CAD應用軟件的新動態論文

摘要： CAD應用軟件是各工程類專業應用軟件的重頭戲。我國於1992年開始啓動CAD應用工程,“九五”期間更是被列爲國家科委攻關重中之重的項目。

關鍵詞：CAD應用新動態

CAD應用軟件是各工程類專業應用軟件的重頭戲。我國於1992年開始啓動CAD應用工程,“九五”期間更是被列爲國家科委攻關重中之重的項目。幾年來,CAD在各行各業中的應用日益廣泛,國內自主版權的CAD產品也初具雛形。爲檢閱這些成果,1997年7月6~10日,全國首屆CAD應用工程博覽會在北京展覽館舉辦,建設部、石油部、機械部、電力部等12個行業展團,32個省市展團和40餘家CAD軟硬件供應商參展。展出內容豐富多采,各類CAD產品琳琅滿目,既有近年來各行各業CAD應用成果的展示宣傳,又有各類CAD軟件產品的爭奇鬥豔,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、圖形工作站等硬件廠商,當然決不會放過這種專爲工程CAD舉辦的博覽會。這裏請讀者不必十分遺憾,博覽會上沒有工程地質CAD的應用成果參展。本文特推舉在博覽會上出盡風頭的兩個CAD軟件,供工程地質CAD專家們欣賞。

1國內自主版權的優秀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”獻禮,售價僅490元(AutoCAD12至14版本售價1.7-2.2萬元,國內其它CAD應用軟件也都在萬元以上),功能與其它同類產品完全相當,一舉成爲軟件排行榜之首,被稱爲人人用得起的軟件,在多年來CAD軟件售價居高不下的環境下投了一枚重型炮彈。

CAXA電子圖板97的意義在於它是中國人自己的CAD軟件,不但有自主版權,而且符合中國人的習慣,全部中文選單和中文在線幫助,不必忍受那些洋人的CAD軟件,要進行漢化或需特定的中文平臺或中文外殼,去實現中文文字的標註,且還經常出現漢字標註發生困難的窘境。洋人的CAD軟件與中文平臺或中文外殼與西文操作系統之間的相容性和系統設定的複雜性,更讓一般用戶想起來就頭痛。顯然,中國人自己的CAD軟件,自己用起來得心應手。該軟件宣傳廣告聲稱,軟件全面採用國標設計,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對軟硬件的環境要求很低,386/4M以上PC機DOS操作系統即可,系統本身只佔硬盤空間12MB,具備圖紙管理功能,可與其它CAD系統的圖紙進行數據交換,可利用DOS平臺上的其它漢字系統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軟件正朝着智能化方向發展。上海一家公司(嘉寶集團)作爲美國Ashlar公司軟件的中國總代理,將智能化的Vellum軟件引進國內,在本次CAD博覽會上展示了該軟件。該軟件被稱爲“會思維的軟件”,其智能化表現在計算機可以感知人的意圖。例如畫一條直線,在終點處它會提示你與已經存在的圖形的關係,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,對於那些機械工程師,可在幾分鐘內畫出一個一般的機器零件的三視圖和實體圖,所要做的僅僅是用鼠標在屏幕上畫出平面圖,給出物體的厚度,實體就形成了。已經形成的實體你可以修改任意一個面的形狀,形成複雜實體,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着開發在一純線框幾何圖形上建造表面模型的智能化軟件,但最後均以失敗而告終。Vellum成功了,它可以自動構造表面,可理解孔、槽、曲線和自由形狀。

注意,這裏的自由形狀,可以理解爲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難題。耳聽爲虛,眼見爲實。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,則成爲一等厚度的空間曲面實體。這一實體單從曲面的'角度來看,還是較爲規則的,儘管構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則的,厚度是規則的。鑑於此,筆者提出修改已經建好的曲面體,於是,操作者用鼠標拉動曲面的任一點,一個非規則的扭曲面便形成了。能夠達到這樣的功能,對於建造和修改產狀變化波狀起伏的地質斷層面是完全可能的。

爲了驗證非規則體在空間上的相交狀態,操作者在旁邊又畫了一個實體,將其移動到與扭曲體相交併穿過扭曲體,居然完全成功,天衣無縫。至於三維實體在空間上的任意旋轉,實體的網格化和表面質感化,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機上即可執行(見下頁萬圖Vellum的系統要求表),這樣的硬件要求我們是可以達到的,或者說配置這樣的硬件環境,已經不困難了。

如果說第三十屆國際地質大會上展出的工作站級別的CAD軟件的價格難以接受,那麼萬圖Vellum的價格也許是可以接受的(單機版基本上與AutoCADR14相當或略高,多用戶共享版平攤後一個用戶6000元左右,有漢化版),但絕對的比AutoCAD功能更強大,操作簡單得多。

據代理商神吹,上海嘉寶集團是電機大型股分制企業,本與電腦行業風馬牛不相干,而是出於機械設計CAD應用的需要,鑑於對AutoCAD功能的強烈不滿,深信世界上一定還有更好的CAD軟件,特派出專家代表團去美國尋寶。代表團到了美國,在Internet上查到Vellum資訊後直奔Ashlar公司,當即引進消化漢化,之後確認如此優秀的CAD軟件,不向國內用戶介紹,簡直就是一種技術犯罪。爲此,電機集團真是有膽有識,專門組建了嘉寶頤和電腦公司,一方面進行商業漢化,另一方面壟斷了Vellum在中國的市場,成爲Ashlar公司Vellum軟件在中國的總代理。問及爲什麼美國衆多軟件硬件廠商都打入了中國市場,而Ashlar公司如此優秀的CAD軟件卻沒有自己來開闢中國市場?答曰:中國市場盜版軟件太多,打進來油水不大。

Ashlar公司Vellum CAD軟件的入侵,聽起來頗具故事情節。故事告訴我們,這就是改革開放後市場經濟的基本規律和典型實例。可以相信,由於Vellum軟件本身的強大優勢和嘉寶集團的市場頭腦及人才優勢,Vellum在中國CAD市場上將獲得成功;國內CAD用戶也多了一個可供選擇的商品軟件,這對於動搖AutoCAD在中國CAD市場上的壟斷地位無疑是一把撒手鐗。

3. CAD軟件的發展方向

由於Internet/Intranet企業#39;);">企業級應用的發展,CAD軟件的發展除了上述的智能化以外,正在朝着網絡化方向邁進。傳統的CAD軟件產品在升級版權中增加了網絡功能,可在CAD軟件裏瀏覽Web主頁、發E-mail、檢視網上圖紙,在網上與同事或用戶共享圖紙資料,掛接網絡地址(URL)等等。今年上半年Autodesk公司向全球發佈的AutoCAD R14 即具備這種網絡功能。GIS系統中的一員,MapInfo新的網絡版本也提供了Web瀏覽功能。本文介紹的萬圖Vellum3.0,更是執行於NT上的網絡CAD軟件。在計算機就是網絡,網絡就是計算機的今天;在全球將被網絡一網打盡的明天,CAD軟件的網絡版本具有其特別的意義和強大的生命力。

毫無疑問,企業級的網絡具有Internet/Intranet的若干應用方面的功能優勢,但此僅爲網絡優勢的一個方面;另一方面則是計算機應用中成本的大幅度降低。由於PC軟件硬件的交替升級,拓寬了PC的應用範圍,單機的性能價格比大幅度提高,給PC的普及應用打下了物質基礎,但同時也給單位和企業級的應用增加了升級成本和維護成本。我們知道,PC是個好東西,易學易用,娃娃也會玩個天翻地覆,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系統的、、漢字系統和CAD系統的配置檔案、windows系統中的ini檔案,就足以把一般用戶搞暈頭轉向,還不說系統破壞或崩潰後的判斷與處理系統需隨時調試到最佳工作狀態等等經驗與技巧。這裏決沒有故意將計算機神祕化的意思, 僅僅是爲了說明精通PC有一定的難度。鑑於此,業界早已提出了NC(net computer)的概念,並已成爲當今Wintel與SUN、Oracle等兩大陣容爭鬥的焦點。

進入網絡時代,一個單位或企業的CAD或其它應用軟件要升級,只在網絡服務器上升級換代,不必每臺機去升級維護,整體上顯然降低了成本,提高了效益。硬件同樣如此,在強大的網絡上,PC不必頻繁升級淘汰,作爲客戶端應用,只需充分共享和利用網絡服務器的功能,這就是簡單易用少升級低成本的NC。就像單位的內部電話改國際國內直撥時,只需更換總機,不需更新每個辦公室的電話機一樣。

綜上所述,CAD軟件的現狀是單機與網絡並存,初步具備了智能化功能。在智能化方面,發展方向是人工智能與CAD相結合的產物--智能CAD(Intelligent CAD,即ICAD),ICAD將有力地支援強烈依賴於設計者思維的可行性設計和概念設計,其高度智能化集成化可以使一般設計者設計出大師級產品。在網絡化方面,用PC、NC也可設計出工作站級別的複雜產品。