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上帝說(shuō)，要有光，于是就有了光。人說(shuō)，要有把斧頭，于是自己拿起石頭開(kāi)始打磨；成形以后發(fā)現(xiàn)是柄刀，但是有什么關(guān)系呢？反正誰(shuí)也不知道他最初想的是什么呢。

到了某一天，有了一項(xiàng)工作叫設(shè)計(jì)。人說(shuō)：要有間房子，于是先找一截樹(shù)枝，在沙地上畫(huà)個(gè)輪廓大概，然后再搬木頭、運(yùn)石料、燒磚砌墻，房子也開(kāi)始有模有樣了；后來(lái)又有了紙，人說(shuō)，現(xiàn)在要更講究一些了。于是中國(guó)古代的工匠用柱子的尺寸丈量房屋的大小，橫向柱子間距叫做開(kāi)間、縱向叫做進(jìn)深，有了《營(yíng)造法式》和《工程做法則例》——中國(guó)最古老的建筑著作。后來(lái)北京還出了一家姓雷的工匠，專(zhuān)門(mén)為皇帝建造宮殿，雷氏家族也因在200多年間均主持皇家建筑設(shè)計(jì)而獲得“樣式雷”的美譽(yù)。他們用草紙板熱壓以后制成1：200的模型，叫“燙樣”。故宮九百九十九間半的房子，相傳都是依照這些小樣建造的。

"樣式雷"的設(shè)計(jì)作品

過(guò)去的幾千年，設(shè)計(jì)的方式卻始終沒(méi)有大的變化：古埃及的蘆葦筆、莎草紙，中國(guó)傳統(tǒng)的木炭筆、宣紙，西方習(xí)慣的鵝毛筆、羊皮紙，甚至到近代的快干鋼筆與硫酸紙，設(shè)計(jì)依然脫不了手工描畫(huà)。而那些畫(huà)畫(huà)比較好，又比較聰明的手藝人開(kāi)始逐漸分離出來(lái)，形成一個(gè)全新的職業(yè)，我們叫他們?cè)O(shè)計(jì)師。

設(shè)計(jì)師的工作可一點(diǎn)也不讓人羨慕。一位中國(guó)的工程師回憶說(shuō)，即便到了上世紀(jì)80年代，不管走到哪家大型工程設(shè)計(jì)院去看，無(wú)一例外到處是寬敞的設(shè)計(jì)室，里面滿(mǎn)目的零號(hào)大圖板鋪天蓋地，像車(chē)間的機(jī)床一樣整整齊齊一字排開(kāi)，設(shè)計(jì)人員就趴在這些圖板上用丁字尺、計(jì)算尺、鉛筆和橡皮在圖紙上寫(xiě)寫(xiě)畫(huà)畫(huà)，場(chǎng)面頗為壯觀。可是你不會(huì)想到，他們的大部分時(shí)間是用于繪制一排排相同的門(mén)窗和一列列相同的螺釘螺母。他們的大部分精力都消耗在手工復(fù)制上面，很少有時(shí)間去從容考慮所謂的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，因?yàn)闆](méi)有人能幫助他們及時(shí)完成這些海量的簡(jiǎn)單復(fù)制作業(yè)。

手工制圖

因?yàn)楣ぷ鞣敝?，所以設(shè)計(jì)的速度很慢：第一只燈泡經(jīng)過(guò)了13個(gè)月的漫長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)，1600余種材料的比選，才終于點(diǎn)亮了人類(lèi)社會(huì)的一個(gè)全新時(shí)代；世界第一架飛機(jī)的背后，是萊特兄弟所畫(huà)的上千張?jiān)O(shè)計(jì)圖紙，1000多次滑翔試飛，才有了像鳥(niǎo)類(lèi)一樣飛翔的夢(mèng)圓；在中國(guó)乃至世界動(dòng)畫(huà)史上都飽獲贊譽(yù)的動(dòng)畫(huà)片《大鬧天宮》，前后歷時(shí)四年時(shí)間創(chuàng)作完成，總共繪制了近7萬(wàn)幅畫(huà)作，10分鐘的動(dòng)畫(huà)要畫(huà)7000張到1萬(wàn)張?jiān)?huà)。

第一架飛機(jī)

不僅如此，設(shè)計(jì)還特別容易出錯(cuò)。一位建筑師說(shuō)，“我是90年上大學(xué)，學(xué)的是結(jié)構(gòu)。我們每周至少有一天，早晨7點(diǎn)教室，經(jīng)常到晚上11點(diǎn)才能畫(huà)完一幅設(shè)計(jì)圖。那時(shí)用的工具很多，丁字尺、一字尺、三角尺，長(zhǎng)長(zhǎng)短短的一大包。隨著畫(huà)圖不停的推動(dòng)尺子，常常是一把三角尺和一字尺配合來(lái)畫(huà)直線和斜線。上午的工作通常都是在畫(huà)底圖，先用細(xì)的鉛筆畫(huà)下來(lái)，下午的工作就是要把它加深，用深淺、粗細(xì)不同的鉛筆，畫(huà)出圖畫(huà)的分明層次。一旦出錯(cuò)，輕輕一擦就黑了一大片。我們中午都去食堂買(mǎi)一個(gè)饅頭，把饅頭擦的黑黑的?！?/p>

設(shè)計(jì)師好辛苦啊，有什么好辦法呢？

這時(shí)有人說(shuō)，如果有一種能幫助設(shè)計(jì)師畫(huà)圖的工具就好了。設(shè)計(jì)師很害怕，那我們不是要失業(yè)嗎？

沒(méi)有關(guān)系，工具只是減少了重復(fù)性的工作，用更準(zhǔn)確的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，修改也會(huì)變得更方便。重要的是，工具不能替代你，沒(méi)有人偷得走你的靈感與創(chuàng)意，工具只是幫你省下更多精力用于創(chuàng)作。

于是設(shè)計(jì)師說(shuō)，這個(gè)可以有。

1946年，第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的問(wèn)世推動(dòng)了許多學(xué)科的發(fā)展和新學(xué)科的建立，其中就包括現(xiàn)代圖形學(xué)技術(shù)，包括計(jì)算機(jī)輔助繪圖和設(shè)計(jì)技術(shù)。

1959年，美國(guó)Calcomp公司研制出的世界上第一臺(tái)滾筒式繪圖機(jī)，使計(jì)算機(jī)輔助繪圖儀開(kāi)始代替人工繪圖。

20世紀(jì)50年代末期，美國(guó)MIT林肯實(shí)驗(yàn)室研制出的空中防御系統(tǒng)標(biāo)志著交互式圖形技術(shù)的誕生。有人認(rèn)為是最早的CAD。

1962年，I.E.薩瑟蘭德在其博士論文《SKETCHPAD:一個(gè)人機(jī)通信的圖形系統(tǒng)》中首次提出計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、交互技術(shù)、分層存儲(chǔ)符號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等新思想。這些基本理論和技術(shù)至今仍是現(xiàn)代圖形技術(shù)的基礎(chǔ)。也有人把這成為CAD真正出現(xiàn)的標(biāo)志。

1964年美國(guó)通用汽車(chē)公司和IBM公司成功開(kāi)發(fā)了用于汽車(chē)前玻璃線性設(shè)計(jì)的DAC-I系統(tǒng)

20世紀(jì)70年代，CAD技術(shù)進(jìn)入了大多數(shù)工程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域，只是當(dāng)時(shí)的CAD軟件只能運(yùn)行在價(jià)格高昂的工作站上。

1982年，歐特克公司首先在PC上開(kāi)發(fā)出二維繪圖軟件:AUTOCAD，伴隨著PC的普及，CAD也逐漸成了設(shè)計(jì)師必不可少的工具。

1991年，當(dāng)時(shí)的國(guó)務(wù)委員宋健提出“甩掉繪圖板”(后被簡(jiǎn)稱(chēng)為“甩圖板”)的號(hào)召，我國(guó)政府開(kāi)始重視CAD技術(shù)的應(yīng)用推廣，而隨著光盤(pán)和網(wǎng)絡(luò)的普及，CAD軟件盜版可以輕松得到，于是CAD在中國(guó)也很快得到普及。

中國(guó)的CAD開(kāi)發(fā)和應(yīng)用起步很早，在上世紀(jì)七八十年代就已經(jīng)有有幾所大學(xué)就開(kāi)發(fā)了CAD軟件，但都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)商品化。九十年代出現(xiàn)了一大批在AUTOCAD上二次開(kāi)發(fā)的軟件，同時(shí)也出現(xiàn)了一些自主品牌，經(jīng)過(guò)二十多年的時(shí)間，大浪淘沙，有些被國(guó)外CAD廠商扼殺在搖籃里，但仍有一些產(chǎn)品在不斷成長(zhǎng)，并且走向了世界，與國(guó)外領(lǐng)先產(chǎn)品的差距越來(lái)越小。比如日本的IJCAD已經(jīng)放棄自己開(kāi)發(fā)，而直接OEM中國(guó)的浩辰CAD。

轉(zhuǎn)眼間，二十余載過(guò)去，當(dāng)年意氣風(fēng)發(fā)的設(shè)計(jì)師今天已經(jīng)鬢生華發(fā)。人們變得更加挑剔了，房子不僅要建的結(jié)實(shí)，建的漂亮，還要綠色環(huán)保，節(jié)能減排；汽車(chē)不僅要安全，要快速，造型還要酷，能源還得清潔；電影里的特效越來(lái)越逼真，最好都是3D的，戴上LCD眼鏡，與屏幕中人一起造夢(mèng)。

平面的設(shè)計(jì)滿(mǎn)足這些要求十分吃力，誰(shuí)能用一張張相對(duì)獨(dú)立的正面、立面、側(cè)面設(shè)計(jì)圖描述清楚新央視大樓的整體造型呢？又有誰(shuí)能確保一塊擁有400多個(gè)機(jī)件的精密手表的裝配能毫不出錯(cuò)——因?yàn)槟呐轮皇且活w螺絲的錯(cuò)位都可能“扭轉(zhuǎn)乾坤”。

協(xié)作也是個(gè)大問(wèn)題。二維的設(shè)計(jì)體現(xiàn)在平面的圖紙上，可是經(jīng)常遇到同一個(gè)空間內(nèi)集合內(nèi)太多了信息，誰(shuí)也說(shuō)不好會(huì)不會(huì)出現(xiàn)矛盾。三維設(shè)計(jì)也同樣存在協(xié)同的問(wèn)題，不同單位、不同專(zhuān)業(yè)、不同軟件如何配合完成一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。

三CAD維軟件上世紀(jì)70年代及已應(yīng)用在飛機(jī)、汽車(chē)等制造行業(yè)，今天三維CAD在制造業(yè)企業(yè)已經(jīng)相當(dāng)普及，通過(guò)與輔助分析、輔助制造等軟件配合，可以直接將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入到數(shù)控加工設(shè)備，甚至可以完全拋棄紙質(zhì)的圖紙。

在工程設(shè)計(jì)行業(yè)在十多年年前就提出了BIM的概念，也出現(xiàn)了一些三維設(shè)計(jì)軟件，但今天，大多數(shù)工程設(shè)計(jì)人員用的還是二維CAD，因?yàn)槲覀冊(cè)诤荛L(zhǎng)一段時(shí)間還離不開(kāi)紙質(zhì)圖紙。

三維模型可以進(jìn)行分析與仿真，從建筑物的排碳量、光照強(qiáng)度，到機(jī)械手臂的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，齒輪的嚙合程度，動(dòng)畫(huà)形象的表情，都可以通過(guò)精確的數(shù)學(xué)計(jì)算寫(xiě)入程序，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行校驗(yàn)、優(yōu)化和管理。

三維設(shè)計(jì)可以提升設(shè)計(jì)表達(dá)能力，改善設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高設(shè)計(jì)效率。三維的世界更接近真實(shí)，設(shè)計(jì)本身就應(yīng)該從三維開(kāi)始，但在有些行業(yè)要普及三維可能還需要很長(zhǎng)的時(shí)間。

隨著人工智能、3D打印等技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)的設(shè)計(jì)和制造都會(huì)變得更簡(jiǎn)單。

或許有一天，設(shè)計(jì)師連鼠標(biāo)和鍵盤(pán)都不需要了。你看過(guò)鋼鐵俠嗎，這可能就是將來(lái)的CAD軟件。

更遠(yuǎn)的未來(lái)，也許只需戴上一頂神奇的頭盔，腦子里一想，電腦屏幕上就呈現(xiàn)出你的設(shè)計(jì)。

在你心目中未來(lái)的設(shè)計(jì)和CAD軟件是什么樣子？！