26

2.6.2. Программные характеристики

По специализации программных средств

Специализированные системы – позволяют автоматизировать комплекс задач, связанных достаточно с узкой областью проектирования или подготовки производства; в качестве примера можно привести системы гибки листовых деталей, проектирования оснастки для холодной штамповки, подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ, контрольноизмерительных систем и т.д.

Универсальные системы – позволяют создавать изделия самого широкого профиля; большинство машиностроительных САПР можно отнести именно к универсальным системам.

Комплексные системы – предназначены для решения проблем проектирования и подготовки производства специальных высокосложных изделий; например, специализированные судостроительные системы типа

Tribon фирмы Kockums Computer Systems или FORAN фирмы

Senermar позволяют автоматизировать практически весь цикл проектирования судна: от определения формы корпуса судна, его основных размеров и расположения основных отсеков и помещений до создания рабочих чертежей блоков и секций корпуса, многочисленных трубопроводных систем, кабельных трасс, а также подготовки управляющих программ для тепловой резки деталей.

По способу характеру базовой системы

1. САПР на базе подсистемы машинной графики и геометрическо-

го моделирования. Эти САПР ориентированы на приложения, где основной процедурой проектирования является конструирование, т.е. определение пространственных форм и взаимного положения объектов. К этой группе относится большинство САПР машиностроения, построенных на базе графических ядер.

ЯДРО – это библиотека основных математических функций CADсистемы, которая определяет и хранит 3D-формы ожидая команды пользователя. В настоящий момент существуют три типа ядер геометрического моделирования: лицензируемые, частные

идоступные в исходном коде.

Внастоящее время широко используются унифицированные лицензируемые графические ядра, применяемые более чем в одной САПР:

27

− Parasolid фирмы EDS Unigraphics

Parasolid – это самое быстрое ядро, доступное для лицензирования, разработано UGS. Parasolid обеспечивает технологию для твердотельного моделирования, обобщенного ячеистого моделирования, интегрированные поверхности свободной формы и листовое моделирование. Parasolid позволяет разработчикам быстро создавать конкурентоспособные продукты используя эти технологии. На этом ядре разработано много CAD/ CAM/CAE систем высокого и среднего уровня – к примеру

SolidWorks, Delmia, Pro/DESKTOP, и FEMAP. Последние версии Parasolid сфоку-

сированы на расширении экстермального моделирования в наиболее технически сложных областях. Они были пионерами прямого моделирования, которое позволяет пользователям интуитивно модифицировать непараметризованые модели, как будто бы они имеют параметры.

− ACIS фирмы Intergraph

ACIS это объектно-ориентированная C++ геометрическая библиотека которая состоит из более чем 50 DLL-файлов и включает каркасные структуры, поверхности и твердотельное моделирование. Оно дает разработчикам программ богатый выбор геометрических операций для конструирования и манипулирования сложными моделями а так же полный набор булевых операций. Его математический интерфейс Laws Symbolic и основанная на NURBS деформация позволяют интегрировать поверхностное и твердотельное моделирование. Ядро ACIS осуществляет вывод в формат файлов SAT, который любая поддерживающая ACIS программа может читать напрямую.

Частные ядра геометрического моделирования разрабатываются и поддерживаются разработчиками CAD-систем для использования исключительно в своих приложениях. Преимуществом частных ядер является более глубокая интеграция с интерфейсом CAD-приложения. Как результат этого - большие возможности управления системой пользователем - к примеру неограниченные undo и redo. Два представленных ниже ядра объединяют пространственное и твердотельное моделирование в одном приложении.

Ядра, доступные в исходном коде, подобны лицензированным ядрам. Они также разрабатываются и поддерживаются одной компанией и затем лицензируются другим компаниям для использования в CAD-приложениях. Отличие стоит в том, что эти разработчики обеспечиваю исходный код ядра. Для пользователей которые имеют группы разработки и хотят сами настраивать ядро системы очень удобно иметь возможности настройки, посколько исходный код доступен.

2.САПР на базе СУБД. Данные САПР ориентированы на приложения,

вкоторых при сравнительно не сложных математических расчетах перерабатывается большой объем данных. Такие САПР преимущественно используются в технико-экономических приложениях, например при проектировании бизнес-планов, а так же в в системах управления и автоматики.

3.САПР на базе конкретного прикладного пакета. Автономно ис-

пользуемые программно-математические комплексы, например, имитационного моделирования производственных процессов, расчета на прочность по МКЭ, синтеза и анализа систем автоматического управления и т.п. Часто такие САПР относят к системам CAE.

4.Комплексные (интегрированные ) САПР. Состоят из совокупно-

сти подсистем предыдущих видов. Характерным примером интегрированных САПР являются CAD/CAM/CAE/PDM – системы в машиностроении.

28

По способу организации внутренней структуры САПР

Нерасширяемые системы – используют стандартный набор взаимосвязанных модулей, реализующий все основные функции системы; изменение функциональных возможностей системы требует, как правило, модификации исходного программного кода и перекомпиляции системы (такой подход применялся на первоначальном этапе создания САПР).

Масштабируемые модульные системы – формируемые вокруг базо-

вого ядра. Ядро таких систем включает все требуемые базовые средства построения двухмерной и трехмерной графики, средства диалога с пользователем, базу данных графической информации и позволяют компоновать специализированные системы на базе свободно подключаемых модулей, учитывающих специфику работ пользователя (например, модули раскроя листового материала или развертки трубных соединений); большинство современных систем построено именно по этому принципу - горизонталь-

но расширяемые системы.

Интегрирующим ядром таких систем является диспетчер пользовательской среды, организующий доступ к внешним приложениям и обмен данными с внешними системами; объектно-ориентированная структура данных и стандартизованный их обмен между приложениями позволяет максимально децентрализовать процесс проектирования и упростить подключение специализированных модулей; такой подход, например, успешно реализован в системе Euclid Quantum фирмы MATRA Datavision и в на-

стоящее время считается одним из наиболее перспективных.

По возможности функционального расширения системы пользователем

Закрытые системы – не имеют средств индивидуальной настройки и возможности расширения системы пользователем.

Системы с интерфейсом, настраиваемым пользователем – облада-

ют возможностью подстройки системы меню, создания диалоговых окон для создания среды, удобной пользователю.

Системы с пакетной обработкой команд – имеют возможность вы-

полнения последовательности команд САПР, сформированных в текстовом пакетном файле, созданном внешней программой; примером могут служить script-файлы системы AutoCAD фирмы AutoDesk, позволяющие задавать последовательность команд построения графических примитивов с соответствующими им числовыми параметрами.

Системы со встроенным макроязыком и библиотекой функций –

обладают средствами для записи макрокоманд или создания новых функций пользователя, позволяющих автоматизировать специфические конст-

29

рукторские операции; система AutoCAD, например, имеет встроенный язык AutoLISP, а пакет SolidWorks фирмы SolidWorks Corporation снаб-

жен подмножеством языка Basic, аналогичным языку Basic for Application

фирмы Microsoft.

Системы с возможностью подключения внешних модулей – позво-

ляют подключать модули пользователя, написанные на языках высокого уровня типа С++, что значительно увеличивает потенциальные возможности расширения системы; большинство современных САПР высокого уровня обладают подобной возможностью.

Инструменты разработчика САПР – дают возможность, используя набор стандартных библиотек функций, создавать свои собственные приложения для САПР или даже собственные САПР; инструменты могут включать как отдельные библиотеки функций типа OpenGL для работы с графическими объектами, так и целые интегрированные объектноориентированные инструментальные "производства"

Современные САПР в том или ином виде включают практически весь набор (за исключением инструментов разработчика) средств индивидуальной настройки и возможности расширения систем пользователем.

По возможности обмена информацией

Замкнутые системы – сохраняют данные в своем собственном внутреннем формате, не позволяют обмениваться информацией с другими системами.

Системы с текстовыми файлами обмена информацией – сохраняют и считывают информацию об отдельных геометрических примитивах в виде массивов цифр, разделенных пробелами или запятыми.

Системы со стандартными средствами обмена информацией – по-

зволяют сохранять и считывать полную информацию о созданных моделях изделий в специальном текстовом или двоичном формате, описывающем все объекты модели в специальных терминах описания графических примитивов с соответствующими им числовыми значениями; в качестве примера можно привести файл обмена информацией (Data Exchange Format) *.DXF системы AutoCAD, ставший стандартом de facto для ПК; наиболее распространенными другими стандартами являются STEP, IGES, CADL, AME и некоторые другие.