CAD如何改变工程设计流程

工程师需要在现代时代使用多种工具才能在设计过程中发挥作用。从计算机辅助设计工具到3D打印机再到虚拟现实，当今的技术仅在推动工程技术的发展。

让我们回顾一下工程设计过程的一些历史，以及一些使现代工程师有效完成工作的工具。

工程制图和设计的开端

对于年轻的说服力的许多工程师而言，手工制定计划似乎是一个神话，但是在不久的将来，工人团队将花费数周的时间为一个简单的部分制定计划。

审视工程制图和设计的历史意味着要看人的历史，建筑的历史。自从黎明起就开始进行制图和设计。最早的工程制图历史记录是在公元前2000年，其中有巴比伦城堡的化石鸟瞰图。从那时起，随着纸张的出现，工程制图已经相当类似。在起草的大部分历史中，这是一种由熟练的设计师完善且对文化基础设施至关重要的艺术形式。在相当长的时间内，工程意味着要拿出纸本并手工制定计划和设计。

工程制图的现代时代可以追溯到1963年，当时一个名叫Ivan Sutherland的人发明了一个名为Sketchpad的小程序  。 这是第一个允许用户创建xy图的图形界面CAD程序（如果可以调用它的话）。绝不是每天的工程师每天都使用该程序，甚至根本没有使用此程序，但它开始了一个蓬勃发展的计算机辅助设计行业，所有的行业都围绕工程设计。

波音，福特，雪铁龙，麻省理工学院和通用汽车公司的工程师在1960年代对CAD程序进行了大量的智力和财务投资。参与的公司可能很明显地证明了CAD的出现是一种简化汽车和航空航天设计的方法。由于与当今的标准相比明显缺乏处理能力，因此早期的CAD设计需要大量的财务和工程能力。

AutoCAD和其他CAD技术的诞生

但是，由于摩尔定律和电子产品的迅速发展，CAD功能在接下来的半个世纪中稳步增长。在不断发展的过程中，工程界看到了Autodesk的基础和“ AutoCAD Release 1”的发布。不可否认，市场营销和命名部门的表现不如当时的今天。在其发布的时间，AutoCAD的被嘲笑  ，然后 领先的CAD软件公司，但在工程界却继续增长。这时，正是可用的计算机硬件阻止了CAD程序。尽管在1980年代初期技术领域付出了巨大的努力，但直到80年代末和90年代初，CAD软件才有足够的能力在工程设计中实用。

经过来自竞争激烈的CAD设计公司Parametric的激烈竞争，1992年，Autodesk占领了CAD行业的领先市场，市值达到2.85亿美元。然而，当时的CAD软件并不是我们今天想到的，因为领先的程序可以在2D中运行。市场对3D CAD软件的需求在1990年代中期发布。通过我们今天看到的程序，它的增长最终爆发到了当前的CAD市场中。

在计算机设计行业不乏能干的竞争，这对工程师有利。设计和制图的历史就是其中之一，并通过数字扩展迅速得到了认可。与过去的工程师相比，如今的工程师的能力得到了显着提高。作为一个人，我很高兴成为现代工程师，而且我相信您也是如此。

从工程设计过程的根本出发，我们可以看到如何到达今天的状态。CAD工具刮胡子使我们作为工程师可以轻松地在计算机屏幕上创建逼真的零件。CAD为工程师带来的最大进步之一就是能够将零件或装配体渲染到接近最终外观。这有助于使工程设计过程变为现实，甚至将其推向未来。

了解基于CAD的渲染的重要性

您在营销手册或网络上看到的许多产品图片可能根本不是图片，它们是复杂设计的数字渲染。

在稳步改进快速原型制作和制造工艺的世界中，工程师查看其设计的能力实际上变得越来越容易。在工程师和手工艺人的大多数历史中，直到产品组装完成，才对其他人进行最全面的可视化设计-只有具有这一主意的工程师才能在本地将其完整可视化。

设计过程中对产品实现的有限视力的问题一直是通过草图解决的问题。最终，我们的素描能力得到了改善，并实现了数字化，即使是最不熟练的工程师也成为了  受启发的 创作者。当CAD进入市场时，它充其量只是基本内容。即使有缺点，它也很快超越了任何手绘技术都可以跟上的地步。随着视觉处理能力在1990年代和2000年代初提高，产品的虚拟效果图变得越来越普遍。

开始时的效果图

效果图一生的问题在于它们不容易制作。CAD和渲染工具通常是非常独立的程序。他们的能力很少重叠，从事这项工作的人很少见。想要开发渲染的工程师必须将他的最终设计发送给可能更具有艺术头脑的人和相应渲染软件的专家。

退一步，我们需要意识到一些事情。工程师总是设计产品。不管是过去几年莎士比亚首演的新剧院还是新的三星手机，工程师都可以设计供他人使用的东西。

这意味着工程始终固有地需要某种形式的营销。工程师可以设计一种可以全天工作的产品，但是如果视觉上不令人兴奋，那么消费者就不会使用它。

现在到现在。

现代渲染工具

现在，渲染工具已完全集成到CAD程序中。在解决任何看不见的细节之前，工程师可以渲染出外观完整的产品。现代化的CAD功能使渲染，设计和工程过程几乎成为同义词。过去需要公司花费数周时间和巨额资金的事情现在可以由员工的工程师完全在内部完成。尽管有些工程师可能不喜欢额外工作的可能性，但这只是赋予了我们创造和影响力的力量。

几乎每家公司，无论大小，都习惯将其效果图外包给专业公司，这与当今仍有多少公司仍在处理其图形设计一样。除了为公司省钱并赋予设计工程师更多的力量外，效果图还使产品开发的时间表可以与当今“我现在想要”快速消费的消费者文化相吻合。

由于可以在设计过程的开始就制作出视觉上准确且可信的产品效果图，因此营销团队可以自由地按计划计划发布，而不仅仅是工程师准备就绪时。出于所有实际目的，一旦从视觉角度完成设计，公司  就可以  向公众发布该产品的引人注目的效果图，即使还没有完成任何更精致的工程。

作为现代世界的工程师，我们必须了解能够尽快以视觉方式展示我们的产品的需求。CAD和渲染工具的集成使其易于同时进行工程设计和设计。对于大多数现代CAD产品，在CAD软件中更改设计后，效果图会自动更新，从而使工程师的工作更加轻松。

对于现代工程师而言，渲染只会变得越来越重要。了解作为工程师可用的视觉工具只会使您变得更有价值。