Programas de software de projeto arquitetônico auxiliado por computador (CAAD) são o repositório de registros precisos e abrangentes de edifícios e são usados ​​por arquitetos e empresas de arquitetura.

O primeiro programa foi instalado nos anos 1960, para ajudar os arquitetos a economizar tempo em vez de desenhar seus projetos. O desenho assistido por computador, também conhecido como CAD, era originalmente o tipo de programa que os arquitetos usavam, mas como o CAD não podia oferecer todas as ferramentas que os arquitetos precisavam para concluir um projeto, o CAAD se desenvolveu como uma classe distinta de software.

Visão geral
Todos os sistemas CAD e CAAD utilizam um banco de dados com propriedades geométricas e outras propriedades de objetos; todos eles têm algum tipo de interface gráfica para manipular uma representação visual em vez do banco de dados; e estão todos mais ou menos preocupados em montar desenhos de peças padrão e não padronizadas. Atualmente, a principal distinção que faz com que se fale do CAAD em vez do CAD está no conhecimento do domínio (objetos específicos da arquitetura, técnicas, dados e suporte ao processo) incorporado no sistema. Um sistema CAAD difere de outros sistemas CAD em dois aspectos:

Ele possui um banco de dados de objetos explícito de partes de construção e conhecimento de construção.
Ele suporta explicitamente a criação de objetos arquitetônicos.
Em um sentido mais geral, o CAAD também se refere ao uso de qualquer técnica computacional no campo do projeto arquitetônico que não seja por meio de software específico da arquitetura. Por exemplo, o software desenvolvido especificamente para a indústria de animação por computador (por exemplo, Maya e 3DStudio Max) também é usado no projeto arquitetônico. Esses programas podem produzir renderizações 3D e animações realistas. Atualmente, a renderização em tempo real está sendo popular graças aos desenvolvimentos nas placas gráficas. A distinção exata do que pertence ao CAAD nem sempre é clara. O software especializado, por exemplo, para o cálculo de estruturas por meio do método dos elementos finitos, é usado no projeto arquitetônico e, nesse sentido, pode ser enquadrado no CAAD. Por outro lado, esse software raramente é usado para criar novos designs.

Em 1974, o Caad tornou-se uma palavra corrente e foi um tema comum da modernização comercial.

Características
O software CAAD possui um banco de dados de formas geométricas associadas a certas propriedades. Em contraste com o software CAD padrão, o arquiteto pode recorrer a objetos e dados específicos do edifício. O software conhece todos os componentes juntamente com seus recursos e suporta o uso criativo durante a fase de design.

Os limites entre o software CAAD e outro software de assinatura assistida por computador nem sempre são claros. Por exemplo, programas clássicos de animação, como o 3ds Max, são usados ​​para exibir e apresentar ou animar projetos de arquitetos. A aplicação do método dos elementos finitos também pode fazer parte de um software CAAD, é usado muito raramente no processo de projeto e é usado apenas para prova matemática de estruturas de edifícios.

Construção
A estrutura do software típico do CAAD geralmente consiste em pelo menos dois níveis. O primeiro nível é usado para calcular e exibir a definição geométrica do projeto. Essa representação interna pode consistir em modelos 2D ou 3D, dependendo do software. Nesse nível, os gráficos são vinculados a outros dados, como rótulos, dimensões e propriedades do material. Os resultados desse processo podem ser apresentados como planos, plantas baixas, seções, visualizações e modelos 3D em representações espaciais.

Num segundo nível, estes corpos geométricos agregados, isto é, suplementados, são analisados ​​com operações de bases de dados. Isso pode ser usado para criar meta-informações em forma de lista, como listas de materiais e listas para determinação de massa, listas de materiais e cronogramas de tempo de construção de peças. Como o computador pode executar uma alta capacidade de computação e, portanto, pode calcular e exibir construções e arranjos tecnicamente impraticáveis, esse nível limita e monitora a seleção e o escopo e presta atenção à funcionalidade (viabilidade técnica) do projeto.

Outra designação de software de design é AEC (Arquitetura, Engenharia, Construção). Aqui, módulos mais ou mais desenvolvidos para o projeto, cálculo estático e licitação de componentes são freqüentemente incluídos. No entanto, os limites para o CAAD são fluidos.

Objetos tridimensionais
O CAAD possui dois tipos de estruturas em seu programa. O primeiro sistema é a estrutura de superfície que fornece um meio gráfico para representar objetos tridimensionais usando representações bidimensionais. Também algoritmos que permitem a geração de padrões e sua análise usando critérios programados e bancos de dados que armazenam informações sobre o problema em questão e os padrões e regulamentos que se aplicam a ele. O segundo sistema é a estrutura profunda, o que significa que as operações realizadas pelo computador têm limitações naturais. O hardware do computador e as linguagens de máquina suportadas por eles facilitam a execução de operações aritméticas com rapidez e precisão. Também um número quase ilógico de camadas de processamento simbólico pode ser construído, permitindo as funcionalidades que são encontradas na superfície.

Representação gráfica
Todos os sistemas CAD e CAAD usam um banco de dados com a geometria e outras propriedades dos objetos, todos eles têm algum tipo de interface gráfica para manipular uma representação visual em vez do banco de dados, e estão todos mais ou menos relacionados ao design e montagem de peças padrão e não padronizadas. A principal distinção feita ao se referir ao CAAD em vez do CAD é encontrada no domínio do conhecimento (objetos específicos de arquitetura, técnicas, dados e suporte a processos) incluídos no sistema. Um sistema CAAD difere de outros sistemas CAD em dois aspectos:

Possui um banco de dados de objetos específicos para elementos construtivos e conhecimento construtivo.
Suporta explicitamente a criação de objetos arquitetônicos.
Em um sentido mais geral, o CAAD também se refere ao uso de qualquer técnica computacional no campo do design arquitetônico, além do uso de software de arquitetura específico. Por exemplo, o software desenvolvido especificamente para o setor de animação (como o Maya ou o 3ds Max) também é usado no projeto arquitetônico. A distinção que pertence propriamente ao CAAD nem sempre é clara de se fazer. O software especializado, por exemplo, para o cálculo de estruturas usando o método dos elementos finitos, é usado no projeto arquitetônico, portanto, nesse sentido, ele corresponderia ao CAAD. Por outro lado, esse software raramente é usado para criar novos designs. No CAAD também se pode encontrar a aplicação de técnicas como gramática formal, computação evolucionária e sistemas especialistas. Para o suporte do processo de comunicação, todos os tipos de sistemas colaborativos de trabalho suportados pelo computador (CSCW) são implementados.

Vantagens
Outra vantagem do CAAD é o mapeamento bidirecional de atividades e funcionalidades.NOS. As duas instâncias de mapeamento são indicadas entre as estruturas de superfície (TM1) e as estruturas profundas (TM2). Esses mapeamentos são abstrações que são introduzidas para discutir o processo de design e implantação de sistemas CAAD. Ao projetar os sistemas, os desenvolvedores de sistemas geralmente consideram o TM1. Aqui, um mapeamento um-para-um é a instrução típica, que consiste em desenvolver uma funcionalidade baseada em computador que mapeie o mais próximo possível de uma atividade de design manual correspondente, por exemplo, desenho de escadas, verificação de conflitos espaciais entre sistemas prediais e geração de perspectivas de vistas ortogonais. Os processos de design arquitetônico tendem a integrar modelos isolados até o momento. Muitos tipos diferentes de conhecimento especializado, ferramentas, técnicas de visualização e mídia devem ser combinados. O processo de design abrange todo o ciclo de vida do edifício. As áreas abrangidas são construção, operações, reorganização e destruição. Considerando o uso compartilhado de ferramentas de design digital e a troca de informações e conhecimento entre designers e entre diferentes projetos, falamos de um continuum de design.

O trabalho de um arquiteto envolve principalmente dados representados visualmente. Os problemas são frequentemente delineados e tratados em uma abordagem gráfica. Somente esta forma de expressão serve como base para o trabalho e a discussão. Portanto, o designer deve ter controle visual máximo sobre os processos que ocorrem dentro do continuum de design. Outras questões ocorrem sobre navegação, acesso a informações associativas, programação e comunicação em grandes conjuntos de dados.