计算机辅助工业设计的应用

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1CAID与CAD的区别

计算机辅助工业设计（CAID）是采用计算机进行设计的CAD的一种，特别是指能够进行包含工业设计的系统。一般的CAD工具主要用来进行设计产品内部零件，而CAID相对来说是进行一种整体性的设计。CAID系统中本身已包含了大量的已经设计好的模型。

2计算机辅助工业设计技术计算机技术与工业设计的结合主要表现在计算机辅助造型技术、计算机辅助工业设计中的人机交互、智能技术和新型技术

2.1计算机辅助造型技术

计算机辅助造型技术是研究物体形状的一种数学模型，即研究计算机环境下物体形状的几何表示、分析和综合。计算机辅助造型技术经过将近30年的发展，已经逐步走向特征造型、变量化设计阶段，而这一进步也使得实体模型逐步转向产品模型。与此同时，对于产品模型生命周期中的信息共享以及各种数据之间的转换的研究也逐渐被关注，并慢慢往这方面发展。对于计算机辅助造型的研究目前主要表现在造型的自由曲面的设计以及造型的草图的设计等方面。产品自由曲面设计的研究是整个计算机辅助设计的一个重要的方面，该设计主要包括产品基本的表面设计、产品移动的特性和串通图形。自由曲面的设计直接影响着人们的审美观，设计完美的曲面应该具有流畅的线条和360度全方位的旋转，给人一种赏心悦目的感觉。设计是为了适应设计师传统的手绘设计而发展起来的。因为设计师不能将自己的设计思想转变为计算机可以理解的语言，所以传统的计算机辅助设计不能和工业设计进行有效的结合。草图设计的重点在于实现设计过程中的人机交互以及草图的完善技术。

2.2计算机辅助工业设计中的人机交互

人机交互的主要任务在于实现人与计算机之间的信息交互。人机交互的发展历史并不长，但是其所包含的内容，像是人机交互界面，虚拟仿真技术等都在工业设计等领域得到了广泛的应用。人机交互界面指的是人与计算机之间用于交互的操作界面。人机界面由传统的DOC界面发展到现在的图形用户界面，未来人机交互界面将向着自然和谐的人机交互界面发展。虚拟仿真技术是指利用计算机软硬件系统虚拟现实的世界，设计是可以通过这个虚拟的世界通过人机交互完成产品的设计、验收等工作。

2.3计算机辅助工业设计中的智能技术

智能技术一直是人类研究的热点，智能手机、智能机器人等智能产品不断被推出和改进。目前，智能计算机辅助设计已经有了一定程度的进展。智能化系统能对设计过程提供很大的便利，特别是对于创造性思维和重复的人机交互，智能技术显得尤为重要。在设计师进行创造性思维的设计时，需要将设计思路快速的转化为草图，而这个过程相当的复杂，需要设计师频繁的对计算机进行操作。如果计算机能够根据设计师的想法自动的进行草图的绘制，然后设计师再根据绘制的草图不断的进行调整和改进，这对于设计师来说将是一件非常高效的事情。

2.4计算机辅助设计中的新技术

目前，随着对计算机技术与工业设计技术结合研究的进一步深入，虚拟现实、神经网络、遗传算法等新技术以及并行设计、辅助设计等设计方法逐渐成为又一大热点。虚拟现实就是利用计算机中的软硬件虚拟现实中的环境，然后在虚拟的环境中进行各种工作，目前已经得到了应用。神经网络是一种模仿动物的神经网络行为特征，进行分布式并行信息处理的算法数学模型。神经网络系统较为复杂，他先将信息概念化并用计算机符号进行表示，然后利用计算机软件进行推理和分析，形成计算机指令进而执行。神经网络目前也被广泛应用到工业设计过程中。遗传算法是一种模拟自然进化过程进行最优解的求解算法，这种算法相对来说操作简单一些。

3结束语

综上所述，计算机作为一种辅助的工具应用到工业设计中是切实可行的，并且其还有很大的发展空间。计算机的海量信息存储和分析能力能够帮助工业设计师获得更坚强的知识后盾，并且计算机的空间表现能力可以帮设计者更准确的表达内心的设计理念。

作者：于洪浩单位：英利能源（中国有限公司）