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1CAID與CAD的區(qū)別
計算機輔助工業(yè)設計(CAID)是采用計算機進行設計的CAD的一種,特別是指能夠進行包含工業(yè)設計的系統(tǒng)。一般的CAD工具主要用來進行設計產(chǎn)品內(nèi)部零件,而CAID相對來說是進行一種整體性的設計。CAID系統(tǒng)中本身已包含了大量的已經(jīng)設計好的模型。
2計算機輔助工業(yè)設計技術計算機技術與工業(yè)設計的結合主要表現(xiàn)在計算機輔助造型技術、計算機輔助工業(yè)設計中的人機交互、智能技術和新型技術
2.1計算機輔助造型技術
計算機輔助造型技術是研究物體形狀的一種數(shù)學模型,即研究計算機環(huán)境下物體形狀的幾何表示、分析和綜合。計算機輔助造型技術經(jīng)過將近30年的發(fā)展,已經(jīng)逐步走向特征造型、變量化設計階段,而這一進步也使得實體模型逐步轉向產(chǎn)品模型。與此同時,對于產(chǎn)品模型生命周期中的信息共享以及各種數(shù)據(jù)之間的轉換的研究也逐漸被關注,并慢慢往這方面發(fā)展。對于計算機輔助造型的研究目前主要表現(xiàn)在造型的自由曲面的設計以及造型的草圖的設計等方面。產(chǎn)品自由曲面設計的研究是整個計算機輔助設計的一個重要的方面,該設計主要包括產(chǎn)品基本的表面設計、產(chǎn)品移動的特性和串通圖形。自由曲面的設計直接影響著人們的審美觀,設計完美的曲面應該具有流暢的線條和360度全方位的旋轉,給人一種賞心悅目的感覺。設計是為了適應設計師傳統(tǒng)的手繪設計而發(fā)展起來的。因為設計師不能將自己的設計思想轉變?yōu)橛嬎銠C可以理解的語言,所以傳統(tǒng)的計算機輔助設計不能和工業(yè)設計進行有效的結合。草圖設計的重點在于實現(xiàn)設計過程中的人機交互以及草圖的完善技術。
2.2計算機輔助工業(yè)設計中的人機交互
人機交互的主要任務在于實現(xiàn)人與計算機之間的信息交互。人機交互的發(fā)展歷史并不長,但是其所包含的內(nèi)容,像是人機交互界面,虛擬仿真技術等都在工業(yè)設計等領域得到了廣泛的應用。人機交互界面指的是人與計算機之間用于交互的操作界面。人機界面由傳統(tǒng)的DOC界面發(fā)展到現(xiàn)在的圖形用戶界面,未來人機交互界面將向著自然和諧的人機交互界面發(fā)展。虛擬仿真技術是指利用計算機軟硬件系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實的世界,設計是可以通過這個虛擬的世界通過人機交互完成產(chǎn)品的設計、驗收等工作。
2.3計算機輔助工業(yè)設計中的智能技術
智能技術一直是人類研究的熱點,智能手機、智能機器人等智能產(chǎn)品不斷被推出和改進。目前,智能計算機輔助設計已經(jīng)有了一定程度的進展。智能化系統(tǒng)能對設計過程提供很大的便利,特別是對于創(chuàng)造性思維和重復的人機交互,智能技術顯得尤為重要。在設計師進行創(chuàng)造性思維的設計時,需要將設計思路快速的轉化為草圖,而這個過程相當?shù)膹碗s,需要設計師頻繁的對計算機進行操作。如果計算機能夠根據(jù)設計師的想法自動的進行草圖的繪制,然后設計師再根據(jù)繪制的草圖不斷的進行調(diào)整和改進,這對于設計師來說將是一件非常高效的事情。
2.4計算機輔助設計中的新技術
目前,隨著對計算機技術與工業(yè)設計技術結合研究的進一步深入,虛擬現(xiàn)實、神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法等新技術以及并行設計、輔助設計等設計方法逐漸成為又一大熱點。虛擬現(xiàn)實就是利用計算機中的軟硬件虛擬現(xiàn)實中的環(huán)境,然后在虛擬的環(huán)境中進行各種工作,目前已經(jīng)得到了應用。神經(jīng)網(wǎng)絡是一種模仿動物的神經(jīng)網(wǎng)絡行為特征,進行分布式并行信息處理的算法數(shù)學模型。神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)較為復雜,他先將信息概念化并用計算機符號進行表示,然后利用計算機軟件進行推理和分析,形成計算機指令進而執(zhí)行。神經(jīng)網(wǎng)絡目前也被廣泛應用到工業(yè)設計過程中。遺傳算法是一種模擬自然進化過程進行最優(yōu)解的求解算法,這種算法相對來說操作簡單一些。
3結束語
綜上所述,計算機作為一種輔助的工具應用到工業(yè)設計中是切實可行的,并且其還有很大的發(fā)展空間。計算機的海量信息存儲和分析能力能夠幫助工業(yè)設計師獲得更堅強的知識后盾,并且計算機的空間表現(xiàn)能力可以幫設計者更準確的表達內(nèi)心的設計理念。
作者:于洪浩單位:英利能源(中國有限公司)