2D CAD

solution

CAD(Computer Aided Design计算机辅助设计)诞生于二十世纪60年代,是美国麻省理工学院提出的交互式图形学的研究计划,由于当时硬件设施昂贵,只有美国通用汽车公司和美国波音航空公司使用自行开发的交互式绘图系统。二十世纪70年代,小型计算机费用下降,美国工业界才开始广泛使用交互式绘图系统。

二十世纪80年代,由于PC机的应用,CAD(计算机辅助设计)得以迅速发展,出现了专门从事CAD系统开发的公司。当时VersaCAD是专业的CAD制作公司,所开发的CAD软件功能强大,但由于其价格昂贵,故得不到普遍应用。而当时的Autodesk(美国电脑软件公司)公司是一个仅有员工数人的小公司,其开发的CAD系统虽然功能有限,但因其可免费拷贝,故在社会得以广泛应用。同时,由于该系统的开放性,该CAD软件升级迅速。

设计者很早就开始使用计算机进行计算。有人认为(伊凡.萨瑟兰郡)Ivan Sutherland1963年在麻省理工学院开发的Sketchpad(画板)是一个转折点。SKETCHPAD的突出特性是它允许设计者用图形方式和计算机交互:设计可以用一枝光笔在阴极射线管屏幕上绘制到计算机里。实际上,这就是图形化用户界面的原型,而这种界面是现代CAD不可或缺的特性。

CAD最早的应用是在汽车制造、航空航天以及电子工业的大公司中。随着计算机变得更便宜,应用范围也逐渐变广。

CAD的实现技术从那个时候起经过了许多演变。这个领域刚开始的时候主要被用于产生和手绘的图纸相仿的图纸。计算机技术的发展使得计算机在设计活动中得到更有技巧的应用。如今,CAD已经不仅仅用于绘图和显示,它开始进入设计者的专业知识中更智能的部分。

随着电脑科技的日益发展,性能的提升和更便宜的价格,许多公司已采用立体的绘图设计。以往,碍于电脑性能的限制,绘图软件只能停留在平面设计,欠缺真实感,而立体绘图则冲破了这一限制,令设计蓝图更实体化,3D图纸绘制也能够表达出2D图纸无法绘制的曲面,能够更充分表达设计师的意图。

软件

除计算机本身的软件如操作系统、编译程序外,CAD主要使用交互式图形显示软件、CAD应用软件和数据管理软件3类软件。至2014年来国内快速崛起的浩辰CAD、中望CAD等,和AutoCAD,他们都有很高度兼容,也是用户的选择之一。

交互式图形显示软件用于图形显示的开窗、剪辑、观看,图形的变换、修改,以及相应的人机交互。CAD应用软件提供几何造型、特征计算、绘图等功能 , 以完成面向机械、广告、建筑、电气各专业领域的各种专门设计。构造应用软件的四个要素是:算法 、数据结构、用户界面和数据管理。数据管理软件用于存储 、检索和处理大量数据,包括文字和图形信息。为此,需要建立工程数据库系统。它同一般的数据库系统相比有如下特点:数据类型更加多样,设计过程中实体关系复杂,库中数值和数据结构经常发生变动,设计者的操作主要是一种实时性的交互处理。

辅助模型

常用的CAD软件,也就是所谓的三维制图软件,较二维的图纸和二维的绘图软件(比如浩辰CAD)而言,三维CAD软件能够更加直观、准确地反映实体和特征。

对于专业企业,因为绘制目标不同,还常存在有多种CAD系统并行的局面,那么就需要配置统一的、具备跨平台能力的零部件数据资源库,将标准件库和外购件库内的模型数据以中间格式(比如通用的有IGSSTEP等)导出到三维构型系统当中去,如主流的Autodesk InventorSolidWorks,CATIA,中望3D,Pro/E,AutoCAD,UG NX,SolidEdge,Onespace等。国外,这种网络服务被称为零部件图书馆数据资源仓库。航天航空领域使用较多的为Pro/E,飞机和汽车等复杂产品制造领域则使用Catia居多,而在中小企业使用Solidworks较多。在欧美和日本的PLM用户中,基于互联网的PLM零部件数据资源平台LinkAble PARTcommunity(简称PCOM)的知名度一点都不亚于今天我们所熟知的BLOGSNS这样的网络平台。

 基本功能

CAD首先它是一个可视化的绘图软件,许多命令和操作可以通过菜单选项和工具按钮等多种方式实现。而且具有丰富的绘图和绘图辅助功能,如实体绘制、关键点编辑、对象捕捉、标注、鸟瞰显示控制等,它的工具栏、菜单设计、对话框、图形打开预览、信息交换、文本编辑、图像处理和图形的输出预览为用户的绘图带来很大方便。其次它不仅在二维绘图处理更加成熟,三维功能也更加完善,可方便地进行建模和渲染。

用户界面

CAD系统是一种交互式软件包,用户通过界面来与图形软件包进行对话。用户可以通过多种多样途径与CAD软件包实现对话,即除了采用键盘输入、屏幕菜单、鼠标、数字化仪器四种基本输入控制以外,还采取了高级用户界面(AdvancedUserInterface),即采取类似视窗的界面。AutoCAD和浩辰、中望等CAD软件视窗上部第二行是菜单栏(MenuBar),用户可以通过移动光标选择菜单栏中的菜单项,便出现下拉菜单。下拉菜单中的菜单项将是某类命令或子菜单项。选择子菜单项可以进一步选择其子命令。除菜单外,还可以将一些功能控制栏显示于CAD视窗内,这些功能栏就是工具栏。工具栏为某类命令的集合,其控制操作类似菜单项的操作。