什么是CAD（计算机辅助设计）？

计算机辅助设计（CAD）是一种计算机程序，可帮助进行设计开发和修改。各种工程师和设计师经常使用CAD。

计算机辅助设计能够进行二维（2D）绘图和三维（3D）设计。都可以使用CAD软件进行制作。

所有需要经过生产过程的材料都可以由CAD进行设计。这种设计可以是建筑材料、计算机组件的硬件，或其他任何东西。通过使用该程序，设计者可以更高效地工作并创建更好的设计。

当我们使用CAD软件设计电子元件时，则称为电子设计自动化（EDA）。同样，当我们在机械设计中使用CAD时，则称为机械设计自动化（MDA），它涉及使用计算机应用程序生产工程图的过程，并在机械设计领域中使用。

汽车、造船和航空航天等行业，以及工业和建筑设计、假肢制造等领域，都大量使用CAD。数字内容创作，通常称为DCC，是用于描述计算机动画在电影、广告和技术手册中的特效制作的术语。计算机科学家Ivan Sutherland于1962年开发了第一个计算机图形软件“SketchPad”。

该程序允许用户使用特殊的铅笔直接在屏幕上书写或绘制基本形状。这为所有未来的CAD软件奠定了基础。最初，CAD用于研究。随着主要汽车和航空航天公司在20世纪70年代开始创建自己的软件，CAD在20世纪80年代开始在其他行业得到应用。直到20世纪90年代，“CATIA”和“AutoCAD”等创新才使得在多个专业领域中的应用成为可能。

CAD软件类型

3D线框图：在3D计算机图形学中，视觉化呈现三维或真实世界物体的方法称为线框建模。它是三维真实世界物体的概念性、基于线条和曲线的边界或骨架表示。这种设计可能需要很长时间，因为线框模型的每个元素都必须单独设计和放置。

当我们将3D绘图模型与其参照进行比较时，线框建模就变得很重要。它有助于开发人员将顶点与适当的参照进行协调，并通过模型查看参照。使用线框建模可以快速简单地呈现概念。为某个想法创建完全详细、精确映射的原型可能需要大量时间，如果它不符合项目的雄心，那么所有这些时间和精力都将丢失。通过使用线框建模，可以缩短复杂的工作，并提供一个简单易懂的模型，易于制作和理解。

CAD使用的技术

最初，像Fortran和ALGOL这样的计算机语言被用来创建CAD系统的软件，但是随着面向对象编程技术的进步，这种情况已经完全改变。如今，面向对象编程语言也被用来创建CAD软件。

如今所有主要的操作系统——Windows、Linux、UNIX和Mac OS X——都有CAD系统可用；有些程序支持多个操作系统。

大多数CAD软件目前仍不需要任何专用硬件。

谁使用CAD？

大量企业使用计算机辅助设计。建筑、艺术和工程领域的许多项目都大量使用CAD软件。使用CAD软件的原因取决于行业和工作需求。许多使用CAD软件工具的专业人士包括：

• 平面艺术家
• 产品开发人员
• 工业建筑师
• 制造商
• 动画角色设计师
• 绘图员
• 建筑师
• 工程师
• 城市建设者
• 服装设计师
• 室内设计师
• 室外建筑师
• 游戏开发者

CAD的优势

与传统的工程图、手动绘图相比，使用CAD软件工具可以为工程师和设计师带来诸多优势，包括以下几点：

• 降低设计制作成本；
• 通过高效的工作流程和设计流程，加快项目交付速度；
• 可以在不影响其他设计元素的情况下进行修改，从而无需完全重新绘制图纸；
• 提供更好的设计，并在文件中包含文档（包括角度、尺寸和模板）；
• 设计更精确，参与者之间的透明度和易于理解性得到改善，而手绘图像的精度和细节较低；
• 使用电子信息可以改善与团队成员的协作；以及
• 软件功能可以帮助完成3D建模等技术任务，并促进可持续发展。

各种CAD软件/工具

设计人员和开发人员可以使用大量的CAD软件工具。一些CAD工具，如用于工业设计或建筑的工具，是为了适应特定的用例和解决方案而设计的。通过使用许多CAD软件产品，可以支持各种行业和项目类型。一些最受欢迎的CAD工具是：

• AutoCAD（由Autodesk提供）
• MicroStation（由Bentley Systems提供）
• Catia
• LibreCAD
• OpenSCAD
• AutoCAD（由Autodesk提供）
• CorelCAD
• IronCAD
• CADTalk
• SolidWorks
• Onshape
• Vectorworks

CAD的使用

CAD软件的一些用途如下：

制造家具：即使您的房屋很完美，但如果您认为产品应该完全按照您想要的方式制作，您会怎么做？通过在计算机上使用CAD软件，而不是纸和笔，您可以在自己制造产品之前创建设计。

在建筑设计中

• 使用AutoCAD - Architecture的用户可以制作全彩3D设计，包括平面图和文档。所有元素之间都存在关联，以真实世界的角度突出设计。例如，门与墙壁有关联，墙壁保留与墙壁的链接；如果墙壁被移除或重新定位，门会做出相应的响应。
• ArchiCAD - 是一款具有2D和3D绘图功能以及可视化工具的程序。在此，还可以进行更改的复制。如果您对设计布局进行任何修改，它将在各个方面得到体现。例如，如果用户修改了房屋的设计，则楼层布局会发生变化。
• 同样，还有一款软件是Autodesk Revit。通过使用Autodesk Revit，我们可以以精确和高效的方式创建设计。

户外设计：并非总是需要提前规划室内空间。但使用CAD软件布置您的花园、院子或其他室外区域有时也很重要。

通常使用的CAD软件

AutoCAD

在过去的几十年里，计算机辅助设计的一个早期基础工具已经得到了发展。它的名字是AutoCAD。自1982年推出以来，各种规模的企业都在日常运营中使用AutoCAD及其功能。AutoCAD的易用性是其主要的卖点之一。

AutoCAD通常易于集成到传统的裸机环境中。AutoCAD被教师和学生广泛提及，因为它易于学习，并且是各行各业和职位人员的理想技能。

但是，AutoCAD的价格是人们寻找替代方案的一个因素。对于重视金钱的用户来说，“TinkerCAD”和“FreeCAD”等解决方案提供了一些灵活性，但总的来说，客户在为供应商许可证花费过多时会很谨慎。

然而，小型企业客户可能难以负担AutoCAD的费用。但专家也指出，平均而言，企业使用AutoCAD技术比使用早期许可证节省更多的资金。