CAD知识的普及

计算机辅助设计是指使用计算机及其图形设备来帮助设计师完成设计工作。在设计中，通常使用计算机来计算、分析和比较许多不同的方案，以确定最佳方案；各种设计信息，无论是数字的、文字的还是图形的，都可以存储在计算机的内存或外存中，并能快速检索；设计师通常从草图开始，把草图变成工作图的繁重工作可以交给计算机。计算机自动生成的设计结果可以快速制作图形，便于设计人员及时判断和修改设计；计算机可以用来处理与编辑、放大、缩小、平移和旋转图形有关的图形数据。

发展历史

CAD(计算机辅助设计)诞生于上世纪60年代。这是麻省理工学院提出的交互图形研究计划。由于当时硬件设施昂贵，只有通用汽车公司和波音航空公司使用自主研发的交互式绘图系统。

20世纪70年代，小型计算机的成本下降，交互式绘图系统在美国工业中得到广泛应用。

80年代，由于PC的应用，CAD发展迅速，出现了专门从事CAD系统开发的公司。当时VersaCAD是一家专业的CAD制作公司，开发的CAD软件功能强大，但由于价格昂贵，无法广泛使用。当时的欧特克公司是一家只有几个员工的小公司。虽然它的CAD系统功能有限，但由于可以免费复制，它在社会上被广泛使用。同时，由于系统的开放性，使得CAD软件升级迅速。

设计师使用计算机进行计算已经有很长时间了。有人认为麻省理工学院的伊凡·苏泽兰在1963年开发的画板是一个转折点。SKETCHPAD的突出特点是允许设计者以图形化的方式与计算机进行交互:可以用光笔将设计画在阴极射线管的屏幕上，并绘制到计算机中。其实这就是图形用户界面的雏形，是现代CAD不可或缺的特征。

CAD最早的应用是在汽车制造、航空航天、电子行业的大公司。随着电脑越来越便宜，应用范围也在逐渐扩大。

从那时起，CAD的实现技术经历了许多变化。一开始这个领域主要是用来制作类似手绘的图纸。随着计算机技术的发展，计算机在设计活动中的应用越来越熟练。现在的CAD不仅仅是用来绘图和展示，也开始进入设计师专业知识中更“智能”的部分。

随着计算机技术的发展，性能的提高和价格的便宜，许多公司都采用了三维绘图设计。以前由于电脑性能的限制，绘图软件只能停留在平面设计上，缺乏真实感，而三维绘图突破了这一局限，使设计蓝图更具实质性。

本世纪初，许多学院都开设了cad课程。

申报条件

凡遵守中华人民共和国宪法和法律，恪守职业道德，具有一定计算机技术应用能力的人员，均可根据自身情况报名参加相应专业类别和水平的考试，考生可根据自身技术水平选择相应水平。

CAD认证

1.国家计算机辅助技术认证项目简介为深入贯彻落实党的17大会关于“大力推进信息化和工业化融合，推动工业由大变强”的精神，加快工业和信息化人才培养步伐，满足国民经济和社会信息化发展对工业和信息化人才的需求，我中心决定开展“国家计算机辅助技术认证”项目(简称CAXC项目)。该项目主要面向希望从事计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工艺规划(CAPP)、产品数据管理(PDM)等相关行业的各类高等院校、职业技术学院的师生和社会工作者。以提高高等院校师生和各类工程技术人员的职业技能为目的，通过专业、系统的技能课程培训和认证，帮助学生掌握。CAXC项目必将对完善工业和信息化人才评价体系，加快培养工业信息技术复合型人才起到积极的作用。

2.开展国家计算机辅助技术认证项目的紧迫性制造业是国家发展的支柱产业，制造业的发展决定着国家的发展。2011年，我国出口产品以低附加值、劳动密集型产品为主。从现实和发展来看，把“世界工厂”变成“世界工厂”，“中国制造”变成“中国创造”势在必行。中国38%的大学生是工科生。虽然毕业生数量多，但无法满足企业需求。CAXC项目采用现代信息技术、网络技术、多媒体技术等先进教育技术，将最新、最流行、最实用的2DCAD/3DCAD/CAE/CAPP/CAM/PDM设计管理技术和技能传授给学生，使学生在短时间内了解工业产品设计流程，大大缩短学生在企业的实习周期，学以致用，快速为企业设计出更好的产品。

教育部教育管理信息中心在分析各类认证的基础上，结合国内企业的发展情况，以企业的实际需求为出发点，注重学习者的技能培养，改变传统的认证模式，邀请国内企业界和国际知名公司的专家加入认证的组织和内容，确定认证内容，对认证过程进行指导和管理。为了规范流程，教育部制定了实施细则，确定专门机构和专人进行全过程管控，确保了项目的权威性和严肃性。

系统组成

通常，它基于具有图形功能的交互式计算机系统。主要设备包括:计算机主机、图形显示终端、图形输入板、绘图仪、扫描仪、打印机、磁带机和各种软件。

工程工作站

一般来说是指具有超级小型机功能和三维图形处理能力的单用户交互式计算机系统。它具有强大的计算能力，使用标准的图形软件，具有高分辨率的显示终端，可以在资源共享的局域网中工作，已成为最流行的CAD系统。

个人电脑

Pc系统价格便宜，操作简单，使用灵活。80年代以后，pc的性能不断提升，软硬件发展迅速。此外，随着显卡和高分辨率图形显示器的应用以及pc网络技术的发展，大量由PC组成的cad系统已经出现并呈上升趋势。

外围设备

除了主机和一般外设，计算机辅助设计主要使用图形输入输出设备。跨工程绘图交互图形系统对cad尤为重要。图形输入设备的一般功能是将平面上各点的坐标送入计算机。常见的输入设备包括键盘、光笔、触摸屏、操纵杆、轨迹球、鼠标、图形输入板和数字化仪。图形输出设备分为软拷贝和硬拷贝。软拷贝设备是指各种图形显示设备，人机交互必不可少；硬拷贝设备通常用作图形显示的附件，它将图像复制到屏幕上进行存储。常用的图形显示有三种:定向光束显示、存储管显示和光栅扫描显示。定向光束显示是最早的应用。为了使图像清晰，电子束必须不断地重画图形，所以也叫刷新显示。易于擦除和修改图形，适用于交互式图形。存储管显示保存的图像，无需刷新，因此可以显示大量数据，价格低廉。光栅扫描系统可以提供彩色图像，图像信息可以存储在所谓的帧缓冲存储器中，因此图像分辨率高。

CAD软件

除了计算机本身的软件，如操作系统、编译器等，cad主要使用三种软件:交互式图形显示软件、cad应用软件和数据管理软件。

交互式图形显示软件用于图形显示的窗口打开、编辑和查看、图形变换和修改以及相应的人机交互。Cad应用软件提供几何建模、特征计算、绘图等功能，完成机械、广告、建筑、电气等领域的各种特殊设计。构造应用软件的四个要素是:算法、数据结构、用户界面和数据管理。数据管理软件用于存储、检索和处理大量数据，包括文本和图形信息。因此，有必要建立一个工程数据库系统。与一般的数据库系统相比，它具有以下特点:数据类型更加多样，设计过程中实体关系复杂，数据库中的值和数据结构经常变化，设计者的操作主要是一种实时的交互处理。

辅助模型

常用的CAD软件，即所谓的三维绘图软件，与二维绘图和二维绘图软件(如AutoCAD [3])相比，三维CAD软件更能直观、准确地反映实体和特征。

对于专业企业来说，由于绘图目标不同，往往会有多个CAD系统并行，需要配置统一的、跨平台的零部件数据资源库，将标准件库中的模型数据和外购件库中的模型数据以中间格式(如IGS、STEP等)导出到三维配置系统中。)，如主流的Autodesk Inventor，SolidWorks，CATIA，Solid Edge，Pro/E，AutoCAD，UGNX。在国外，这种网络服务被称为“零件库”或“数据资源库”。目前，Pro/E广泛应用于航空航天领域，Catia广泛应用于飞机、汽车等复杂产品制造领域，Solidworks广泛应用于中小企业。在欧美日PLM用户中，基于互联网的PLM零部件数据资源平台Linked Part Community(简称PCOM)的知名度不亚于当今知名的博客、SNS等网络平台。

基础技术

主要包括交互技术、图形变换技术、曲面建模和实体建模技术。

在计算机辅助设计中，交互技术是必不可少的。交互式cad系统是指用户对仪表的使用。

在设计cad系统的计算机系统时，人和机器可以及时交换信息。有了交互系统，人们可以同时构思、取样、修改，每一步的显示结果都可以随时从图形终端的屏幕上看到，非常直观。

图形转换的主要作用是连接用户坐标系和图形输出设备坐标系；图形的平移、旋转、缩放和透视变换；图形变换是通过矩阵运算实现的。

计算机设计自动化计算机自带cad旨在实现计算机自带设计开发过程的自动化或半自动化。研究内容包括功能设计自动化和装配设计自动化，涉及计算机硬件描述语言、系统级仿真、自动逻辑综合、逻辑仿真、微程序自动化、自动逻辑划分、自动布局和布线，以及相应的交互式图形系统和工程数据库系统。集成电路cad有时也包括在计算机设计自动化的范围内。

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