20世紀(jì)70年代后期以來，一個(gè)以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)（ComputerAided Design,CAD）為代表的新技術(shù)改革浪潮席卷了全世界，它不僅促進(jìn)了計(jì)算機(jī)本身的更新?lián)Q代，并且影響到全部技術(shù)領(lǐng)域，沖擊著傳統(tǒng)的工業(yè)模式。CAD是指利用計(jì)算機(jī)輔助勞動(dòng)者進(jìn)行工程和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與分析，以達(dá)到理想目的或取得創(chuàng)新成果的一種技術(shù)。

CAD技術(shù)的水平成為了衡量一個(gè)國家工業(yè)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。CAD技術(shù)作為杰出的工程技術(shù)成就，已廣泛地應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。

1. 制造業(yè)中的應(yīng)用

CAD已經(jīng)在制造業(yè)中廣泛應(yīng)用，其中以汽車、航空航天、船舶、電子電路等制造業(yè)應(yīng)用最為廣泛、深入。當(dāng)前先進(jìn)的CAD系統(tǒng)已經(jīng)將設(shè)計(jì)、繪圖、分析、仿真、加工等一系列功能集成于一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)。

2. 工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

CAD技術(shù)在工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中有以下幾個(gè)方面：

建筑設(shè)計(jì)。包括方案設(shè)計(jì)、三維造型、建筑渲染圖設(shè)計(jì)、平面布景、小區(qū)規(guī)劃等各類CAD應(yīng)用軟件。

北京鳥巢設(shè)計(jì)圖

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：包括有限元分析、結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工等。

城市交通設(shè)計(jì)：包括城市道路、高架、輕軌、地鐵等工程設(shè)計(jì)。

市政管線設(shè)計(jì)：如自來水、污水排放、煤氣、電力、暖氣、通信等。

工程設(shè)計(jì)：包括交通工程設(shè)計(jì)、水利工程設(shè)計(jì)等。

3. 仿真模擬和動(dòng)畫制作

應(yīng)用CAD技術(shù)可以真實(shí)地模擬機(jī)械零件的加工處理過程、受力分析等。在文化娛樂界已大量利用計(jì)算機(jī)造型仿真出逼真的原始動(dòng)物、外星人及各種場(chǎng)景，并將動(dòng)畫和實(shí)際背景以及演員天衣無縫地結(jié)合在一起，在電影技術(shù)上大放異彩。

大眾常用3D設(shè)計(jì)的軟件介紹

目前，各類商業(yè)化的3D設(shè)計(jì)軟件已得到廣泛應(yīng)用，其大致可以分為兩類：通用全功能性3D設(shè)計(jì)軟件和行業(yè)性3D設(shè)計(jì)軟件。

通用全功能3D設(shè)計(jì)軟件

1、3DS Max

3D Studio Max，簡稱3DSMAX，是當(dāng)今世界上銷售量最大的三維建模、動(dòng)畫及渲染軟件。可以說3DSMAX是最容易上手的3D軟件，其最早應(yīng)用于計(jì)算機(jī)游戲中的動(dòng)畫制作，后開始參與影視片的特效制作，例如《X戰(zhàn)警》、《最后的武士》等。

2、Maya

Maya是世界頂級(jí)的三維動(dòng)畫軟件，應(yīng)用對(duì)象是專業(yè)的影視廣告，角色動(dòng)畫，電影特技等。Maya功能完善，工作靈活，易學(xué)易用，制作效率極高，渲染真實(shí)感極強(qiáng)，是電影級(jí)別的高端制作軟件。

Maya售價(jià)高昂，聲名顯赫，是制作者夢(mèng)寐以求的制作工具，掌握了Maya，會(huì)極大的提高制作效率和品質(zhì)，調(diào)節(jié)出仿真的角色動(dòng)畫，渲染出電影一般的真實(shí)效果，向世界頂級(jí)動(dòng)畫師邁進(jìn)。

3DSMAX和Maya現(xiàn)都已被美國Autodesk（歐特克）公司收購，因此Autodesk當(dāng)之無愧地成為3D設(shè)計(jì)行業(yè)中的王者。

3、Rhino

Rhinocero，簡稱Rhino，又叫犀牛，是一款三維建模工具。不過不要小瞧它，它的基本操作和AutoCAD有相似之處，擁有AutoCAD基礎(chǔ)的初學(xué)者更易于掌握犀牛。目前廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、家具、鞋模設(shè)計(jì)，擅長產(chǎn)品外觀造型建模。

4、Zbrush

ZBrush是一個(gè)數(shù)字雕刻和繪畫軟件，它以強(qiáng)大的功能和直觀的工作流程著稱。它界面簡潔，操作流暢，以實(shí)用的思路開發(fā)出的功能組合，激發(fā)了藝術(shù)家的創(chuàng)作力，讓藝術(shù)家無約束地自由創(chuàng)作。它的出現(xiàn)完全顛覆了過去傳統(tǒng)三維設(shè)計(jì)工具的工作模式，解放了藝術(shù)家們的雙手和思維，告別過去那種依靠鼠標(biāo)和參數(shù)來笨拙創(chuàng)作的模式，完全尊重設(shè)計(jì)師的創(chuàng)作靈感和傳統(tǒng)工作習(xí)慣。

6、Google Sketchup

Sketchup是一套直接面向設(shè)計(jì)方案創(chuàng)作過程的設(shè)計(jì)工具，其創(chuàng)作過程不僅能夠充分表達(dá)設(shè)計(jì)師的思想而且完全滿足與客戶即時(shí)交流的需要，它使得設(shè)計(jì)師可以直接在電腦上進(jìn)行十分直觀的構(gòu)思，是三維建筑設(shè)計(jì)方案創(chuàng)作的優(yōu)秀工具。

SketchUp是一個(gè)極受歡迎并且易于使用的3D設(shè)計(jì)軟件，官方網(wǎng)站將它比喻作電子設(shè)計(jì)中的“鉛筆”。它的主要賣點(diǎn)就是使用簡便，人人都可以快速上手。并且用戶可以將使用SketchUp創(chuàng)建的3D模型直接輸出至GoogleEarth里，非常的酷！

7、Poser

Poser是Metacreations公司推出的一款三維動(dòng)物、人體造型和三維人體動(dòng)畫制作的極品軟件。Poser更能為你的三維人體造型增添發(fā)型、衣服、飾品等裝飾,讓人們的設(shè)計(jì)與創(chuàng)意輕松展現(xiàn)。

8、Blender

Blender是一款開源的跨平臺(tái)全能三維動(dòng)畫制作軟件，提供從建模、動(dòng)畫、材質(zhì)、渲染、到音頻處理、視頻剪輯等一系列動(dòng)畫短片制作解決方案。Blender為全世界的媒體工作者和藝術(shù)家而設(shè)計(jì)，可以被用來進(jìn)行3D 可視化，同時(shí)也可以創(chuàng)作廣播和電影級(jí)品質(zhì)的視頻，另外內(nèi)置的實(shí)時(shí)3D 游戲引擎，讓制作獨(dú)立回放的3D 互動(dòng)內(nèi)容成為可能。

有了Blender，喜歡3D繪圖的玩家們不用花大錢，也可以制作出自己喜愛的3D模型了。它不僅支持各種多邊形建模，也能做出動(dòng)畫！

9、FormZ

FormZ是一個(gè)備受贊賞、具有很多廣泛而獨(dú)特的2D/3D形狀處理和凋塑功能的多用途實(shí)體和平面建模軟件。

對(duì)于需要經(jīng)常處理有關(guān)3D空間和形狀的專業(yè)人士(例如建筑師、景觀建筑師、城市規(guī)劃師、工程師、動(dòng)畫和插畫師、工業(yè)和室內(nèi)設(shè)計(jì)師)來說是一個(gè)有效率的設(shè)計(jì)工具。

10、LightWave 3D

美國NewTek公司開發(fā)的LightWave3D是一款高性價(jià)比的三維動(dòng)畫制作軟件，它的功能非常強(qiáng)大，是業(yè)界為數(shù)不多的幾款重量級(jí)三維動(dòng)畫軟件之一。

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