计算机辅助设计(CAD)技术是随着计算机科学技术发展起来的新技术，是生命力最强、渗透面最广、影响最深的新技术之一。现代CAD技术已经应用到几乎所有的技术领域，彻底改变了传统的设计工作模式，提供了高效、可靠、全新的设计手段和方法，甚至对设计思维和分析方法产生了深远的影响。与许多技术设计领域一样，CAD技术已经成为现代包装设计，流行的基本工具、手段和方法，从各个方面彻底改变了包装设计的现状和面貌，成为包装设计人员必须掌握的技术之一。
本章主要介绍了计算机辅助设计的含义、计算机辅助设计技术的发展历史和趋势、计算机辅助设计技术在包装设计，的应用、包装工程的计算机辅助设计技术以及常用的包装设计软件的应用。
一、CAD的含义和发展历史
(一)计算机辅助设计的含义
计算机辅助设计是近20年来随着计算机科学技术的发展而逐渐发展和成熟的一门新技术和新学科。今天，CAD技术的应用已经从一种帮助设计人员摆脱画板和滑尺以提高设计效率的工具，发展到一种集设计、计算、分析、仿真、数据管理等功能于一体的高质量、高效率的集成技术，甚至扩展到测试、制造、项目管理等各个方面，彻底彻底改变了所涉及的设计领域的工作条件和方法，成为现代设计的基本和必要的手段、方法和工作方法。鉴于此，许多学者认为，电子技术的引入是一场工业革命，而工业的另一场革命是CAD/CAM(计算机辅助制造)技术的引入。
竹海爱媛礼品盒包装设计卧龙味蜜梅包装设计新疆红玛瑙葡萄干包装设计顾名思义，CAD就是计算机辅助设计。有人认为设计用的电脑是CAD；有人把计算机计算分析当成CAD；有人把CAD理解为计算机辅助绘图，以至于CAD中的“d”实际上不是“设计”，而是“制图”或“绘图”。他们把CAD看作是利用人机对话图形处理系统来设计图纸；也有人把CAD理解为设计中用计算机进行计算和绘图。总之，对于CAD有不同的理解。从近年来CAD的发展来看，上述观点是不全面的，未能揭示出发展CAD的本质。
1972年10月，IFIP第五次技术群众大会(国际信息处理联合会)给CAD下了一个定义，即CAD是一种技术，是人和机器结合在一起解决一个问题，相互密切配合，使其工作优于对方，有可能应用多学科方法进行综合合作。这个定义突出了“人机合作，取长补短”的基本本质。
下面从三个方面解释这个性质。
1.充分发挥人和机器各自的优势
CAD是人和机器的结合，有机地结合各自的特点，发挥各自的特长，各尽所能。
人具有创造性思维能力，能学习总结，掌握经验，具有逻辑分析、推理判断的能力。
计算机具有大容量的信息存储和高速的信息交换能力，能够记忆大量的设计资料和数据，并快速存储或检索数据。具有快速、高精度的计算和数值分析能力。它还具有很强的图形和文字处理能力，能够长期承担各种学科的琐碎重复工作。
青神蓬坎产品包装设计巴山绿源核桃包装设计尚美美玉调味包装设计CAD是集人的创造力、决策功能、组织能力和计算机强大的信息处理能力于一体，使设计发生了巨大变化。
人机一体化是以人为本，机器为辅。在CAD中，人起主导作用，而计算机只能完成人指定和安排的工作。在强调人的作用的同时，要充分发挥和利用计算机的能力。在设计工作中，把电脑能做的工作全部交给电脑，可以最大限度地减少人的劳动，把人从繁重的事务中解放出来，充分发挥人的智力和创造力。
2.人和机器是如何合作的
人机合作要满足以下两个条件。
(1)有快速反应能力的CAD系统。
(2)设计者和CAD系统构成闭环系统。
CAD是人机一体化设计，需要人机对话和信息交流。设计过程不是简单的输入程序，数据经过处理输出结果，而是以人机对话和相互问答的形式进行。设计师提出方案和设想，请计算机分析并给出答案；电脑问设计师现在做什么工作，让设计师输入电脑要求的参数；对于设计师的具体结果，请在电脑上显示出来进行分析比较。设计过程是一个“试验”过程，往往涉及计算、参数选择和性能符合性。
人机对话的过程，其实就是计算机具体处理，人决策的过程。
农产品笨鸡笨蛋包装设计三元金耐精营养饮食包装设计水果杨佳柑橘包装设计人机对话不仅通过文字和符号完成，还通过图形完成。
3.人机结合，获得最佳设计效果
通过以上讨论，CAD可以定义为：CAD是设计者利用CAD系统进行工程设计的过程。基本特点是“人机合作，取长补短”，“即时观察，即时修改”，“画成画，用画出”。
二、计算机辅助设计技术的发展过程
计算机辅助设计技术随着计算机硬件、软件技术和外围辅助设备的发展而发展，其发展过程大致可分为以下几个阶段。
1.准备和孕育期(20世纪50-60年代)
1950年，麻省理工学院开发了Cyclone-1，类似示波器，可以显示简单的图形。1958年，美国Calcomp公司研制出滚轮绘图仪；格柏公司开发了一种平板绘图仪。20世纪50年代，他们中的大多数人使用电子管计算机，这些计算机是用机器语言编程的。计算机主要用于科学计算，为其准备的图形设备只有输出功能。CAD技术处于被动图形处理阶段。
2.大力发展，进入申请期(60年代)
1962年，即麻省理工学院林肯实验室的萨瑟兰发表了博士论文《用于人机交流的画板图形系统》，首次提出了计算机图形学、交互技术、分层存储符号的数据结构等新思想。从而为CAD技术的发展和应用奠定了理论基础。20世纪60年代中期，出现了许多商业化的计算机辅助设计设备。比如1964年，美国IBM公司推出商业化的电脑绘图设备。美国通用汽车公司的多通道分时图形控制台实现了各个阶段的汽车设计。20世纪60年代末，美国安装了200多个CAD工作站。
苏豫大闸蟹礼品包装设计计划野生山珍产品形象包装设计全脂纯羊奶利乐包和外箱包装设计3。广泛使用时期(1970-1980年代)
1970年，美国Applicon公司第一个引进了完整的计算机辅助设计系统。这一时期出现了廉价的固态电路随机存储器、光栅扫描显示器、光笔、图形输入板等产生逼真图形的图形输入设备，出现了面向中小企业的CAD商品化系统。70年代末，美国安装的CAD工作站数量超过1.2万，1983年增长到6.3万。CAD技术从大中型企业向小型企业扩张；从发达国家扩展到发展中国家；从产品设计到工程设计。
4.标准化、集成化、智能化的发展时期(80年代中期以后)
标准化主要是指图形界面和图形功能的标准化。自从1977年GSPC(SIGRAPH的一个特殊利益集团)推出CORE图形标准以来，出现了CGI(计算机图形接口)、CCM(计算机图形元文件)、gks(计算机GKS(Craphics内核系统)、图形接口和图形功能，随着程序员的分层交互图形标准phigs(程序员的分层交互图形标准)和基本图形交换规范ice(初始图形交换规范)的出现，图形接口和图形功能越来越标准化。以上标准有的是针对图形设备的驱动包，有的是针对用户的图形包，有的是针对不同CAD系统的文档规范。这些标准的制定和采用对CAD技术的普及和移植以及资源和信息的共享起着重要的作用。
水果蜜柚包装设计水果红心猕猴桃包装设计广安特产礼盒食品包装设计集成主要体现在四个方面：一是系统结构由单一功能转变为组合功能，出现了由CAD /CAM(计算机辅助制造)ICAE(计算机辅助工程)组成的CIMS(计算机集成制造系统)。其次，CAD技术中的相关软件(国际标准)和算法不断固化。也就是说，集成电路及其功能块用于实现与软件和算法相关的功能。再次，CAD中采用了多处理器和并行处理技术，工作速度提高了百倍。第四，网络技术在CAD中的广泛应用，使得短距离和长距离的资源都可以共享。
智能化是人工智能技术和专家系统技术在计算机辅助设计中的应用，大大提高了自动化设计的程度，出现了一门新的学科——人工智能辅助设计。AICAD将工程数据库及其管理系统、知识库及其专家系统、用户界面管理系统有机地结合起来，从而大大提高了CAD系统的智能化水平。
三、计算机辅助设计系统的支持软件
CAD系统的支撑软件是支持软件开发、测试和维护的软件工具，是支持应用软件开发和运行的实用程序包。支持软件是通用的，通常是商业化的。用户对CAD应用软件的开发基本上是基于商业化的支撑软件。
从CAD功能特点来看，其常用的支撑软件可分为以下几类。
(a)图形支持软件
浩平白一苹果包装盒设计梅州优乐果包装盒设计一木山酱香型白酒包装视觉标准设计在日常设计工作中，60%以上的设计工作量是设计图纸，工程CAD最流行的应用是计算机辅助绘图，因此图形支持软件是CAD系统中最基本的支持软件包。目前微机使用的典型产品是美国欧特克公司的AutoCAD。
(二)三维建模软件
建立统一的产品模型，获得统一的产品定义，是实现CAD集成的基础。通过三维建模软件，可以建立产品完整的几何描述和特征描述，并可以随时提取所需信息，以支持整个CAD过程中的各个环节，如为有限元分析或CAPP提供相关数据，从而实现系统集成。
建模软件一般应包括几何建模、特征建模、物理性质计算(如质量和重心计算)、真实感图形显示、干涉检查、2D绘制和2D剖面生成等。
(3)分析软件和优化设计软件
机械设计中常用的分析软件主要包括有限元分析软件、机械运动分析软件、动力学分析软件和优化设计软件。有限元分析软件是计算机辅助设计应用系统中最重要的分析计算工具软件。通过对CAD产品模型数据的预处理和后处理接口，可以构成一个实用、方便的专用产品结构分析软件。产品设计中有多种可能的设计方案，优化设计软件可以利用数学优化理论和现代数值计算技术找到最优解。在计算机辅助设计应用中，优化设计软件通常与
天河鸡精包装设计武威武威粮食制品包装设计青翠李包装设计(4)工程数据库管理软件和数据交换标准接口软件
工程数据库管理软件用于统一管理整个设计过程和各种工程数据，以保证所有用户协调共享数据。目前CAD工程数据库管理系统的开发大多是基于通用的关系型数据库管理系统(如Oracle、SQLServer)，根据工程特点对其功能进行适当的补充或修改，建立所谓的工程数据库系统。此外，还有一些特殊的工程数据库管理系统可供选择。先进的集成CAD支持软件(如Pro/E、I-DEAS、UG等。)一般包含自己的数据管理模块，有多种数据接口，可以直接连接典型的商业数据库系统。
数据交换标准接口软件用于转换不同系统的输入输出数据格式。目前，主要的数据交换标准是接口图形交换标准(IGES)，国际标准化组织决定逐步采用产品模型数据交换标准(step)。
四、计算机辅助设计技术的发展趋势
CAD技术的发展趋势主要体现在高度网络化、集成化和智能化的CAD系统上。
丰收花园彭祖长寿猕猴桃包装设计永雅河新鲜月饼包装设计不知道火橙水果包装形象设计(一)网络
以网络的形式将不同地理位置、不同模型、不同运行环境的CAD系统连接起来，已经成为现代CAD发展的必然趋势，也是现代CAD系统的基本组成模式和特点。CAD系统的网络化有利于设计资源的共享和管理，有利于高效协同设计的实现。
(2)智力
专家系统与计算机辅助设计相结合形成的智能计算机辅助设计系统是当前计算机辅助设计研究的热点。工程设计本身包含两个方面：一是大量涉及计算的数据处理内容，可以通过CAD技术完成；第二，逻辑推理和决策分析是很多非数据处理任务。因此，专家系统与计算机辅助设计相结合，软件开发人员直接将专业知识嵌入到计算机辅助设计软件产品中，指导用户完成特定的任务，从而创造出“智能计算机辅助设计”系统。
(3)整合
计算机辅助设计系统在机械、电子、建筑、轻工和包装领域的应用正朝着集成化方向发展。CAD工作站在制造业中的应用主要体现在CAD和CAM的集成上。在包装工程领域，目前先进的包装箱CAD系统实现了纸箱设计、计算、力学分析、排样、纸箱模切和箱库管理的高度集成，不仅大大提高了设计质量和效率，而且完成了设计与制造的完美沟通。
包装设计方案的吴佳月饼在牌坊口柚子包装盒设计农园山镇产品包装设计制造自动化更高层次的集成是开发计算机集成制造系统(CIMS)。CIMS以工厂网络化、无人化作业为表现形式，主要运用智能机器人、FMS(柔性制造系统)、局域网和互联网技术、几何仿真、CAD/CAM系统、工业控制装置、工厂信息系统、专家系统等软硬件技术，汇集了当前大部分高新技术。CIMS是高知识、高技术密集型城市，是系统工程、管理科学、计算机技术和制造技术的综合体，代表着制造业的发展方向和未来。
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