計算機輔助工業設計的發展現狀與趨勢

包 玉

（重慶財經學院新媒體藝術學院 重慶 401320）

1 引言

近些年，我國的科技水平得到了很大的提升，計算機也在各領域當中得到了廣泛的應用，在改變人們生產生活方式的同時，也讓工業生產活動變得更加便捷，尤其是在工業設計方面，計算機儼然已經成為了不可或缺的一部分，利用計算機對工業設計活動進行輔助，不僅能夠提高相關設計的工作效率，還能使工業設計的質量得到顯著的提升。因此，計算機輔助工業設計的發展也成了相關領域重點關注的內容，而針對相關內容加強研究，對于工業領域的發展有著非常重要的現實意義。

2 淺析計算機輔助工業設計及其發展現狀

2.1 計算機輔助工業設計

所謂的計算機輔助工業設計，從本質上來看，就是一種以計算機為基礎，利用相關工業設計軟件落實工業設計活動的一種方法，可以將其看做是CAD技術的一種衍生品。一直以來，CAD技術都是高校工科專業的基礎學科，在工業領域的應用非常廣泛，涉及到汽車、機械制造、工業設計、路橋工程以及建筑設計等諸多領域。而計算機輔助工業技術則是以CAD技術為基礎，延伸而來的一種技術手段，其中融合了多種現代技術，如多媒體技術、CAD技術、虛擬現實技術以及人工智能技術等，通過計算機輔助工業設計能夠推動人類自身優勢與計算機優勢的有效結合，其對于工業設計領域的發展有著至關重要的作用。

2.2 當前計算機輔助工業設計發展的基本情況

2.2.1 智能技術

對于工業設計而言，其主要是由相關設計人員經過思考、設計以及創造獲得的成果，在工作實踐當中，相關設計人員想要將一個產品設計繪制成草圖，并逐漸形成完整的圖紙，往往需要經歷一個漫長又復雜的過程。而為了進一步提高這個設計過程的效率和質量，相關人員進行了深入的研究，通過對大量設計方案進行匯總，并利用大數據技術對相關設計人員的設計理念及經驗進行整合、分析和總結，進而獲得了智能化的判斷數據，使得相關人員在進行工業設計活動的過程中能夠對智能技術進行有效的應用，從而為設計活動的有序開展提供支持。目前，在計算機輔助工業設計當中，這種智能技術已經得到了廣泛的應用，而隨著現代科技的發展，其在計算機輔助工業設計當中的應用價值也將得到不斷的提升[1]。

2.2.2 人機交互技術

在計算機輔助工業設計當中，涉及到的人機交互技術主要包含人機界面技術以及虛擬仿真技術等，其在近些年得到了快速的發展，尤其是在多媒體技術以及虛擬現實技術逐漸發展和成熟的情況下，如今的人機交互界面已經得到了有效的完善，再加上虛擬仿真技術以及配套軟硬件設施的發展，使得虛擬仿真技術在計算機輔助工業設計當中的應用頻率和應用效果也在逐步提升。目前，虛擬仿真技術已經成為相關領域發展過程中不可或缺的前沿技術，越來越多的企業開始消耗大量的資源用于該項技術的研究，也使該項技術成為了社會各界關注的焦點。而將虛擬仿真技術應用在計算機輔助工業設計中，不僅能夠對工業產品設計之后的效果進行模仿，還能對設計以及制作的過程進行展示，確保相關人員能夠對工業設計的過程進行深入的分析研究，從而有效提高相關設計工作的質量[2]。

2.2.3 輔助造型設計

與CAD建模較為相似，計算機輔助造型設計能夠對工業設計產品的各項特點進行全面、直觀的展示。通常情況下，工業產品造型設計主要涉及到草圖設計和自由曲面設計等內容，而這也是計算機輔助造型設計的主要研究領域。在現實當中，產品造型直接影響著人們對于產品的認知情況，甚至會影響到產品的銷售情況，因此，造型設計一直都是工業設計領域較為關注的問題。但產品造型在正式出爐以前，涉及到草圖設計等諸多環節，利用草圖設計能夠將工業設計以及計算機輔助設計間的空白有效填補。而對于計算機輔助造型設計來說，人機交互以及草圖重建是最為核心的技術手段，關系到設計系統對于設計師手繪過程的模擬。而自由曲面設計顧名思義就是對產品外形實施自由曲面設計。在落實該項設計工作時，必須要對曲面特征進行合理的應用。該項工作涉及到基本表面、串通圖形以及移動特征等內容。可以說草圖設計以及自由曲面設計都是影響產品市場前景的重要因素，所以這兩項設計也是目前計算機輔助工業設計領域重點研究的內容[3]。

3 計算機輔助工業設計未來的發展趨勢

對于工業產業來說，產品設計是最為核心的內容，同時也是產品核心理念的重要表現，而產品設計中的核心理念主要涉及以下幾個方面：第一，產品的工業設計過程各環節是具有密切關聯的，因此，相關設計人員應該在滿足用戶實際需求的前提下，對設計的形式以及功能進行有效的協調，盡可能地落實以人為本的理念，實現人機一體化設計體系的有效構建，以此來推動相關技術的有效融入。第二，占據市場份額是每個產品設計和生產的終極目標，所以，為了更好地適應現代市場的發展形勢，還需要相關領域對新技術、新設備以及新能源進行大力的開發，并在計算機輔助設計當中進行合理的應用，不斷提高其工業設計的價值。第三，想要在眾多的設計當中凸顯出來，在落實相關設計工作的過程中，必須要對創新思維進行有效的應用，使計算機輔助工業設計中的各項問題能夠得到有效的解決，如此才能確保相關領域的平穩發展。

一是，雖然目前很多工業產品在設計生產期間，利用計算機進行輔助，已經能夠提供一定的人機交互功能，但由于我國對于相關技術的研究時間相對較短，在互動期間受到客觀原因或者是人為因素的影響，往往會出現計算機死機的情況，而這不僅會對人機互動的流暢性造成影響，還會影響到產品設計的效率，因此，在未來發展的過程中，還需要對高新技術進行積極的引入，包括神經技術、遺傳技術等，將其與傳統交互方式進行有效的結合，通過不斷的鉆研，在提高人機交互功能完善性的同時，使人機交互的流暢性得到相應的保證[4]。

二是，協同、并行以及生命周期問題。隨著信息化的發展以及我國經濟體制的發展，企業面臨的市場競爭也會變得越來越激烈，而企業想要在這種情況下更好地生存及發展，除了要考慮同類企業的競爭問題，還要對未來市場的發展形勢進行分析和預測，以此為基礎，對相關措施進行合理的應用。如并行工程，合理地應用并行工程，并對生命周期技術加強研究，能夠使產品設計質量得到顯著的提升，在減少產品開發時間的同時，有效減少設計工作的成本投入。但在對并行工程進行具體應用的過程中，需要設計人員以產品生產過程為出發點，對各項細節進行充分的考慮，并且要在與其他機構加強協調的過程中，建立相應的通信機制和信任機制，這樣可以有效減少設計的修改次數，使產品的開發效率得到相應的保證，在增加企業收益的同時，為其發展提供支持。

第三，設計創新及方法。未來發展過程中，相關領域對于計算機輔助工業設計的開發工作應該逐漸向著創新技術領域深化，要對各種類型的工業產品進行研究，總結這些產品的外觀理念及設計方法，逐步建立起相應的行業準則，為工業設計領域的未來發展指明方向。與此同時，為了進一步扎實計算機輔助技術的理論基礎，相關領域還應該對新方法加強研究，對于精確、有效的設計方法及原理要進行積極的共享，進一步推動工業產業的發展[5]。

4 結語

綜上所述，計算機輔助工業設計技術的發展對于工業領域的發展和進步具有非常重要的作用，因此，相關領域一定要對該項技術保持高度的重視，要結合實際對其進行深入的研究與應用，使該項技術能夠得到不斷的改進和完善，有效保證其應用效果。