Computer-Aided Architectural Design (CAAD) -Softwareprogramme sind der Aufbewahrungsort für genaue und umfassende Aufzeichnungen von Gebäuden und werden von Architekten und Architekturbüros verwendet.

Das erste Programm wurde in den 1960er Jahren installiert, um Architekten zu helfen, Zeit zu sparen, anstatt ihre Pläne zu zeichnen. Computergestütztes Design, auch bekannt als CAD, war ursprünglich die Art von Programm, die Architekten verwendeten, aber da CAD nicht alle Werkzeuge zur Verfügung stellen konnte, die Architekten benötigten, um ein Projekt abzuschließen, entwickelte sich CAAD zu einer eigenständigen Klasse von Software.

Überblick
Alle CAD- und CAAD-Systeme verwenden eine Datenbank mit geometrischen und anderen Eigenschaften von Objekten; Sie haben alle eine grafische Benutzerschnittstelle, um eine visuelle Darstellung und nicht die Datenbank zu manipulieren. und sie sind alle mehr oder weniger damit beschäftigt, Designs aus Standard- und Nicht-Standardstücken zusammenzusetzen. Gegenwärtig liegt der Hauptunterschied, der dazu führt, dass man eher von CAAD als von CAD spricht, in dem Domänenwissen (architekturspezifische Objekte, Techniken, Daten und Prozessunterstützung), das in das System eingebettet ist. Ein CAAD-System unterscheidet sich von anderen CAD-Systemen in zweierlei Hinsicht:

Es verfügt über eine explizite Objektdatenbank von Bauteilen und Baukenntnissen.
Es unterstützt explizit die Erstellung von Architekturobjekten.
In einem allgemeineren Sinne bezieht sich CAAD auch auf die Verwendung einer beliebigen Berechnungstechnik auf dem Gebiet des Architekturentwurfs, außer mittels einer Architektur-spezifischen Software. Beispielsweise wird Software, die speziell für die Computeranimationsindustrie entwickelt wurde (zB Maya und 3DStudio Max), auch in der Architektur verwendet. Diese Programme können fotorealistische 3D-Renderings und Animationen erzeugen. Heutzutage wird Real-Time-Rendering aufgrund der Entwicklung von Grafikkarten populär. Die genaue Unterscheidung, was genau CAAD gehört, ist nicht immer klar. Spezialisierte Software, zum Beispiel zur Berechnung von Strukturen mittels der Finite-Elemente-Methode, wird in der Architektur verwendet und kann in diesem Sinne unter CAAD fallen. Auf der anderen Seite wird solche Software selten verwendet, um neue Designs zu erstellen.

Caad wurde 1974 ein aktuelles Wort und war ein gemeinsames Thema der kommerziellen Modernisierung.

Eigenschaften
Die CAAD-Software verfügt über eine Datenbank mit geometrischen Formen, die bestimmten Eigenschaften zugeordnet sind. Im Gegensatz zur Standard-CAD-Software kann der Architekt auf gebäudespezifische Objekte und Daten zurückgreifen. Die Software kennt alle Komponenten mit ihren Features und unterstützt den kreativen Einsatz in der Designphase.

Die Grenzen zwischen CAAD-Software und anderer Software für computerunterstütztes Signieren sind nicht immer klar. Zum Beispiel werden klassische Animationsprogramme wie 3ds Max zum Anzeigen und Präsentieren oder Animieren von Architektendesigns verwendet. Die Anwendung der Finite-Elemente-Methode kann auch Teil einer CAAD-Software sein, wird im Entwurfsprozess sehr selten verwendet und dient nur dem mathematischen Nachweis von Gebäudestrukturen.

Konstruktion
Die Struktur typischer CAAD-Software besteht normalerweise aus mindestens zwei Ebenen. Die erste Ebene wird verwendet, um die geometrische Definition des Entwurfs zu berechnen und anzuzeigen. Diese innere Darstellung kann abhängig von der Software aus 2D- oder 3D-Modellen bestehen. Auf dieser Ebene sind die Diagramme mit anderen Daten wie Beschriftungen, Dimensionen und Materialeigenschaften verknüpft. Die Ergebnisse dieses Prozesses können als Pläne, Grundrisse, Schnitte, Ansichten und in 3D-Modellen in räumlichen Darstellungen ausgegeben werden.

Auf einer zweiten Ebene werden diese aggregierten, also ergänzten geometrischen Körper mit Datenbankoperationen analysiert. Dies kann verwendet werden, um Meta-Informationen in Listenform zu erstellen, wie zum Beispiel Arealisten und Listen für die Massenbestimmung, Stücklisten, teilweise Bauzeitpläne. Da der Computer eine hohe Rechenleistung erbringen kann und somit technisch nicht realisierbare Konstruktionen und Anordnungen berechnen und darstellen kann, begrenzt und überwacht diese Ebene die Auswahl und den Umfang und achtet auf die Funktionalität (technische Machbarkeit) des Designs.

Eine weitere Bezeichnung für Design-Software ist AEC (Architecture, Engineering, Construction). Hier sind oft mehr oder besser entwickelte Module für das Design, die statische Berechnung und die Ausschreibung von Komponenten enthalten. Die Grenzen für den CAAD sind jedoch fließend.

Dreidimensionale Objekte
CAAD hat zwei Arten von Strukturen in seinem Programm. Das erste System ist eine Oberflächenstruktur, die ein Grafikmedium zur Darstellung von dreidimensionalen Objekten unter Verwendung von zweidimensionalen Darstellungen bereitstellt. Auch Algorithmen, die die Erstellung von Mustern und deren Analyse anhand programmierter Kriterien ermöglichen, und Datenbanken, die Informationen über das vorliegende Problem und die dafür geltenden Normen und Vorschriften speichern. Das zweite System ist eine tiefe Struktur, was bedeutet, dass die vom Computer ausgeführten Operationen natürliche Einschränkungen haben. Computerhardware und Maschinensprachen, die von diesen unterstützt werden, machen es leicht, arithmetische Operationen schnell und genau durchzuführen. Es kann auch eine nahezu unlogische Anzahl von Schichten der symbolischen Verarbeitung aufgebaut werden, die die Funktionalitäten ermöglichen, die an der Oberfläche gefunden werden.

Grafische Darstellung
Alle CAD- und CAAD-Systeme verwenden eine Datenbank mit der Geometrie und anderen Eigenschaften der Objekte, sie haben alle eine Art von grafischer Benutzeroberfläche, um eine visuelle Darstellung anstelle der Datenbank zu manipulieren, und sie hängen alle mehr oder weniger mit dem Design und der Montage zusammen von Standard-und Nicht-Standard-Teile. Der Hauptunterschied, der bei der Bezugnahme auf CAAD anstelle von CAD gemacht wird, findet sich im Bereich des Wissens (spezifische Objekte der Architektur, Techniken, Daten und Prozessunterstützung), die in dem System enthalten sind. Ein CAAD-System unterscheidet sich von anderen CAD-Systemen in zwei Aspekten:

Es verfügt über eine Datenbank mit Objekten, die spezifisch für konstruktive Elemente und Konstruktionswissen sind.
Unterstützt explizit die Erstellung von Architekturobjekten.
In einem allgemeineren Sinne bezieht sich CAAD auch auf die Verwendung irgendeiner Computertechnik auf dem Gebiet des Architekturentwurfs, abgesehen von der Verwendung spezifischer Architektursoftware. Zum Beispiel wird Software, die speziell für die Animationsbranche entwickelt wurde (wie Maya oder 3ds Max), auch im Architekturdesign verwendet. Die Unterscheidung, die ordnungsgemäß zum CAAD gehört, ist nicht immer eindeutig. Spezialisierte Software, zum Beispiel für die Berechnung von Strukturen unter Verwendung der Finite-Elemente-Methode, wird in der Architektur verwendet, in diesem Sinne würde sie dem CAAD entsprechen. Auf der anderen Seite wird solche Software selten verwendet, um neue Designs zu erstellen. In CAAD könnte man auch die Anwendung von Techniken wie formale Grammatik, evolutionäre Berechnung und Expertensysteme finden. Zur Unterstützung des Kommunikationsprozesses werden alle Arten von kollaborativen Arbeitssystemen implementiert, die vom Computer unterstützt werden (CSCW).

Vorteile
Ein weiterer Vorteil von CAAD ist die Zwei-Wege-Abbildung von Aktivitäten und Funktionalitäten.NOS. Die zwei Fälle der Kartierung sind zwischen den Oberflächenstrukturen (TM1) und den Tiefenstrukturen (TM2) angegeben. Diese Zuordnungen sind Abstraktionen, die eingeführt werden, um den Prozess des Entwurfs und der Bereitstellung von CAAD-Systemen zu diskutieren. Bei der Gestaltung der Systeme berücksichtigen die Systementwickler TM1. Hier ist ein Eins-zu-eins-Mapping die typische Aussage, die darin besteht, eine computerbasierte Funktionalität zu entwickeln, die so eng wie möglich in eine entsprechende manuelle Entwurfsaktivität migriert, zum Beispiel Treppen entwerfen, räumliche Konflikte zwischen Gebäudesystemen überprüfen und generieren Perspektiven aus orthogonalen Ansichten. Die architektonischen Entwurfsprozesse neigen dazu, bisher isolierte Modelle zu integrieren. Viele verschiedene Arten von Expertenwissen, Tools, Visualisierungstechniken und Medien sollen kombiniert werden. Der Designprozess umfasst den gesamten Lebenszyklus des Gebäudes. Die Bereiche, die abgedeckt werden, sind Bau, Betrieb, Reorganisation sowie Zerstörung. Angesichts der gemeinsamen Nutzung von digitalen Designwerkzeugen und des Informations- und Wissensaustauschs zwischen Designern und über verschiedene Projekte hinweg sprechen wir von einem Designkontinuum.

Die Arbeit eines Architekten umfasst meist visuell dargestellte Daten. Probleme werden häufig skizziert und in einem grafischen Ansatz behandelt. Nur diese Ausdrucksform dient als Grundlage für Arbeit und Diskussion. Daher sollte der Designer eine maximale visuelle Kontrolle über die Prozesse haben, die innerhalb des Entwurfskontinuums stattfinden. Weitere Fragen betreffen Navigation, assoziativen Informationszugriff, Programmierung und Kommunikation innerhalb sehr großer Datensätze.