CAD：計算機輔助設計

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介紹

計算機輔助設計 (CAD) 是指利用計算機（或工作站）建立、修改、分析或最佳化設計的過程，也指利用計算機輔助工程和設計，涵蓋眾多行業和專案的廣泛應用。計算機輔助幾何設計 (CAGD) 是一個類似的過程。CAD 的目標是提高生產力，增強設計質量和細節程度，以及最佳化和簡化設計師的工作流程並改進文件。

計算機輔助設計的型別

二維 CAD (2D CAD)

第一批 CAD 軟體誕生於 20 世紀 70 年代初期，被稱為 2D CAD。隨著 3D CAD 軟體等越來越複雜的工具的出現，其聲譽日益增長。專業的繪圖員現在可以使用 2D 工具來進行深入的細節分析，以提供全面的藍圖。

三維 CAD (3D CAD)

在計算機螢幕上顯示圖形的能力以及計算機的處理能力，使得 3D CAD 成為越來越流行的設計工具。可以生成這些三維模型，以提供逼真的視覺效果，用於廣告和銷售材料。一些最新的發展包括增強的反向工程能力、增材製造和生成式設計。

CAD 如何運作？

標準 CAD 系統的執行需要在您的計算機上安裝 CAD 軟體包，有時還需要安裝顯示卡。圖形核心是 CAD 軟體應用程式的核心。GUI 是 CAD 軟體的另一個關鍵組成部分。GUI 用於顯示 CAD 幾何圖形並收集使用者輸入。滑鼠和鍵盤是最常見的輸入裝置，但其他不太常見的裝置，如軌跡球和數字化儀，有時也會用到。GUI 將輸入裝置的輸入以適當的格式傳遞給圖形核心。圖形核心建立幾何實體，並指示顯示卡透過 GUI 顯示它們。這是 CAD 系統執行方式的最基本描述。

CAD 系統的組成部分

典型的 CAD 系統由硬體和軟體兩部分組成。

CAD 的硬體元件

硬體元件包括計算機和輸入輸出裝置。通常，輸入裝置將資料從人或儲存介質傳輸到計算機。鍵盤是為系統提供字母數字資料的最常見輸入方法。輸入裝置的例子包括鍵盤、圖形平板電腦、光筆、操縱桿、滑鼠等。輸出裝置可能包括硬複製單元、印表機、繪圖儀、錄影帶、計算機輸出縮微膠片和計算機輔助製造等，儘管設計可能永遠不會列印在紙上。

CAD 的軟體元件

CAD 應用程式的軟體元件具有數百個功能，使使用者能夠完成任何繪圖工作。CAD 的軟體元件是完成建立、修改和呈現特定繪圖、列印或儲存繪圖以及其他相關過程所需的功能。一些 CAD 系統現在提供視窗平臺，允許大量使用點選拖動和剪下複製貼上功能來加快建模速度。構成軟體功能的元件簡化了對每個命令的訪問。模組劃分為繪圖、編輯、資料輸入、功能控制、儲存和管理。專業 CAD 程式可能包含圖層、資料庫和 3D 等功能。

CAD 的優點

• 利用計算機輔助設計工具將幫助您節省時間，並在更短的時間內建立更好、更有效的設計。

• 錯誤率下降——由於 CAD 軟體使用一些最好的工具，因此人為設計造成的錯誤大幅減少。

• 易於儲存和共享——CAD 工具使儲存檔案和儲存檔案變得更容易，以便您可以經常使用它們並傳輸它們，而不會遇到任何不必要的困難。

• 精度提高——毫無疑問，手工繪圖無法達到 CAD 軟體所能達到的精度水平。

CAD 的缺點

• 當計算機突然發生故障時，可能會丟失工作。

• 工作場所病毒很常見。“入侵”工作將很容易。

• 學習如何使用或執行軟體是一個耗時的過程。

• 新系統的製造或購置成本高昂

• 培訓將在其上工作的員工將需要時間和金錢。

• 不斷更新作業系統或軟體

CAD/CAM 系統減少了對員工的需求。

我們可以預期，由於其他技術領域的進步，CAD 將在未來繼續發展，為各個行業的各種企業提供新的和創造性的設計和工程技術。因此，使用 CAD 裝置將比使用者想象的更容易和更直觀。

結論

到目前為止，我們已經瞭解了計算機輔助設計 (CAD)，它是建立、修改、分析或最佳化設計的過程。CAD 的目標是提高生產力，增強設計質量和細節程度，以及最佳化和簡化設計師的工作流程。CAGD 是另一個類似於 CAD 的過程，但它專注於生成幾何形狀。

常見問題

Q1. CAD 有五種型別？

二維 CAD、2.5D CAD、三維 CAD、使用中性檔案格式的 CAD 和使用本機檔案格式的 CAD。

Q2. 計算機輔助設計是如何工作的？

許多不同的行業和職業都使用 CAD 軟體，它可以用於建立建築設計、建築平面圖、樓層平面圖、電氣原理圖、機械圖紙、技術圖紙、藍圖，甚至您最喜歡的電影和電視節目中的特技效果。

Q3. CAD 中的功能是什麼？

在計算機輔助設計 (CAD) 中，零件中具有有趣的幾何或拓撲屬性的區域稱為特徵。更準確地說，這些是形狀特徵。感興趣區域的形狀特徵包括形狀和引數資訊。