在CAD技術發展的初期，CAD僅限于計算機輔助繪圖，隨著計算機軟、硬件技術的飛速發展，CAD技術才從二維平面繪圖發展到三維產品建模，隨之也就產生了三維線框造型、曲面造型以及實體造型技術。而如今參數化及變量化設計思想和特征造型則代表了當今CAD技術的發展方向。
傳統的CAD繪圖軟件都是用固定的尺寸值定義幾何元素，要進行圖面修改只有刪除原有的線條后重畫，而新產品的打樣設計不可避免的要進行多次的修改，進行零件形狀和尺寸的綜合協調、優化，而且大多數設計工作都是在原有設計基礎上的改進。因此，新的CAD系統都增加了參數化和變量化設計模塊，使得產品的設計圖可以隨著某些結構尺寸的修改和使用環境的變化而自動修改圖形，這可以減少大量的重復勞動，減輕設計工作量。
參數化設計一般是指設計對象的結構形狀比較定型，可以用一組參數來約定尺寸關系，參數的求解較簡單，參數與設計對象的控制尺寸有顯式對應關系，設計結果的修改受尺寸驅動。生產中最常用的系列化標準件就是屬于這一類型。變量化設計(Variationaldesign)是指設計對象的修改需要更大的自由度，通過求解一組約束方程來確定產品的尺寸和形狀。約束方程可以是幾何關系，也可以是工程計算條件，設計結果的修改受到約束方程驅動。變量化設計允許尺寸欠約束的存在，這樣設計者便可以采用先形狀后尺寸的設計方式，將滿足設計要求的幾何形狀放在第一位而暫不用考慮尺寸細節，設計過程相對寬松。變量化設計可以用于公差分析、運動機構協調、設計優化、初步方案設計選型等，尤其在做概念設計時更顯得得心應手。
特征造型是CAD建模方法的一個新里程碑，它是在CAD/CAM技術的發展和應用達到一定的水平，要求進一步提高生產組織的集成化和自動化程度的歷史進程中孕育成長起來的。過去的CAD技術從二維繪圖起步，經歷了三維線框、曲面和實體造型發展階段，都是著眼于完善產品的幾何描述能力，亦即只描述了產品的幾何信息；而特征造型則是著眼于更好地表達產品完整的功能和生產管理信息，為建立產品的集成信息模型服務。特征(feature)在這里作為一個專業術語，兼有形狀和功能兩種屬性，它包括產品的特定幾何形狀、拓撲關系、典型功能、繪圖表示方法、制造技術和公差要求。特征造型技術使得產品的設計工作在更高的層次上進行，設計人員的操作對象不再是原始的線條和體素，而是產品的功能要素。特征的引用直接體現了設計意圖，使得建立的產品模型更容易為人理解和組織生產，為開發新一代的基于統一產品信息模型的CAD/CAPP/CAM集成系統創造了前提。
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