規劃設計中計算機輔助設計的應用
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一、計算機輔助設計的功能
計算機輔助設計(Computer Aided Design，簡稱CAD)，是指利用電子計算機系統具備的圖形功能來幫助設計人員進行設計，它可以提高設計工作的自動化程度，縮短設計時間。CAD系統主要具有以下功能：
(一)交互式圖形輸入、編輯與生成。它幫助設計人員交互式輸入與繪制二維與三維圖形，并可以對圖形進行編輯修改。目前，規劃編制和管理業務已普遍采用計算機輸入設計圖形和文字，以人機交互方式編輯修改設計圖，建立室外場地、背景物和建筑物的三維設計模型，產生透視圖、渲染圖。
(二)CAD數據存儲與管理。設計圖和描述設計產品的其他數據可以在CAD數據庫中儲存、管理，計算機能夠快速檢索設計圖和描述設計產品數據。
(三)圖形計算與分析。CAD可以對產品的不同樣式、尺寸、結構等設計參數進行計算，對設計產品進行評估分析，從各種可能方案中選擇最佳方案。
(四)可視化表現與景觀仿真。可以利用CAD軟件，產生二維與三維設計圖。進一步利用計算機圖形、圖像處理技術，將多種圖形、圖像、文字資料綜合到一起，進行編輯，使設計成果的表現效果更加豐富、吸引人。還可按某種預定的視角、方位、運動路徑產生連續的渲染圖，給觀察者以動畫的感覺。景觀仿真比動畫更進一步，觀察者可以自己選擇視角、方位、運動路徑，即刻產生三維景觀，戴上立體眼鏡，配上操縱桿，使景觀的模擬更有親臨其境的感覺。
二、計算機輔助設計的分析
(一)傳統的規劃設計過程
(如圖1所示)，我國傳統的規劃設計的特點為：①它的每一個環節都是依靠設計者用手工方式完成的。從本質上來說，大都是憑借設計者直接或間接的經驗知識，通過類比分析法或經驗公式來確定設計方案，對于特別重要的設計或計算工作量不太大的設計，有時也可對擬定的幾個方案進行技術對比與選擇。②設計者大部分時間和精力都花費在圖紙的繪制上，因而對全局的問題難于進行深入研究，對于一些困難而費時的分析計算，常常只得用作圖法或類比定值等粗糙方法。因此它具有極大的局限性，并且設計工作周期長，效率低。
(二)現代規劃的CAD 過程
如圖2所示，現代產品的CAD 過程為：①規劃方案設計;②工程的結構設計與分析;③ 規劃性能分析與仿真;④對規劃布局的可行性分析;⑤自動生成規劃的設計文檔資料⑥設計文檔的管理及數控(NC)材料仿真。
三、計算機輔助設計的應用
計算機輔助規劃設計已經從當初的簡單圖紙繪制發展到利用計算機圖形、數據處理、數據分析、局部區域仿真、三維仿真等重要技術功能，這些已經廣泛應用到城市規劃的各個角落當中。計算機輔助設計和圖形設計、圖像處理技術已經對城市規劃和發展造成了主要影響放映在以下幾個方面：
(一)提升繪圖質量，加快設計效果。
雖然從整體上而言，方案的草圖使用徒手繪制是最方面也是最快，但是使用CAD進行手工繪制不但效果方面，而且能夠不斷的編輯和多次修改，甚至可以對于部分區域反復的擦除重新制作，而手工繪制則可能需要重新再畫。因此采用CAD技術提升繪制的效果和效率都是和明顯的。
(二)規劃設計的成果更簡單、易懂。
在不少繪制圖上，為了能夠更清楚的將材料、尺寸、坐標清晰的表達，一份繪制圖將會密密麻麻的填寫上大量的數據以便查詢。但是使用CAD進行規劃設計，雖然數據依然需要填寫，但是，我們可以通過隱藏，重新，查詢等方式更加簡單、方便的查詢到相關內容進行精確處理，大大降低繪制工作的難度。
(三)減少差錯和遺漏。
在計算機繪制圖形時，可以設置一些繪制的規則，以防在繪制規劃圖時，由于更換人員、一時大意造成規劃圖上的錯誤。也可以通過計算機程序來檢測當前設計成果的錯誤，替身用戶進行更正。
(四)三維設計更直觀。
在當前的計算機輔助設計程序大都已經增加了三維生成的功能，它能夠通過已經繪制出的圖形通過設定的方式，生成三維圖形，讓設計更加直觀的看到所設計的內容是否滿足設計者的需要，而手工繪制效果圖無法能夠實現此功能，大部分的內容都依然存在設計者的腦海里。
(五)便于保存和查詢。
計算機軟件所需要保存的內容和空間都非常的小，而使用紙質文檔不但占用大量的空間，而且其內容還很容易隨著歲月的增加而減弱，并且在查找和保管上都存在大量的不便。
(六)突破局限性。
使用特殊造型的建筑物、場地、道路，使用CAD很容易進行繪制，甚至可以通過添加的方式，讓圖形更加生動。而傳統手工繪制的方式很難實現。
通過上述的分析，計算機輔助設計在規劃設計當中已經成為必然的發展。而利用好計算機輔助設計軟件將成為設計師們的重要工作。
我們可以想象得到，未來的規劃設計當中，各個學科將會參雜到一起，不僅僅用到規劃設計科學的理論與知識，還用到電磁學、光學、控制理論等，甚至要考慮到經濟、心理、環境、衛生及社會等各方面的因素。規劃設計過程中還需要增加各種環節的優化設計和整個環境的和諧和設備的穩定、安全。
此外，計算機輔助材料設計將會滲入到該領域，形成從材料性能的預測、仿真，到整個規劃性能的預測、仿真，集計算機輔助材料設計制備，到工程或產品的設計、仿真與優化于一體的新一代技術。
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