CAD應(yīng)用軟件的新動態(tài)論文
摘要： CAD應(yīng)用軟件是各工程類專業(yè)應(yīng)用軟件的重頭戲。我國于1992年開始啟動CAD應(yīng)用工程,“九五”期間更是被列為國家科委攻關(guān)重中之重的項目。
關(guān)鍵詞：CAD應(yīng)用新動態(tài)
CAD應(yīng)用軟件是各工程類專業(yè)應(yīng)用軟件的重頭戲。我國于1992年開始啟動CAD應(yīng)用工程,“九五”期間更是被列為國家科委攻關(guān)重中之重的項目。幾年來,CAD在各行各業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛,國內(nèi)自主版權(quán)的CAD產(chǎn)品也初具雛形。為檢閱這些成果,1997年7月6~10日,全國首屆CAD應(yīng)用工程博覽會在北京展覽館舉辦,建設(shè)部、石油部、機(jī)械部、電力部等12個行業(yè)展團(tuán),32個省市展團(tuán)和40余家CAD軟硬件供應(yīng)商參展。展出內(nèi)容豐富多采,各類CAD產(chǎn)品琳瑯滿目,既有近年來各行各業(yè)CAD應(yīng)用成果的展示宣傳,又有各類CAD軟件產(chǎn)品的爭奇斗艷,更有所謂CAD/CAM的全面解決方案。那些工程圖紙掃描儀、繪圖儀、打印機(jī)、圖形工作站等硬件廠商,當(dāng)然決不會放過這種專為工程CAD舉辦的博覽會。這里請讀者不必十分遺憾,博覽會上沒有工程地質(zhì)CAD的應(yīng)用成果參展。本文特推舉在博覽會上出盡風(fēng)頭的兩個CAD軟件,供工程地質(zhì)CAD專家們欣賞。
1國內(nèi)自主版權(quán)的優(yōu)秀CAD軟件CAXA電子圖板97
1997年是國家科委命名的“CAD年”,北航推出了CAXA電子圖板97向“CAD年”獻(xiàn)禮,售價僅490元(AutoCAD12至14版本售價1.7-2.2萬元,國內(nèi)其它CAD應(yīng)用軟件也都在萬元以上),功能與其它同類產(chǎn)品完全相當(dāng),一舉成為軟件排行榜之首,被稱為人人用得起的軟件,在多年來CAD軟件售價居高不下的環(huán)境下投了一枚重型炮彈。
CAXA電子圖板97的意義在于它是中國人自己的CAD軟件,不但有自主版權(quán),而且符合中國人的習(xí)慣,全部中文菜單和中文在線幫助,不必忍受那些洋人的CAD軟件,要進(jìn)行漢化或需特定的中文平臺或中文外殼,去實現(xiàn)中文文字的標(biāo)注,且還經(jīng)常出現(xiàn)漢字標(biāo)注發(fā)生困難的窘境。洋人的CAD軟件與中文平臺或中文外殼與西文操作系統(tǒng)之間的兼容性和系統(tǒng)設(shè)置的復(fù)雜性,更讓一般用戶想起來就頭痛。顯然,中國人自己的CAD軟件,自己用起來得心應(yīng)手。該軟件宣傳廣告聲稱,軟件全面采用國標(biāo)設(shè)計,符合中老年工程師要求操作命令簡單、自然和方便的特點,是人人學(xué)得會的傻瓜軟件,工程師的好幫手。
CAXA電子圖板97對軟硬件的環(huán)境要求很低,386/4M以上PC機(jī)DOS操作系統(tǒng)即可,系統(tǒng)本身只占硬盤空間12MB,具備圖紙管理功能,可與其它CAD系統(tǒng)的圖紙進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,可利用DOS平臺上的其它漢字系統(tǒng)的各種輸入法輸入漢字。從以上這些功能和特點可以看出,CAXA電子圖板97的確是一個值得一試的好軟件。
2會思維的軟件萬圖Vellum3.0
CAD軟件正朝著智能化方向發(fā)展。上海一家公司(嘉寶集團(tuán))作為美國Ashlar公司軟件的中國總代理,將智能化的Vellum軟件引進(jìn)國內(nèi),在本次CAD博覽會上展示了該軟件。該軟件被稱為“會思維的軟件”,其智能化表現(xiàn)在計算機(jī)可以感知人的意圖。例如畫一條直線,在終點處它會提示你與已經(jīng)存在的圖形的關(guān)系,自動捕捉所需要的某一位置,隨時告訴操作者,請你選擇線的中點、端點、弧的切線、圓的中心等等,很能理解整個圖形。
萬圖Vellum的2D、3D功能相互配合,對于那些機(jī)械工程師,可在幾分鐘內(nèi)畫出一個一般的機(jī)器零件的三視圖和實體圖,所要做的僅僅是用鼠標(biāo)在屏幕上畫出平面圖,給出物體的厚度,實體就形成了。已經(jīng)形成的實體你可以修改任意一個面的形狀,形成復(fù)雜實體,一個指令,三視圖就畫成了。軟件介紹聲稱,許多軟件公司都曾試著開發(fā)在一純線框幾何圖形上建造表面模型的智能化軟件,但最后均以失敗而告終。Vellum成功了,它可以自動構(gòu)造表面,可理解孔、槽、曲線和自由形狀。
注意,這里的自由形狀,可以理解為三維空間的任意曲面,其建模問題就是我們一直在探討的技術(shù)難題。耳聽為虛,眼見為實。在CAD博覽會上,筆者提出了請表演建立任意空間幾何圖形的要求,操作還不太熟練的演示者表示試試看。他先用鼠標(biāo)勾畫出一條任意曲線,在平行曲線方向拉伸一定距離,一個沒有厚度的空間曲面建成了,給出厚度,則成為一等厚度的空間曲面實體。這一實體單從曲面的角度來看,還是較為規(guī)則的,盡管構(gòu)成曲面的曲線是任意的,但整個空間體是在平行曲線的方向上是規(guī)則的,厚度是規(guī)則的。鑒于此,筆者提出修改已經(jīng)建好的曲面體,于是,操作者用鼠標(biāo)拉動曲面的任一點,一個非規(guī)則的扭曲面便形成了。能夠達(dá)到這樣的功能,對于建造和修改產(chǎn)狀變化波狀起伏的地質(zhì)斷層面是完全可能的。
為了驗證非規(guī)則體在空間上的相交狀態(tài),操作者在旁邊又畫了一個實體,將其移動到與扭曲體相交并穿過扭曲體,居然完全成功,天衣無縫。至于三維實體在空間上的任意旋轉(zhuǎn),實體的網(wǎng)格化和表面質(zhì)感化,不同顏色、光源和放大縮小等功能,在此軟件中更是信手拈來,十分方便。
可以說,萬圖Vellum的可視化三維空間實體的建模和編輯修改功能,完全可以與第三十屆國際地質(zhì)大會上展出的工作站級別的軟件(已在本刊97年第2期作了介紹)相比,但Vellum僅在奔騰級的PC機(jī)上即可運(yùn)行(見下頁萬圖Vellum的系統(tǒng)要求表),這樣的`硬件要求我們是可以達(dá)到的,或者說配置這樣的硬件環(huán)境,已經(jīng)不困難了。
如果說第三十屆國際地質(zhì)大會上展出的工作站級別的CAD軟件的價格難以接受,那么萬圖Vellum的價格也許是可以接受的(單機(jī)版基本上與AutoCADR14相當(dāng)或略高,多用戶共享版平攤后一個用戶6000元左右,有漢化版),但絕對的比AutoCAD功能更強(qiáng)大,操作簡單得多。
據(jù)代理商神吹,上海嘉寶集團(tuán)是電機(jī)大型股分制企業(yè),本與電腦行業(yè)風(fēng)馬牛不相干,而是出于機(jī)械設(shè)計CAD應(yīng)用的需要,鑒于對AutoCAD功能的強(qiáng)烈不滿,深信世界上一定還有更好的CAD軟件,特派出專家代表團(tuán)去美國尋寶。代表團(tuán)到了美國,在Internet上查到Vellum信息后直奔Ashlar公司,當(dāng)即引進(jìn)消化漢化,之后確認(rèn)如此優(yōu)秀的CAD軟件,不向國內(nèi)用戶介紹,簡直就是一種技術(shù)犯罪。為此,電機(jī)集團(tuán)真是有膽有識,專門組建了嘉寶頤和電腦公司,一方面進(jìn)行商業(yè)漢化,另一方面壟斷了Vellum在中國的市場,成為Ashlar公司Vellum軟件在中國的總代理。問及為什么美國眾多軟件硬件廠商都打入了中國市場,而Ashlar公司如此優(yōu)秀的CAD軟件卻沒有自己來開辟中國市場?答曰:中國市場盜版軟件太多,打進(jìn)來油水不大。
Ashlar公司Vellum CAD軟件的入侵,聽起來頗具故事情節(jié)。故事告訴我們,這就是改革開放后市場經(jīng)濟(jì)的基本規(guī)律和典型實例。可以相信,由于Vellum軟件本身的強(qiáng)大優(yōu)勢和嘉寶集團(tuán)的市場頭腦及人才優(yōu)勢,Vellum在中國CAD市場上將獲得成功;國內(nèi)CAD用戶也多了一個可供選擇的商品軟件,這對于動搖AutoCAD在中國CAD市場上的壟斷地位無疑是一把撒手锏。
3. CAD軟件的發(fā)展方向
由于Internet/Intranet企業(yè)#39;);">企業(yè)級應(yīng)用的發(fā)展,CAD軟件的發(fā)展除了上述的智能化以外,正在朝著網(wǎng)絡(luò)化方向邁進(jìn)。傳統(tǒng)的CAD軟件產(chǎn)品在升級版權(quán)中增加了網(wǎng)絡(luò)功能,可在CAD軟件里瀏覽Web主頁、發(fā)E-mail、查看網(wǎng)上圖紙,在網(wǎng)上與同事或用戶共享圖紙資料,掛接網(wǎng)絡(luò)地址(URL)等等。今年上半年Autodesk公司向全球發(fā)布的AutoCAD R14 即具備這種網(wǎng)絡(luò)功能。GIS系統(tǒng)中的一員,MapInfo新的網(wǎng)絡(luò)版本也提供了Web瀏覽功能。本文介紹的萬圖Vellum3.0,更是運(yùn)行于NT上的網(wǎng)絡(luò)CAD軟件。在計算機(jī)就是網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)就是計算機(jī)的今天;在全球?qū)⒈痪W(wǎng)絡(luò)一網(wǎng)打盡的明天,CAD軟件的網(wǎng)絡(luò)版本具有其特別的意義和強(qiáng)大的生命力。
毫無疑問,企業(yè)級的網(wǎng)絡(luò)具有Internet/Intranet的若干應(yīng)用方面的功能優(yōu)勢,但此僅為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢的一個方面;另一方面則是計算機(jī)應(yīng)用中成本的大幅度降低。由于PC軟件硬件的交替升級,拓寬了PC的應(yīng)用范圍,單機(jī)的性能價格比大幅度提高,給PC的普及應(yīng)用打下了物質(zhì)基礎(chǔ),但同時也給單位和企業(yè)級的應(yīng)用增加了升級成本和維護(hù)成本。我們知道,PC是個好東西,易學(xué)易用,娃娃也會玩?zhèn)�天翻地覆,然而,要真正把PC玩通,不是唬你,可不是一般用戶能做到的,單是DOS系統(tǒng)的autoexec.bat、config.sys、漢字系統(tǒng)和CAD系統(tǒng)的配置文件、windows系統(tǒng)中的ini文件,就足以把一般用戶搞暈頭轉(zhuǎn)向,還不說系統(tǒng)破壞或崩潰后的判斷與處理系統(tǒng)需隨時調(diào)試到最佳工作狀態(tài)等等經(jīng)驗與技巧。這里決沒有故意將計算機(jī)神秘化的意思, 僅僅是為了說明精通PC有一定的難度。鑒于此,業(yè)界早已提出了NC(net computer)的概念,并已成為當(dāng)今Wintel與SUN、Oracle等兩大陣容爭斗的焦點。
進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時代,一個單位或企業(yè)的CAD或其它應(yīng)用軟件要升級,只在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上升級換代,不必每臺機(jī)去升級維護(hù),整體上顯然降低了成本,提高了效益。硬件同樣如此,在強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)上,PC不必頻繁升級淘汰,作為客戶端應(yīng)用,只需充分共享和利用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的功能,這就是簡單易用少升級低成本的NC。就像單位的內(nèi)部電話改國際國內(nèi)直撥時,只需更換總機(jī),不需更新每個辦公室的電話機(jī)一樣。
綜上所述,CAD軟件的現(xiàn)狀是單機(jī)與網(wǎng)絡(luò)并存,初步具備了智能化功能。在智能化方面,發(fā)展方向是人工智能與CAD相結(jié)合的產(chǎn)物--智能CAD(Intelligent CAD,即ICAD),ICAD將有力地支持強(qiáng)烈依賴于設(shè)計者思維的可行性設(shè)計和概念設(shè)計,其高度智能化集成化可以使一般設(shè)計者設(shè)計出大師級產(chǎn)品。在網(wǎng)絡(luò)化方面,用PC、NC也可設(shè)計出工作站級別的復(fù)雜產(chǎn)品。
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