CATIA（計算機輔助三維交互應用；中文名:interactive CAD/CAE/CAM system）是由法國達索公司開發、IBM公司銷售的集計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助工程（CAE）、三維建模和產品生命周期管理（PLM）于一體的工程設計應用系統。CATIA將傳統的3D CAD（計算機輔助設計）轉變為集成建模和仿真的認知增強設計。它可用于建筑、設計和建模、電氣和流體工程等領域。

CATIA系統的首次試用是在1978年。在試用過程中，達索公司將CATIA的三維曲面定義與二維cadam繪圖相結合，并對它們的文件進行統一管理，取得了顯著效果。1981年，達索系統公司成立，并與IBM簽署了全球營銷、銷售和支持協議。從1982年到1983年，先后推出了CATIA V1版和V2版。1988年，達索系統公司推出了V3版本，1993年推出了V4版本。1994年，達索在Windows NT和UNIX平臺上重新開發了CATIA V5的全新版本。2009年，達索系統公司推出了面向網絡的V6系列產品。在波音飛機公司的波音777項目中，CATIA應用于除發動機以外的100%機械零件。此外，CATIA還應用于汽車工業、造船業等產品。生物技術公司星際實驗室的創始人兼首席執行官芭芭拉·貝爾維西評論道，“3D體驗平臺使我們能夠擁有最高效的工作流程，并避免從頭開始重新設計。”

CATIA是法語concept assist é e三維交互appliqué e的縮寫，也是英文computer aided三維交互應用的縮寫。自20世紀60年代以來，CATIA的開發商達索公司開始研究計算機模型。它開始將IBM計算機引入飛機設計并使用數控機床。

1967年，達索公司開始使用貝齊爾曲線研究飛機外形的數學模型。1970年，達索公司以批量模式用CAD設計了幻影F1飛機。1975年，達索公司引進CADAM系統，在使用中自行開發，并專注于風洞實驗模型的數控加工，以縮短從飛機和方案設計到制作實驗模型的周期。

CATIA V1-V4

1978年，首次嘗試了CATIA系統。在試用過程中，達索公司將CATIA的三維曲面定義與二維CADAM繪圖相結合，并對它們的文件進行統一管理，取得了顯著效果。1981年，第一批10套1.0版本售出。同年，為了更好地開發3D建模軟件，達索成立了一家由工程師創辦的新公司——達索系統公司。并與IBM簽署了全球營銷、銷售和支持協議。

后來，從1982年到1983年，相繼推出了CATIA V1和V2版本。1985年，在對達索航空公司進行調查后，波音公司決定使用CATIA軟件來取代之前的多樣化系統，后來在歐洲成立的空客公司也使用了CATIA軟件。1988年，達索系統公司推出了V3版本，1993年推出了V4版本。在這個版本之前，CAITA只能在IBM的Unix圖形工作站上運行。

CATIA V5

為了擴大用戶群，使軟件更容易學習和使用，1994年，達索公司在Windows NT平臺和UNIX平臺上重新開發了CATIA V5的全新版本。特別是Windows平臺上的應用程序可以使用戶更方便地與辦公應用系統共享數據，UNIX平臺上的用戶可以更高效地處理復雜的任務。同時，針對不同的UNIX版本，介紹了可以在AIX、HP-UX和IRIX平臺上運行的CATIA。

1998年，達索軟件通過收購IBM的產品管理軟件創建了ENOVIA品牌，專注于CATIA產品數據的管理。隨后幾年，以V5版本為基礎，每年都會發布新版本。例如，2000年3月，V5R6版本發布。2001年7月，V5R7版本發布。2002年3月，V5R8版本發布。2003年4月，V5R11版本發布。同年，加拿大魁北克電力公司在設計梅塞爾水電站時，通過測試各種三維設計軟件，決定采用CATIA軟件。該軟件成功應用于水利水電行業的地質建模大壩設計、廠房設計和機電設備安裝，建立了水電站三維設計的標準環境。2006年，中國水利水電行業引入CATIA軟件。2007年，為了進一步擴展CATIA產品，達索系統公司收購了英國公司ICEM，該公司在汽車行業以建模和高質量曲面建模和渲染解決方案而聞名。

CATIA V6

2009年，達索系統公司推出了面向網絡的V6系列產品。由于其友好的界面和強大的功能，V5版本仍被保留下來。2010年7月1日，達索系統公司推出了PLM2.0平臺的最新版本V6R2011，該平臺具有874項新功能，并為汽車、航空航天、機器人和能源領域的復雜系統高級建模添加了11個組件庫。

2012年，達索提出3D體驗戰略，2014年正式提出3D體驗平臺，將CATIA及其其他工具統一在該平臺上，多個工具之間的數據互操作可以在該平臺上實現。

2015年，達索系統公司收購了Modelon GmbH，后者主要專注于系統建模和仿真經驗，這將CATIA的功能擴展到了汽車和運輸行業。

2023年，達索發布了CATIA R2023X，為設計師、工程師、系統工程師和建筑專業人士提供了新的角色和增強的功能。完整的產品組合可以在本地云和公共云上使用。

界面概述

標題：顯示當前文件的標題或名稱。

菜單欄：包含CATIA中的所有命令，如PLM訪問命令、編輯命令、查看命令、工具命令、窗口命令和幫助命令。

標準工具欄：包含在CATIA中合成和編輯項目的所有工具，例如新建、打開、打印、放大、移動和收縮工具。此外，它可以分解為多個子工具欄。

特征樹：顯示當前模型的創建過程和特征列表，并自動表示特征樹中特征之間的父子關系。此外，每一步操作的左側都包含一個操作模式的圖形符號。

工作窗口：該區域是供用戶設計的區域，例如繪制草圖和應用功能。

工具欄：也稱為特征工具欄，用于設置和制作各種模型的特征。

坐標平面：用于顯示和指定工作的坐標平面，如XY平面、XZ平面或YZ平面。

羅盤：指示當前視圖方向和空間坐標關系。它表示模型的三維坐標系，并隨著模型的旋轉而旋轉。

操作臺：也稱為導航器，它是v6版本中新添加的控件，您可以選擇所需的操作選項。

輔助工具欄：輔助工具欄中有許多工具，可用于根據用戶的需求選擇要執行的操作，例如聊天、傳輸等。

功能模塊

CATIA具有CAD/CAM軟件的所有功能，可用于繪制二維草圖、三維草圖和工程圖、生成實體、設計鈑金、模具和裝配。

草圖繪制：CATIA可以通過特殊的草圖命令創建平面的二維幾何元素（草圖），然后通過建模功能（如實體拉伸、旋轉、掃掠等）基于草圖生成三維實體模型。).

三維實體建立：在CATIA中，可以通過對平面幾何圖形進行拉伸、旋轉和掃掠來創建三維實體模型，可以直接表達物體的表面、體積等信息

表面設計：CATIA曲面設計模塊支持創建各種曲面形狀，通過實體設計模塊的功能可以滿足市政工程中各種異形形狀的創建。

裝配設計：裝配設計是將完成的部件組裝起來，形成一個完整的模型。在CATIA中建模時，我們可以先建立每個組件，然后根據一定的約束條件裝配每個組件。

知識工程：CATIA知識工程是一種組織、重用和共享設計或企業知識的方法，主要通過一系列參數化、規則編輯和知識管理工具來實現。CATIA知識工程由一系列智能應用程序模塊組成，包括專有技術獲取、工程規則獲取、3d模板獲取、設計優化、專有技術應用程序創建、工程模板等。

“基礎設施”模塊：該模塊主要包括產品結構、素材庫、CATIA不同版本之間的轉換、圖片制作、實時渲染等工作站。

“機械設計”模塊：該模塊提供了機械設計中所需的大多數工作站，包括零件設計、裝配設計、草圖繪圖儀、工程制圖、線框和曲面設計。

“形狀”模塊：CATIA外形設計和風格建模為用戶提供了富有創意且易于使用的產品設計組合，便于用戶構造、控制和修改工程曲面和自由曲面，包括自由曲面建模、汽車biw建模、創成式外形設計和快速曲面重建。

catia

分析和模擬模塊：該模塊提供的工程分析解決方案可以快速分析任何類型的零件或組件。基于知識工程的體系結構，利用分析規則和結果可以方便地優化產品。

“AEC工廠”模塊：“AEC工廠”模塊提供了便捷的工廠布局設計功能，可以優化生產設備的布局，從而達到優化生產流程和產量的目的。“AEC工廠”模塊主要用于處理工廠中的空間利用和物品布局問題，可以實現工廠的快速布局以及工廠布局的后續工作。

“加工”模塊：與其他現有的數控加工解決方案相比，其優勢是:高效的零件編程能力、高度自動化和標準化、高效的變更管理、優化刀具路徑和縮短加工時間，以及降低管理和技能要求。

“數字裝配”模塊：“數字裝配”模塊提供空間仿真、機構運動和結構優化功能。

“設備和系統”模塊：“設備與系統”模塊可在3D電子樣機配置中模擬復雜電氣、液壓傳動和機械系統的協同設計和集成，并優化空間布局。

“人體工程學設計和分析”模塊：“人機工程學設計與分析”模塊使工人能夠安全有效地與他們操作的工作工具相結合，使工作環境更適合工人，從而在設計和使用安排上進行統籌考慮。“人機工程設計與分析”模塊提供了人體測量編輯器、人體姿勢分析和人體活動分析等工作站。

“知識工程”模塊：“知識工程”模塊可以將隱含的設計實踐轉化為嵌入整個設計過程的顯示知識。用戶定義特征、公式、規則和檢查，例如制造周期中的特征，包括成本、表面拋光或進給率，以便在早期設計階段考慮這些因素的影響。

CATIA可以通過API定制用戶界面。該界面可以通過Visual Basic和C++語言進行自定義。

CATIA版本具有強大的基于平面的參數化設計模塊。該模塊以NURBS為平面算法的核心，并提供了多個支持KBE的工作模塊。

CATIA可以與Enovia、Smarteam和其他計算機輔助工程分析軟件兼容。

CATIA先進的混合建模技術

設計對象的混合建模:在CATIA設計環境中，實體和曲面都可以實現交互操作；

變量和參數化的混合建模:CATIA在設計期間提供了變量驅動和參數化后功能。

幾何和智能工程的混合建模:對于一個企業來說，多年的經驗可以積累到CATIA的知識庫中，用于指導企業的新手，或指導新模型的開發并加快新模型推向市場的時間。

CATIA的所有模塊完全關聯:CATIA的所有模塊都基于統一的數據平臺，因此CATIA的所有模塊都是完全關聯的，三維模型的修改可以在二維模型、仿真分析、模具和數控加工的程序中得到充分體現。

并行工程的設計環境大大縮短了設計周期:CATIA提供的多模型鏈接的工作環境和混合建模方法可以實現并行工程的設計模式。總體設計部只要下達基本結構尺寸，各子系統人員即可開始工作，既可以協同工作又可以相互參與；由于模型之間的相互聯系，上游的設計結果可以作為下游的參考，同時上游設計的修改可以直接影響下游工作的刷新。

學科：CATIA將傳統的3D CAD（計算機輔助設計）轉變為集成建模和仿真的認知增強設計。CATIA利用知識、專有技術和成熟技術實現設計和系統工程的自動化，并提供網絡系統支持的互聯對象和體驗設計的所有功能。

建設：CATIA可以滿足復雜建筑和基礎設施項目開發的設計和工程過程的需要。通過提供一系列涵蓋整個設計、工程和交付流程的3D建模和體驗解決方案，CATIA使建筑師、工程師、業主和政府能夠超越傳統項目交付方法的限制進行建設和協作。其主要優勢包括:基于3DEXPERIENCE虛擬孿生技術設計和建造復雜的建筑和基礎設施項目，創建先進的詳細模型，完全符合行業標準（IFC）的制造和組裝設計，開發符合預制或工業化建造方法（如模塊化或異地制造）的模型，對模型進行地理定位，并在城市或地區的背景下管理建筑項目。同時，關聯區域或城市規劃者，從3D模型生成關聯的2D文檔，并從建筑模型提取完整的材料清單；通過導入各種文件類型集成到主模型中；與所有外部合作伙伴和顧問合作；并通過在所有項目中重用模板和最佳實踐來利用積累的知識。

設計和建模：從產品到運輸行業，產品的風格和設計對其在市場上的成功起著重要作用。CATIA Design & Styling為設計創意、出色的表面和產品體驗提供所有解決方案。用戶可以將3D草圖繪制、細分曲面、A類建模與3D打印、逆向工程、逼真的可視化以及虛擬和增強的產品體驗相結合，在集成流程中創建和開發渲染，并實現無縫工作流程。其主要優勢包括:通過集成的創意工作流創建和探索創新的概念想法，所有這些都是在人類的背景下進行的，以豐富設計體驗。創造最佳的表面質量、優化和性能，以滿足汽車A級表面、空中放樣或造船師船體形式的高標準。利用沉浸式虛擬和增強現實體驗的高端可視化功能，在產品開發過程中做出準確的決策。

電氣和流體工程：CATIA的電氣和流體解決方案建立在達索系統公司的系統工程3D體驗平臺上。它們共享一個通用、開放和可擴展的數據模型和存儲庫，為所有工程學科和應用程序提供一致的信息視圖。該數據模型是集成工作流的核心，它將系統架構定義與示意圖以及3D布線系統表示與制造準備聯系起來。其主要優勢包括:通過單一平臺將團隊聚集在一起，并在所有相關方之間交換相關數據。實現從早期概念步驟到最終產品實現的系統工程。提供特殊幫助和自動化工具，為系統工程師提供創造力。

工程：配備CATIA 3D建模工具的機械工程師可以在產品開發的早期階段深入了解質量和性能的關鍵因素。數字原型設計與數字分析和模擬的結合使產品開發團隊能夠在其操作環境中虛擬地創建和分析機械產品。CATIA Engineering為工程師提供了一個平臺，可以為各種工程流程創建任何類型的3D裝配。其主要優勢包括:工程師可以快速迭代而不會出現模型故障。CATIA使處理多CAD數據變得容易，并支持逆向工程。3DEXPERIENCE CATIA可以確保高效的裝配設計和快速檢索大型裝配。三維體驗CATIA集成了PLM，因此工程師不必離開設計環境。上下文菜單、簡化的命令、操作面板和一致的邏輯可以提高用戶效率。

系統工程：達索systemes解決方案將需求、系統架構、跨學科建模和仿真（包括嵌入式軟件、驗證和驗證）集成到一個統一、協作和開放的環境中。其主要優勢包括:分析利益相關者的需求，并通過“假設”分析和模擬研究最佳解決方案的權衡。做出明智的決策，確定跨學科變化的影響，并定義最佳的制造/采購/再利用策略。通過虛擬樣機和仿真，檢測集成誤差，降低物理測試成本。管理從需求到硬件/軟件交付的端到端可追溯性和變更。得益于達索系統解決方案（UAF、SysML、Modelica、FMI、Autosar等）的標準支持。），加速了MBSE的采用。

工業：宇宙空間CATIA的起源是航空航天工業，CATIA的應用非常廣泛，包括波音（美國）、達索（法國）、龐巴迪（加拿大）和中國的飛機制造公司。使用CATIA，可以設計和預加載所有機械零件。使用CATIA的參數化設計，無需重新設計和建立物理原型。

汽車工業：CATIA被歐洲、美洲和亞洲的頂級汽車制造商廣泛使用，可用于自由風格造型、車身和發動機設計等。同時，CATIA的可擴展性和并行協同工作能力可以顯著縮短產品上市時間，提高產品競爭力。

造船工業：CATIA可以為造船業提供解決方案，包括專業船體產品、船上設備和機械解決方案。其中，船體設計解決方案可與CATIA其他產品集成，實現所有類型船舶的設計、制造和裝配。傳統的CATIA實體和曲面建模功能也用于基本設計和船體光順。

車間設計：CATIA可以提供包括管道、設備、結構和自動化文檔在內的工具，并為造船廠、發電廠、加工廠以及工程和建筑公司提供技術支持。

加工和組裝：CATIA可以對各種零件進行2D/三維關聯、分析和數控加工，因此被廣泛應用于機床、醫療儀器、鐘表等精密產品的設計中，尤其是CATIA的混合建模方案可以快速生成和裝配各種精密產品。

消費品：CATIA因其新穎的產品風格、建模工具和高質量的渲染工具而被廣泛應用于廚具、計算機、廚房設備、玩具、電視等消費品的設計。