電腦輔助設計
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電腦輔助設計（英語：Computer Aided Design, CAD）是指運用電腦軟體製作並類比實物設計，展現新開發商品的外型、結構、色彩、質感等特色的過程。隨著技術的不斷發展電腦輔助設計不僅僅適用於工業，還被廣泛運用於平面印刷出版等諸多領域。它同時涉及到軟體和專用的硬體。
名稱
[編輯]CAD有時也寫作「computer-assisted」、「computer-aided drafting」、「computer-aided drawing」，或類似的表達方式。相關的縮略語有CADD，表示電腦輔助設計和草圖(computer-aided design and drafting)，以及CAD，表示電腦輔助建築設計(computer-aided architectural design)或電腦輔助機械設計(computer-aided mechanical design)或電腦輔助模具設計(computer-aided molding design)。所有這些術語基本上相似，都指使用電腦而不是傳統的繪圖板來進行各種項目的設計和工程製圖。
使用範圍
[編輯]由CAD建立的建築和工程專案的範圍很廣，包括建築設計製圖，機械製圖，電路圖，和其他各種形式的設計交流方式。現在，它們都成為電腦輔助設計更廣泛的定義的一部分。
歷史
[編輯]設計者很早就開始使用電腦進行計算。有人認為伊凡·蘇澤蘭在1963年在麻省理工學院開發的Sketchpad是一個轉捩點。Sketchpad的創新特性是它允許設計者用圖形方式和電腦互動：設計可以用一枝光筆在陰極射線管螢幕上繪製到電腦裡。實際上，這就是圖形化使用者介面的原型，而這種介面是現代CAD不可或缺的特性。
CAD最早的應用是在汽車製造、航空太空以及電子工業的大公司中。隨著電腦變得更便宜，應用範圍也逐漸變廣。
CAD技術經過了多年的演變。CAD剛開始的時候主要被用於產生和手繪的圖紙相仿的圖紙。電腦技術的發展使得電腦在設計方法有更具技巧的應用。現今，CAD已經不僅僅用於繪圖和顯示，它也開始匯入設計者的專業知識中更具「智慧型」的部分。
隨著電腦科技的日益發展，效能的提升和更便宜的價格，許多公司已採用立體繪圖設計。以往，礙於電腦效能的限制，繪圖軟體只能停留在平面設計，欠缺真實感，而立體繪圖則突破了該限制，令設計圖更實體化。
功能
[編輯]現代CAD系統的功能包括：
- 設計組件重用(Reuse of design components)
- 簡易的設計修改和版本控制功能(Ease of design modification and versioning)
- 設計的標準組件的自動產生(Automatic generation of standard components of the design)
- 設計是否滿足要求和實際規則的檢驗(Validation/verification of designs against specifications and design rules)
- 無需建立物理原型的設計類比(Simulation of designs without building a physical prototype)
- 裝配件（一堆零件或者其他裝配件）的自動設計
- 工程文件的輸出，例如製造圖紙，材料明細表(Bill of Materials)
- 設計到生產裝置的直接輸出
- 到快速原型或快速製造工業原型的機器的直接輸出
CAD的發展導致了下列工具和方法的發展：
- 線框模型
- 實體造型
- 智慧型布線圖和生產關聯資料庫(Intelligent wiring diagrams and production linked database systems)
- 圖形表達系統和工廠圖紙和資料庫(Graphically represented system or plant diagrams and databases)
- 參數化設計模型(Parametric design models)
- 實時進程類比(Real-time process simulation)
- 電腦數值控制(Computer Numerically Controlled(CNC))載入檔案（工具路徑指令）
- 有限元分析
- 快速原型法(Rapid prototyping)
很多CAD圖紙是用應用軟體通過設計草圖和其他輸入從頭開始建立的。其他CAD圖紙是從原有的電子CAD檔案，通過複製全部或部分另一個CAD檔案，經過改動，然後另存為新檔案得到。只有物理形式存在的圖紙（藍圖，遺失檔案的設計圖，等等）可以用一種「紙到CAD轉換的」（圖紙轉換，數位化，向量化）的程式來轉為CAD檔案。
參看
[編輯]- 幾何拓撲學
- 資訊可視化
- 電腦輔助工程（Computer-Aided Engineering,CAE）
- 電腦自動設計
- 電腦輔助製造
- 電腦輔助建築設計
- 電腦圖學
- 快速成型技術
- 電子設計自動化
- CAD公司列表
- 新產品開發
- 紙到CAD的轉換
- Pierre Bézier
- 建築資訊模型
外部連結
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- Design Council on Computer Aided Design Design Council one stop shop information resource on CAD by Paul Siodmok.
- CAE（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） includes FEA
- CAD Systems in Education（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） List of CAD systems developed in Universities for educational and commercial use.
- tools 4 CAD - CAD resource site including tips, tricks and products
- 3D model of a cylinder cover, interactiv（Acrobat Reader 8.1 or higher）
