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本文來自微信公眾號：草圖工具環(huán)境的演變從草圖開始的建模流程，依然是主流的方式。雖然有些軟件迭代了數十年，但并不意味著草圖的功能以及用戶體驗已經滿足客戶今天的體驗需求。從總體趨勢來看，AI技術在草圖繪制過程中的參與度已經越來越高了。從草圖繪制過程的趨勢來看，用戶使用草圖主要分為創(chuàng)建、尺寸標注、編輯、重用這四個部分。在創(chuàng)建草圖過程中，軟件可以根據用戶鼠標移動的方向和草圖已經繪制的輪廓，直接推理出草圖的形狀或者三維模型的形狀；草圖繪制過程完全可以根據公司模型數據庫，基于語義搜索或者草圖基本輪廓的繪制，重用現有的輪廓。草圖繪制向端到端方向的發(fā)展，草圖繪制和特征、零件、裝配前后意圖關聯在一起，進行不同級別的快速概念設計。尺寸標注也是草圖的重要功能，能夠一個尺寸命令盡可能標注所有的尺寸，即使今天還有很多軟件無法做到。一個模型的尺寸會由草圖尺寸和特性尺寸組合在一起，草圖尺寸和特征尺寸可以與GD&T信息相互傳遞，從而在DfAM與DFSS的分析中，改變草圖的尺寸與公差或者特征尺寸與公差。草圖的尺度是否可以統(tǒng)一納米級系統(tǒng)、毫米級系統(tǒng)、米級系統(tǒng)、甚至更大尺寸系統(tǒng)?，F在有的軟件草圖線條最長只能支持500米或者1000米，單個特征的最大尺寸不超過1000米，最小尺寸達到微米級，這些不同尺寸跨度的設計，目前基本都是由獨立不同的設計軟件完成。草圖繪制系統(tǒng)也許也會隨著目的的不同而變得更加復雜或者變得更加的簡便與直觀。其次，繪制設備的多樣化，草圖繪制和3D結構的設計已經在走向同時參與建模的過程中，比如，我們看到一個回轉體，我們要修改輪廓，不用進入草圖編輯狀態(tài)，直接三維編輯的狀態(tài)下，改變輪廓后而創(chuàng)建或編輯草圖。用戶在學習軟件，軟件也在用戶使用過程中不斷滿足用戶新提出的功能需求。軟件開發(fā)商也在融入不同的新技術、新方法，希望引領主流價值觀。這是一個雙螺旋迭代的過程，這個過程會越來越直達本質。與設計師的界面交互一個CAD產品主要由2大部分組成，產品功能與用戶體驗。產品功能體現在能夠滿足客戶的功能需求。而用戶體驗，則體現在設計人員與軟件之間的交互，需要迎合客戶的認知與行為過程，理解用戶的下一步行動。這些體驗會極好地建立客戶與軟件之間的交流，客戶不僅僅可以理解軟件，軟件也能夠很好的了解客戶，兩者之間的溝通過程與形式在互相成長，做到“人劍合一”。鍵盤、鼠標、顯示器之間是一種交互，而手指、鍵盤、屏幕之間則是另外一種交互。還有全新的交互方式，如虛擬空間、手勢、語音之間的交互。更好的人與軟件之間的溝通方式正在不斷出現。實現的過程，可以追隨直覺往前走。這就可以讓非科班出身的人，也能夠實現設計。這對于消費品尤其重要。需求都是由消費者產生的，消費者早已對產品功能有了定義，但設計實現的過程只能通過科班人員來翻譯、來實現，這個過程本來就是信息失真的過程。CAD軟件交互發(fā)展變化，會有隨著CAD軟件由前端往后端發(fā)展的一個過程，也就是很多從無到有的過程會由軟件自動化完成。其次，軟件交互的發(fā)展變化也會隨著CAD軟件由制造端參與為主向消費端發(fā)展為主，每個人都會有屬于自己的CAD軟件，如影相隨，了解我們的需求，幫我們的想法轉換到可制造的“數碼寶貝”，達到“人劍合一”。VR/AR、觸摸屏、3D鼠標、鍵盤、AI在語音與圖像上的輸入等等，這些人與軟件之間溝通的途徑會隨著社會主流價值觀而改變，但不管哪種改變，目的都是更好的了解所想，實現我們所想。人工智能對設計工具的加持近幾年人工智能技術在工業(yè)軟件領域的滲透幾乎無處不在。一個沒有融入AI技術的軟件產品將沒有競爭力。在CAD軟件領域，人工智能技術主要也是在CAD兩大方面滲透：一方面是用戶界面UI，其實就是用戶體驗的層面。隨著用戶的使用，軟件會學習每個人的操作習慣，軟件的界面會隨著對用戶習慣的學習而變化；其次對命令的推理，浮動工具條也會隨著對用戶習慣而變化，這個過程會讓軟件界面變得更簡單更直觀。另一方面是在軟件功能層面，創(chuàng)成式設計就是典型的利用了人工智能技術，人工智能技術在建模層面的引入將會讓建模未來分為兩類，一類叫人類設計，一類叫人工智能設計。即使是在人類設計的過程中，也會有一個半人工智能設計，人工智能技術已經把很多工作通過自動決策系統(tǒng)來完成。CAD的本質是把人類的想法實現的工具，人工智能技術讓其成為現實的可能性越來越近。隨著交互技術越來越豐富，CAD軟件將會更加了解其“主人”，每個人都將擁有一位自己獨有的“私人訂制的夢想實現助理”，每個人因為其對生活的洞察而成為“造物主”。軟件用戶的變化如果從CAD軟件產生到今天來看，CAD的用戶群里主要是由行業(yè)企業(yè)、中小型企業(yè)和個人用戶組成。但這些用戶從性質上看，主要還是科班人員或者經過專門訓練的人員。但并不意味著CAD只能是專業(yè)用戶使用的工具，消費者也在參與軟件的使用，畢竟有的時候，為了更好的便于溝通交流，消費者也需要轉一下CAD軟件或者具有CAD功能的其他軟件。像Shapr3D已經可以讓非科班用戶，也可以容易的使用其工具實現自己的想法。而蘇州浩辰軟件的看圖王，雖然是2D軟件，但功能豐富。它不僅僅可以用來看2D圖紙，同時也開發(fā)了基于消費者用戶習慣的命令來創(chuàng)建與編輯圖紙。即使是專業(yè)用戶市場，但隨著客戶數量的越來越多，客戶行業(yè)越來越豐富，這些讓CAD用戶的需求越來越多，應用場景越來越豐富，從而構建一條完美的長尾曲線，長尾曲線意味著各有所長的那些企業(yè)都有自己的生存空間，大企業(yè)有自己主流的市場覆蓋，小企業(yè)有自己的場景覆蓋?，F在很多公司在基于更廣闊的用戶空間，來規(guī)劃產品的未來。CAD用戶在不斷使用軟件的同時，價值也會滲透到企業(yè)不同的部門不同的領域，從而又不斷地產生新功能的需求，新的產品需求。這意味，軟件就如護膚品種類與廠家一樣，在基本材料大致相同的情況下，基于皮膚的區(qū)域、時間、功能在不斷的豐富。同一個客戶也會在購買更多的產品滿足自己更多的需求。這個也和照相愛好者一樣，有一堆相機與鏡頭。對于消費者，企業(yè)為了更好的服務消費者，更需要有工具直接為消費者服務。工業(yè)軟件的使用者，將包括消費者本身?；蛟S，發(fā)展到那天，工業(yè)軟件也不必再使用“工業(yè)”這兩個字。與圖像處理能力的配合工業(yè)軟件是從目前來看還是一款基于重圖形交互的軟件，軟件的性能、穩(wěn)定性、健壯性都在影響著用戶體驗。現在的幾何引擎主要還是基于CPU單線程的限制，大型裝配體的性能除了在大型裝配體管理功能上來改善性能以外，在更高效的技術研究使用上各公司其實都在絞盡腦汁。如何能夠利用現代圖形API實現更好的3D性能和GPU光線追蹤等高級功能，也是未來的方向。目前有些CAD軟件公司已經在開發(fā)自己的可視化引擎上投入多年。更新3DCAD軟件的方式：安裝還是自動更新過去的幾十年，軟件補丁的安裝、軟件新版本的設計過程并沒有變得越來越簡單，反而隨著軟件越來越大，過程的體驗并沒有越好越好。當然軟件供應商把服務做好，企業(yè)IT人員管理能力強，最終使用者這個過程的體驗可能會小一些，但這些都是通過服務來改變體驗，而不是CAD軟件技術本身的變化來發(fā)生改變?，F在一款3DCAD軟件的安裝盤已經動不動就幾十個G的大小了。軟件更新與升級過程的無感，甚至不用為升級而繳付顯而易見的費用，這個目標今天已經通過軟件云化的過程實現，軟件云化過程現在主要通過兩種方式，一種是軟件重新開發(fā)成云原生的方式；另一種是通過軟件AppStream化（私有云叫虛擬桌面）的方式；這兩種方式在大型工業(yè)軟件公司都有使用。這樣做讓軟件已經沒有明顯的升級過程的感受，甚至客戶會忘記軟件還有升級這種事。下載軟件、安裝軟件只是因為技術手段而衍生出來的商業(yè)模式。即是今天Windows桌面級的軟件，也可以通過軟件模塊化的重構、微服務服務、容器等技術的使用，達到升級過程無感化。但這個事情也要看是否與商業(yè)模式有沖突。在這邊要稍微提一下軟件云化所帶來變化。云本身就是一種可以無處不在的算力，再簡單一點理解就是非常彈性租賃的“云”電腦。軟件上云，也讓軟件變成了可以租賃的“云”軟件。之所以強調“云”是因為他將會改變軟件廠家之間的競爭格局，而用戶也會隨著混合云在公有化私有化之間的移動完全解決數據安全顧慮的問題。但軟件上云以后至少可以解決一個問題：一個賬戶在流量費用或者月租費用不變的情況下使用一家公司所有的軟件，那么是不是意味著越大的工業(yè)軟件公司，正在可以因為產品線的強大而可以切實讓客戶感受到。甚至云供應商通過工業(yè)軟件云市場的服務把不同公司的產品線融入到一個賬戶，同樣的月費可以使用任何你想要用的軟件。未來新技術在未來，預計CAD將使用許多新技術，這些技術將幫助用戶更好地創(chuàng)建和管理設計。人工智能將在CAD中發(fā)揮重要作用，幫助用戶更快地完成設計、提供更好的設計建議、自動化設計流程、提高設計質量和減少錯誤。3D掃描也是快速發(fā)展的一門技術。3D掃描技術將幫助用戶快速、準確地將實物對象轉化為3D模型，并可以用于重建歷史建筑、維修機械部件等。它在建立數字孿生的初期有著很好的輔助作用。虛擬現實和增強現實VR/AR會加快應用。虛擬現實和增強現實技術將幫助用戶更好地理解設計、模擬產品性能和使用體驗、更直觀地與設計交互。3D打印更適合原型測試。3D打印技術將幫助用戶快速制造出設計的樣品和零件，并可以用于快速原型測試、小批量生產等。云計算無處不在。云計算將幫助CAD用戶更方便地存儲和共享設計文件、更快地訪問和運行軟件、更方便地在多個設備之間同步工作、更方便地與團隊協(xié)作。大數據的分析發(fā)揮作用。大數據將幫助CAD用戶更好地分析設計數據、提取更多有用信息、提高設計質量和效率。這些技術都將在CAD的未來發(fā)揮重要作用，幫助用戶更好地創(chuàng)建和管理設計。作者簡介作者陸云強：南山工業(yè)書院研究員編審林雪萍：北京聯訊動力咨詢公司總經理