計算機輔助設計是指使用計算機及其圖形設備來幫助設計師完成設計工作。在設計中，通常使用計算機來計算、分析和比較許多不同的方案，以確定最佳方案；各種設計信息，無論是數字的、文字的還是圖形的，都可以存儲在計算機的內存或外存中，並能快速檢索；設計師通常從草圖開始，把草圖變成工作圖的繁重工作可以交給計算機。計算機自動生成的設計結果可以快速制作圖形，便於設計人員及時判斷和修改設計；計算機可以用來處理與編輯、放大、縮小、平移和旋轉圖形有關的圖形數據。
發展歷史
CAD(計算機輔助設計)誕生於上世紀60年代。這是麻省理工學院提出的交互圖形研究計劃。由於當時硬件設施昂貴，只有通用汽車公司和波音航空公司使用自主研發的交互式繪圖系統。
20世紀70年代，小型計算機的成本下降，交互式繪圖系統在美國工業中得到廣泛應用。
80年代，由於PC的應用，CAD發展迅速，出現了專門從事CAD系統開發的公司。當時VersaCAD是壹家專業的CAD制作公司，開發的CAD軟件功能強大，但由於價格昂貴，無法廣泛使用。當時的歐特克公司是壹家只有幾個員工的小公司。雖然它的CAD系統功能有限，但由於可以免費復制，它在社會上被廣泛使用。同時，由於系統的開放性，使得CAD軟件升級迅速。
設計師使用計算機進行計算已經有很長時間了。有人認為麻省理工學院的伊凡·蘇澤蘭在1963年開發的畫板是壹個轉折點。SKETCHPAD的突出特點是允許設計者以圖形化的方式與計算機進行交互:可以用光筆將設計畫在陰極射線管的屏幕上，並繪制到計算機中。其實這就是圖形用戶界面的雛形，是現代CAD不可或缺的特征。
CAD最早的應用是在汽車制造、航空航天、電子行業的大公司。隨著電腦越來越便宜，應用範圍也在逐漸擴大。
從那時起，CAD的實現技術經歷了許多變化。壹開始這個領域主要是用來制作類似手繪的圖紙。隨著計算機技術的發展，計算機在設計活動中的應用越來越熟練。現在的CAD不僅僅是用來繪圖和展示，也開始進入設計師專業知識中更“智能”的部分。
隨著計算機技術的發展，性能的提高和價格的便宜，許多公司都采用了三維繪圖設計。以前由於電腦性能的限制，繪圖軟件只能停留在平面設計上，缺乏真實感，而三維繪圖突破了這壹局限，使設計藍圖更具實質性。
本世紀初，許多學院都開設了cad課程。
申報條件
凡遵守中華人民共和國憲法和法律，恪守職業道德，具有壹定計算機技術應用能力的人員，均可根據自身情況報名參加相應專業類別和等級的考試，考生可根據自身技術水平選擇相應等級。
CAD認證
1.國家計算機輔助技術認證項目簡介為深入貫徹落實黨的17大會關於“大力推進信息化和工業化融合，推動工業由大變強”的精神，加快工業和信息化人才培養步伐，滿足國民經濟和社會信息化發展對工業和信息化人才的需求，我中心決定開展“國家計算機輔助技術認證”項目(簡稱CAXC項目)。該項目主要面向希望從事計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助工程(CAE)、計算機輔助制造(CAM)、計算機輔助工藝規劃(CAPP)、產品數據管理(PDM)等相關行業的各類高等院校、職業技術學院的師生和社會工作者。以提高高等院校師生和各類工程技術人員的職業技能為目的，通過專業、系統的技能課程培訓和認證，幫助學生掌握。CAXC項目必將對完善工業和信息化人才評價體系，加快培養工業信息技術復合型人才起到積極的作用。
2.開展國家計算機輔助技術認證項目的緊迫性制造業是國家發展的支柱產業，制造業的發展決定著國家的發展。2011年，我國出口產品以低附加值、勞動密集型產品為主。從現實和發展來看，把“世界工廠”變成“世界工廠”，“中國制造”變成“中國創造”勢在必行。中國38%的大學生是工科生。雖然畢業生數量多，但無法滿足企業需求。CAXC項目采用現代信息技術、網絡技術、多媒體技術等先進教育技術，將最新、最流行、最實用的2DCAD/3DCAD/CAE/CAPP/CAM/PDM設計管理技術和技能傳授給學生，使學生在短時間內了解工業產品設計流程，大大縮短學生在企業的實習周期，學以致用，快速為企業設計出更好的產品。
教育部教育管理信息中心在分析各類認證的基礎上，結合國內企業的發展情況，以企業的實際需求為出發點，註重學習者的技能培養，改變傳統的認證模式，邀請國內企業界和國際知名公司的專家加入認證的組織和內容，確定認證內容，對認證過程進行指導和管理。為了規範流程，教育部制定了實施細則，確定專門機構和專人進行全過程管控，確保了項目的權威性和嚴肅性。
系統組成
通常，它基於具有圖形功能的交互式計算機系統。主要設備包括:計算機主機、圖形顯示終端、圖形輸入板、繪圖儀、掃描儀、打印機、磁帶機和各種軟件。
工程工作站
壹般來說是指具有超級小型機功能和三維圖形處理能力的單用戶交互式計算機系統。它有很強的計算能力，使用標準的圖形軟件，有高分辨率的顯示終端，可以在有資源的局域網中工作，形成了最流行的CAD系統。
個人電腦
Pc系統價格便宜，操作簡單，使用靈活。80年代以後，pc的性能不斷提升，軟硬件發展迅速。此外，隨著顯卡和高分辨率圖形顯示器的應用以及pc網絡技術的發展，大量由PC組成的cad系統已經出現並呈上升趨勢。
外圍設備
除了主機和壹般外設，計算機輔助設計主要使用圖形輸入輸出設備。跨工程繪圖交互圖形系統對cad尤為重要。圖形輸入設備的壹般功能是將平面上各點的坐標送入計算機。常見的輸入設備包括鍵盤、光筆、觸摸屏、操縱桿、軌跡球、鼠標、圖形輸入板和數字化儀。圖形輸出設備分為軟拷貝和硬拷貝。軟拷貝設備是指各種圖形顯示設備，人機交互必不可少；硬拷貝設備通常用作圖形顯示的附件，它將圖像復制到屏幕上進行存儲。常用的圖形顯示有三種:定向光束顯示、存儲管顯示和光柵掃描顯示。定向光束顯示是最早的應用。為了使圖像清晰，電子束必須不斷地重畫圖形，所以也叫刷新顯示。易於擦除和修改圖形，適用於交互式圖形。存儲管顯示保存的圖像，無需刷新，因此可以顯示大量數據，價格低廉。光柵掃描系統可以提供彩色圖像，圖像信息可以存儲在所謂的幀緩沖存儲器中，因此圖像分辨率高。
CAD軟件
除了計算機本身的軟件，如操作系統、編譯器等，cad主要使用三種軟件:交互式圖形顯示軟件、cad應用軟件和數據管理軟件。
交互式圖形顯示軟件用於圖形顯示的窗口打開、編輯和查看、圖形變換和修改以及相應的人機交互。Cad應用軟件提供幾何建模、特征計算、繪圖等功能，完成機械、廣告、建築、電氣等領域的各種特殊設計。構造應用軟件的四個要素是:算法、數據結構、用戶界面和數據管理。數據管理軟件用於存儲、檢索和處理大量數據，包括文本和圖形信息。因此，有必要建立壹個工程數據庫系統。與壹般的數據庫系統相比，它具有以下特點:數據類型更加多樣，設計過程中實體關系復雜，數據庫中的值和數據結構經常變化，設計者的操作主要是壹種實時的交互處理。
輔助模型
常用的CAD軟件，即所謂的三維繪圖軟件，與二維繪圖和二維繪圖軟件(如AutoCAD [3])相比，三維CAD軟件更能直觀、準確地反映實體和特征。
對於專業企業來說，由於繪圖目標不同，往往會有多個CAD系統並行，需要配置統壹的、跨平臺的零部件數據資源庫，將標準件庫中的模型數據和外購件庫中的模型數據以中間格式(如IGS、STEP等)導出到三維配置系統中。)，如主流的Autodesk Inventor，SolidWorks，CATIA，Solid Edge，Pro/E，AutoCAD，UGNX。在國外，這種網絡服務被稱為“零件庫”或“數據資源庫”。目前，Pro/E廣泛應用於航空航天領域，Catia廣泛應用於飛機、汽車等復雜產品制造領域，Solidworks廣泛應用於中小企業。在歐美日PLM用戶中，基於互聯網的PLM零部件數據資源平臺Linked Part Community(簡稱PCOM)的知名度不亞於當今知名的博客、SNS等網絡平臺。
基礎技術
主要包括交互技術、圖形變換技術、曲面建模和實體建模技術。
在計算機輔助設計中，交互技術是必不可少的。交互式cad系統是指用戶對儀表的使用。
在設計cad系統的計算機系統時，人和機器可以及時交換信息。有了交互系統，人們可以同時構思、取樣、修改，每壹步的顯示結果都可以隨時從圖形終端的屏幕上看到，非常直觀。
圖形轉換的主要作用是連接用戶坐標系和圖形輸出設備坐標系；圖形的平移、旋轉、縮放和透視變換；圖形變換是通過矩陣運算實現的。
計算機設計自動化計算機自帶cad旨在實現計算機自帶設計開發過程的自動化或半自動化。研究內容包括功能設計自動化和裝配設計自動化，涉及計算機硬件描述語言、系統級仿真、自動邏輯綜合、邏輯仿真、微程序自動化、自動邏輯劃分、自動布局和布線，以及相應的交互式圖形系統和工程數據庫系統。集成電路cad有時也包括在計算機設計自動化的範圍內。
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