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CAD即计算机辅助设计（puter Aided Design,CAD），其概念和内涵正在不断地发展中。1972年10月，国际信息处理联合会（IFIP）在荷兰召开的“关于CAD原理的工作会议”上给出如下定义：CAD是1种技术，其中人与计算机结合为1个问题求解组，紧密配合，发挥各自所长，从而使其工作优于每1方，并为应用多学科方法的综合性协作提供了可能。CAD是工程技术人员以计算机为工具，对产品和工程进行设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称

人们根据系统功能的要求，用有限的特征来描述设计问题，通过形式化用计算机的数据结构来表达特征，并将用数据结构描述的"特征"数据存放在数据库之中。这样，"设计"过程变成了对数据库的处理。这1过程可以看作是建模过程，模型被用来表示实际的或抽象的对象，是对被处理对象进行计算、分析、模拟和研究的基础。因此，模型是实际结构在CAD系统中的具体体现，是计算机"认知"产品的基础。我们知道，产品和工程结构本身能表现出来的属性（"特征"）是无限的，但可用的计算机资源、人们的认识知识是有限的，我们只能"认知"实际结构的部分属性，只能处理产品和工程结构设计的某些方面。

根据模型的不同，CAD系统1般分为2维CAD和3维CAD系统。2维CAD系统1般将产品和工程设计图纸看成是“点、线、圆、弧、文本……”等几何元素的集合，系统内表达的任何设计都变成了几何图形，所依赖的数学模型是几何模型，系统记录了这些图素的几何特征。2维CAD系统1般由图形的输入与编辑、硬件接口、数据接口和2次开发工具等几部分组成。

3维CAD系统的核心是产品的3维模型。3维模型是在计算机中将产品的实际形状表示成为3维的模型，模型中包括了产品几何结构的有关点、线、面、体的各种信息。计算机3维模型的描述经历了从线框模型、表面模型到实体模型的发展，所表达的几何体信息越来越完整和准确，能解决“设计”的范围越广。其中，线框模型只是用几何体的棱线表示几何体的外形，就如同用线架搭出的形状1样，模型中没有表面、体积等信息。表面模型是利用几何形状的外表面构造模型，就如同在线框模型上蒙了1层外皮，使几何形状具有了1定的轮廓，可以产生诸如阴影、消隐等效果，但模型中缺乏几何形状体积的概念，如同1个几何体的空壳。几何模型发展到实体模型阶段，封闭的几何表面构成了1定的体积，形成了几何形状的体的概念，如同在几何体的中间填充了1定的物质，使之具有了如重量、密度等特性，且可以检查两个几何体的碰撞和干涉等。由于3维CAD系统的模型包含了更多的实际结构特征，使用户在采用3维CAD造型工具进行产品结构设计时，更能反映实际产品的构造或加工制造过程。

随着CAD技术的发展和人们需求的不断提高，人工智能等各类技术逐渐融入到CAD系统中，形成了各种基于知识的CAD系统（或智能CAD系统）。知识的应用使CAD系统的“设计”功能和设计自动化水平大大提高，对产品设计全过程的支持程度大大加强，促进了产品和工程的创新开发。

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