1.1　CAD概述

當今社會，計算機已經發展成為人們必不可少的工具。計算機能夠輔助人們從事設計、加工、計劃、學習、交友、購物、生活等各項事務。各種各樣的計算機輔助系統已被建立起來，有計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助工程（CAE）、計算機輔助教學（CAI）、計算機輔助設計（CAD）、計算機集成制造系統（CIMS）等。

計算機輔助設計的英文為Computer Aided Design，簡稱CAD，它是指人們利用計算機進行設計工作，例如利用計算機及圖形輸入/輸出設備進行產品設計、工程設計、項目規劃、圖紙繪制和數據管理等。CAD可把設計中繁重的計算、繪圖、數據處理和存儲等交給計算機完成，從而高速高效地完成任務，加快產品設計開發速度，促進科技成果轉化，大幅度提高工作效率，提高工程設計質量，提高產品質量，降低生產成本。

需要強調的是，計算機輔助設計的范圍是很廣泛的，計算機繪圖只是其中的一項內容。

從20世紀50年代至今，CAD技術已經經歷了半個多世紀的發展。隨著硬件和軟件技術的不斷進步，CAD技術的發展呈現出明顯的階段特征，大體上有5個發展階段。

第一階段，20世紀50年代，萌芽起步階段。

第二階段，20世紀60年代，研究試制階段。

第三階段，20世紀70年代，實用化階段。

第四階段，20世紀80年代，快速發展階段。

1982年，美國Autodesk公司推出了計算機繪圖軟件AutoCAD，以后又不斷升級。

第五階段，20世紀90年代及以后，全球普及階段。

我國CAD技術的研究，最早是在航空和造船工業（取得了一系列創新性的成果），后來在機械、電子、建筑、宇航、輕紡、服裝、五金、化工、農業、林業、衛星、軍事、醫藥、體育、生物、地理、地質、氣象預報、地震預報、文化教育、科學研究、辦公管理、藝術創作和益智娛樂等幾乎所有領域全面展開，并迅速進入應用階段。

CAD技術的發展趨勢是標準化、智能化、集成化、網絡化、可視化（圖像化）、虛擬化、動態化、數字化、實時化等，滲透到包括機器人、數字城市、數字省、地球空間信息技術3S［（地理信息系統（Geographic Information System，GIS）、全球衛星定位系統（Global Positioning System，GPS）、遙感技術（Remote Sense，RS）］、數字地球等尖端領域在內的所有領域?？偠灾?，CAD技術將更先進、更高級、更實用化地應用到各個社會領域。

CAD的基礎技術很多，主要有計算機硬件和軟件技術、圖形技術、工程分析技術、軟件設計技術、文字處理技術、工程管理技術、智能技術、數據庫技術等。

CAD的基本內容主要有建立模型、計算分析、仿真、繪圖、數據處理和存儲等。

CAD的系統構成分為硬件和軟件兩部分，軟件系統包括系統軟件和應用軟件，應用軟件有AutoCAD、3ds Max、Photoshop、3ds VIZ、Solid Works、Solid Edge、CAXA等。