计算机辅助工业设计发展的状况和趋势研究

　　摘 要：近些年来，计算机已经成为人们生产和生活必不可少的一部分，大大提高了产品的生产效率和生活的方便性。对于工业设计而言，计算机更是不可或缺的一项设备，伴随着计算机辅助工业设计的发展，其作用更是凸显了出来。文章论述了计算机辅助工业设计的概念、发展的状况及其发展的趋势。期望文章能够为我国计算机辅助工业设计的相关研究提供一些有意义的参考价值。

　　关键词：计算机;工业设计;状况;趋势

　　随着我国经济发展水平的不断提高，人们也越来越重视个体的物质需求和精神需求。在这样的背景下，我们的工业产品的设计就需要不断地发展和完善。有的人更注重外观、有的人更注重价格、有的人更注重文化内涵、有人更注重产品的质地等。计算机辅助工业设计(Computer-aided Industrial Design，CAID)[1]可以有效地将计算机和人类的不同功能特点相结合，促进工业设计的发展。只有对当前的计算机辅助工业设计的发展状况和趋势有清楚的认识，才可能做出正确的判断和选择，才能有效地促进计算机辅助工业设计的发展和完善。

　　1 计算机辅助工业设计

　　计算机辅助工业设计一般是指依托于计算机，在计算机辅助工业设计软件的帮助下进行的工业设计活动。其本质是计算机辅助设计(Computer Aided Design，CAD)的衍生品。CAD是我国高校当前各工科专业必学的一门基础课，广泛应用于我国的建筑、公路、桥梁、工业设计、机械制造、汽车等行业，对我国各行业的现代化起到了重大的辅助作用。计算机辅助工业设计是对CAD技术的一种延伸，它融合了人工智能技术、虚拟现实技术(Virtual Reality，VR)技术、CAD技术和多媒体技术等。计算机辅助工业设计可以有效地将计算机和人类的不同功能特点相结合，以有效促进工业设计的发展。

　　2 计算机辅助工业设计发展的状况

　　2.1 计算机辅助工业设计中的人机交互技术

　　人机交互技术从诞生到兴起仅有几十年的历史，对于计算机辅助工业设计来说，人机交互技术主要指虚拟仿真技术和人机界面技术。曾经在电视里看到的人机交互现如今已经走入了我国的计算机辅助工业设计。特别是近些年来，由于多媒体技术的不断成熟和虚拟现实技术的不断发展，人机交互界面和之前相比已经有了非常大的进步和完善。同时，计算机的虚拟仿真技术也不断发展成熟，尤其是在配套的硬件和軟件不断发展的背景下，计算机辅助工业设计中的虚拟仿真技术得到有力、有效的应用。当前我国整个社会对虚拟仿真技术都十分热衷，很多企业纷纷投入巨大财力和人力进行研究，大众对此也有着很高的热情和关心。对于计算机辅助工业设计来说，虚拟仿真技术可以有效模仿工业产品设计完成后的效果，也可以展示设计过程、制作过程，以有效研究其发展的程度和过程，并且当前也形成了一些较为成熟的产品。

　　2.2 计算机辅助工业设计中的智能技术

　　工业设计是设计师的思维、思考、设计和创造的结果。在实际的工业设计中，设计师要把一个设计产品形成草图要经历一个十分复杂和困难的过程。一些科学研究者就是专门从事研究设计师的这种从概念到草图的设计过程。同时，一些计算机辅助工业设计研究者开始研究设计方法，重点考虑的是物体的色彩、形状、结构等，以形成智能的判断数据。最后，计算机辅助工业设计系统运用大量的设计方案，通过大数据整合以总结工业设计师的设计经验、设计理念，为工业设计创作提供智能技术服务。智能技术已经成为计算机辅助工业设计中不可或缺的一项重要技术，并且随着科技的发展不断完善，这种作用也会在未来更加不断地凸显出来。

　　2.3 计算机辅助造型技术的应用

　　就像CAD的建模一样，计算机的辅助造型设计可以有效、全面展现工业设计产品的特点[2]。一般说的工业产品造型设计是指自由曲面设计和草图设计。草图设计与自由曲面设计代表了计算机辅助造型技术的主要设计研究，产品造型是人们对该产品的直观认识，造型决定着商机。因此，造型技术的提高也是设计者们的不断追求，在产品造型出炉前，必须经过草图设计，草图设计可以有效填补计算机辅助设计技术与工业设计之间的空白。草图重建和人机交互是该技术的关键，即设计系统如何模拟出经过设计者手绘的设计。在计算机辅助工业设计中，自由曲面的设计其实就是对产品外形进行自由曲面设计。自由曲面设计时，曲面特征的应用是一项必要流程.移动特征、串通图形、基本表面这3个部分共同组成了曲面特征。这两个元素对产品将来在市场上的受欢迎程度有着重要的影响，工业设计业内人士和研究人员要给予足够的重视。

　　2.4 并行工程

　　随着全世界市场信息化的深入，企业之间的竞争变得更加激烈，企业不但要考虑和其他企业的竞争，还要考虑、预测和分析未来的市场形势，并及时作出调整和应对，尤其是对于工业产品的相关行业更是如此，包括工业产品的生产企业和工程产品的设计企业。在这种背景下，并行工程出现并且得到了迅速的发展。对并行工程的应用，可以极大提升产品设计质量，缩短产品开发的周期，同时，能够有效降低设计成本。由此可见，并行并集成化处理产品的调研过程是并行工程的主要运行模式特点，值得注意的是，在对并行工程进行应用时，要求设计师应从产品生产整个过程入手，加大对细节的综合思考力度，同时，在同其他机构建立紧密联系的过程中，有效形成通信和信任机制，这样一来，设计修改的次数将有效降低，产品开发的效率得以提升，企业的经济效益将有所增加，可以更有效地促进企业的发展和进步，增加员工的收入。

　　3 计算机辅助工业设计发展的趋势

　　3.1 工业设计发展的趋势

　　我国在改革开放前，经济发展较为薄弱，大众对工业设计的需求水平也较低，大家用的是统一化的工业设计产品。随着改革开放的深入，人们的需求和认知也在不断发生着变化，人们对商品的需求更加趋向于个性化，体现着自己的特点。对于工业设计来说，要满足人们不同的个性化需求，就需要对工业设计所涉及的硬件和软件进行升级，以适应需求的变化。工业产品的设计就需要不断发展和完善以满足大众的个性化需求。创新技术是工业设计中极为重要的一个因素，它不仅涉及产品的外观的创新，还涉及制造原理和制造过程的创新。当然，这种升级是一个系统化的升级，目前来说最为重要的就是计算机辅助工业设计即CAID的发展和完善，通过这种模式可以更高效地促进工业设计的个性化发展，大大提高了工业设计个性化发展的效率[3]。

　　推荐阅读：《计算机应用》创刊于1981年，是中国计算机学会会刊。以介绍计算机应用技术为重点，以推动经济发展和科技进步为宗旨，以促进计算机开发应用创新为目标。