设计的表达一直是建筑设计环节中非常重要的一环，是将设计意图展现出来，并与人沟通的一个手段。随着数字媒介的发展，从手绘制图到计算机精确制图、从手工模型到计算机辅助模型，再到计算机信息模型，建筑师的表达手法越来越丰富，能越来越真实生动地表达自己的设计意图。计算机辅助设计表达是最早介入建筑学的一项数字化技术。

计算机辅助设计表达最早可追溯到20世纪50年代的一些实验层面的研究。一般认为I.E.苏泽兰（Ivan Edward Sutherland，美国，1938～ ）于1963年在麻省理工学院开发的Sketchpad是一个转折点。Sketchpad的突出特性是其允许设计者用图形方式和计算机交互，即可以用一枝光笔在阴极射线管屏幕上绘制图形进入到计算机里。60年代末，为数不多的为建筑量身定制的CAD大型机系统开始应用于建筑设计事务所中。

进入20世纪70年代，爱丁堡大学的A.比尔和思克莱德大学的马文（Maver）教授建立了“建筑建模”的研究体系，随后剑桥大学的E.M.霍斯金斯、利兹大学的G.R.贝肯，以及布里斯托大学的R.J.菲利普斯，与前者一起引入了作为设计项目的中央存储设备的“经典”的计算机辅助建筑设计（CAAD）概念OXSYS，替代了以往使其分别存储于设计师记忆和图纸记录的“分离式”方法，建立了建筑几何与材料信息的完整描述模型。基于OXSYS的模型能够被设计团队中的各专业人员共同利用和开发，并降低了手工绘图的工作量。然而，这种模型系统并未实现自身从某些单独领域的研究工具向一般化建筑实践系统的突破。

20世纪80年代，个人计算机（PC）开始进入普及阶段，随着1984年苹果公司引入图形界面，以及简化CAAD系统的发展，使小型设计公司和独立建筑师也开始使用CAAD系统。这时计算机辅助设计表达更多倾向于严格和精确的设计图纸的绘制，而并不注重在建筑设计的初期阶段辅助建筑师进行概念性设计和推敲，也不注重建筑专业信息的描述。同时，80年代出现的图形工作站具有出色的三维建模能力，使实体建模在设计过程中的地位愈来愈受关注，并开始逐渐替代传统的二维设计表达方式。

到20世纪80年代末期，PC机与工作站在价格和性能等各方面几乎已无明显区别。90年代，CAAD系统已不再是一种形式，而成为每个建筑设计事务所普遍使用的必备工具。新的计算机辅助设计表达涵盖了建筑绘图、图形布局、建模和渲染等不同专业领域的使用需求。

进入21世纪，基于“建筑信息建模”（Building Information Modeling; BIM）的新一代计算机辅助设计表达模式是由几何图形表达向“基于知识”的集成化发展迈进的里程碑。

建筑信息模型的核心思想最早是由“BIM之父”美国佐治亚理工大学C.伊斯特曼（Charles Eastma，1940～2020）教授在1975年关于“建筑描述系统”（Building Description System）的论文中提出的。20世纪80年代以荷兰为首的欧洲国家也提出了“产品信息模型”（Product Information Model），二者合二为一，便有了“建筑信息模型”（Building Information Model）概念。1986年，术语“建筑建模”（Building Modeling）首次被美国学者R.艾什（Robert Aish）使用，“建筑信息建模”最终于2002年由美国建筑师J.莱瑟琳（Jerry Laiserin）发展为广为人知的BIM理论，并促进了新一代CAAD软件的应用和发展。

随着虚拟现实（Virtual Reality; VR）、增强现实（Augmented Reality; AR）、混合现实（Mix reality; MR）的发展，建筑设计的计算机辅助设计表达也向合并现实和虚拟世界而产生的新的可视化环境发展。建筑设计在新的可视化环境里物理和数字对象共存并实时互动，是建筑设计表达的可预见的方向之一。

计算机技术发展迅速，对建筑设计的表达方式产生了重大的影响，计算机辅助建筑设计表达的技术特色有如下特点：

①数字性。计算机的数据信息都是以数字化描述存储的。

②逻辑性。每种计算机软件都有本身的内部逻辑，相对应的计算机辅助建筑设计表现的数据都会有其逻辑性。

③准确性。计算机数据定义严谨，换算精确，减少了手工操作的人为误差。

④多样性。除了传统的二维图纸之外，还可以有三维效果图、动画、虚拟现实等多种表达手段。

计算机绘图技术是基于二维坐标信息的虚拟绘制、编辑、保存图形的方法，将建筑师从尺规和笔纸作图的局限中解放了出来，提高了作图的准确性，同时提高了建筑师的画图效率。工程技术二维制图更注重图样表达的详细和准确性，针对这部分表达，国家出台了相关的制图规定，有利于工程中的合作交流。

建筑设计行业最常见的二维制图软件是欧特克（Autodesk）公司的AutoCAD系列软件，以及奔特利（Bentley）公司的MicroStation系列软件。

三维建模技术基于三维坐标信息，通过人机交互的过程，创建、编辑、保存建模模型的几何信息。其发展经历了从数字模拟模型到参数化模型（Parametric Modeling），再到信息模型（BIM）的阶段。其中，建筑信息模型已经不仅仅是设计表达手段，而是建立了设计与施工的桥梁，因此可以作为另一个阶段来进行归类。

三维模型经常用三维建模工具这种专门的软件生成，也可以按照一定的算法生成，通常按照虚拟的方式存在于计算机或者计算机文件中。

建筑信息模型是建筑学、工程学及土木工程的新工具。可以将建筑信息模型视为参数化的建筑3D几何模型。此外，这个模型中，所有建筑构件所包含的信息，除了几何外，同时具有建筑或工程的数据。此处所指的信息可能具有很多种表达形式，诸如建筑的平面图、立面、剖面、详图、三维立体视图、透视图，材料表或是计算每个房间自然采光的照明效果，所需要的空调通风量，冬、夏季需要的空调电力消耗等。

分析图是指在建筑设计表现过程中，通过直观的图示语言，表达建筑信息的一种图形表现方式。分析图根据设计分析的主要目的，突出整个设计作品的相关基本元素。常见的建筑设计分析图包括：场地分析图、日照分析图、环境分析图、遮阳分析图、照明分析图等。

设计分析图表现形式多样，包含二维、三维，或视频动画样式。

计算机表现图是计算机技术表现建筑意象的一种手段。在某种意义上说，其为传统建筑画的数字化再现。计算机建筑表现图相对于传统建筑画，有制作高效、准确度高、修改方便、形式多样、复制保存和传输方便等优点，在当前的工程设计中已经普遍使用。

把建筑设计的成果提供给相关利益方，例如项目投资方或者业主，是设计过程中的重要部分。应用电脑作建筑设计表现与沟通被普遍接受与期待。通常是引用多媒体表现，应用包括：项目周游动画、声音、文字、录音或录影片段等。多媒体制作原始素材可以直接采用设计模型，或者根据设计图由多媒体制作方创建。

应用在计算机辅助建筑设计方面的软件很多，既有通用的，也有专用的，既有工具软件、平台软件，也有专业分析软件。下边列举一些建筑设计行业的常用软件。

①AutoCAD。AutoCAD是美国欧特克公司开发的通用绘图软件，第一个版本于1982年发布。在中国，AutoCAD用户群非常庞大。

②MicroStation。MicroStation是美国奔特力公司开发的工程软件平台，第一个PC版本于1985年发布，Microstation是AutoCAD最主要的竞争对手。

①SketchUP。②FormIt。③Affinity。④Onuma Planning System

①欧特克公司的Revit。②奔特力公司的AECOsim Building Designer。③内梅切克（Nemetschek）公司的ArchiCAD/AllPLAN/VectorWorks。④Digital Project。

①3DS Max。②Artlantis。③Lightscape。④Lumion。