컴퓨터 支援 設計 ( computer-aided design, CAD , 文化語 : 콤퓨터支援設計) 또는 單純히 캐드 (CAD)는 工學者 , 建築家 그리고 設計 活動에서 專門的인 設計를 支援하는 컴퓨터 基盤 道具의 다양한 領域에서 使用한다. 製品 壽命 週期 管理 處理 內部에서 주된 幾何學 著作 道具이고 소프트웨어 와 가끔 特定 用途의 하드웨어 를 包含한다. 現在 패키지 는 制度 시스템 基盤인 2D 百터 부터 3D 立體 와 表面 모델러까지 多樣하다.

캐드는 가끔 "컴퓨터 支援", "컴퓨터 도움" 制度 나 비슷한 말로 飜譯되기도 한다. 關聯있는 弱者로 CADD ( computer-aided design and drafting ), CAID ( computer-aided industrial design ), CAAD ( computer-aided architectural design )가 있다. 모든 이런 用語들은 本質的으로 同義語이지만 더 仔細한 意味와 應用 프로그램에서 若干의 差異가 있다.

紹介 [ 編輯 ]

캐드는 製品 을 開發하고 最適化하여 設計하는 데 使用된다. 또한 캐드는 最終 消費者나 다른 製品에 使用되는 仲介 商品으로 使用되어 財産 이 될 수 있다.

캐드는 部品 製造에 使用되는 道具나 機械의 設計에 널리 使用된다. 캐드는 制度 나 小規模 居住地 形態 (집)에서 巨大한 商業的 或은 産業的 構造物 (病院과 工場)에 이르는 모든 形態의 建築 設計에도 使用된다. 主로 物理的 구성품의 3D 모델이나 2D 드로잉의 細密한 工學에 使用된다. 하지만 構成품 製造 方法의 正義로 組立의 힘과 動的 分析을 통한 槪念的 設計나 製品의 配置道路부터 工學 製造 동안에 使用되기도 한다.

캐드는 낮은 製品 開發 費用이나 設計 週期의 短縮과 같은 利點이 있다. 이로 인해 매우 重要한 技術이 되었다. 왜냐하면 캐드는 設計者가 畵面에서 그들의 業務를 配置하거나 開發하고, 프린트하고, 此後 修正을 위해 貯藏하고, 그들의 드로잉에서 여러番 貯藏하는게 可能했기 때문이다.

使用되는 領域 [ 編輯 ]

• 建築 工學과 建設 (AEC) 産業
  • 건 軸
  • 빌딩 工學
  • 土木 工學과 基盤 産業
  • 建設 * 機械的 (MCAD) 工學
  • 自動車
  • 宇宙 産業
  • 消費 製品
  • 機械類
  • 商店 빌딩
  • 生體機械 시스템
• 電子 設計 自動化 (EDA)
  • 電子와 電氣 (ECAD)
  • 디지털 回路 設計
• 製造 過程 計劃
• 産業 디자인
• 應用 소프트웨어
• 衣類와 纖維 캐드
  • 패션 디자인
• 定員 디자인

軍事 分野 航空機 銃器 요트 船舶 ( 商船 )

캐드의 歷史 [ 編輯 ]

^{[1] [2] [3] [4] [5]} 設計者는 그들의 計算에 컴퓨터를 오랫동안 使用하였다. 最初의 開發은 1960年代에 3D 表面 構成의 面과 NC 프로그래밍으로 航空機와 自動車 産業內에서 使用하였으며, 다른것과 가장 獨立되었고 먼 나중까지 公開的으로 發表하지 않곤 했다. 曲線에서 數學的 技術 作業의 一部는 1940年代 秒에 이삭 자코브 쉔베르크( Isaac Jacob Schoenberg ), Apalatequi(더글러스 航空機), 로이 리밍( Roy Liming )(北美 航空)李 開發하였지만, 다항 曲線과 조각面에서 아마도 가장 重要한 作業은 1960年代에 피에르 베지에 ( 프랑스語 : Pierre Bezier )(르노), 폴 드 카스텔죠 ( 프랑스語 : Paul de Casteljau )(시트로엔), 스티븐 앤슨 軍스 ( Steven Anson Coons )(MIT, 포드), 제임스 퍼거슨( James Ferguson )(보잉), 칼 드 부어 ( Carl de Boor )(GM), 버크호프( Birkhoff )(GM), 街라베디안( Garabedian )(GM)와 1970年代에 W. 조던( W. Gordon )(GM), R. 리센필드( R. Riesenfeld )가 完成하였다.

轉換點은 1963年에 매사추세츠 工科大學校 에서 이반 에드워드 서덜랜드 ( Ivan Sutherland )가 스케치패드 시스템의 開發을 提案하였다. (그는 나중에 데이비드 에번스( David Evans ) 博士와 그래픽 技術 會社를 設立한다.) 스케치패드의 特有 特徵은 設計者가 컴퓨터와 그래픽的으로 相互作用하는 게 可能하도록 하는 것이다: 設計는 라이트 팬 으로 陰極線管 모니터 에 그림으로서 컴퓨터에서 完成할 수 있다. 實際로 이것은 그래픽 使用者 인터페이스 의 初期버전이고 現代 캐드에 없어서는 안되는 特徵이다.

캐드의 첫 番째 常用 프로그램은 自動車 와 航空 宇宙 産業, 電子로 잘알려진 大企業에 있었다. 大企業만 計算 遂行이 可能한 컴퓨터를 供給할 수 있었다. 뛰어난 會社의 事業 計劃은 1964年에 DAC-1 ( Design Augmented by Computer )과 함께 제너럴 모터스 (Dr. Patrick J.Hanratty)에 있었다; 룩해드 事業 計劃; 벨 그래픽 1과 르노 (Bezier) ? 유니서프 1971 車體 設計와 工具.

캐드의 開發에서 가장 影響力있는 事件 中 하나는 1971年에 P. J. 핸러티( P. J. Hanratty ) 博士가 製造와 相談 서비스를 創立한 것이며 ^[6] , 그는 시스템 아담 ( Automated Drafting And Machining, ADAM )을 著述하였지만 코드를 Mc度넬 더글러스 ( 유니그래픽스 ), 컴퓨터비전 ( 카드스 ), 캘라 , 거버, 오토롤, 컨트롤 데이터같은 會社에 重要하게 供給하였다.

보다 적합하게 된 컴퓨터처럼 應用 프로그램 領域도 차츰 擴張되었다. 個人用 컴퓨터用 캐드 소프트웨어의 開發은 建設의 모든 領域에서 大部分 汎用 應用 프로그램에 큰영향을 주었다.

1960年代와 1970年代의 다른 主要點은 1974年에 유나이티드 컴퓨팅, 인터그래픽, IBM, 인터그래픽 IGDS 캐드 시스템의 設立日 것이다. (벤틀리 마이크로스테이션 ( Bentley MicroStation )은 1984年에 設立됨)

캐드 道具는 以前부터 劇的으로 發展되었다. 1970年代에 2D 캐드는 一般的으로 손으로 그린 드로잉과 비슷한 드로잉을 만드는 데 머물렀다. 프로그래밍과 컴퓨터 하드웨어의 發達로 1980年代에 明白한 空間 모델링은 設計 活動에서 컴퓨터의 萬能 應用 프로그램이 可能해졌다. 1981年의 核心 製品은 空間 모델링 패키지이다. ( 로물루스 (샤프데이터), PADL-2 基盤의 유니솔리드 (유니그래픽스), 表面 모델러 카티아 ( 다쏘 시스템즈 )가 있음) 오토데스크 ( Autodesk )는 1982年에 존 워커( John Walker )가 開發하였으며, 이는 2D 시스템 오토캐드 를 先導하였다. 다음 里程標는 1988年에 프로/엔지니어 의 發表였서 모델링 方式과 特徵 變數의 連結된 方程式 基盤의 特徵은 더 나은 使用을 豫告하였다. 또한 캐드의 開發에서 重要한것은 1980年代 末부터 1990年代 初에 B-rep 空間 모델링 커널 (3D 客體를 矛盾없이 幾何學的이고 位相的으로 造作하는 엔진) 牌라솔리드 (샤프데이터)와 ACIS (스패셜 테크날러지)의 開發이며, 둘다 이안 브來이드 ( Ian Braid )의 作業으로 인하여 影響을 받았다. 이것은 1995年의 솔리드웍스, 1996年의 솔리스에지 (인터그래프), 1998年의 아이언캐드같은 中間級 패키지의 發表를 先導하였다.

大韓民國의 境遇 1993年初부터 國産캐드가 開發되기 始作하여 三星SDS의 uniCAD, 캐디안소프트 의 CADian 外에도 우리캐드, 派인캐드, 휠캐드 等이 선을 보였으나, 大部分은 市場에서 사라지고 CADian(캐디안) 만이 글로벌캐드인 오토캐드와 宣傳하고 있는 形局이다. 캐디안은 오토캐드의 dwg 포맷을 支援하며 兩方向으로 互換을 維持하므로 오토캐드의 代案CAD로 널리 使用되고 있다. 한/英 버전 外에 中國語(簡體, 繁體), 일어, 헝가리語 等 多國語 製品이 130餘 國家에 輸出되고 있다.

오늘날 소프트웨어 供給者 [ 編輯 ]

많이 알려진 製品과 引受되거나 다른 會社와 倂合된 會社와 함께 이제까지 變化하는 産業이다. 現在 市場에는 多樣한 캐드 소프트웨어 製品이 있다. 市場의 半以上은 4個의 주된 商品 壽命 週期 管理 (PLM) 會社 오토데스크 , 다쏘 시스템즈 , 파라메트릭 테크날러지 , Siemense PLM software 가 차지하고 있지만 작은 使用者 基盤이나 틈새 使用者 領域을 차지하는 다른 다양한 캐드 패키지가 있다. 또한 自由와 오픈소스 캐드 소프트웨어의 目錄 도 參照하세요.

패키지는 3가지 形態로 分類될 수 있다: 2D 制度 시스템 (예 오토캐드 , 지더블유캐드 , 캐디안 , 마이크로스테이션 ); 中間級 3D 空間 機能 모델러 (예 인벤터 , 솔리드웍스 , 솔리드에지 , ZW3D, 알리브레 디자인 , 베리캐드 ); 그리고 最高級 ^[7] 3D 多衆 시스템 (예 크레오(Pro-e), 카티아 , NX ( 유니그래픽스 ))이 있다. 하지만 이런 分類는 3D 모듈이 있는 다양한 2D 시스템처럼 嚴密히 適用할 수 없고, 中間級 시스템은 表面 機能性을 增加하고, 最高級 시스템은 相互作用하는 윈도 시스템의 方向으로 使用者 인터페이스를 開發했다.

活用 能力 [ 編輯 ]

現代 캐드 시스템이 包含하는 活用 能力들:

• 와이어프레임 幾何學 創造
• 모델링 基盤의 3D 方程式 機能, 空間 모델링
• 自由型 表面 모델링
• 組立 의 自動化 設計, 部品이나 다른 組立의 組合
• 空間 모델로부터 엔지니어링 드로잉 을 生成함
• 設計 要素의 再使用
• 모델과 다양한 버전의 生産品의 設計 修正이 쉬움
• 設計의 標準 要素의 自動 生成
• 特徵과 設計規則에 對한 設計의 檢證
• 物理的 初期버전을 製造하지 않고 設計의 시뮬레이션
• 製造 드로잉, 製品 製造에 必要한 材料票같은 工學 文書의 出力
• 다른 소프트웨어 패키지로 DXF 파일과 같은 아스키 (ASCII) 形式의 데이터 交換 을 위한 가져오기/내어주기 루틴(routine)
• 製造 施設에 바로 設計 데이터의 出力
• 急速 初期버전 이나 産業用 初期버전을 爲한 急速 製造 機械에 바로 出力
• 附屬과 組立의 라이브러리를 維持
• 附屬과 組立의 質量 屬性을 計算함
• 그림자, 回戰, 숨겨진 線을 除去되는 視覺化 도움
• 兩方向 紡績式 連繫 (어떤 機能의 修正은 機能과 關聯된 모든 情報에 反映한다; 質量 屬性, 組立等)
• 運動學, 組立의 干涉과 餘裕 檢事
• 平面 金屬
• 호스나 케이블 配線
• 電氣 構成 패키지
• 制御하고 要求되는 모델의 屬性을 關聯되는 모델에서 프로그래밍 코드의 包含
• 프로그램되는 設計 工夫와 最適化
• 制度, 曲線, 連續 曲線에서 精巧한 비주얼 分析 配線

소프트웨어 技術 [ 編輯 ]

캐드 시스템의 起源 소프트웨어 는 포트란 같은 컴퓨터 言語로 開發되었지만 客體志向 프로그래밍 方式의 利點으로 急激하게 變하였다. 一般的인 現代 모델러 基盤의 媒介 特徵 과 自由型 表面 시스템은 많은 核心, C 프로그래밍 言語 , 그들 自身의 API 가 있는 모듈 周邊에서 세워졌다. 캐드 시스템은 幾何學 모델링 커널 을 통한 NURBS 幾何學이나 警戒 表現 (B-rep) 데이터와 함께 그래픽 使用者 인터페이스 (GUI)를 相互作用하여 세워지는 것처럼 보일 수 있다.

하드웨어와 運營體制 技術 [ 編輯 ]

요즘 大部分의 캐드 컴퓨터 워크스테이션 은 個人用 컴퓨터 基盤의 마이크로소프트 윈도우 이다. 어떤 캐드 시스템은 유닉스 運營體制 나 少數의 리눅스 와 함께 驅動하는 하드웨어 에서 動作한다. 一般的으로 하드웨어는 그래픽 카드 基盤인 最高級 OpenGL 을 除外하고 特別히 要求되지 않는다. 그러나 複雜한 製品 設計에 高速 (과 멀티) 中央 處理 裝置 와 巨大한 램 을 가지는 裝備가 推薦된다. 人間-機械 인터페이스는 一般的으로 마우스 를 통하지만 펜과 그래픽 태블릿 을 통하는 것도 可能하다. 畵面에 있는 모델 뷰의 造作은 때때로 스페이스마우스 나 스페이스볼 의 使用으로 完成되기도 한다. 어떤 시스템은 3D 모델 뷰를 위한 立體 眼鏡을 支援하기도 한다.

캐드의 使用 [ 編輯 ]

캐드는 工學者와 設計者가 자주 使用하는 道具 中 하나이고, 使用者의 職業과 該當 소프트웨어의 種類에 따라서 다양한 方法으로 使用된다. 캐드 시스템의 다른 種類들은 어떻게 使用할 것에 對하여 다르게 생각하는 使用者를 要求하고 各各의 다른 方式으로 假想 要素를 設計해야만 한다.

많은 自由와 오픈소스 프로그램을 包含하여 最低級 2D 시스템의 다양한 製造社가 있다. 手作業 制度가 同伴하는 드로잉 시트위에 모든 야단스런 스케일과 配置없이 드로잉 프로세스에 接近을 提供한다. 마지막 制度의 生成 동안 要求되는 것처럼 適用할 수 있기 때문이다.

3D 와이어프레임은 基本的으로 2D 制度의 擴張이다. 最終 製品은 이것으로 聯合된 質量 特性이 없고 直接 이것을 追加하는 機能이 없을 수도 있다. (예 홀) 使用者는 다양한 3D 시스템이 當身이 最終 工學 드로잉 뷰를 만드는 와이어프레임 모델을 使用하는 것을 許諾할지라도 2D 시스템으로 비슷한 方式에서 이렇게 接近한다.

3D “덤프” 솔리드 (오토캐드와 캐드키 19街 包含된 技術을 統合하는 프로그램)는 實際 世上 客體를 生成하는 方法으로 매우 비슷한 方式에서 生成된다. 生成以後 各 客體와 機能은 그것이 어떤것이다. 萬若 使用者가 變更을 願하면 그것에 “物質”을 追加, 減少, 客體나 特徵을 削除하고 始作해야 한다. 이래서 完製品이 正確하게 表現되는한 使用者가 얼마나 要素를 生成하였는가는 問題가 되지 않는다. 萬若 追後에 修正이 된다면 그 方法은 元來의 部品이 아닌 大部分의 境遇 새로운 修正에 使用되는 過程의 影響을 미치는 데 使用된다. 圖面 뷰는 모델로부터 쉽게 生成할 수 있다. 組立은 一般的으로 쉽게 要素의 移動, 움직임의 制限, 要素사이의 干涉 確認을 可能하게 하는 道具를 包含하지 않는다.

3D 媒介 空間 모델링 ( 앨리버 디자인 , 솔리드웍스 , 솔리드에지 가 表函된 技術을 統合하는 프로그램)은 使用者가 “디자인 意圖”처럼 무엇이 의미하여 使用하되게 要求된다. 生成된 客體와 特徵은 調整 可能하다. 어떤 特徵 修正은 얼마나 原本에 가까운 部品을 生成하냐에 따라서 簡單하거나 어렵거나 不可能할 것이다. 하나는 要素의 “完璧한 世上” 表現인 것처럼 이것을 생각해야 한다. 萬若 特徵이 部品 中央에서 位置하도록 意圖되었다면 使用者는 “덤프” 空間을 使用할 때 하는 것처럼 더 가까운 에지나 任意의 地點이 아니라 모델 中央에서 그것을 配置하는 것이 必要하다. 媒介 空間은 使用者가 注意깊게 動作의 結果를 深思熟考하도록 要求된다. 오늘 가장 簡單할 수 있는 것은 來日 最惡의 事態를 考慮할 수 있었다. 制度 뷰는 모델로부터 쉽게 生成할 수 있다. 組立은 要素의 移動을 表現하거나, 制限을 設定하거나, 干涉을 識別하는 道具를 一般的으로 統合시킨다. 이런 시스템이 可能한 道具 키트는 패키지를 디자인하는 3D 配管과 注入 模型을 包含하여 이제까지 增加하고있다.

中間級 소프트웨어는 最終 使用者에게 媒介 空間을 더 쉽게 統合되었다: 더 直觀的인 機能 (스케치業)을 統合한 것은 媒介 特徵 (百터웍스)을 지니는 3D 덤프 空間으爐된 兩쪽 世上의 最高가 되거나 相對的으로 적은 스텝 (시네마4D)에서 매우 事實같은 뷰 畵面을 만든다.

最高級 시스템은 더 有機的, 美學的, 人體工學的 特徵을 當身의 設計로 統合한 機能을 提供된다. 自由型 表面 모델링 은 設計者가 機械와 조화로울뿐 아니라 人間 模型과 視覺的 要求에 적합한 製品을 設計하는게 可能하도록 空間을 組合하여 提供한다.

캐드 使用者의 窮極的 目的은 可能하면 簡單하게 現在의 事業計劃에서 未來 作業을 處理하기 위한 것이어야 한다. 이것은 使用되는 시스템의 正確한 理解를 要求한다. 只今 흘러간 若干의 餘裕 時間은 나중에 큰 貯藏을 의미할 수 있다.

1980年代 後半에 始作된 個人用 컴퓨터에서 實行할 수 있는 準備가 된 적합한 캐드 프로그램의 開發은 中小企業의 制度 部署에서 大量 小形化의 傾向이 始作되었다. 一般的인 規則처럼 하나의 캐드 使用者는 적어도 傳統的인 方法을 使用한 3 ~ 5 名의 制度者를 쉽게 代替할 수 있었다. 게다가 多數의 工學者는 制度 業務를 하기 始作하여, 傳統的인 制度 部署의 必要性이 없어졌다. 이 傾向은 모두가 배울것으로 豫想된 標準 소프트웨어 패키지로된 워드프로세서 , 스프레드시트 , 데이터베이스 等으로 祕書 가 傳統的으로 遂行하던 多數 事務職의 失職을 비쳤다. 다른 結果는 最新 소프트웨어는 種種 相當히 비싸기 때문에 中小企業은 種種 競爭目的을 위한 컴퓨터 利點을 使用할 수 있던 大企業과 競爭할 수 없었다. (1997年) 빌바오 구겐하임 美術館 은 內藏된 槪念化, 設計, 製造 플랫폼을 提供하는 카티아 처럼 알려진 시스템에서 設計된 첫 番째 建物 中 하나였고, 카티아는 進步된 컴퓨터 支援 技術의 새로운 世代에 屬한다. 이 技術은 10年 前에는 생각할 수 없는 模樣을 可能하게 했다.

캐드 스트디오나 建築學 學校에서 가끔씩 불리는 “事務 自動化 스트디오”의 導入은 抵抗이 없는 것은 아니었다. 그러나 敎師는 컴퓨터 畵面에 스케치하는 것이 스케치북에 스케치하는 나이든 技術聯合을 代替하지 못할까봐 걱정했다. 좀 더후에 많은 敎師들은 1990年代에 眞實로 一般的인 것처럼 學生이 컴퓨터 技術보다 設計 技術로 雇用되는 것을 걱정하였다. 그러나 오늘날 (누가 말하느냐에 따라서 좋거나 나쁜) 캐드에서 敎育은 只今 建築學의 學校에서 全面的으로 받아들여진다. 이것은 놀라운 것이지만 모든 建築學者가 캐드 發展에 參與하는 것을 願하는 것은 아니었다. 오스트레일리아 建築家이고 有名한 프리치커 建築賞 의 2002年 受賞者인 글렌 멀컷 ( Glenn Murcutt )은 最小限의 캐드 水溶性을 지닌 작은 事務室만 있었다.

座標 [ 編輯 ]

• 絶對 座標(거리,거리)
• 相對 座標(@거리,거리)
• 相對 極座標(@거리<角度)

包含 [ 編輯 ]

캐드는 製品 壽命週期 管理( PLM ) 過程 內의 全體 디지털 製品 開發 (DPD) 活動의 한 部分이고, 이것 亦是 다른 道具와 같이 使用되어 統合된 모듈이나 獨立 製品이다. 이것들이 包含하는 것:

• 컴퓨터 利用 工學 (CAE)과 有限要素解釋 (FEA)
• 컴퓨터 數値 制御 (CNC) 機械에 命令하는게 包含된 컴퓨터 支援 製造 (CAM)
• 寫眞같은 랜더링
• 文書 管理와 改正 制御에 使用되는 製品 데이터 管理 (PDM).

特殊文字 [ 編輯 ]

캐드 프로그램上 特殊文字를 텍스트 客體(entity)로 表現해야하는 境遇가 있다. 이러한 境遇에 폰트 (font)의 텍스트 인코딩 (text encoding)과 關聯있을수있다.

特殊 文字	캐드폰트
°	%%D 또는 \u00b0
±	%%P 또는 \u00b1
≡	\u2261

等의 特殊文字들이 적지 않다.

같이 보기 [ 編輯 ]

• 테크니컬 드로잉 (制度)
• 빌딩 情報 모델링
• 百터火 래스터
• 컴퓨터 支援 알고리즘 合成
• 컴퓨터 그래픽스
• 表面의 컴퓨터 表現
• 캐드 會社의 目錄
• 캐드 標準
  • ISO 13567
  • 유니클래스
• 새製品 管理

各州 [ 編輯 ]

外部 링크 [ 編輯 ]

• (英語) 컴퓨터 支援 設計 - Curlie
• 3D model of a cylinder cover , interactiv (Acrobat Reader 8.1 or higher)