Como o CAD impulsiona a inovação e molda o futuro

O desenho assistido por computador (CAD) revolucionou completamente a forma como os designers e engenheiros criam conceitos. Ao contrário da criação manual de desenhos em papel, como a maioria das crianças faz, o CAD proporciona um meio de trabalhar em duas e três dimensões num computador. Isto permite-lhes ver modelos realistas das suas criações numa perspetiva tridimensional a partir de qualquer ponto de vista. No CAD, não há necessidade de redesenhar como antes; as correcções são fáceis de fazer e podem, portanto, poupar muito tempo e energia. Esta revolução virtual não se limita apenas à visualização de ideias ou objectos. Os engenheiros podem utilizar software CAD para criar modelos virtuais de um projeto e testá-lo para identificar áreas que possam falhar sob pressão ou que necessitem de reforço antes de o construir. O mesmo acontece quando se trata de colaboração. A utilização do CAD também ajuda os designers e os engenheiros a transmitir informações e a analisar os progressos para garantir que todos os indivíduos estão informados.

História e desenvolvimento do CAD

Apesar de a história do software CAD remontar a 1959, quando foi introduzido pela primeira vez no Massachusetts Institute of Technology por Doug Ross, utilizando um programa capaz de desenhar diagramas de circuitos electrónicos, foram feitos enormes progressos. Ao permitir um ritmo acelerado de mudança e exploração, o valor da inovação de Ross traduziu-se numa adoção mais generalizada. As ferramentas de CAD evoluíram ao ponto de os utilizadores poderem agora visualizar objectos em modelos 3D, identificar e resolver falhas de design e até colmatar lacunas entre o conceito e a criação.

Principais métodos de desenho em CAD

Um bom software CAD suporta três métodos de desenho principais:

Design de baixo para cima: Trata-se de uma estratégia muito básica em que os componentes são criados e construídos em secções, concentrando-se na forma como cada elemento se encaixa.
Design Top-Down: Os projectistas começam com a restrição dada e depois determinam quais os conjuntos e peças necessários.
Design In-Place: Uma forma variante do design top-down em que os componentes são desenvolvidos dentro do ambiente de montagem, o que facilita o desenvolvimento dos componentes de ligação.

Vantagens dos sistemas CAD

Especialização e partilha de conhecimentos

O CAD apoia a definição convergente de peças que envolvem todas as organizações e, em última análise, cria uma preparação para o fabrico. Trata-se de conhecimentos que são frequentemente partilhados para tornar o design mais consistente e mais eficiente.

Visualização e envolvimento do cliente

Através de uma visualização de alta qualidade sob a forma de renderizações 3D, animações e VR/AR, software de design de arquitetura cativa os primeiros visitantes e envolve os potenciais consumidores. Estes gráficos ajudam a facilitar a apresentação de WIPs de forma a ajudar a comunicar e a obter aprovação para os projectos.

Otimização e fabrico rápido

Os sistemas CAD permitem aos projectistas detetar e otimizar rapidamente as imperfeições. Desenhos mecânicos precisos garantem que a intenção do projeto corresponde à realidade do fabrico. Combinado com sistemas CAM e tecnologias de fabrico rápido, o CAD acelera o processo de produção.

Escolher o software CAD correto

Para principiantes e amadores

Recomenda-se que os principiantes e os amadores optem por programas de software CAD gratuitos. Trata-se de programas que introduzem o utilizador ao CAD através de um teste gratuito e, assim, o utilizador pode aprender o básico sem gastar muito dinheiro. Existe uma grande quantidade de sistema CAD gratuito que podem ser utilizados e, embora sejam facilmente acessíveis, não incluem o apoio técnico que vem com os sistemas mais caros.

Para profissionais e utilizadores avançados

Recomenda-se aos utilizadores avançados e a outros profissionais que utilizem CAD pago para completar as tarefas de desenho no mais curto espaço de tempo possível. No entanto, a principal desvantagem da utilização de software gratuito é que os programas não possuem as funcionalidades sofisticadas e a assistência técnica necessária para o desenvolvimento de projectos em grande escala. Os sistemas CAD comerciais oferecem um amplo suporte de bases de dados, bem como outras caraterísticas superiores que são vitais para processos de desenho sofisticados.

Avaliação do retorno do investimento

Isto contradiz a crença comum de que o software CAD é caro, uma vez que o sistema correto se revela barato a longo prazo. Um bom sistema CAD tem, por isso, um elevado retorno do investimento, uma vez que se consegue poupar muito tempo e dinheiro com a utilização do sistema. É preciso ter em conta as vantagens a longo prazo e a relação custo-eficácia para determinar a melhor forma de agir.

Criar protótipos em CAD

A prototipagem ajuda os designers a falhar com frequência e a baixo custo. Por conseguinte, oferece um feedback rápido e verifica os pressupostos. Isto é importante para a descoberta da prova de conceito e para tornar o produto final adequado às expectativas das partes interessadas.

Processo iterativo

É claro que é crucial lembrar que os primeiros conceitos de um protótipo de produto não precisam de ser perfeitos. A prototipagem é um processo iterativo que muitas vezes permite arestas ou imperfeições e deve estar sempre a melhorar. Ajuda os designers a dar forma às suas ideias e a fazer as alterações necessárias antes de concluir o produto.

CAD na representação de geometria 3D

Os sistemas CAD envolvem geometria 3D: Dados de malha e dados de representação de limites. Os dados de malha são semelhantes à rasterização, enquanto os dados de contorno são semelhantes à vectorização. Ambos desempenham um papel importante nas indústrias de fabrico e design, com os respectivos pontos fortes na sua utilização.

Trabalho em colaboração

Programas CAD ter um ambiente de colaboração em que todos os membros de um projeto possam trabalhar sob uma única interface. Esta capacidade é extremamente valiosa, especialmente no ambiente atual, em que as equipas se formam através de diferentes fronteiras geográficas e organizacionais

Software de renderização e o seu papel

Software de renderização é utilizado para traduzir modelos 3D para que se pareçam mais com desenhos, imagens e animações 2D foto-realistas ou de desenhos animados. Este processo é crucial em áreas como o design de jogos, a arquitetura e a cinematografia, onde a perceção visual é um aspeto importante.

Diferentes técnicas de renderização

Existem diferentes abordagens, incluindo a rasterização, o traçado de raios ou a renderização em tempo real, que visam diferentes objectivos. Estes métodos são igualmente precisos e eficazes em termos de velocidade e interatividade para várias utilizações do mapeamento.

Renderização na nuvem e melhorias na IA

A renderização na nuvem oferece recursos altamente escaláveis e permite a colaboração, permitindo-te realizar uma renderização de alta qualidade sem necessitar de recursos locais especializados. Esta abordagem só funciona bem quando as ligações à Internet são fortes e estáveis, mas tem a vantagem de exigir pouco investimento em infra-estruturas. Além disso, o estudo do utilizador mostra que a renderização com IA melhora os efeitos do ruído, da textura e da iluminação

Conclusão

Com as suas raízes no MIT, Programas de desenho CAD revolucionaram completamente o processo de conceção e fabrico de objectos tal como os conhecemos hoje. Com a seleção ideal de ferramentas CAD e reconhecendo o valor da prototipagem, os designers podem finalmente implementar as suas visões na vida com um sentido de satisfação superior ao de sempre. À medida que os campos de renderização e CAD se desenvolvem no futuro, o ALCADS desempenhará um papel importante no design, ajudando a dominar o complexo e a criar o novo.