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摘 要：文章介绍了计算机辅助工业设计（CAID）技术的基本概念，分析了计算机辅助工业设计的主要特点，阐述了计算机辅助工业设计未来的发展趋势，为不断提高工业设计水平提供了一定的参考。
关键词：计算机；工业设计；研究
中图分类号：TP391.7 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）33－0140－01
工业设计是从技术、艺术、社会、经济等多种角度，对批量生产的工业产品的构造、形态、色彩、功能、材料、表面处理、装饰等要素进行综合性的设计，创造出能够满足人们不断提高的物质需求的新产品。工业设计在产品成型、技术创新及商品销售、服务和企业形象的树立过程中，都起到非常重要的作用。它是现代工业文明的灵魂，是现代艺术与科学技术的融合，也是经济与科技、文化的高度统一。随着科学技术的快速发展，特别是信息时代的到来，市场对产品的性能、价格、交货时间的要求愈加严格，要求产品的开发周期短、品种多样化、小批量、趣味化、个性化。这些都要求生产企业能够迅速的开发出高质量的产品，以满足市场的需要、提高自身的竞争力。21世纪的竞争核心是科学技术的竞争。作为从科学技术转化为产品的一个纽带，工业设计在经济发展过程中发挥着越来越重要的作用。
1 计算机辅助工业设计的概念
计算机辅助工业设计（Computer Aided Industrial Desi，简称CAID）技术是CAD技术和工业设计理论的融合。传统的CAD技术优势主要表现在利用计算机技术进行产品外观的模拟设计。CAD技术的重点是设计建模、渲染、视觉表现。为适应新型的工业设计模式和市场竞争的要求，工业设计活动必须包涵市场调研、需求分析、产品定位、生产制造直至产品投放市场，并根据市场反馈进行产品改良及维护产品的生命周期的全过程。为此涉及到人工智能、多媒体技术、CADCAMCAE、优化和模糊设计方法、设计技巧、虚拟现实、设计过程、设计质量和效率等方面内容的CAID，不仅局限在设计工具的层次，更重要的是CAID技术为信息时代的工业设计提供了交流和沟通的基础。CAID技术包涵了数字化建模、数字化装配、数字化评价、数字化制造以及数字化信息交换等方面。CAID技术在工业设计中的应用目标就是为了使产品的研发能够满足繁杂的市场需要。
2 计算机辅助工业设计的主要特点
CAID技术比传统的工业设计具有无可比拟的优势，工业设计师掌握了它就可以随心所欲地表达构思创意、施展才智，它能提升产品整体设计质量，强化产品市场竞争能力，主要有以下特点：高质量三维空间软件系统，集三维实体造型、静态着色、复杂光照模型、多媒体动画创作于一体，产生的图像生动逼真，能达到真假难辨的程度。通过先进设计手段，保证设计的高质量。灵活性采用计算机这种高科技工具，可直接在系统上进行创造性设计，采用三维实体造型技术，作物体几何造型，如色彩设计、材料编辑、形态构成、质感描绘、实时旋转变换，快速真实图像生成输出，多种造型方案的评判与测试等。可简便地进行修改，直到满意为止。系统优化在造型设计中，可以综合模拟设置配套环境、外表装饰等相关因素于一体；并在基础图库上任意组合多种多样设计方案评价优选，能使设计人员及早发现缺点与不足，更加合理与科学化。真正实现“人机系统”的优化设计。高效率计算机能迅速将设计构思形象化。不但可采用数字化仪等实现图形等信息快速输入，而且可利用绘图机、打印机输出设备，自动输出绘制设计图像和图形。可部分或全部取代预想效果图绘制、模型制作和产品摄影等过程。提升设计速度、降低设计周期，压缩设计成本，使新产品迅速占领市场。据统计CAID技术可以提高设计效率6倍。
3 计算机辅助工业设计发展趋势
发展三维数字多媒体技术支持虚拟设计。通过虚拟环境、多媒体技术、人工智能创造多感官交流，为设计师营造智能化设计环境中，实现真正的设计过程与人的融合。研究适合计算机辅助工业设计的设计方法论和知识基础。这包括对创新方法的研究、产品信息的统一交换平台和真正意义上的CAID体系。发展更有效的产品形态生成方法。目前曲面造型多是通过改变控制点或控制线产生。将来设计师可以通过草图造型方式，便捷、快速地产生产品的形状。计算机辅助设计对工业设计活动的支持向概念设计、需求设计发展。通过设计自动化，设计师的作用将主要体现在决策设计层次，通过决策过程实现与辅助设计系统的交融。同时需要展开需求设计中的数据收集和挖掘方法研究。发展网络协同设计，使设计过程成为集体创新过程。关键是要解决信息的有效交换方法和复杂设计信息冲突的分解。发展本体化的信息共享方式和基于实例的冲突分解方案。实例化的优势是便于实现知识库，本体化的优势在与语义无关。建立面向工业设计的设计知识库，方便设计师的表述，让设计师集中精力进行设计创新。
4 结束语
随着计算机技术在工业设计中的应用范围不断扩大，计算机辅助技术极大地改变了工业设计的工作方式，通过数字化的效果图及模型，尤其是有效的三维数据模型将工业设计的整个流程有机地结合起来，从而形成一个快速、准确、高效的设计系统。虚拟现实、人工智能、优化理论和并行设计等均是研究发展的热点。同时我们也要清醒地认识到计算机辅助技术无论发展的多么强大，归根结底也只是工业设计的辅助手段，决不可能替代人的主导工作。必须将人的主导因素与计算机辅助系统结合起来，才能使工业设计更好地发挥作用。
参考文献
1 鲁晓波、覃京燕.计算机辅助工业设计［M］.北京：高等教育出版社，2007
Computer－aided Industrial Design Research Progress
Miao Cuijie, Chen Yanping , Pan Chunling
Abstract: The article introduces the computer aided industrial design（CAID）technology of the basic concepts, analysis the computer aided the main characteristic of industrial design, this paper expounds the computer－aided industrial design the future trend of development, to continuously improve the industrial design level for a certain reference.
Key words: computer; Industrial design; research
关键词：计算机；工业设计；研究
中图分类号：TP391.7 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）33－0140－01
工业设计是从技术、艺术、社会、经济等多种角度，对批量生产的工业产品的构造、形态、色彩、功能、材料、表面处理、装饰等要素进行综合性的设计，创造出能够满足人们不断提高的物质需求的新产品。工业设计在产品成型、技术创新及商品销售、服务和企业形象的树立过程中，都起到非常重要的作用。它是现代工业文明的灵魂，是现代艺术与科学技术的融合，也是经济与科技、文化的高度统一。随着科学技术的快速发展，特别是信息时代的到来，市场对产品的性能、价格、交货时间的要求愈加严格，要求产品的开发周期短、品种多样化、小批量、趣味化、个性化。这些都要求生产企业能够迅速的开发出高质量的产品，以满足市场的需要、提高自身的竞争力。21世纪的竞争核心是科学技术的竞争。作为从科学技术转化为产品的一个纽带，工业设计在经济发展过程中发挥着越来越重要的作用。
1 计算机辅助工业设计的概念
计算机辅助工业设计（Computer Aided Industrial Desi，简称CAID）技术是CAD技术和工业设计理论的融合。传统的CAD技术优势主要表现在利用计算机技术进行产品外观的模拟设计。CAD技术的重点是设计建模、渲染、视觉表现。为适应新型的工业设计模式和市场竞争的要求，工业设计活动必须包涵市场调研、需求分析、产品定位、生产制造直至产品投放市场，并根据市场反馈进行产品改良及维护产品的生命周期的全过程。为此涉及到人工智能、多媒体技术、CADCAMCAE、优化和模糊设计方法、设计技巧、虚拟现实、设计过程、设计质量和效率等方面内容的CAID，不仅局限在设计工具的层次，更重要的是CAID技术为信息时代的工业设计提供了交流和沟通的基础。CAID技术包涵了数字化建模、数字化装配、数字化评价、数字化制造以及数字化信息交换等方面。CAID技术在工业设计中的应用目标就是为了使产品的研发能够满足繁杂的市场需要。
2 计算机辅助工业设计的主要特点
CAID技术比传统的工业设计具有无可比拟的优势，工业设计师掌握了它就可以随心所欲地表达构思创意、施展才智，它能提升产品整体设计质量，强化产品市场竞争能力，主要有以下特点：高质量三维空间软件系统，集三维实体造型、静态着色、复杂光照模型、多媒体动画创作于一体，产生的图像生动逼真，能达到真假难辨的程度。通过先进设计手段，保证设计的高质量。灵活性采用计算机这种高科技工具，可直接在系统上进行创造性设计，采用三维实体造型技术，作物体几何造型，如色彩设计、材料编辑、形态构成、质感描绘、实时旋转变换，快速真实图像生成输出，多种造型方案的评判与测试等。可简便地进行修改，直到满意为止。系统优化在造型设计中，可以综合模拟设置配套环境、外表装饰等相关因素于一体；并在基础图库上任意组合多种多样设计方案评价优选，能使设计人员及早发现缺点与不足，更加合理与科学化。真正实现“人机系统”的优化设计。高效率计算机能迅速将设计构思形象化。不但可采用数字化仪等实现图形等信息快速输入，而且可利用绘图机、打印机输出设备，自动输出绘制设计图像和图形。可部分或全部取代预想效果图绘制、模型制作和产品摄影等过程。提升设计速度、降低设计周期，压缩设计成本，使新产品迅速占领市场。据统计CAID技术可以提高设计效率6倍。
3 计算机辅助工业设计发展趋势
发展三维数字多媒体技术支持虚拟设计。通过虚拟环境、多媒体技术、人工智能创造多感官交流，为设计师营造智能化设计环境中，实现真正的设计过程与人的融合。研究适合计算机辅助工业设计的设计方法论和知识基础。这包括对创新方法的研究、产品信息的统一交换平台和真正意义上的CAID体系。发展更有效的产品形态生成方法。目前曲面造型多是通过改变控制点或控制线产生。将来设计师可以通过草图造型方式，便捷、快速地产生产品的形状。计算机辅助设计对工业设计活动的支持向概念设计、需求设计发展。通过设计自动化，设计师的作用将主要体现在决策设计层次，通过决策过程实现与辅助设计系统的交融。同时需要展开需求设计中的数据收集和挖掘方法研究。发展网络协同设计，使设计过程成为集体创新过程。关键是要解决信息的有效交换方法和复杂设计信息冲突的分解。发展本体化的信息共享方式和基于实例的冲突分解方案。实例化的优势是便于实现知识库，本体化的优势在与语义无关。建立面向工业设计的设计知识库，方便设计师的表述，让设计师集中精力进行设计创新。
4 结束语
随着计算机技术在工业设计中的应用范围不断扩大，计算机辅助技术极大地改变了工业设计的工作方式，通过数字化的效果图及模型，尤其是有效的三维数据模型将工业设计的整个流程有机地结合起来，从而形成一个快速、准确、高效的设计系统。虚拟现实、人工智能、优化理论和并行设计等均是研究发展的热点。同时我们也要清醒地认识到计算机辅助技术无论发展的多么强大，归根结底也只是工业设计的辅助手段，决不可能替代人的主导工作。必须将人的主导因素与计算机辅助系统结合起来，才能使工业设计更好地发挥作用。
参考文献
1 鲁晓波、覃京燕.计算机辅助工业设计［M］.北京：高等教育出版社，2007
Computer－aided Industrial Design Research Progress
Miao Cuijie, Chen Yanping , Pan Chunling
Abstract: The article introduces the computer aided industrial design（CAID）technology of the basic concepts, analysis the computer aided the main characteristic of industrial design, this paper expounds the computer－aided industrial design the future trend of development, to continuously improve the industrial design level for a certain reference.
Key words: computer; Industrial design; research