在CAD技術(shù)發(fā)展的初期，CAD僅限于計算機輔助繪圖，隨著計算機軟、硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，CAD技術(shù)才從二維平面繪圖發(fā)展到三維產(chǎn)品建模，隨之也就產(chǎn)生了三維線框造型、曲面造型以及實體造型技術(shù)。而如今參數(shù)化及變量化設(shè)計思想和特征造型則代表了當今CAD技術(shù)的發(fā)展方向。
傳統(tǒng)的CAD繪圖軟件都是用固定的尺寸值定義幾何元素，要進行圖面修改只有刪除原有的線條后重畫，而新產(chǎn)品的打樣設(shè)計不可避免的要進行多次的修改，進行零件形狀和尺寸的綜合協(xié)調(diào)、優(yōu)化，而且大多數(shù)設(shè)計工作都是在原有設(shè)計基礎(chǔ)上的改進。因此，新的CAD系統(tǒng)都增加了參數(shù)化和變量化設(shè)計模塊，使得產(chǎn)品的設(shè)計圖可以隨著某些結(jié)構(gòu)尺寸的修改和使用環(huán)境的變化而自動修改圖形，這可以減少大量的重復勞動，減輕設(shè)計工作量。
參數(shù)化設(shè)計一般是指設(shè)計對象的結(jié)構(gòu)形狀比較定型，可以用一組參數(shù)來約定尺寸關(guān)系，參數(shù)的求解較簡單，參數(shù)與設(shè)計對象的控制尺寸有顯式對應(yīng)關(guān)系，設(shè)計結(jié)果的修改受尺寸驅(qū)動。生產(chǎn)中最常用的系列化標準件就是屬于這一類型。變量化設(shè)計(Variationaldesign)是指設(shè)計對象的修改需要更大的自由度，通過求解一組約束方程來確定產(chǎn)品的尺寸和形狀。約束方程可以是幾何關(guān)系，也可以是工程計算條件，設(shè)計結(jié)果的修改受到約束方程驅(qū)動。變量化設(shè)計允許尺寸欠約束的存在，這樣設(shè)計者便可以采用先形狀后尺寸的設(shè)計方式，將滿足設(shè)計要求的幾何形狀放在第一位而暫不用考慮尺寸細節(jié)，設(shè)計過程相對寬松。變量化設(shè)計可以用于公差分析、運動機構(gòu)協(xié)調(diào)、設(shè)計優(yōu)化、初步方案設(shè)計選型等，尤其在做概念設(shè)計時更顯得得心應(yīng)手。
特征造型是CAD建模方法的一個新里程碑，它是在CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用達到一定的水平，要求進一步提高生產(chǎn)組織的集成化和自動化程度的歷史進程中孕育成長起來的。過去的CAD技術(shù)從二維繪圖起步，經(jīng)歷了三維線框、曲面和實體造型發(fā)展階段，都是著眼于完善產(chǎn)品的幾何描述能力，亦即只描述了產(chǎn)品的幾何信息；而特征造型則是著眼于更好地表達產(chǎn)品完整的功能和生產(chǎn)管理信息，為建立產(chǎn)品的集成信息模型服務(wù)。特征(feature)在這里作為一個專業(yè)術(shù)語，兼有形狀和功能兩種屬性，它包括產(chǎn)品的特定幾何形狀、拓撲關(guān)系、典型功能、繪圖表示方法、制造技術(shù)和公差要求。特征造型技術(shù)使得產(chǎn)品的設(shè)計工作在更高的層次上進行，設(shè)計人員的操作對象不再是原始的線條和體素，而是產(chǎn)品的功能要素。特征的引用直接體現(xiàn)了設(shè)計意圖，使得建立的產(chǎn)品模型更容易為人理解和組織生產(chǎn)，為開發(fā)新一代的基于統(tǒng)一產(chǎn)品信息模型的CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)創(chuàng)造了前提。
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