เป็นคำย่อของคำว่า Computer Aided Design ซึ่งแปลตามศัพท์ได้ความว่า การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยออกแบบ แต่หลายท่านอาจเคยพบคำว่า CADD ซึ่งย่อมาจาก Computer Aided Design and Drafting นั่นก็คือการใช้คอมพิวเตอร์ช่วยออกแบบและ เขียนแบบ คำย่อดังกล่าวจะเป็นที่คุ้นเคยกับผู้ที่อยู่ในวงการวิศวกรรมทุกสาขา ทั้ง นิสิต นักศึกษา ช่างเทคนิค วิศวกร ตลอดจน ผู้ประกอบการที่ต้องใช้เทคโนโลยีในการผลิต
      การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยออกแบบและ เขียนแบบ เกิดขึ้นกลางทศวรรษ 1950 เมื่อกองทัพอากาศสหรัฐ ฯ เริ่มต้นนำ การแสดงผลแบบรูปภาพ(graphic) มาใช้กับระบบ SAGE (Semi Automatic Ground Environment) ซึ่งเป็นการแสดงผลของเรดาร์ ตรวจจับโดยใช้จอภาพหลอดรังสีคาโทด ระบบนี้ได้รับการพัฒนาโดยห้องแลบลินคอร์น ณ สถาบันเทคโนโลยี MIT หลังจากนั้น ในปี 1960 Ivan Sutherland ใช้คอมพิวเตอร์รุ่น TX-2 ที่ห้องแลบลินคอร์น ณ สถาบันเทคโนโลยี MIT เพื่อสร้างโครงการ SKETCHPAD ซึ่งถือเป็นก้าวแรกของวงการ CAD ในขณะเดียวกันก็มีการพัฒนาเกิดขึ้นที่ ITEK และ General Motors โครงการที่ ITEK มีชื่อว่า The Electronic Drafting Machine (เครื่องทำ drawing อิเลคโทรนิค) โดยใช้คอมพิวเตอร์ PDP-1 ของ Digital Equipment Corp. ซึ่งมีการแสดงผลแบบเวคเตอร์ (การเก็บข้อมูลกราฟฟิกโดยเก็บข้อมูลพิกัด) โดยใช้หน่วยความจำแบบดิสก์ขนาดใหญ่เพื่อทำการรีเฟรชภาพ และใช้ปากกาแสงเพื่อป้อนข้อมูล
      ซอฟท์แวร์ CAD ได้ถูกพัฒนาให้มีความสามารถมากยิ่งขึ้น ควบคู่ไปกับ ระบบคอมพิวเตอร์ ที่มีความเร็ว มากขึ้นเรื่อย ๆ จึงทำให้ผู้ใช้ซอฟท์แวร์ CAD ในปัจจุบัน ทำงานเขียนแบบและออกแบบ ได้ง่าย และรวดเร็ว ซอฟท์แวร์ CAD มีให้ผู้ใช้ได้เลือกใช้ไม่ว่าจะทำงานอยู่ในวงการใด ๆ

 

      เทคโนโลยีของซอฟท์แวร์ CAD ได้ถูกพัฒนาเริ่มจาก การเป็นซอฟท์แวร์ช่วยเขียนแบบ 2 มิติ(Drawing) เสมือนเป็นกระดานเขียนแบบอิเลคโทรนิค ซึ่งจะมีคำสั่งในการใช้งานซึ่งผู้ใช้สามารถ เรียกใช้คำสั่ง โดยการใช้เมาส์เลือกที่เมนูบนจอภาพ หรือการป้อนคำสั่งจากแป้นพิมพ์ ซอฟท์แวร์ CAD มีหลายกลุ่มคำสั่ง ได้แก่คำสั่งในการวาดองค์ประกอบต่าง ๆ ได้แก่ เส้นตรง(Line) ,ส่วนโค้ง(Arc) ,วงกลม(Circle) ,วงรี(Ellipse) ,รูปเหลี่ยม(Polygon) เช่น สามเหลี่ยม, สี่เหลี่ยม และยังมีคำสั่งในการช่วย วาดองค์ประกอบเพิ่มเติม เช่น การสะท้อนให้เกิดภาพ (Mirror) ,การสำเนาองค์ประกอบที่มีอยู่ (Copy) นอกจากนี้ยังมีคำสั่งในการแก้ไข สิ่งที่ได้วาดลงไปแล้ว ได้แก่ คำสั่งลบออก (Erase) , ตัดบางส่วน (Trim) , เคลื่อนย้าย (Move) ,หมุนภาพ (Rotate), การจัดองค์ประกอบต่าง ๆ จำแนกอยู่ในชั้นต่าง ๆ (Layer) เพื่อความสะดวกในการทำงานเสมือน มี แบบหลาย ๆ แผ่นมาซ้อนทับกันอยู่ เช่น ในอาคารหนึ่งหลัง จะมีทั้งแบบโครงสร้าง แบบไฟฟ้า, แบบผนัง ฯลฯ ซึ่งเป็นกระดาษไข เมื่อต้องการใช้ก็จะนำมาทาบกัน คำสั่งดังกล่าวที่ซอฟท์แวร์ CAD 2 มิติ มีให้นั้น จะทำให้ผู้ใช้สะดวกและประหยัดทั้งเวลาและค่าใช้จ่าย คือเขียนแบบให้เสร็จในคอมพิวเตอร์ จากนั้นค่อยพลอตออกทางเครื่องพลอต(Plotter) ทำให้ประหยัดกระดาษ ,ประหยัดเวลาที่จะต้องเขียนแบบใหม่หมดหากเกิดข้อผิดพลาด ,ไม่ต้องใช้ใบมีดขูดแบบเพื่อลบเส้นที่ผิด แต่ด้วยการใช้ซอฟท์แวร์ CAD ที่เป็น 2 มิติ นี้ ผู้ใช้ยังคงต้องใช้จินตนาการ และประสบการณ์เพื่อ วาดให้ได้แบบที่ถูกต้อง เช่น การวาดรูปด้านข้าง ของอาคาร หรือของชิ้นส่วนที่มีความโค้งมน เหล่านี้อาจทำให้แบบที่ออกมามีความผิดพลาดไป
      ซอฟท์แวร์ CAD อีกประเภทหนึ่งซึ่งเป็นซอฟท์แวร์ที่ใช้เทคโนโลยีในการพัฒนาสูงขึ้นคือ ซอฟท์แวร์ CAD ที่มีการทำงานในระบบ 3 มิติ ซึ่งจะมีคุณสมบัติพื้นฐาน คือ
      1.ออกแบบหรือสร้างแบบจำลอง ลักษณะ 3 มิติคือ มีขนาด ทั้งความกว้าง ความยาว และ ความสูง(หรือความหนา)
      2.หมุนดูได้ทุกมุมมองที่อยากดู
      3.สร้างแบบ (drawing) 2 มิติหลังจากการเสร็จสิ้นออกแบบ เพื่อนำไปผลิต
      4.แก้ไขได้ทันทีที่ต้องการ

รูปแบบการแสดงข้อมูล 3 มิติที่มีใน ซอฟท์แวร์ CAD 3 มิติ มี 4 แบบ
      1. ข้อมูลแบบ Wireframe การแสดงผลแบบนี้มักจะพบในซอฟท์แวร์รุ่นเก่า ๆ ซึ่งจะเก็บข้อมูลของแบบจำลองเฉพาะ เส้นขอบ(ทั้งเส้นตรงและเส้นโค้ง) และพิกัดของจุด การแสดงผลแบบนี้ทำได้รวดเร็ว แต่ภาพที่ได้จะดูค่อนข้างยาก ว่าแสดงผลอยู่ในมุมมองใด ดังรูป


      2. ข้อมูลแบบ Surface การแสดงผลแบบนี้จะคล้ายกับการนำผืนผ้าสี่เหลี่ยมซึ่งถือเป็น 1 ผิวหน้า(face)มาเย็บต่อ ๆ กัน จะได้เป็นพื้นผิว(surface) บาง คล้ายเปลือกนอก การเก็บข้อมูลแบบนี้จะเก็บข้อมูล เส้นขอบ และพิกัดของจุด และข้อมูลของขอบผิวที่ติดกัน


      3. Constructive solid geometry(CSG) ข้อมูลแบบจำลอง 3 มิติแบบนี้ จะถูกเก็บในลักษณะของ ลำดับของการนำรูปทรงตันพื้นฐาน(Solid Primitives) เช่น ก้อนลูกบาศก์ ,ลูกกลม ,ทรงกระบอก ,ลิ่ม ,ปีรามิด ฯลฯ มาสร้างความสัมพันธ์กันด้วย Boolean Operator เช่น union(รวมกัน),subtract(ลบออก),intersection(เฉพาะส่วนที่ซ้อนทับกัน) และ difference(เฉพาะส่วนที่ไม่ทับกัน) เพื่อให้ได้รูปทรงที่ต้องการ

รูปทรงที่ใช้วิธีนี้สร้างจะมีความถูกต้องสูง เนื่องจากใช้วิธีการทำ Boolean Operation เท่านั้นซึ่งเป็นวิธีที่ธรรมดา และโครงสร้างของข้อมูลก็ไม่ซับซ้อน


      4.Boundary representation(B-Rep) ข้อมูลแบบจำลอง 3 มิติแบบนี้ จะเก็บข้อมูลของพื้นผิวรอบนอกของทรงตัน ที่เชื่อมติดต่อกัน ซึ่งมีข้อมูลของ พื้นผิว(face) ,ขอบ(edge),จุดมุมของพื้นผิว(vertex) และความสัมพันธ์ของข้อมูลทั้งสาม


ข้อมูลแบบ B-rep แบ่งได้เป็น 3 ระดับ
1. facetted เป็น Solid ที่ ถูกปิดล้อมด้วย Planar surface
2. elementary เป็น Solid ที่ ถูกปิดล้อมด้วย planar, quadric, หรือ toroidal surface
3. advanced เป็น Solid ที่ ถูกปิดล้อมด้วย planar, quadric, toroidal surface รวมถึง spline surface (สร้างจาก B-Spline, Bzier, NURBS )

ตัวอย่างรายชื่อซอฟท์แวร์ CAD ที่มีให้เลือกใช้ในวงการต่าง ๆ ดังต่อไปนี้

วงการสถาปัตยกรรม AutoDesk Architectural Desktop, Microstation J , Arris ฯลฯ
วงการโยธา AutoDesk Land Survey , MX ฯลฯ
วงการก่อสร้างโรงงาน AutoPLANT Piping , Xsteel , CADWorx ฯลฯ
วงการเครื่องจักรกล CATIA, I-Deas, Inventor, Pro/Engineer , SolidEdge , SolidWorks , Unigraphics ฯลฯ
วงการอัญมณี JewelCAD ฯลฯ
วงการแผนที่ ESRI , AutoCAD MAP ฯลฯ