本文介紹了CAD繪圖的參數化設計的定義、基本思想、原理、主要技術方法和參數化繪圖技術。其中，參數化設計系統中涉及到的基本技術和思想主要有：輪廓、草繪、尺寸驅動、變量驅動、設計合理性檢查和動態導航等。同時，作者還介紹了參數化編程的原理及步驟，以及圖形參數化程序的四種控制參數和圖形參數選取的原則。

　　傳統的CAD繪圖技術用固定的尺寸值定義幾何元素，輸入的每一條線都有確定的位置，在修改和編輯已有圖形時，只能一個圖元一個圖元地修改，反復進行大量的刪除和重畫操作。因此，從某種意義上說，一般的CAD系統只是做到了將制圖員的工作環境從圖板上移到了計算機上。傳統的CAD技術在幾何造型和工程圖的發展中起了相當大的作用，但在實際應用中，人們逐漸發現它們存在著某些嚴重不足，主要表現在以下幾個方面。

　　(1)無法支持快速的設計修改和有效地利用以前的設計結果。傳統的CAD只記錄了產品的形狀坐標信息，這樣一來，即使一個很小的設計修改也往往會導致對以前大量設計努力的放棄。

　　(2)無法很好地支持設計的一致性維護工作。傳統的CAD系統沒有記錄下設計對象內部元素相互之間的關系，在設計修改時，某一局部的改動不能自動反映到相關部分的變動，需要設計人員手工修改，這樣往往不能保證設計要求在設計反復時得到可靠的保證。

　　(3)不符合工程設計人員的習慣。

　　工程設計往往是通過定義一個結構草圖作為原型，通過一些高層次的設計指令不斷定義約束和調整參數值，逐步細化以達到最佳的設計結果。而傳統CAD系統面向具體幾何形狀，所能處理的只是圖形元素的幾何信息，僅僅記錄了幾何形體的精確坐標信息，而大量豐富的具有實際工程意義的幾何拓撲、尺寸約束信息和功能要求信息均被丟棄，其應用僅局限于產品的詳細設計階段。

　　(4)無法支持并行設計過程。一個復雜的設計對象，需要多個設計人員多方面、多層次和多階段設計活動的參與，這就要求從一開始就考慮到產品從設計到最終消亡的整個生命周期的所有因素，強調設計過程的并行協調。傳統CAD系統支持的只是順序的設計方法，無法支持并行的設計過程。

　　在CAD系統中采用參數化設計技術可以克服以上四個方面的不足。

一、參數化設計概述

　　最初CAD系統所構造的產品模型是幾何圖素（點、線和圓等）的簡單堆疊，僅僅描述設計產品的可視形狀，不包含設計者的設計思想，因而難以對模型進行改動，生產新的產品實例。參數化的設計方法正是解決這一問題的有效途徑。

　　參數化設計(Parametric Design)，就是根據產品零部件的性能參數，確定其幾何形狀或結構尺寸的一種設計方法。也就是說把這些尺寸看成是“設計條件”的函數，當設計條件改變時，零、部件圖形的尺寸可以隨時得到相應改變。

　　參數化設計有兩種涵義：

　　(1)繪圖軟件本身具有參數化功能任何交互式的尺寸改動都會導致整個模型的改變，也就是說，只要修改了模型中的某一個尺寸，則整個圖形中與此相關的尺寸都會自動更新。這種方法主要適用與結構不是太復雜的圖形。

　　(2)應用程序具有參數化功能。通常由用戶或第三方開發出的一些應用程序，主要針對某一領域具體問題，進行參數化設計。即該應用程序負責與用戶交互，當需要修改某一尺寸時，應用程序負責更新該尺寸及與之相關的其他尺寸。這種方法的編程量很大，另外，要修改圖形時，需要重新運行程序。

　　目前，尚無將這兩種方式結合起來的軟件系統，一般所說的參數化設計均指第二種方式。

二、參數化設計的基本思想

　　參數化設計系統中涉及到的基本技術和思想主要有：輪廓(Profile)、草繪(Sketching)、尺寸驅動(DimensionDrive)、變量驅動、設計合理性檢查和動態導航(Dynamic Navigator)等。

六、結束語

　　參數化是智能化、集成化CAD系統的核心技術之一。參數化繪圖技術克服了交互式繪圖的缺點，尤其在定制標準化、系列化和通用化比較高的通用產品方面有很大的優勢，效率高、可靠性好，原理簡單、適用面廣，因而得到設計界的廣泛應用。它的缺點是不能像交互式繪圖方式那樣方便地對圖形進行局部修改。

　　在機械設計中，通過對基本結構相似的零部件進行規格、系列化的整理和分類，分別輸入到參數化設計系統中，設計人員只要在屏幕上輸入相應的參數，計算機就可以自動進行設計，同時生成零件圖和裝配圖。人工設計需要幾天的時間，現在只需幾分鐘，所以采用參數化技術后能夠大大提高工作效率和設計的準確性。參數化技術在我國已得到了廣泛應用，并且取得了顯著的經濟效益和社會效益。