Disseny assistit per computadora

El disseny assistit per computadora o disseny assistit per ordenador, abreviat habitualment a DAC, DAO o CAD (este últim per les seues sigles en anglés computer-aided design), consistix en l'us de computadors per a ajudar en la creació, modificació, anàlisis o optimisació d'un disseny. Va ser inventat essencialment per l'ingenier francés Pierre Bézier, qui va desenrollar els principis fonamentals del mateix en el seu programa UNISURF en 1966. El software CAD s'utilisa per a aumentar la productivitat del dissenyador, millorar la calitat del disseny, millorar les comunicacions a través de la documentació i crear una base de senyes per a la fabricació. L'eixida CAD a sovint es presenta en forma d'archius electrònics per a impressió, mecanisat o atres operacions de fabricació. També es pot considerar al CAD com una tècnica de dibuix. També es pot aplegar a trobar denotat en les sigles CAD (computer-aided design and drafting), que signifiquen «bosqueig i disseny assistit per computadora». Estes ferramentes es poden dividir bàsicament en programes de dibuix bidimensional (2D) i de modelació tridimensional (3D). Les ferramentes de dibuix en 2D es basen en entitats geomètriques vectorials com punts, llíneas, arcs i polígons, en les que es pot operar a través d'una interfaç gràfic. Els modeladores en 3D afigen superfícies i sòlits. L'usuari pot associar a cada entitat una série de propietats com a color, capa, estil de llínea, nom, definició geomètrica, material, etc., que permeten manejar l'informació de forma llògica. Ademés es poden renderizar a través de diferents motors o softwares com a V-Ray, Maxwell Render, Lumion, Flamingo, els quals són pagaments, encara que hi ha alguns que són software lliure o de còdic obert com Kerkythea i Acis, entre els més usats. Són modeladores 3D per a obtindre una previsualización realista del producte, encara que a sovint es preferix exportar els models a programes especialisats en visualisació i animació, com Autodesk Maya, Autodesk Inventor, Rhinoceros 3D, SolidWorks, Bentley MicroStation, Softimage XSI o Cinema 4D i l'alternativa lliure i gratuïta Blender, capaç de modelar, animar i realisar videojocs.

Disseny assistit per computadora

Peça modelada en Software CATIA.

Història

Vore també: Història del disseny assistit per computadora

Els fabricants del sector del disseny assistit per computadora (CAD) sempre han segut punters en aprofitar la tecnologia informàtica més alvançada. El disseny en models 3D, tècniques de disseny vectorial, la medició automatizado, el treball directe en objectes i procediments, l'organisació en capes dels proyectes o l'ampliació dels programes en extensions especialisades, tenen el seu orige en aplicacions de CAD, encara que actualment es poden trobar en atres tipos de programes. Els alvanços en el sector informàtic sempre han estat molt relacionats en el desenroll i evolució de les aplicacions CAD. El génesis dels programes de disseny assistit per computadora ho podem situar al final del periodo dels ordenadors de primera generació, pero adquirix el seu complet desenroll a partir de l'aparició dels ordenadors de quarta generació, en que naixen els circuits d'alta escala d'integració LSI (Large Scale Integration) i ya estan desenrollats en la seua totalitat els llenguages d'alt nivell. Es troben desenrollades: la segmentación en el propòsit de permetre l'eixecució simultànea de moltes parts del programa, la memòria virtual utilisant sistemes de memòria jerárquicamente estructurats i la multiprogramación. A destacar el gran impacte en la productivitat que supon per a les empreses l'amprar tècniques de CAD. Des de l'inici, les grans empreses han apostat per este tipo de disseny i això supon importants inversions que, com és llògic, potencien i convertixen el CAD en un producte estratègic en un gran mercat.

1940 - 1950

Entre mediats dels anys 40 i els 50 es varen produir diversos alvanços en els programes informàtics. Alguns d'estos alvanços són els servomotores controlats per impulsos generats (1949), un ordenador digital en operacions incorporades per a coordinar automàticament transformacions per a calcular vectores relacionats en el radar (1951) i el procés matemàtic gràfic de formació d'una forma en una màquina ferramenta digital (1952). En 1953, l'investigador del MIT Douglas T. Ross va vore el "equip de visualisació interactiva" que utilisaven els operadors de radar, creent que seria exactament lo que necessitava el seu grup de reducció de senyes relacionades en SAGE. Ross i els demés investigadors del Laboratori Lincoln de l'Institut Tecnològic de Massachusetts varen ser els únics usuaris dels complexos sistemes de visualisació instalats per al sistema preSAGE Cape Cod. Ross va afirmar en una entrevista que "ho utilisaven com la seua pròpia estació de treball personal". Els dissenyadors d'estos primers ordenadors varen crear programes d'utilitat per a garantisar que els programadors pogueren depurar el software, utilisant diagrames de fluix en un visor, en interruptors llògics que podien obrir-se i tancar-se durant la sessió de depuració. Varen descobrir que podien crear símbols electrònics i figures geomètriques per a crear diagrames de circuits i diagrames de fluix senzills. Estos programes també permetien reproduir objectes a voluntat; també era possible canviar la seua orientació, vinculació (fluix, mecànica, alcanç lèxic) o escala. Açò els oferia numeroses possibilitats.

• Ross va falcar la locució dissenye assistit per ordenador (CAD) en 1959

1960 - 1970

L'invenció del CAD/CAM 3D sol atribuir-se a l'ingenier francés Pierre Bézier (Arts et Métiers ParisTech, Renault). Entre 1966 i 1968, despuix dels seus treballs matemàtics sobre superfícies, va desenrollar UNISURF per a facilitar el disseny de peces i ferramentes per a l'indústria de l'automòvil. UNISURF es va convertir llavors en la base de treball de les següents generacions de software de CAD. Paralament, el fabricant d'automòvils francés Citroen havia desenrollat el seu sistema de disseny SPAC (system de programmatic automatique Citroen) com a part de la seua solució CAD/CAM SADUSCA (sistemes d'ajuda per a la definició i el mecanisat de superfícies de carrosseria), abdós basats en els treballs matemàtics de Paul de Casteljau de 1959. En 1968, utilisava un IBM 360-40, després 360-65 per als treballs per lots, pero ya disponia d'un interfaç gràfic en un prototip IBM 2250. No obstant, és possible que el CAD s'utilisara abans en Boeing, ya que es va amprar per a dissenyar la superfície exterior de l'avió 727 de Boeing (que va eixir al mercat en 1962). En 1960, William Fetter, de Boeing, va falcar el vocablo «infografía» basant-se en els seus dibuixos de cabines de factors humans. En 1962 es va crear un departament de gràfics per ordenador, i en 1965 ya s'havien escomençat a fer películes per ordenador. En la década de 1960, els alvanços tecnològics en els sectors de l'aeronàutica, l'automoció, el control industrial i l'electrònica varen propiciar alvanços en els camps de la construcció tridimensional de superfícies, la programació NC i l'anàlisis de dissenys. La majoria d'estos alvanços varen ser independents entre sí i a sovint no es varen publicar fins a molt més vesprada. Alguns dels treballs de descripció matemàtica de curves varen ser desenrollats a principis de la década de 1940 per Robert Issac Newton. En la seua novela de 1957 The Door into Summer (La porta de l'estiu), Robert A. Heinlein insinuava la possibilitat d'un Donen Dibuixant robòtic. No obstant, el matemàtic Paul de Casteljau, de Citroën; Pierre Bézier, de Renault; Steven Anson Coons, del MIT; James Ferguson, de Boeing; Carl de Boor, George David Birkhoff i Garibedian, de GM, varen realisar treballs més substancials sobre curves polinòmiques i superfícies esculpidas en els anys xixanta; i W. Gordon i R. Riesenfeld, de GM, en els setanta.

2010 - 2020

La modelació d'ensamblages és una tasca fonamental en el disseny assistit per computadora (CAD), i representa aproximadament un terç del treball en este tipo de fluix. Optimisar este procés oferix una gran oportunitat per a millorar els sistemes CAD; no obstant, les investigacions actuals sobre modelació basada en ensamblages no es poden aplicar directament als sistemes moderns, ya que ignoren l'estructura de senyes predominant: les representacions llímit paramètriques (BREPs). En la modelació d'ensamblages CAD, els components es conecten per mig de restriccions per parells anomenades “mates”, les quals es definixen sobre la topología BREP del model, en lloc d'usar coordenades globals com en treballs existents.

En la década de 2020, l'evolució del disseny assistit per computadora també va començar a relacionar-se en l'us de ferramentes d'inteligència artificial generativa, especialment en tasques de respal al disseny, com la generació ràpida de prototips, variacions visuals, documentació, optimisació de còdic o assistència en fluix creatius. Estes ferramentes poden accelerar fases preliminars del procés, encara que el seu us sol requerir supervisió humana per a assegurar criteris de calitat, context, accessibilitat, usabilidad i adequació als objectius del proyecte.

Llista de paquets de software

El software CAD permet als ingeniers i arquitectes dissenyar, inspeccionar i gestionar proyectes de disseny en una interfaç gràfic d'usuari (GUI) en un ordenador. La majoria de programes permeten la modelació de sòlits en representació de vores (B-Rep) i geometria NURBS,i permeten la seua publicació en una varietat de formats. A continuació es mostra una llista dels principals programes CAD:

Freeware

• BricsCAD Shape
• TiffinCAD
• Tinkercad (successor to Autodesk 123D)

Kernels CAD

• ACIS by (Spatial Corp owned by Dassault Systèmes)
• C3D Toolkit by C3D Labs
• Open CASCADE Open
• Source * Parasolid by (Siemens Digital Industries Software)
• ShapeManager by (Autodesk)

Vore també

• AutoCAD
• BricsCAD
• Computació gràfica
• DWG
• Disseny arquitectònic assistit per computadora (CAAD)
• IntelliCAD
• LibreCAD
• DraftSight
• QCad
• SolidWorks
• FreeCAD
• Història del disseny assistit per computadora

Enllaços externs

• WorkXPlore 3D el visualisador d'archius CAD
• Trazoide
• Diagnòstic i Solucions