數(shù)字化、綠色化和網(wǎng)絡(luò)化多種先進(jìn)方法改善設(shè)計質(zhì)量，加速新產(chǎn)品的研發(fā)，樹立企業(yè)形象，增強(qiáng)企業(yè)核心競爭力，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)及社會效益。（三）審美功能審美功能是指用CAID技術(shù)所設(shè)計的東西具有使人滿意的審美價值，能成為美

38、的技術(shù)藝術(shù)品。而今能使現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品成為技術(shù)藝術(shù)品的先進(jìn)設(shè)計技術(shù)莫過于CAID技術(shù)了，用CAID技術(shù)能設(shè)計出美與用合一的產(chǎn)品、工程或服務(wù)系統(tǒng)、景觀環(huán)境和視覺傳達(dá)物等。第三節(jié) CAID的功能與應(yīng)用上一頁下一頁返回第30頁，共45頁。這需要有審美與造美素質(zhì)的設(shè)計師，高檔硬或軟環(huán)境配置，由懂美的人員決策管理。由有審美素質(zhì)的人，用具有審美功能的技術(shù)，在審美的環(huán)境中設(shè)計美的對象，形成人與機(jī)（CAID技術(shù)）交互的系統(tǒng)工程。始終貫穿審美追求，一個點、一條線都要講究藝術(shù)化、人性化，創(chuàng)造第二自然。比如應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR），人能身臨其境，體驗立體空間的真實感覺，真假難辨。（四）創(chuàng)新功能創(chuàng)新是CAID技術(shù)的本質(zhì)屬

39、性之一，它集成了相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新功能，用創(chuàng)新觀念、理論和方法主導(dǎo)設(shè)計。CAID承擔(dān)了設(shè)計中簡單重復(fù)的勞動，而將設(shè)計師從煩瑣的體力勞動中解放出來，以集中思考創(chuàng)新問題，構(gòu)思創(chuàng)新設(shè)計方案，決策控制創(chuàng)新設(shè)計過程，實現(xiàn)設(shè)計的審美化、智能化和最優(yōu)化。通過設(shè)計加速發(fā)明創(chuàng)造，建立自主知識產(chǎn)權(quán)，即新產(chǎn)品、工程、服務(wù)系統(tǒng)和生活環(huán)境，創(chuàng)造人類新文化。第三節(jié) CAID的功能與應(yīng)用上一頁下一頁返回第31頁，共45頁。（五）美育功能美育功能就是培養(yǎng)人的正確審美觀點、情操和表達(dá)美、創(chuàng)造美的能力。CAID過程是一個人機(jī)互化過程，所有參與者都受著美的熏陶，凈化著人們的靈魂；同時又在創(chuàng)造即設(shè)計著新的美的人造物（事）。美的設(shè)計成果產(chǎn)

40、品、工程、服務(wù)，第二文化構(gòu)成人類生活、生存的文化環(huán)境，這是人類最基本、最普遍、最廣泛的審美形式、審美對象。它們像雨露和陽光、空氣一樣對生活在其中的人們，時時刻刻進(jìn)行著潛移默化的教化、陶冶和升華，培育著人的美感，美化著人類社會。（六）管理功能所謂管理即是對有關(guān)事物的動態(tài)協(xié)調(diào)活動。與傳統(tǒng)設(shè)計不同，CAID需要科學(xué)管理，同時它又是最先進(jìn)的管理工具，本書提供的以流程為主線的設(shè)計過程即是有效的設(shè)計管理模式。它同樣遵循5W1H管理法，即要回答：用何功能？為何用？何時？何地？何人？用何種手段實現(xiàn)？應(yīng)用CAID技術(shù)牽一發(fā)而動全身，涉及各方各面，皆需協(xié)調(diào)管理。第三節(jié) CAID的功能與應(yīng)用上一頁下一頁返回第32頁

41、，共45頁。 設(shè)計管理理念； 組織機(jī)構(gòu)； 設(shè)計師（團(tuán)隊）； 設(shè)計項目； 相關(guān)部門、單位； 設(shè)計過程控制； 設(shè)計戰(zhàn)略決策等。用CAID技術(shù)的管理功能能使設(shè)計系統(tǒng)有序、連續(xù)進(jìn)行，克服傳統(tǒng)設(shè)計的一盤散沙、雜亂無章、資源浪費(fèi)等痼疾，以人的需求為“尺度”，真正做到：人機(jī)環(huán)境一體化、人性化和最優(yōu)化，達(dá)到真、善與美的合一。不會再出現(xiàn)“一次性”白色污染類的設(shè)計。目前用CAID技術(shù)還不可能一勞永逸，到達(dá)彼岸，但比傳統(tǒng)設(shè)計大大進(jìn)步了，如荷蘭飛利浦公司的成功的設(shè)計管理模式就值得借鑒。CAID系統(tǒng)主要由軟件、硬件和人員組成。在硬件方面，除要求如主頻等的配置越高越好外，其余硬件按常規(guī)配置即可。操作系統(tǒng)最好用穩(wěn)定性較好的

42、Windows XP。CAID軟件系統(tǒng)的主要功能如下所述，可按第三章提供的導(dǎo)則和流程優(yōu)選巧用。（1）基于約束的實體造型，3D曲面建模，自由曲面造型。（2）場景燈光、材質(zhì)編輯、調(diào)整、渲染、動畫、影像處理。第三節(jié) CAID的功能與應(yīng)用上一頁下一頁返回第33頁，共45頁。（3）文字、色彩、標(biāo)志等裝飾物貼圖。（4）3D實體建模，計算產(chǎn)品體積、面積和重量等。（5）自動優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、材料和工藝，完成向CAD/CAM的轉(zhuǎn)化。（6）參數(shù)化操作，無論修改任何尺寸，工程圖、裝配圖都會作相應(yīng)變化。（7）由3D模型生成2D工程圖，自動標(biāo)注尺寸。（8）模擬仿真，在屏幕上邊設(shè)計、邊修改、邊驗算，進(jìn)行產(chǎn)品的功能、運(yùn)動和裝配

43、模擬檢驗。多方案優(yōu)選特別是虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR），設(shè)計早期在“真實”的人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)中，仿真設(shè)計、制造與裝配全過程，及時校驗、評價、修改、減少盲目，確保設(shè)計目標(biāo)最佳化。（9）人體動畫制作，人體模型用于人機(jī)關(guān)系分析評價。（10）影像處理、影視數(shù)字合成、非線性編輯以及網(wǎng)頁制作等。第三節(jié) CAID的功能與應(yīng)用上一頁下一頁返回第34頁，共45頁。迄今已有的許多CAD系統(tǒng)，乃至所謂CAID系統(tǒng)的功能只停留在“設(shè)計表達(dá)”上，還存在許多制約，基本上只是一個在設(shè)計方案基本定型之后的概念化（草圖化）繪圖工具，并非真正意義上的輔助工業(yè)設(shè)計工具，缺少智能，所以如何利用CAD技術(shù)研制出真正符合上述諸種功能乃至更先進(jìn)功能的

44、CAID系統(tǒng)，支持從需求分析到求得設(shè)計方案最優(yōu)解的全過程，才符合CAID技術(shù)功能的發(fā)展方向。因此今后CAID主要研究內(nèi)容應(yīng)是： CAID方法學(xué)； 產(chǎn)品信息模型及基于此模型的CAID求解方法； CAID軟件系統(tǒng)的研制。西北工業(yè)大學(xué)堅持研發(fā)中華設(shè)計1號軟件系統(tǒng)就是一種有益的探索?？傊瑧?yīng)用CAID技術(shù)有利于將傳統(tǒng)單一的工程設(shè)計變?yōu)榧夹g(shù)與藝術(shù)合一的現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計，全面提高美學(xué)質(zhì)量，美化人類生活環(huán)境。隨著科技的進(jìn)步，設(shè)計的發(fā)展，CAID技術(shù)會逐漸被世人所認(rèn)識重視應(yīng)用發(fā)展，發(fā)揮戰(zhàn)略作用，開辟出一條有中國特色的工業(yè)設(shè)計道路。崛起中的中國制造業(yè)，呼喚著“中國設(shè)計”的早日來臨。第三節(jié) CAID的功能與應(yīng)用上一頁

45、下一頁返回第35頁，共45頁。二、CAID的應(yīng)用常言道，工欲善其事，必先利其器，“事”即設(shè)計；“器”即工具、技術(shù)或方法，如CAID技術(shù)等。只有應(yīng)用先進(jìn)的CAID技術(shù)才能做好設(shè)計，而對“方法”則是運(yùn)用之妙存乎一心，只有用好方法，才能出奇制勝。設(shè)計師（用者）對CAID技術(shù)不但要好用、愛用、樂用而且要“妙”用，只有在CAID技術(shù)的硬件、軟件和人（用者）三位一體，組合成最大合力時，才能盡展CAID技術(shù)的威力，事半而功倍，否則只會徒勞乃至失敗。故本書在推介CAID技術(shù)的同時還簡介其用法，引導(dǎo)讀者學(xué)好用好CAID技術(shù)。ID及CAID的傳統(tǒng)應(yīng)用范圍是產(chǎn)品設(shè)計、視覺傳達(dá)（平面）設(shè)計和環(huán)境藝術(shù)設(shè)計。但實踐卻早已

46、打破這一傳統(tǒng)劃界，CAID及ID已被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的設(shè)計，新的領(lǐng)域在應(yīng)用圖中皆以“其他”指代，如農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、商貿(mào)、金融以及未知行業(yè)等。但CAID技術(shù)同ID一樣主要面向永不落的太陽工業(yè)制造業(yè)，為產(chǎn)品、工程和服務(wù)設(shè)計服務(wù)。其具體用法如圖1-4所示，它的流程同全書內(nèi)容的邏輯結(jié)構(gòu)、論述順序及設(shè)計實例的操作流程相對應(yīng)，不妨稱其為應(yīng)用路線圖。第三節(jié) CAID的功能與應(yīng)用上一頁下一頁返回第36頁，共45頁。已有研究說，注重“流程”的設(shè)計方式受到大多數(shù)公司的推崇，對流程的管理和控制是企業(yè)成功的關(guān)鍵，設(shè)計“流程”就是一條有形或無形的“線”，猶如軌道或航線能確保連續(xù)性的繼承和飛躍性的創(chuàng)新，但對設(shè)計人員的要求更高了