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CAD bezeichnet die Entwicklung technischer Modelle mithilfe eines Computers. Die Abkürzung CAD steht dabei für
Computer Aided Design, zu Deutsch "rechnergestützte Konstruktion". CAD wird in einer Vielzahl unterschiedlicher Branchen eingesetzt, etwa im Maschinenbau, in der Architektur und Landschaftsgestaltung oder auch in der Elektrotechnik. Der wichtigste Anwendungsbereich ist die Erstellung technischer Zeichnungen.
Hilfsmittel CAD-Programm
Die ersten CAD-Programme entstanden in den 1960ern und wurden schnell zum unverzichtbaren Hilfsmittel beim Flugzeugbau. Mit der zunehmenden Verbreitung von Computern in den 1980ern wurde CAD auch in anderen Bereichen der Technik populär. Heute ersetzt CAD fast überall die technische Zeichnung am Reißbrett. Auch beim Grafik- und Computerspieldesign erfreuen sich CAD-Programme großer Beliebtheit.
Frühere CAD-Anwendungen waren meist einfache Vektorgrafikprogramme. Zunächst waren nur zweidimensionale Abbildungen möglich, doch bald folgte die Erweiterung auf pseudo-dreidimensionale Kanten- oder Drahtmodelle. Für echte dreidimensionale Darstellungen waren dagegen lange Zeit Hochleistungsrechner erforderlich. Erst in den 1990er Jahren wurde derartige Software auch auf handelsüblichen PCs verfügbar. Eine komplexe CAD-Anwendung stellt jedoch nach wie vor hohe Anforderungen an Rechenkapazität und Bildschirmauflösung.
CAD-Programme beherrschen heute mehr als nur die Erstellung von vektorbasierten Flächen- und Kantenmodellen!Zum Funktionsumfang einer modernen CAD-Software gehört insbesondere die Modellierung der physikalischen Eigenschaften eines Objekts. Dieses Verfahren wird als Körpermodell bezeichnet und ermöglicht eine virtuelle Untersuchung der geplanten Konstruktion hinsichtlich Stabilität, Belastbarkeit und anderer Wechselwirkungen mit der Umwelt. Mit einer professionellen CAD-Anwendung kann man so auch elektrische Schaltungen testen oder sogar eine komplette Weltraumfähre entwickeln.
Parametrische Normteilbibliotheken
Heutige CAD-Systeme verwenden zudem sogenannte parametrische Normteilbibliotheken. Mithilfe dieser Bibliotheken können Konstruktionen im Baukastenprinzip aus vorgefertigten Grundelementen zusammengesetzt werden. Dieser Ansatz ersetzt zunehmend die Entwicklung von Modellen aus einfachen geometrischen Grundformen.
Datei-Austasuch-Formate: Der Standard - DFX-Format etc.
CAD-Programme verwenden oft eigens entwickelte Dateiformate, was den Datenaustausch mit anderen Programmen erschwert. Ein Standard, der von allen CAD-Anwendungen unterstützt wird, ist das DFX-Format. Zur Übertragung von Geometrie-Daten verwendet man häufig den unabhängig entwickelten STEP-Standard. Im 3D-Bereich ist dagegen das VRML-Format populär, welches auch zur Datenübergabe an Renderingsoftware geeignet ist. Dank dieser Dateiaustauschformate ist heute eine nahtlose Integration von
CAD-Software in digitale Produktentwicklungssysteme möglich.