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探索CAD/CAM軟件本身的應(yīng)用邏輯 | 3D開發(fā)工具HOOPS

原創(chuàng)|行業(yè)資訊|編輯：何家巧|2022-06-09 11:44:34.550|閱讀 194 次

概述：有效的計(jì)算?機(jī)輔助設(shè)計(jì) (CAD)和計(jì)算機(jī)輔助制造 (CAM)程序包括以下主要組件：用戶界面 (UI) 和應(yīng)用程序邏輯，反過來，CAD/CAM軟件本身的應(yīng)用邏輯由以下部分組成：數(shù)據(jù)庫、3D可視化套件、3D模型、3D 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換套件。

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有效的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (CAD)和計(jì)算機(jī)輔助制造 (CAM)程序包括以下主要組件：用戶界面 (UI) 和應(yīng)用程序邏輯。

反過來，CAD/CAM軟件本身的應(yīng)用邏輯由以下部分組成：

數(shù)據(jù)庫；
3D可視化套件；
篩網(wǎng)器；
3D模型；
3D 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換套件。

在這篇文章中，我們將介紹應(yīng)用邏輯組件中所需要的具體能力，以便建立一個(gè)功能完整的CAD/CAM系統(tǒng)。
應(yīng)用邏輯
簡(jiǎn)而言之，CAD系統(tǒng)的應(yīng)用邏輯組件是最重要也是最困難的軟件部分，然而，它們不僅是CAD套件工作的組件，還是能將更全能、高質(zhì)量的套件與不合格的套件區(qū)分開來的組件。
數(shù)據(jù)庫
該數(shù)據(jù)庫不僅僅是 CAD，而是所有程序的標(biāo)準(zhǔn)軟件組件，您的應(yīng)用程序將通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) (DBMS) 控制數(shù)據(jù)庫。
3D建模器
3D 建模器是 CAD 的關(guān)鍵組件。可以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建、修改和查詢對(duì)象的幾何表示，可視化、模擬或分析它們。
三維建模器應(yīng)該，應(yīng)該具有以下功能：
多面體建模
除了 B-Rep 之外，3D 建模器還應(yīng)提供以三角形網(wǎng)格形式表示幾何圖形的能力，尤其是來自 STL、3MF 和其他可比數(shù)據(jù)源的幾何圖形。
多面體建模對(duì)于許多行業(yè)都很重要，尤其是在健康和建筑信息建模 (BIM) 方面。因此，例如，在醫(yī)療設(shè)計(jì)工作中，形狀通常更加有機(jī)，通過嘗試以 B-Rep 形式對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，冒著構(gòu)建過多拓?fù)浠?空間關(guān)系的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)設(shè)計(jì)師/工程師的硬件和軟件造成負(fù)擔(dān)。
相比之下，多面體建模對(duì)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)較少，在某些工作流程中有著更大的靈活性，在這些工作流程中，維護(hù)復(fù)雜的空間關(guān)系和屬性并不那么重要。這個(gè)想法是使形狀的資源密集度降低。
錯(cuò)誤檢查和診斷
建模器應(yīng)該能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中可能導(dǎo)致功能故障的異常或問題。它還應(yīng)該能夠提供智能診斷，然后可以迭代地改進(jìn)設(shè)計(jì)。
檢查操作
您的 3D 建模師應(yīng)該讓您的用戶識(shí)別到潛在修正的問題，例如重復(fù)或冗余的幾何形狀、長(zhǎng)條三角形、相交的邊等。
清理操作
這些是修復(fù)功能，可幫助用戶在解決潛在問題時(shí)節(jié)省時(shí)間。您的 3D 建模器應(yīng)提供縫合、修復(fù)、移除和孔覆蓋操作。
查詢能力
借助查詢功能，您的用戶將能夠詳細(xì)檢查 CAD 模型，以便在設(shè)計(jì)過程的早期發(fā)現(xiàn)和解決潛在問題。他們需要距離查詢、碰撞檢測(cè)、閉合、射線發(fā)射以及體積、面積和質(zhì)量屬性查詢。
以上只是您的 3D 建模器在大多數(shù)工作流程中所需的一些功能，但您還應(yīng)該考慮添加平面和多平面切片、變形和布爾操作。
擊敗
它應(yīng)該識(shí)別特征類型（例如，孔、墊、口袋、徽標(biāo)等）并能夠刪除特征。3D 建模器還應(yīng)該允許模型簡(jiǎn)化。如果您正在構(gòu)建仿真系統(tǒng)，這一點(diǎn)尤其重要，因?yàn)槟ǔＯＭM可能簡(jiǎn)化模型以實(shí)現(xiàn)高性能仿真。
3D 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
下一個(gè)組件是3D 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換套件。這允許您導(dǎo)入不同格式的 CAD/CAM 文件，以實(shí)現(xiàn)不同團(tuán)隊(duì)、工作流程等之間的數(shù)據(jù)重用和互操作性。
功能齊全的 3D 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換套件將允許最終用戶導(dǎo)入 CAD 或 CAM 文件的產(chǎn)品或裝配結(jié)構(gòu)、鑲嵌幾何、精確或 B-Rep 幾何以及元數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)符。
網(wǎng)格化
您的 CAD 套件應(yīng)該能夠創(chuàng)建網(wǎng)格模型，即具有多邊形表示（例如三角形、四邊形等）但沒有質(zhì)量屬性的模型。這是基于軟件的模擬的必要部分，例如計(jì)算流體動(dòng)力學(xué) (CFD) 或計(jì)算機(jī)輔助工程 (CAE)。
您的網(wǎng)格劃分套件的具體功能應(yīng)包括：

表面網(wǎng)格化
網(wǎng)格清理
體網(wǎng)格化
網(wǎng)格適應(yīng)

可視化
3D 可視化套件用作 CAD/CAM 軟件的 3D 建模和 3D 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能的后端引擎。它應(yīng)該支持經(jīng)過驗(yàn)證的框架，例如 OpenGL 和 Direct 3D，并集成到我們上面描述的組件中。
用戶界面 (UI)
這本質(zhì)上是最終用戶看到的 CAD/CAM 應(yīng)用程序的一部分，即前端用戶體驗(yàn) (UX)。然而，雖然很重要，但 UI/UX 只是應(yīng)用程序的冰山一角。但要提供一流的體驗(yàn)，您需要每個(gè)底層組件來生成、編輯和可視化模型。
確保您的 CAD/CAM 系統(tǒng)提供這些最終用戶所需的功能：

為什么 3D 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換對(duì)于支持當(dāng)今的工程工作流程至關(guān)重要
3D ACIS Modeler 如何提高已轉(zhuǎn)換 3D 數(shù)據(jù)的質(zhì)量
3D CAD 數(shù)據(jù)所需的功能

總體而言，獨(dú)立軟件供應(yīng)商 (ISV) 面臨的挑戰(zhàn)是開發(fā)和維護(hù) CAD/CAM 套件的每個(gè)組件。您不僅需要大量的軟件開發(fā)資源，還需要核心工程專業(yè)知識(shí)。
對(duì)于每個(gè) ISV 來說，這都非常困難，這就是為什么已經(jīng)包含這些組件的開箱即用 (OOTB) 解決方案至關(guān)重要。利用 OOTB 套件，您不僅可以提供最終用戶期望的確切功能，還可以縮短您自己的開發(fā)時(shí)間并專注于差異化（例如，完善 UI/UX）。

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