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CATIA（计算机辅助三维交互应用；中文名:interactive CAD/CAE/CAM system）是由法国达索公司开发、IBM公司销售的集计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助工程（CAE）、三维建模和产品生命周期管理（PLM）于一体的工程设计应用系统。CATIA将传统的3D CAD（计算机辅助设计）转变为集成建模和仿真的认知增强设计。它可用于建筑、设计和建模、电气和流体工程等领域。

CATIA系统的首次试用是在1978年。在试用过程中，达索公司将CATIA的三维曲面定义与二维cadam绘图相结合，并对它们的文件进行统一管理，取得了显著效果。1981年，达索系统公司成立，并与IBM签署了全球营销、销售和支持协议。从1982年到1983年，先后推出了CATIA V1版和V2版。1988年，达索系统公司推出了V3版本，1993年推出了V4版本。1994年，达索在Windows NT和UNIX平台上重新开发了CATIA V5的全新版本。2009年，达索系统公司推出了面向网络的V6系列产品。在波音飞机公司的波音777项目中，CATIA应用于除发动机以外的100%机械零件。此外，CATIA还应用于汽车工业、造船业等产品。生物技术公司星际实验室的创始人兼首席执行官芭芭拉·贝尔维西评论道，“3D体验平台使我们能够拥有最高效的工作流程，并避免从头开始重新设计。”

CATIA是法语concept assist é e三维交互appliqué e的缩写，也是英文computer aided三维交互应用的缩写。自20世纪60年代以来，CATIA的开发商达索公司开始研究计算机模型。它开始将IBM计算机引入飞机设计并使用数控机床。

1967年，达索公司开始使用贝齐尔曲线研究飞机外形的数学模型。1970年，达索公司以批量模式用CAD设计了幻影F1飞机。1975年，达索公司引进CADAM系统，在使用中自行开发，并专注于风洞实验模型的数控加工，以缩短从飞机和方案设计到制作实验模型的周期。

CATIA V1-V4

1978年，首次尝试了CATIA系统。在试用过程中，达索公司将CATIA的三维曲面定义与二维CADAM绘图相结合，并对它们的文件进行统一管理，取得了显著效果。1981年，第一批10套1.0版本售出。同年，为了更好地开发3D建模软件，达索成立了一家由工程师创办的新公司——达索系统公司。并与IBM签署了全球营销、销售和支持协议。

后来，从1982年到1983年，相继推出了CATIA V1和V2版本。1985年，在对达索航空公司进行调查后，波音公司决定使用CATIA软件来取代之前的多样化系统，后来在欧洲成立的空客公司也使用了CATIA软件。1988年，达索系统公司推出了V3版本，1993年推出了V4版本。在这个版本之前，CAITA只能在IBM的Unix图形工作站上运行。

CATIA V5

为了扩大用户群，使软件更容易学习和使用，1994年，达索公司在Windows NT平台和UNIX平台上重新开发了CATIA V5的全新版本。特别是Windows平台上的应用程序可以使用户更方便地与办公应用系统共享数据，UNIX平台上的用户可以更高效地处理复杂的任务。同时，针对不同的UNIX版本，介绍了可以在AIX、HP-UX和IRIX平台上运行的CATIA。

1998年，达索软件通过收购IBM的产品管理软件创建了ENOVIA品牌，专注于CATIA产品数据的管理。随后几年，以V5版本为基础，每年都会发布新版本。例如，2000年3月，V5R6版本发布。2001年7月，V5R7版本发布。2002年3月，V5R8版本发布。2003年4月，V5R11版本发布。同年，加拿大魁北克电力公司在设计梅塞尔水电站时，通过测试各种三维设计软件，决定采用CATIA软件。该软件成功应用于水利水电行业的地质建模大坝设计、厂房设计和机电设备安装，建立了水电站三维设计的标准环境。2006年，中国水利水电行业引入CATIA软件。2007年，为了进一步扩展CATIA产品，达索系统公司收购了英国公司ICEM，该公司在汽车行业以建模和高质量曲面建模和渲染解决方案而闻名。

CATIA V6

2009年，达索系统公司推出了面向网络的V6系列产品。由于其友好的界面和强大的功能，V5版本仍被保留下来。2010年7月1日，达索系统公司推出了PLM2.0平台的最新版本V6R2011，该平台具有874项新功能，并为汽车、航空航天、机器人和能源领域的复杂系统高级建模添加了11个组件库。

2012年，达索提出3D体验战略，2014年正式提出3D体验平台，将CATIA及其其他工具统一在该平台上，多个工具之间的数据互操作可以在该平台上实现。

2015年，达索系统公司收购了Modelon GmbH，后者主要专注于系统建模和仿真经验，这将CATIA的功能扩展到了汽车和运输行业。

2023年，达索发布了CATIA R2023X，为设计师、工程师、系统工程师和建筑专业人士提供了新的角色和增强的功能。完整的产品组合可以在本地云和公共云上使用。

界面概述

标题：显示当前文件的标题或名称。

菜单栏：包含CATIA中的所有命令，如PLM访问命令、编辑命令、查看命令、工具命令、窗口命令和帮助命令。

标准工具栏：包含在CATIA中合成和编辑项目的所有工具，例如新建、打开、打印、放大、移动和收缩工具。此外，它可以分解为多个子工具栏。

特征树：显示当前模型的创建过程和特征列表，并自动表示特征树中特征之间的父子关系。此外，每一步操作的左侧都包含一个操作模式的图形符号。

工作窗口：该区域是供用户设计的区域，例如绘制草图和应用功能。

工具栏：也称为特征工具栏，用于设置和制作各种模型的特征。

坐标平面：用于显示和指定工作的坐标平面，如XY平面、XZ平面或YZ平面。

罗盘：指示当前视图方向和空间坐标关系。它表示模型的三维坐标系，并随着模型的旋转而旋转。

操作台：也称为导航器，它是v6版本中新添加的控件，您可以选择所需的操作选项。

辅助工具栏：辅助工具栏中有许多工具，可用于根据用户的需求选择要执行的操作，例如聊天、传输等。

功能模块

CATIA具有CAD/CAM软件的所有功能，可用于绘制二维草图、三维草图和工程图、生成实体、设计钣金、模具和装配。

草图绘制：CATIA可以通过特殊的草图命令创建平面的二维几何元素（草图），然后通过建模功能（如实体拉伸、旋转、扫掠等）基于草图生成三维实体模型。).

三维实体建立：在CATIA中，可以通过对平面几何图形进行拉伸、旋转和扫掠来创建三维实体模型，可以直接表达物体的表面、体积等信息

表面设计：CATIA曲面设计模块支持创建各种曲面形状，通过实体设计模块的功能可以满足市政工程中各种异形形状的创建。

装配设计：装配设计是将完成的部件组装起来，形成一个完整的模型。在CATIA中建模时，我们可以先建立每个组件，然后根据一定的约束条件装配每个组件。

知识工程：CATIA知识工程是一种组织、重用和共享设计或企业知识的方法，主要通过一系列参数化、规则编辑和知识管理工具来实现。CATIA知识工程由一系列智能应用程序模块组成，包括专有技术获取、工程规则获取、3d模板获取、设计优化、专有技术应用程序创建、工程模板等。

“基础设施”模块：该模块主要包括产品结构、素材库、CATIA不同版本之间的转换、图片制作、实时渲染等工作站。

“机械设计”模块：该模块提供了机械设计中所需的大多数工作站，包括零件设计、装配设计、草图绘图仪、工程制图、线框和曲面设计。

“形状”模块：CATIA外形设计和风格建模为用户提供了富有创意且易于使用的产品设计组合，便于用户构造、控制和修改工程曲面和自由曲面，包括自由曲面建模、汽车biw建模、创成式外形设计和快速曲面重建。

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分析和模拟模块：该模块提供的工程分析解决方案可以快速分析任何类型的零件或组件。基于知识工程的体系结构，利用分析规则和结果可以方便地优化产品。

“AEC工厂”模块：“AEC工厂”模块提供了便捷的工厂布局设计功能，可以优化生产设备的布局，从而达到优化生产流程和产量的目的。“AEC工厂”模块主要用于处理工厂中的空间利用和物品布局问题，可以实现工厂的快速布局以及工厂布局的后续工作。

“加工”模块：与其他现有的数控加工解决方案相比，其优势是:高效的零件编程能力、高度自动化和标准化、高效的变更管理、优化刀具路径和缩短加工时间，以及降低管理和技能要求。

“数字装配”模块：“数字装配”模块提供空间仿真、机构运动和结构优化功能。

“设备和系统”模块：“设备与系统”模块可在3D电子样机配置中模拟复杂电气、液压传动和机械系统的协同设计和集成，并优化空间布局。

“人体工程学设计和分析”模块：“人机工程学设计与分析”模块使工人能够安全有效地与他们操作的工作工具相结合，使工作环境更适合工人，从而在设计和使用安排上进行统筹考虑。“人机工程设计与分析”模块提供了人体测量编辑器、人体姿势分析和人体活动分析等工作站。

“知识工程”模块：“知识工程”模块可以将隐含的设计实践转化为嵌入整个设计过程的显示知识。用户定义特征、公式、规则和检查，例如制造周期中的特征，包括成本、表面抛光或进给率，以便在早期设计阶段考虑这些因素的影响。

CATIA可以通过API定制用户界面。该界面可以通过Visual Basic和C++语言进行自定义。

CATIA版本具有强大的基于平面的参数化设计模块。该模块以NURBS为平面算法的核心，并提供了多个支持KBE的工作模块。

CATIA可以与Enovia、Smarteam和其他计算机辅助工程分析软件兼容。

CATIA先进的混合建模技术

设计对象的混合建模:在CATIA设计环境中，实体和曲面都可以实现交互操作；

变量和参数化的混合建模:CATIA在设计期间提供了变量驱动和参数化后功能。

几何和智能工程的混合建模:对于一个企业来说，多年的经验可以积累到CATIA的知识库中，用于指导企业的新手，或指导新模型的开发并加快新模型推向市场的时间。

CATIA的所有模块完全关联:CATIA的所有模块都基于统一的数据平台，因此CATIA的所有模块都是完全关联的，三维模型的修改可以在二维模型、仿真分析、模具和数控加工的程序中得到充分体现。

并行工程的设计环境大大缩短了设计周期:CATIA提供的多模型链接的工作环境和混合建模方法可以实现并行工程的设计模式。总体设计部只要下达基本结构尺寸，各子系统人员即可开始工作，既可以协同工作又可以相互参与；由于模型之间的相互联系，上游的设计结果可以作为下游的参考，同时上游设计的修改可以直接影响下游工作的刷新。

学科：CATIA将传统的3D CAD（计算机辅助设计）转变为集成建模和仿真的认知增强设计。CATIA利用知识、专有技术和成熟技术实现设计和系统工程的自动化，并提供网络系统支持的互联对象和体验设计的所有功能。

建设：CATIA可以满足复杂建筑和基础设施项目开发的设计和工程过程的需要。通过提供一系列涵盖整个设计、工程和交付流程的3D建模和体验解决方案，CATIA使建筑师、工程师、业主和政府能够超越传统项目交付方法的限制进行建设和协作。其主要优势包括:基于3DEXPERIENCE虚拟孪生技术设计和建造复杂的建筑和基础设施项目，创建先进的详细模型，完全符合行业标准（IFC）的制造和组装设计，开发符合预制或工业化建造方法（如模块化或异地制造）的模型，对模型进行地理定位，并在城市或地区的背景下管理建筑项目。同时，关联区域或城市规划者，从3D模型生成关联的2D文档，并从建筑模型提取完整的材料清单；通过导入各种文件类型集成到主模型中；与所有外部合作伙伴和顾问合作；并通过在所有项目中重用模板和最佳实践来利用积累的知识。

设计和建模：从产品到运输行业，产品的风格和设计对其在市场上的成功起着重要作用。CATIA Design & Styling为设计创意、出色的表面和产品体验提供所有解决方案。用户可以将3D草图绘制、细分曲面、A类建模与3D打印、逆向工程、逼真的可视化以及虚拟和增强的产品体验相结合，在集成流程中创建和开发渲染，并实现无缝工作流程。其主要优势包括:通过集成的创意工作流创建和探索创新的概念想法，所有这些都是在人类的背景下进行的，以丰富设计体验。创造最佳的表面质量、优化和性能，以满足汽车A级表面、空中放样或造船师船体形式的高标准。利用沉浸式虚拟和增强现实体验的高端可视化功能，在产品开发过程中做出准确的决策。

电气和流体工程：CATIA的电气和流体解决方案建立在达索系统公司的系统工程3D体验平台上。它们共享一个通用、开放和可扩展的数据模型和存储库，为所有工程学科和应用程序提供一致的信息视图。该数据模型是集成工作流的核心，它将系统架构定义与示意图以及3D布线系统表示与制造准备联系起来。其主要优势包括:通过单一平台将团队聚集在一起，并在所有相关方之间交换相关数据。实现从早期概念步骤到最终产品实现的系统工程。提供特殊帮助和自动化工具，为系统工程师提供创造力。

工程：配备CATIA 3D建模工具的机械工程师可以在产品开发的早期阶段深入了解质量和性能的关键因素。数字原型设计与数字分析和模拟的结合使产品开发团队能够在其操作环境中虚拟地创建和分析机械产品。CATIA Engineering为工程师提供了一个平台，可以为各种工程流程创建任何类型的3D装配。其主要优势包括:工程师可以快速迭代而不会出现模型故障。CATIA使处理多CAD数据变得容易，并支持逆向工程。3DEXPERIENCE CATIA可以确保高效的装配设计和快速检索大型装配。三维体验CATIA集成了PLM，因此工程师不必离开设计环境。上下文菜单、简化的命令、操作面板和一致的逻辑可以提高用户效率。

系统工程：达索systemes解决方案将需求、系统架构、跨学科建模和仿真（包括嵌入式软件、验证和验证）集成到一个统一、协作和开放的环境中。其主要优势包括:分析利益相关者的需求，并通过“假设”分析和模拟研究最佳解决方案的权衡。做出明智的决策，确定跨学科变化的影响，并定义最佳的制造/采购/再利用策略。通过虚拟样机和仿真，检测集成误差，降低物理测试成本。管理从需求到硬件/软件交付的端到端可追溯性和变更。得益于达索系统解决方案（UAF、SysML、Modelica、FMI、Autosar等）的标准支持。），加速了MBSE的采用。

工业：宇宙空间CATIA的起源是航空航天工业，CATIA的应用非常广泛，包括波音（美国）、达索（法国）、庞巴迪（加拿大）和中国的飞机制造公司。使用CATIA，可以设计和预加载所有机械零件。使用CATIA的参数化设计，无需重新设计和建立物理原型。

汽车工业：CATIA被欧洲、美洲和亚洲的顶级汽车制造商广泛使用，可用于自由风格造型、车身和发动机设计等。同时，CATIA的可扩展性和并行协同工作能力可以显著缩短产品上市时间，提高产品竞争力。

造船工业：CATIA可以为造船业提供解决方案，包括专业船体产品、船上设备和机械解决方案。其中，船体设计解决方案可与CATIA其他产品集成，实现所有类型船舶的设计、制造和装配。传统的CATIA实体和曲面建模功能也用于基本设计和船体光顺。

车间设计：CATIA可以提供包括管道、设备、结构和自动化文档在内的工具，并为造船厂、发电厂、加工厂以及工程和建筑公司提供技术支持。

加工和组装：CATIA可以对各种零件进行2D/三维关联、分析和数控加工，因此被广泛应用于机床、医疗仪器、钟表等精密产品的设计中，尤其是CATIA的混合建模方案可以快速生成和装配各种精密产品。

消费品：CATIA因其新颖的产品风格、建模工具和高质量的渲染工具而被广泛应用于厨具、计算机、厨房设备、玩具、电视等消费品的设计。