計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)設(shè)計(jì)的整合范文

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1計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)

計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)合主要表現(xiàn)在計(jì)算機(jī)輔助造型技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中的人機(jī)交互、智能技術(shù)和新型技術(shù)。

1.1計(jì)算機(jī)輔助造型技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助造型技術(shù)是研究物體形狀的一種數(shù)學(xué)模型，即研究計(jì)算機(jī)環(huán)境下物體形狀的幾何表示、分析和綜合。計(jì)算機(jī)輔助造型技術(shù)經(jīng)過(guò)將近30年的發(fā)展，已經(jīng)逐步走向特征造型、變量化設(shè)計(jì)階段，而這一進(jìn)步也使得實(shí)體模型逐步轉(zhuǎn)向產(chǎn)品模型。與此同時(shí)，對(duì)于產(chǎn)品模型生命周期中的信息共享以及各種數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換的研究也逐漸被關(guān)注，并慢慢往這方面發(fā)展。對(duì)于計(jì)算機(jī)輔助造型的研究目前主要表現(xiàn)在造型的自由曲面的設(shè)計(jì)以及造型的草圖的設(shè)計(jì)等方面。

產(chǎn)品自由曲面設(shè)計(jì)的研究是整個(gè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的方面，該設(shè)計(jì)主要包括產(chǎn)品基本的表面設(shè)計(jì)、產(chǎn)品移動(dòng)的特性和串通圖形。自由曲面的設(shè)計(jì)直接影響著人們的審美觀，設(shè)計(jì)完美的曲面應(yīng)該具有流暢的線條和360度全方位的旋轉(zhuǎn)，給人一種賞心悅目的感覺。設(shè)計(jì)是為了適應(yīng)設(shè)計(jì)師傳統(tǒng)的手繪設(shè)計(jì)而發(fā)展起來(lái)的。因?yàn)樵O(shè)計(jì)師不能將自己的設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)可以理解的語(yǔ)言，所以傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)不能和工業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的結(jié)合。草圖設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中的人機(jī)交互以及草圖的完善技術(shù)。

1.2計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中的人機(jī)交互人機(jī)交互的主要任務(wù)在于實(shí)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)之間的信息交互。人機(jī)交互的發(fā)展歷史并不長(zhǎng)，但是其所包含的內(nèi)容，像是人機(jī)交互界面，虛擬仿真技術(shù)等都在工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。人機(jī)交互界面指的是人與計(jì)算機(jī)之間用于交互的操作界面。人機(jī)界面由傳統(tǒng)的DOC界面發(fā)展到現(xiàn)在的圖形用戶界面，未來(lái)人機(jī)交互界面將向著自然和諧的人機(jī)交互界面發(fā)展。虛擬仿真技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)的世界，設(shè)計(jì)是可以通過(guò)這個(gè)虛擬的世界通過(guò)人機(jī)交互完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、驗(yàn)收等工作。

1.3計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)中的智能技術(shù)智能技術(shù)一直是人類研究的熱點(diǎn)，智能手機(jī)、智能機(jī)器人等智能產(chǎn)品不斷被推出和改進(jìn)。目前，智能計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)已經(jīng)有了一定程度的進(jìn)展。智能化系統(tǒng)能對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程提供很大的便利，特別是對(duì)于創(chuàng)造性思維和重復(fù)的人機(jī)交互，智能技術(shù)顯得尤為重要。在設(shè)計(jì)師進(jìn)行創(chuàng)造性思維的設(shè)計(jì)時(shí)，需要將設(shè)計(jì)思路快速的轉(zhuǎn)化為草圖，而這個(gè)過(guò)程相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，需要設(shè)計(jì)師頻繁的對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作。如果計(jì)算機(jī)能夠根據(jù)設(shè)計(jì)師的想法自動(dòng)的進(jìn)行草圖的繪制，然后設(shè)計(jì)師再根據(jù)繪制的草圖不斷的進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，這對(duì)于設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)將是一件非常高效的事情。

1.4計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中的新技術(shù)目前，隨著對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)結(jié)合研究的進(jìn)一步深入，虛擬現(xiàn)實(shí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等新技術(shù)以及并行設(shè)計(jì)、輔助設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)方法逐漸成為又一大熱點(diǎn)。虛擬現(xiàn)實(shí)就是利用計(jì)算機(jī)中的軟硬件虛擬現(xiàn)實(shí)中的環(huán)境，然后在虛擬的環(huán)境中進(jìn)行各種工作，目前已經(jīng)得到了應(yīng)用。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種模仿動(dòng)物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)行為特征，進(jìn)行分布式并行信息處理的算法數(shù)學(xué)模型。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)較為復(fù)雜，他先將信息概念化并用計(jì)算機(jī)符號(hào)進(jìn)行表示，然后利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行推理和分析，形成計(jì)算機(jī)指令進(jìn)而執(zhí)行。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)目前也被廣泛應(yīng)用到工業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中。遺傳算法是一種模擬自然進(jìn)化過(guò)程進(jìn)行最優(yōu)解的求解算法，這種算法相對(duì)來(lái)說(shuō)操作簡(jiǎn)單一些。

2結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，計(jì)算機(jī)作為一種輔助的工具應(yīng)用到工業(yè)設(shè)計(jì)中是切實(shí)可行的，并且其還有很大的發(fā)展空間。計(jì)算機(jī)的海量信息存儲(chǔ)和分析能力能夠幫助工業(yè)設(shè)計(jì)師獲得更堅(jiān)強(qiáng)的知識(shí)后盾，并且計(jì)算機(jī)的空間表現(xiàn)能力可以幫設(shè)計(jì)者更準(zhǔn)確的表達(dá)內(nèi)心的設(shè)計(jì)理念。

作者：于洪浩單位：英利能源(中國(guó))有限公司