与特征造型技术密切相关的另一个理论课题是基于约束的产品形状描述及其求解算法。在绘制二维草图中需要约定几何元素之间的连接关系及其尺寸约束，在产品的三维装配和运动机构设计中要规定相关零件之间的尺寸配合关系和运动约束。这需要联立求解很多组方程组。由于工程设计中的情况千变万化，难以用一种通用算法来处理所有问题，所以在算法设计中仍有很大的研究和优化空间。

国际主流CAD谱系

   归纳起来，CAD软件产业经过近30年来的升沉起伏，国际范围内的CAD主流产品已经集中到以下几个谱系：

   1）IBM/达索   达索原来是法国的私营飞机公司，从1976年起自主开发CATIA三维曲面造型和数控加工系统。1975年从美国洛克希德飞机公司用100万美元购买了CADAM系统的源程序，认真学习CADAM的开发成果，同时紧密依托IBM的计算机硬件环境。1981年产品开始上市。1989年洛克希德由于在研制军用飞机中缺乏资金，被迫出卖CADAM公司。经过IBM的中介，达索用2.7亿美元兼并了CADAM。此后，达索于1997年6月用3.1亿美元收购了微机上最畅销的新一代参数化特征造型软件Solidworks。1998年12月通过内部协商，合并了法国另两家最有名的CAD公司产品的经营权，即Matra财团的工业设计和加工软件Euclid/Styler和Machinist，以及Cisigraph的NURBS曲面工业设计软件Strim 100和注塑模设计软件Strim/Flow。2000年7月用2 150万美元现金收购了ACIS几何平台。1998年2月达索与IBM合资成立ENOVIA公司，从事企业的信息系统集成和第二代产品数据管理系统的开发。此外，达索还将原来在IBM主机和工作站上运行的CATIA系统改写成微机版，推出了专供生产车间布置生产线用的DELMIA软件。由于IBM控股，IBM/达索的年营业额历来占CAD市场的首位。波音是CATIA的最大用户。

   2）UGS   产品有1976年起开发的UG(Unigraphics) CAD/CAE/CAM集成系统，Parasolid几何平台，从Intergraph公司转移来的SolidEdge微机版参数化特征系统，iMAN产品数据管理系统，以及我国还不熟悉的ProductVision, FactoryCAD, FactoryFlow, Sense8, VisConcept, VisConference, VisMockup等等。

   3）SDRC   1967年建立，从事结构的动力分析，以后增加几何造型功能，于1987年形成I-DEAS CAD/CAE/CAM集成系统。它的另一个十分有名的产品是Metaphase Ⅱ网上产品数据管理系统。

   4）PTC   创建于1985年，Pro/E特征造型系统的销售极好。1997年11月用2.62亿美元并购了CV公司，合并了CV的产品数据管理系统Optegra和CAD/CAM系统CADDS5的广大用户市场。PTC新开发的Windchill新一代企业信息管理系统，内容包括SCM供应链管理，ERP企业资源管理，CRM客户关系管理和CPC协同产品商务等，被认为是全球范围内相关企业从事动态协作，覆盖产品全生命周期，网上管理产品信息和过程的完整解决方案。PTC还兼并了英国从事CAD虚拟场景生成的Division公司。

   5）Intergraph   创建于1969年，从事GIS地理信息系统和AEC工程建设软件开发，是最有名的AEC软件公司。以后进入机械CAD领域，采用了美国Bentley公司的Microstation三维几何平台。

此外，还有两家最有名的微机CAD公司，这就是：