計算機輔助工業設計的現狀與前景

黃嘉樂

摘 要 科技在進步，時代在發展。計算機的使用越來越廣泛，它與我們的生活息息相關，在人們的生活中占據很重要的地位。尤其是現在計算機的相關技術在不斷完善和提升，使得計算機技術在各個領域都小有成就。文章結合計算機技術在工業設計領域的應用，并通過對其發展現狀及應用進行分析，希望可以為我國的計算機輔助工業設計提供新的研究方向。

關鍵詞 計算機；工業設計；發展現狀；發展前景

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）219-0116-02

隨著科技的發展，人們對工業設計的要求越來越高。計算機技術的出現無疑為我國的制造業提供了巨大的發展空間，傳統的工業設計存在著很多不足之處，而隨著計算機技術的不斷提高，工業設計的發展要求也越來越高，開始朝著多元化、科學化、個性化的方向邁進。為了更好的將計算機技術與工業設計相結合，我們有必要對計算機輔助工業設計的現狀和前景進行研究，這對我國工業的發展具有重要意義。

1 計算機輔助工業設計概述

進入21世紀，互聯網的崛起和大數據時代的到來，使得計算機成為人們生活中必不可少的一部分，計算機技術的不斷改善也讓計算機在各行各業的發展中占據著重要的地位，計算機輔助工業設計也在這一背景下快速興起。

計算機輔助工業設計簡稱CAID，它是在信息技術的基礎上，依據數字化、可視化來進行計算機輔助工業設計的一種設計方式。計算機輔助工業設計是指以計算機硬件，軟件，信息存儲，通信協議，外圍設備和互聯網作為技術手段，基于信息科學，包括信息離散化、掃描處理、傳輸、貯存的支持，集成和網絡等領域的技術。

當前，制造企業的發展越來越受到重視，工業設計的要求也越來越高，人們除了注重產品的實用性以外，美和環境也是大眾所需要的，所以許多的制造企業為了提升自身的價值，生產出符合大眾要求的產品，開始將計算機技術引入到工業設計中，合理地運用計算機輔助工業設計生產出個性化、多樣化、趣味化的產品。

與此同時，工業設計在計算機技術的幫助下，大大提高了工作效率，同時也不失產品本身的獨特性和新穎性。

2 計算機輔助工業設計的發展現狀

20世紀50年代，計算機主要在科學計算，語言編程和圖形輸出設備等方面進行應用；20世紀60年代，美國麻省理工學院所研究的交互式圖形項目衍生出來了計算機輔助技術。但是由于當時的硬件成本太高，這一項目并沒有得到很好的實施；20世紀70年代，計算機圖形學理論及計算機繪圖技術日趨成熟，并得到了廣泛應用。20世紀80年代，計算機輔助技術得到了迅速的發展；20世紀90年代，計算機輔助技術日益完善，正在向集成化、網絡化的方向發展。計算機輔助技術的出現，在各行各業得到了快速的發展。

計算機輔助工業設計是在計算機輔助技術的基礎上出現的，利用工業設計技術和現代技術結合所形成的一項技術。計算機輔助工業設計有很多年的歷史，在工業設計中，可以利用計算機輔助系統把我們看到的實物以虛擬的形式在計算機上更加形象、生動的表現出來。

計算機輔助工業設計在工學、美學、經濟學等方面都有很大的貢獻。隨著計算機各項硬件設施水平的提高，計算機輔助技術在處理圖像方面發揮了很大的作用，各大院校也開始開設有關于計算機輔助工業設計方面的相關課程。將計算機技術應用到日常生活中，從而提高工作效率。

3 計算機輔助工業設計的應用

計算機輔助技術的迅速發展使工業設計得到了很大程度的改善。與傳統的工業設計模式相比，計算機輔助工業設計無論是從設計方式上還是設計外觀上都有很大的優勢。計算機輔助工業設計的出現對我們的生活還有工作都有很深的影響。但工業設計的發展也不僅僅是依靠計算機輔助設計這一種模式，還有多媒體技術、人工智能技術、優化技術等其它的輔助技術，計算機輔助工業設計可以結合設計領域內的各項技術。

例如計算機輔助工業設計在五金組套工具中的應用。五金組套工具在我們的生活中具有重要意義，我國組套工具的發展在世界上都有很重要的地位。但是傳統的組套工具在設計過程中消耗的時間較長，程序復雜，設計精確度不高，而計算機輔助工業設計的應用，則提高了組套工具的設計精度和效率，很好地彌補了傳統組套工具的不足。

現在計算機輔助工業設計的應用更加廣泛，在地質災害、建筑設計、電力水力、道路設計、文物修復等方面都得到了不同程度的應用。

例如在機械構造方面，應用計算機輔助技術來構圖，可以更直觀的看到預期效果；還有修復文物，計算機技術可以利用圖片或者圖像進行虛擬的文物復原，通過碎片拼接、填充缺損等技術進行計算機輔助文物復原；同時計算機輔助技術在地質災害上做出了很大的貢獻，無論是在預測災害的發生還是在災害過后的修理問題上，計算機輔助技術都起到了一定的作用。相信在不久的將來，計算機輔助技術涉及的領域會越來越廣。

4 計算機輔助工業設計的發展趨勢

在科技快速發展的今天，計算機輔助工業設計是促進我國工業發展的一種強有力的手段。近年來，計算機輔助工業設計技術已經運用到各個行業內。計算機輔助設計的核心就是產品設計，而產品設計的理念要遵循以下幾個方面：產品設計的形式與性能要相互依存；設計產品最終目的要迎合市場，走向市場；產品設計應力求突出，產品的發展要跟隨時代潮流。

這些既是產品設計要求遵守的理念，也是未來計算機輔助工業設計的主要發展方向。但是在計算機輔助設計發展的同時，也要改善一系列人機交互、生命周期、創新、技術發展上存在的問題，這樣更有利于計算機輔助工業設計的發展。

4.1 人機交互

計算機輔助工業設計就是人和計算機共同作用的結果。在進行工業設計時，要實現人和機器的完美結合，利用虛擬現實技術進行人機交互，并且不斷進行改善以提高人機互交技術。近年來，人機交互的技術層出不窮，如語音識別、紅外線遙感等技術的出現都體現了人機交互的重要性，同時人機交互也大大地提高了工作效率。

4.2 生命周期、產品構造并行

在進行技術研究時，要考慮技術、產品制造與成本，并研究生命周期相關技術。在研究過程中，設計師應該協調各個領域的設計技術。計算機輔助工業設計可以引用計算機輔助造型技術、多媒體技術、人工智能技術中的內容進行相互借鑒，使各技術相互協調。

4.3 人工智能

人工智能技術在計算機輔助工業設計中是必不可少的，人工智能在工業設計中發揮著獨特的優勢，人工智能是通過人和計算機的相互配合來完成工作的一項技術。它要求設計者具有一定的開放性思維和創造性思維，設計者要將自己的想法通過計算機輔助技術設計出來，將抽象的東西做成可以看得見、摸得著的實物。

4.4 發展與創新

計算機輔助工業設計在各個方面取得了不錯的成就，但隨著社會的不斷進步和發展，計算機輔助工業設計不管是在設計方式還是在設計過程上也要進行發展與創新，計算機輔助技術作為工業設計中最強而有力的工具之一，它在某些方面還是有一定的局限性的。對于計算機輔助工業設計來說，設計創新是必然要求，發展是最終目的。

5 結論

計算機輔助工業設計的發展是必然的。隨著經濟的不斷發展，人們的生活水平不斷提高，人們對產品的要求也越來越高，這就需要我們在產品設計方面進行不斷地調整。在這個信息技術快速發展的時代，計算機技術無疑為我國各行各業的發展注入了新鮮血液，除了使產品在性能、效果上滿足大眾的需要以外，也進一步的推進產品設計走向多元化、數字化，為當前我國工業發展打下堅實的基礎。

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