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

到了某一天，有了一項工作叫設(shè)計。人說：要有間房子，于是先找一截樹枝，在沙地上畫個輪廓大概，然后再搬木頭、運石料、燒磚砌墻，房子也開始有模有樣了；后來又有了紙，人說，現(xiàn)在要更講究一些了。于是中國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間、縱向叫做進深，有了《營造法式》和《工程做法則例》——中國最古老的建筑著作。后來北京還出了一家姓雷的工匠，專門為皇帝建造宮殿，雷氏家族也因在200多年間均主持皇家建筑設(shè)計而獲得“樣式雷”的美譽。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)計作品圖

過去的幾千年，設(shè)計的方式卻始終沒有大的變化：古埃及的蘆葦筆、莎草紙，中國傳統(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)計依然脫不了手工描畫。而那些畫畫比較好，又比較聰明的手藝人開始逐漸分離出來，形成一個全新的職業(yè)，我們叫他們設(shè)計師。

設(shè)計師的工作可一點也不讓人羨慕。一位中國的工程師回憶說，即便到了上世紀(jì)80年代，不管走到哪家大型工程設(shè)計院去看，無一例外到處是寬敞的設(shè)計室，里面滿目的零號大圖板鋪天蓋地，像車間的機床一樣整整齊齊一字排開，設(shè)計人員就趴在這些圖板上用丁字尺、計算尺、鉛筆和橡皮在圖紙上寫寫畫畫，場面頗為壯觀?？墒悄悴粫氲?，他們的大部分時間是用于繪制一排排相同的門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，很少有時間去從容考慮所謂的創(chuàng)新設(shè)計，因為沒有人能幫助他們及時完成這些海量的簡單復(fù)制作業(yè)。

手工制圖

因為工作繁重，所以設(shè)計的速度很慢：第一只燈泡經(jīng)過了13個月的漫長實驗，1600余種材料的比選，才終于點亮了人類社會的一個全新時代；世界第一架飛機的背后，是萊特兄弟所畫的上千張設(shè)計圖紙，1000多次滑翔試飛，才有了像鳥類一樣飛翔的夢圓；在中國乃至世界動畫史上都飽獲贊譽的動畫片《大鬧天宮》，前后歷時四年時間創(chuàng)作完成，總共繪制了近7萬幅畫作，10分鐘的動畫要畫7000張到1萬張原畫。

人類的第一架飛機

不僅如此，設(shè)計還特別容易出錯。一位建筑師說，“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點教室，經(jīng)常到晚上11點才能畫完一幅設(shè)計圖。那時用的工具很多，丁字尺、一字尺、三角尺，長長短短的一大包。隨著畫圖不停的推動尺子，常常是一把三角尺和一字尺配合來畫直線和斜線。上午的工作通常都是在畫底圖，先用細(xì)的鉛筆畫下來，下午的工作就是要把它加深，用深淺、粗細(xì)不同的鉛筆，畫出圖畫的分明層次。一旦出錯，輕輕一擦就黑了一大片。我們中午都去食堂買一個饅頭，把饅頭擦的黑黑的。”

設(shè)計師好辛苦啊，有什么好辦法呢？

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

沒有關(guān)系，工具只是減少了重復(fù)性的工作，用更準(zhǔn)確的方式進行設(shè)計，修改也會變得更方便。重要的是，工具不能替代你，沒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)計師說，這個可以有。

1946年，第一臺電子計算機的問世推動了許多學(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)，包括計算機輔助繪圖和設(shè)計技術(shù)。

1959年，美國Calcomp公司研制出的世界上第一臺滾筒式繪圖機，使計算機輔助繪圖儀開始代替人工繪圖。

20世紀(jì)50年代末期，美國MIT林肯實驗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:一個人機通信的圖形系統(tǒng)》中首次提出計算機圖形學(xué)、交互技術(shù)、分層存儲符號的數(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年美國通用汽車公司和IBM公司成功開發(fā)了用于汽車前玻璃線性設(shè)計的DAC-I系統(tǒng)

20世紀(jì)70年代，CAD技術(shù)進入了大多數(shù)工程和產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域，只是當(dāng)時的CAD軟件只能運行在價格高昂的工作站上。

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

1991年，當(dāng)時的國務(wù)委員宋健提出“甩掉繪圖板”(后被簡稱為“甩圖板”)的號召，我國政府開始重視CAD技術(shù)的應(yīng)用推廣，而隨著光盤和網(wǎng)絡(luò)的普及，CAD軟件盜版可以輕松得到，于是CAD在中國也很快得到普及。

中國的CAD開發(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)就開發(fā)了CAD軟件，但都沒有實現(xiàn)商品化。九十年代出現(xiàn)了一大批在AUTOCAD上二次開發(fā)的軟件，同時也出現(xiàn)了一些自主品牌，經(jīng)過二十多年的時間，大浪淘沙，有些被國外CAD廠商扼殺在搖籃里，但仍有一些產(chǎn)品在不斷成長，并且走向了世界，與國外領(lǐng)先產(chǎn)品的差距越來越小。

轉(zhuǎn)眼間，二十余載過去，當(dāng)年意氣風(fēng)發(fā)的設(shè)計師今天已經(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，建的漂亮，還要綠色環(huán)保，節(jié)能減排；汽車不僅要安全，要快速，造型還要酷，能源還得清潔；電影里的特效越來越逼真，最好都是3D的，戴上LCD眼鏡，與屏幕中人一起造夢。

平面的設(shè)計滿足這些要求十分吃力，誰能用一張張相對獨立的正面、立面、側(cè)面設(shè)計圖描述清楚新央視大樓的整體造型呢？又有誰能確保一塊擁有400多個機件的精密手表的裝配能毫不出錯——因為哪怕只是一顆螺絲的錯位都可能“扭轉(zhuǎn)乾坤”。

協(xié)作也是個大問題。二維的設(shè)計體現(xiàn)在平面的圖紙上，可是經(jīng)常遇到同一個空間內(nèi)集合內(nèi)太多了信息，誰也說不好會不會出現(xiàn)矛盾。三維設(shè)計也同樣存在協(xié)同的問題，不同單位、不同專業(yè)、不同軟件如何配合完成一個產(chǎn)品的設(shè)計。

三CAD維軟件上世紀(jì)70年代及已應(yīng)用在飛機、汽車等制造行業(yè)，今天三維CAD在制造業(yè)企業(yè)已經(jīng)相當(dāng)普及，通過與輔助分析、輔助制造等軟件配合，可以直接將設(shè)計數(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)計軟件，但今天，大多數(shù)工程設(shè)計人員用的還是二維CAD，因為我們在很長一段時間還離不開紙質(zhì)圖紙。

三維模型可以進行分析與仿真，從建筑物的排碳量、光照強度，到機械手臂的轉(zhuǎn)動速度，齒輪的嚙合程度，動畫形象的表情，都可以通過精確的數(shù)學(xué)計算寫入程序，對設(shè)計進行校驗、優(yōu)化和管理。

三維設(shè)計可以提升設(shè)計表達(dá)能力，改善設(shè)計質(zhì)量，提高設(shè)計效率。三維的世界更接近真實，設(shè)計本身就應(yīng)該從三維開始，但在有些行業(yè)要普及三維可能還需要很長的時間。

隨著人工智能、3D打印等技術(shù)的發(fā)展，未來的設(shè)計和制造都會變得更簡單。

或許有一天，設(shè)計師連鼠標(biāo)和鍵盤都不需要了。你看過鋼鐵俠嗎，這可能就是將來的CAD軟件。

更遠(yuǎn)的未來，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。

在你心目中未來的設(shè)計和CAD軟件是什么樣子？！