qweqweqe123123

САПР на базе windows

Когда рынок программного обеспечения CAD/CAM/CAE достиг зрелости, ситуация на нем радикально изменилась. Инженеры и производители свыклись с тем, что им нужно нечто большее, нежели просто средства построения двумерных чертежей. Они давно ждали появления гибких систем построения трехмерных чертежей, которые могли бы использоваться на всех этапах, от проектирования до производства. До недавних пор промышленные приложения доминировали на рынке традиционных средств CAD высшего класса. К счастью, персональные компьютеры со временем стали невероятно быстрыми и мощными, а многие разработчики программного обеспечения начали выпускать хорошие программные продукты, использующие преимущества превосходной графической среды Microsoft Windows 95 и N Г. Первые программные продукты этой категории были выпущены в 1995 г., а первые версии большинства продуктов датированы 1996 г.

Все новые продукты обладали следующими общими особенностями. Во-первых, они разрабатывались с максимальным использованием функций Windows 95 и Windows NT, и потому их интерфейсы получались схожими с интерфейсами других программ Microsoft. Фактически эти программы были похожи на другие продукты Microsoft для автоматизации конторского труда, поэтому пользователи чувствовали себя комфортно в знакомой среде и быстро осваивали их. Кроме того, новые программы поддерживали функции внедрения и связывания объектов (Object Linking and Embedding — OLE), характерные для офисных пакетов Microsoft. Таким образом, любое изображение трехмерной детали или устройства, созданное в пакете геометрического моделирования, может использоваться другими программами Microsoft. Представьте, насколько удобна эта возможность при подготовке пользовательской документации. Вы просто копируете трехмерное представление деталей из системы CAD и вставляете его в нужное место текстового файла, созданного и редактируемого в текстовом процессоре. В настоящее время эта функция OLE расширяется с целью включения поддержки трехмерных данных1, что значительно облегчит передачу данных между разными системами CAD.

Во-вторых, в новых системах использовался компонентный подход, согласно которому важнейшие компоненты программного обеспечения выбираются из доступных программ, после чего разработчик системы просто объединяет пре верейные технологии, сосредоточивая свое внимание на деталях, относящихс непосредственно к проектированию. Например, разработчик системы может и< пользовать ACIS от Spatial Technology, Parasolids от Unigraphics Solutions ил Designbase от Ricoh в качестве моделирующего ядра (ключевого компонент обеспечивающего работу с пространственными объектами в трех измерения) и Constraint Solver от D-cubed для параметрического проектирования. Такой под ход позволяет сократить время на разработку, причем пользователю будут пре доставлены именно те возможности, которые понадобятся ему в процессе проек тирования конкретного продукта.

В-третьих, новые системы основаны на объектно-ориентированной технологи три аспекга которой нам придется рассмотреть особо. С точки зрения программы рования объектно-ориентированная технология означает написание модульнь программ таким образом, чтобы обеспечить независимое повторное использов; ние модулей. Типичным объектно-ориентированным языком программировании является C++. Каждая функция может быть написана на этом языке таким обра; зом, что она будет действовать как независимое целое. Объектно-ориентирован ная технология определяет также интерфейс между системой и пользователей. Объектная ориентированность пользовательского интерфейса означает, что каж дый элемент интерфейса самостоятельно реагирует на изменения в ситуации и на действия пользователя. Это значительно облегчает работу пользователя системой. Объектно-ориентированная технология используется и для эффектив, ного хранения данных. В обычных системах CAD данные о детали обычно хра нятся в нескольких файлах: один файл используется для геометрической формы другой — для сетки конечных элементов, третий — для траектории движения фрезы станка с ЧПУ, и т. д. В объектно-ориентированных системах все данные, относящиеся к одной детали, хранятся в одном файле. При сохранении одинако вых данных в разных файлах происходит избыточное дублирование, а в объектив но-ориентированных системах этого удается избежать, что приводит к значи тельной экономии памяти.

В-четвертых, системы поддерживают либо параметрическое2, либо вариационное моделирование. Оба подхода позволяют пользователю определять форму, зад вая ограничения, а не характеристики отдельных элементов этой формы. Един ственное различие в том, что в одном случае ограничения учитываются одновре менно, а в другом - последовательно. Примером непосредственной работы элементами формы является определение прямоугольника как двух наборов параллельных отрезков, находящихся на конкретном расстоянии друг от друга Однако тот же прямоугольник может быть определен при помощи ограничении, например заданием условия перпендикулярности смежных отрезков и расстоя ния между параллельными отрезками. Многие системы, поддерживающие воз можность параметрического или вариационного моделирования, воспринимая очевидные ограничения, такие как перпендикулярность и параллельность, непо средственно из начального эскиза пользователя, позволяя уменьшить объем вво димых данных. В этом случае от пользователя требуется только ввести размер после чего он сможет изменять форму, варьируя эти размеры. Такая функция системы называется моделированием по размерам (dimension-driven modeling). Это означает, что геометрия определяется размерами детали и может быть легко изменена переопределением этих размеров. В таких системах пользователь может также указывать отношения между размерами, которые будут сохраняться при изменении самих размеров. Это один из механизмов, позволяющих сохранить идеи разработчика в конечном продукте. Однако задать все ограничения, определяющие геометрию, может быть достаточно затруднительно, особенно для сложной детали. В таких ситуациях системам, поддерживающим параметрическое и вариационное моделирование, требуются дополнительные сведения для проектирования.

Наконец, в системы встраивается поддержка совместного проектирования через Интернет. Эта поддержка позволяет удаленным пользователям работать над одной и той же деталью, имея перед глазами ее модель на своих экранах. Разработчики могут также проверять проект в целом, сравнивая свои детали с деталями других разработчиков. Для того чтобы воспользоваться этой возможностью, нужно как минимум описать деталь в формате VRML. В приложении М сравниваются возможности систем CAD для Windows.

 


1 Новая возможность называется OLE for Design & Manufacturing - OLE для проектирования и производства.

2 Пример приводится в разделе 5.3.1.

 

Смотрите также