CAD简史

★AutoCAD历程
下面就AutoCAD的产生、发展、高峰、未来等问题做一介绍。
●产生
AutoCAD的v1.0版是于1982年正式出现的。当时的AutoCADvl.0版的安装很简单，使用一张磁盘就解决了，但是进去之后连屏幕菜单命令都需使用者记熟，很不方便。
到了1983年4月，AutoCADvl.2版又出现了。和前次一样，还是没有太多人注意它。不过，这次的版本比前一个版本多了一些功能，如尺寸标注命令。
1960年初，美国的麻省理工学院史凯屈佩特教授，依1955年林肯实验室的SAGE系统所开发出的全世界第一支光笔为基础，提出了所谓“交谈式图学”的研究计划。这个计划就是将一阴极射线管接到一台电脑上，再利用一手持的光笔来输入资料，使电脑透过在光笔上的感应物来感应出屏幕上的位置，并获取其座标值以将之存于内存内。如图1所示。
●成功
1987年4月，AutoCADv2.6版又增加3D方面的功能后，改版更新了。这个版本和上个版本更新的时间虽近，但是因为功能变化不多，，所以倒没有引起什么适应的问题。由于各方面原因的促成，AutoCAD进入推广学习使用的颠峰。
1987年11月，AutoCAD的版本命名方式有了改变，这次新版的名称是AutoCADRelease 9，大概就是释放过9版的意思。此版本命名方式也一直沿用到现在。这个简称为R9版的AutoCAD与先前版本最大不同之处在于：R9版的状态列处设计了下拉式菜单。这种下拉式菜单的创意起源于Apple麦金塔电脑上的一些软件，而后Windows软件也开始大量采用。下拉式菜单的功用在于增加使用者对命令的操作亲和力。坦白说，由于R9版在使用者急需要求改进的功能上并没有做得很好(即除了下拉式菜单功能外，其他功能新增或加强的并不多)，再加上自此版本起，AutoCAD要求使用者必须在电脑硬件配备上加上80287或是80387这个算术运算增速器，所以当时使用者对更新并不积极。也由此版本起，卖到美国、加拿大以外地区的原版AutoCAD开始加锁保护。所以，这在那时还是属286和386电脑交接的时代里，并未引起很大的反响，有很多使用者仍然保持使用v2.6版。
而后，AutoCAD的改版周期就较长了，其原因如下：
▲AutoCAD一开始是以2D的平面画图功能为目标的。既然整个程序架构都以2D为基底，那么要满足3D画图的功能，就比较不容易突破。虽然在v2.6版时加上了3D画图方面的命令，可是要在AutoCAD画3D图形，众所周知是一件非常艰辛的工作。AutoCAD为此就于Rll版时，有了AME这个软件来改善此部分的功能且和AutoCAD分开卖，但是其销量和其大姐AutoCAD的销量比起来，相去甚远。这也充分表现了Autodesk在3D画图功能方面的不足。毕竟，她总是主要针对平面画图功能的。直到R13版，AME这位小妹的所有功能竟全部被并入AutoCAD中。
而对CAD的发展来说，1950年中期所开始的程序化设计(FORTRAN这类，现在通称的高阶电脑程序语言)的诞生，使得软件设计师得以利用程序语言来设计更好用的软件，应该也是CAD的源头。像AutoCAD就是用C语言来写的。我们也可以在AutoCAD中使用像AutoLISP、Visual LISP、VisualBasic Application(VBA)或是AutoC(ARX)等语言来补充AutoCAD的功能。这些都是由于高阶语言的发展和进化。
那么为什么CAD要和CAM名词连在一起呢?这是因为早期的CAD软件大都应用在机械制造业上。Computer Aided Manufacture，CAM，就是电脑辅助制造的意思。在电脑出现以前，产品图是在手制样品完成后再用手工画的，然后在修改手制样品后，依手制样品来制造，所以在这之前的一般用品的质量就比较粗糙而不统一。应用了CAD来绘制产品图样后，就可以配合CAM软件直接连接专业工作母机生产产品模具，使得产品在精密度、修改效益、生产效益和前后批产品的质量水准上都要比尚未CAD／CAM化前好上许多。所以，现在除了手工艺术品外，CAD／CAM的应用率多少己成为一个国家是否属先进国家的指标。换句话说，自动化的CAD／CAM应用也是国家工业升级的重要方针之一。因为机械业也是应用CAD最早的行业，因此相关专业的CAM自然就和CAD连袂出现。一个典型的CAD／CAM运行流程图如图4所示。
图3Digital的Turnkey系统电脑
二战后，CAD的系统也就在战后高科技军事技术的转移下，导入了建设所需的铁路、造船、航空等机械重工业。有名的CADAM，就是IBM公司在此期间开发出来的应用于大型主机电脑系统上的CAD／CAM整合软件。也因为它出现得很早，系统又完整，所以就将其冠以“CAD／CAM之母”的美名。如今，CADAM已经顺利地由原本需要在大型主机系统上执行的环境转移到个人电脑上执行了。IBM还为它取了一美丽的名字——Catia CADAM。
图5大型CAD／CAM工作站电脑
另外，还有电脑辅助分析(Computer Aided Engineering，CAE)。当CAD／CAM的技术发展已经到了某一个成熟度之后，有很多的专业，在设计上都非常需要用到数学计算和分析方面的工具。例如：土木结构、流体力学、热力学、有限元素分析等。因此，CAE就是提供这种针对不同专业分析方法的工具软件，能使设计者在最短的时间内，快速地知道自己设计的产品是否可行，并能得到有效处理设计问题的方法。事实上，CAE软件严格来说是一种经验软件，多半是设计者自己在专业实务上多年的累积经验。他们将这些经验记录在数据库中，然后要使用者以图形的表现方在数据库中搜寻较吻合经验的建议。可是很多技术的事情多半理论只是一理想状况，仅供参照，重要的是经验的累积。因此，像这类软件如果设计者经验稍差或不正确，如果使用了这样的软件，就有可能会被误导了。这也就是为什么CAE软件的分析工作准确率经常是一个大问题的原因。根据经验，多数的CAE软件的准确性并不高，一般准确度能达50％以上就算是极晶了，所以其建议值通常也仅供参照，但是此举仍可减少设计上的修正次数，同时，雇用一位无制造经验的工程师来操作CAE软件和雇用一位有丰富现场制造经验的工程师来操作CAE软件所得到的结果也是不同的。换句话说，一位使用CAE软件的使用者仍需以其经验来判别，并有选择性的接受CAE给您的专业设计建议。
接下来的版本是四个月后，AutoCADvl.3版，这次加强的是组态设置(就是现在的CONFIG命令)功能、橡皮拉线、相关画图输出外围功能加强、标准化的颜色号码定义和文字向右对齐等数十个功能。
两个月后，AutoCADvl.4出现了，它的功能就强大许多，比如，加强过的LINE、ARC、CIRCLE、ZOOM、BLOCK命令、ARRAY命令、TEXT Aligned命令、再加强过的DIM命令、Osnap功能、FILES、BREAK、FILLET、HATCH、SKETCH、UNITS、AXIS等命令。
CAD简介
提交日期：2004-03-09 浏览: 18976
★CAD/CAM/CAE简述
60年代，“电脑”(Computer)一词出现时，设计它的最初目的是要用来对付科学家们最头痛的庞大数学运算和资料储存。换句话说，其实在那个时代，电脑是设计给专业的科学家使用的，普通人是难以窥知电脑全貌的。因此，我们就可想而知：CAD一定也是在那个时代最需要被用在电脑上的，因为科学家或专业工程师们非常需要将运算后的结果转化成图形或直接在电脑上设计或绘制工程图。所以，CAD的观念最早就是由电脑上转移下来的。
图2执行CAD系统பைடு நூலகம்老电脑
当交谈式图学的观念被提出且发表后，在美国，像通用汽车公司、波音航空公司等大公司就开始自行开发自用的交谈式图学系统。因为在当时，只有这样的公司才付得起开发所需的昂贵电脑设备费用和人力。
到了20世纪70年代，由于小型电脑费用已经下降，交谈式图学系统才开始在美国的工业界间广泛使用。在那时候，比较有名的交谈式图学软硬件系统是数据公司(Digital)的一套名为Turnkey的系统。如图3所示。
图4CAD／CAM运行流程图
事实上，在此时的CAD一词的意义应该是Computer Aided Design，也就是“电脑辅助设计”。因为使用CAD的人多半是设计师，而应用软件的发展方向也都是着重在某专业的辅助设计上，所以自然被称之为“电脑辅助设计”。可是我们现在所说的CAD一般却是指“电脑辅助画图”(Computer Aided Drafting)。这是因为现在的CAD使用者层面已扩大，不局限于设计师使用。因此，自1985年以后，普遍就将CAD的名词统称为“电脑辅助画图”，而另用“电脑辅助设计绘图”(Computer Aided Design & Drafting，CADD)名词来强调电脑辅助设计画图的功能。换句话说，由于时代科技和应用方式的演进，有些名词的意义也会因在各自领域范畴下愈分愈细而产生变化。所以，CAD和CADD的名词也和相关CAD软件的类别划分有所关联。
AutoCAD2.18版出来不到一年，于1986年7月，AutoCADv2.5版就问世了。有什么改变呢?系统磁盘变多了(原来两张360KB的磁盘，现在变成5张360KB磁盘，显示功能增加了不少)、AutoLISP已经正名了，而且有了系统化的语法以及出现更具威力的画图和编辑命令(如：ELLIPSE、OFFSET、TRIM、EXTEND、MEASURE、DIVIDE等命令都是这个时候才有的)。当时，还要再以磁盘来执行AutoCADv2.5版是非常勉强的，不得已还是勉强为之，但会失去一些功能。不过，很快，硬盘价格大众化的时机也在此时成熟，所以在后来AutoCADv2.6版再更新时，便使用硬盘来执行AutoCAD了。
1984年10月，AutoCADv2.0版大幅加强了v1.4版中的二十几项功能(如：LAYER、SNAP、GRID、DIM等)，同时新增了三十几个新功能(如：MSLIDE、VSLIDE、DXFIN、DXFOUT、MIRROR、VIEW、SCRIPT、RSCRIPT等)。
到1985年，AutoCADv2.17版出现了，这个版本很快就被过渡为v2.18版。在这个版本里，已经出现位于画图屏幕右边的屏幕菜单，所以命令就不用再背了；同时，画图命令和编辑命令也比v1.1版要增加一些；此外，AutoLISP语言也是从v2.18版开始略具雏型的。