Подорож до центру сапр. Аскон: геометричне ядро c3d Яке графічне 3d ядро у сапр leapfrog
09.09.2015, Ср, 16:02, Мск , Текст: Владислав Мещеряков
"Дочка" компанії "Аскон" C3D Labs повідомила про продаж ліцензії на своє геометричне ядро C3D південнокорейської SolidEng. У C3D Labs говорять про свій продукт як один з п'яти найпоширеніших комерційних ядер на ринку.
Продаж ядра корейцям
Вітчизняний розробник систем автоматизованого проектування компанія «Аскон» продав права використання свого геометричного ядра C3D південнокорейської компанії SolidEng.
Геометричне ядро - це сукупність програмних засобів (бібліотек), на основі яких будуються засоби проектування, управління верстатами з ЧПУ та різного інженерного програмного забезпечення.
Зокрема, на ядрі C3D базуються кілька продуктів самого "Аскона": система тривимірного моделювання "Компас-3D", модулі "Компас-Графік", "Компас-Будівельник" та ін.
Покупець асконівського ядра компанія SolidEng - говорить про себе як про провідну південнокорейську консалтингової компаніїта системному інтеграторі, зайнятому тривимірним проектуванням (3D PLM) в автомобільній, аерокосмічній, суднобудівній галузях.
Крім того, SolidEng розробляє власні програмні рішення для різних виробництв та мобільні ігри.
Вузол розроблений системою на основі ядра C3D
Секретні умови продажу
Для яких робіт SolidEng планує використовувати придбане у "Аскона" ядро C3D, корейці не повідомляють. Відомо, що угода між компаніями не обмежує кількість ліцензій на ядро в межах єдиного центру розробки (таким чином над проектом із застосуванням ядра C3D зможуть працювати необмежену кількість розробників).
Сума угоди не розкривається. Представники «Аскона» кажуть, що це - звичайна практика для угод з ліцензування геометричних ядер, які, як правило, щоразу укладаються на умовах, що окремо обумовлюються.
За інформацією офіційного сайту «Аскон», ліцензія на ядро C3D передбачає щорічну оплату. При випуску замовником комерційних продуктів або послуг на базі C3D він повинен щокварталу перераховувати роялті «Аскону». Розмір роялті залежить від вартості товару - вона фіксована. Як опція «Аскон» пропонує розширену техпідтримку та супровід з річною оплатою.
Друга схожа угода
Цікаво, що ліцензування ядра SolidEng - не перша подібна угода, укладена з південнокорейською компанією: раніше користувачем і дистриб'ютором ядра стала компанія Solar Tech.
Крім того, навесні 2015 року про продаж ліцензії ядра C3D шведської компанії Elecosoft Consultec. Це була перша така угода в Західній Європі у «Аскона».
Як уточнюють в «Асконі», зараз компанія має 17 клієнтів-покупців ядра, серед яких є РФЯЦ-ВНДІЕФ, приватні компанії та університети з Росії («НТП Трубопровід», «НІП-Інформатика», Центр «ГеоС», «Базис- центр», Мордовський державний університет) та України.
C3D як популярний продукт
Безпосередній розробник ядра - компанія C3D Labs, "дочка" "Аскона" та резидент "Сколково".
Представник C3D Labs Аркадій Камньовзараховує C3D до п'яти найвідоміших геометричних ядер, доступних для комерційного ліцензування. Інші чотири - це Parasolid (розробляється Siemens PLM Software), ACIS (Spatial, Dassault Systemes), CGM (Dassault Systemes), а також ядро з відкритим кодом Open CASCADE, у створенні якого бере участь центр розробки в Нижньому Новгороді.
Системи автоматизації креслення (Computer-Aided Drafting), створені у 1960-х роках. для заміни кульмана (традиційного креслярського інструменту, яким архітектори та інженери всього світу звикли користуватися з часів промислової революції XVIII ст.), в даний час перетворилися із засобу автоматизації рутинної роботи на ключовий інструмент інновацій у різних галузях промисловості, ставши системами автоматизації проектування (Computer- Aided Design).
За допомогою CAD архітектор сьогодні створює інформаційну (тривимірну) модель будівлі, замість того, щоб креслити її поверхові плани та фасади. Дизайнер інтер'єрів обговорює із замовником оформлення офісу або квартири, переміщаючись за її віртуальною тривимірною моделлю, інтегрованою в навколишній простір реальної будівлі. Художник створює свої скетчі не так на аркушах паперу, але в складних тривимірних поверхнях. Промисловий дизайнер друкує створену модель на тривимірному принтері та передає її для аналізу фахівцю з ергономіки. Конструктор за секунди локалізує та модифікує проблемний вузол у складання, що складається із сотень тисяч деталей, який був знайдений внаслідок автоматичного моделювання поведінки виробу під навантаженням. Інженер-технолог швидко і безпомилково складає керуючу програму для верстата з ЧПУ, що дозволяє вирізати із заготівлі деталь із найскладнішою геометрією поверхні, оптимально спроектованої для того, щоб мати необхідні експлуатаційні якості. Робочий, який здійснює збирання та обслуговування виробу, звертається до тривимірної моделі як до довідника — для того, щоб розглянути демонстрацію запропонованої операції під потрібним кутом та з потрібним йому наближенням. Це лише мала частина завдань, які сьогодні здатна вирішувати CAD. І ключову роль тут відіграє тривимірна модель.
Тривимірне моделювання та віртуальна реальність
Ще в 1970-х роках. вчені всього світу, які працюють разом з представниками військових відомств та промислових підприємств, почали досліджувати різні способи представлення тривимірних даних у комп'ютері, що полегшують подальшу роботу з ними. Донедавна тривимірна модель існувала лише в головах конструкторів, що породжувало безліч проблем і помилок — як при проектуванні виробу, так і при виробництві, експлуатації та утилізації. Отриманий за останні рокидосвід передових підприємств свідчить, що використання тривимірних цифрових моделей виробу на всіх етапах його життєвого циклудозволяє скоротити витрати на проектування, прискорити виведення нового продукту на ринок, здешевити виробництво, оперативно вносити запропоновані користувачами зміни до його конструкції та скоротити до необхідного мінімуму шкоду навколишньому середовищі. Кінець кінцем, тривимірне моделювання значно підвищує конкурентоспроможність підприємства та його здатність оперативно реагувати на будь-які зміни в економіці.
Тривимірне моделювання зараз має за спиною більш ніж 30-річну історію. Не всі запропоновані ідеї виявилися плідними. Далеко не всі компанії-розробники засобів тривимірного моделювання змогли пережити ринкові пертурбації. Але кращий досвідвиявився накопичений у програмних компонентах, які називаються ядрами тривимірного моделювання (3D modeling kernels), які нині лежать в основі майже будь-якої CAD (а також CAE та CAM). Такі компоненти розробники інженерного програмного забезпечення або проектують, кодують і підтримують самостійно, або ліцензують їх у сторонніх технологічних постачальників. 3D-ядро - це фундамент, на якому будується будинок будь-якої сучасної CAD. Від цього фундаменту залежить решта — можливості різних інструментів, їх швидкодія, стійкість до помилок, і навіть загальна інтелектуальність системи.
З точки зору програміста геометричне ядро - це бібліотека функцій/класів для створення геометричних об'єктів (крапка, відрізок/дуга/крива, шматок поверхні, тверде тіло), зміни їх форм і розмірів, створення на їх основі нових об'єктів, візуалізації моделі на екрані комп'ютера та обміну тривимірними даними з іншими програмами. Перелік функцій ядра можна втиснути в одну пропозицію, але їх реалізація розтягується на десятки та сотні людино-років. Справа в тому, що за кожною елементарною операцією (типу перетину двох поверхонь класу NURBS) стоїть обчислювальний алгоритм, реалізація та налагодження якого є дуже трудомістким завданням, що вимагає як бездоганного володіння апаратом обчислювальної математики, так і професійного знанняпредметної галузі. А таких операцій у ядрі — сотні (з урахуванням різноманітності типів геометричних даних).
NURBS - основний клас поверхонь у тривимірному моделюванні
Далеко не всі розробники CAD (а тим більше CAE і CAM) готові інвестувати в такому обсязі базову технологіюТому більшість з них вважають за краще ліцензувати готове 3D-ядро у сторонніх виробників (іноді у своїх прямих конкурентів), здійснюючи компанії-розробнику ядра регулярні платежі (зазвичай включають певну суму з кожної проданої копії кінцевого продукту). Натомість вони отримують можливість використовувати ядро, яке вже було «обкатане» в інших системах, тому має багату функціональність і високий рівень надійності. Нарешті, взявши готове ядро, розробник САПР зможе швидше вивести свій програмний продукт ринку. Іноді цей чинник є визначальним — якщо запізнитись з релізом продукту на рік-другий, то ринок може виявитися зайнятим конкурентами. Найяскравішим прикладом є випуск MCAD (Mechanical CAD) SolidWorks, яка стала першою у світі системою параметричного твердотільного моделювання для платформи Windows і досі залишається абсолютним лідером у галузі MCAD (машинобудівного проектування) за кількістю проданих ліцензій. Цим же шляхом згодом пішли розробники багатьох інших успішних систем, включаючи російські компанії ADEM та Топ Системи.
T-FLEX CAD (Топ Системи), створений на основі ядра Parasolid
Однак, у світі САПР існує невелика кількість компаній, які ставлять на чільне місце можливість повного контролю над вихідним кодом, оперативного виправлення помилок і нарощування функціоналу, швидкого перенесення на нові платформи і тому готові розплачуватися за це власними ресурсами. До цієї групи належать як четвірка лідерів ринку САПР із мільярдними доходами (Dassault, Autodesk, Siemens та PTC), так і російський розробник АСКОН.
Компас-3D (АСКОН), створений на основі власного ядра
Достатньо повний списокПриклади розробників, як першої, так і другої категорії наведені в таблиці нижче. З неї видно, що найбільш активно ліцензуються ядра ACIS (розвивається та підтримується Spatial, дочірньою компанією Dassault Systemes) та Parasolid (Siemens PLM Software).
| Продукт | Виробник | Область | 3D-ядро |
|---|---|---|---|
| 4MCAD IntelliCAD | 4M S.A., Греція | CAD, AEC | Open CASCADE Technology |
| Adams | MSC Software, США | CAE | Parasolid |
| ADEM | Група компаній ADEM, Росія-Ізраїль-Німеччина | CAD, CAM, CAPP | ACIS |
| ADINA Modeler | ADINA R&D Inc., США | CAE | Parasolid та Open CASCADE Technology |
| Alibre Design | 3D Systems, США | MCAD | ACIS |
| Allplan | Nemetschek AG, Німеччина | AEC/BIM | SMLib |
| AMPSolid | AMPS Technologies, США | CAE | ACIS |
| ANSYS | ANSYS Inc., США | CAE | ACIS та Parasolid |
| APM Studio | НТЦ АПМ, Росія | MCAD | Власне (APM Engine) |
| ArchiCAD | Graphisoft, Угорщина | AEC/BIM | Власне |
| ARES | Graebert, Німеччина | CAD | ACIS |
| Ashlar-Vellum Cobalt, Xenon, Argon | Ashlar-Vellum, США | MCAD | ACIS |
| AutoCAD | Autodesk, США | CAD, AEC, GIS | |
| Autodesk Inventor | Autodesk, США | MCAD | Власне (ASM), сумісне з ACIS |
| Autodesk Moldflow | Autodesk, США | CAE | Parasolid |
| Autodesk Revit Architecture | Autodesk, США | AEC/BIM | Власне (ASM), сумісне з ACIS |
| bonzai3d | AutoDesSys, США | CAD | |
| Bricscad | Bricsys NV, Бельгія | AEC, MCAD | ACIS |
| BtoCAD | YuanFang Software Co., Ltd., Китай | CAD | ACIS |
| CADopia | CADopia Inc., США | CAD | ACIS |
| CATIA | Dassault Systemes, Франція | CAD/CAM/CAE, AEC | CGM |
| Cimatron | Cimatron Limited, Ізраїль | CAM | ACIS |
| CollabCAD | National Informatics Centre, Індія | CAD/CAM | Open CASCADE Technology |
| Creo (колишня назва – Pro/Engineer) | Parametric Technology, США | MCAD | GRANITE |
| Creo Elements/Direct Modeling (колишня назва – CoCreate) | Parametric Technology, США | CAD | ACIS |
| Edgecam | Planit Software, Великобританія | CAM | Parasolid та GRANITE |
| ESPRIT | DP Technology Corp., США | CAM | Parasolid |
| form-Z | AutoDesSys, США | CAD | ACIS у комбінації з власним ядром |
| FreeCAD | Відкритий онлайн-проект | CAD | Open CASCADE Technology |
| GibbsCAM | Cimatron, Ізраїль | CAD/CAM | Parasolid та GRANITE |
| GstarCAD | Сучжоу Gstarsoft Co., Ltd, Китай | CAD | ACIS |
| IRONCAD | IronCAD LLC, США | MCAD | ACIS та Parasolid |
| KeyCreator | Kubotek USA Inc., Японія-США | CAD | ACIS |
| Mastercam | CNC Software, США | CAD/CAM | ACIS |
| Masterwork | Tecnos G.A., Італія | CAM | Open CASCADE Technology |
| MicroStation | Bentley Systems, США | AEC | |
| Moment of Inspiration | Triple Squid Software Design, США | CAD | SOLIDS++ |
| NX | CAD/CAM/CAE | Parasolid | |
| Patran | MSC Software, США | CAE | Parasolid |
| Power NURBS | Ideate Inc., США | CAD | SOLIDS++ |
| PowerSHAPE | Delcam plc, Великобританія | CAD/CAM | Parasolid |
| progeCAD | progeCAD Srl Uninominale, Італія | CAD | ACIS |
| Radan | Planit, Великобританія | CAD/CAM | ACIS |
| Rhinoceros | Robert McNeel and Associates, США | CAD | SOLIDS++ (окремі модулі) |
| Shark LT | Encore, США | CAD | ACIS |
| SmartCAM | SmartCAMcnc | CAM | ACIS |
| Solid Edge | Siemens PLM Software, Німеччина | MCAD | Parasolid (ранні версії – ACIS) |
| SolidWorks | Dassault Systemes, Франція | MCAD | Parasolid |
| SpaceClaim | SpaceClaim Corp., США | MCAD | ACIS |
| STAR-CCM+ | CD-adapco, Великобританія-США | CAE | Parasolid |
| StruCad | AceCad Software, Великобританія | AEC/BIM | Власне |
| T-FLEX | Топ Системи, Росія | MCAD | Parasolid |
| ThinkDesign | Versata, США | MCAD | Власне ядро |
| TopSolid | Missler Software, Франція | CAD/CAM | Parasolid |
| TurboCAD | IMSI/design, США | AEC, MCAD | ACIS |
| Vectorworks | Nemetschek, Німеччина | AEC | Parasolid (ранні версії – SMLib) |
| ViaCAD 2D/3D | Encore, США | CAD | ACIS |
| ZW3D (колишня назва – VX CAD/CAM) | ZWCAD Software, Китай | MCAD | Власне ядро (VX Overdrive) |
| ZWCAD | ZWCAD Software, Китай | CAD | ACIS |
| КОМПАС-3D | АСКОН, Росія | MCAD, AEC | Власне ядро |
З 2007 р. Російської Федераціїздійснює федеральну цільову програму «Національна технологічна база» з метою створення нових передових технологій та обладнання, впровадження розроблених технологій у виробництво, комерціалізації нових технологій, створення перспективного науково-технологічного доробку для розробки перспективної наукомісткої продукції, вирішення проблем покращення екологічної ситуації в країні. У рамках цієї програми Міністерство промисловості та торгівлі РФ оголосило тендер на виконання науково-дослідної та дослідно-конструкторської роботи «Створення вітчизняного програмно-математичного ядра, що ліцензується, тривимірного моделювання як бази для комп'ютерних систем автоматизованого проектування складної машинобудівної продукції». Таке ядро, будучи основою нового покоління комп'ютерних систем проектування, інженерного аналізу, підготовки виробництва, створення технічної документації, сприятиме створенню російської інноваційних виробів, конкурентоспроможних на світовому ринку, ставши частиною національної технологічної бази. Переможцем тендеру стало Федеральне державне бюджетне освітня установавищої професійної освіти Московський державний технологічний університет "СТАНКІН", а одним із субпідрядників - компанія ЛЕДАС.
Російська компанія ЛЕДАС має тринадцятирічний досвід розробки наукомістких програмних компонентів САПР на замовлення лідерів світового ринку інженерного ПЗ. Серед успішно виконаних компанією проектів – інтервальний вирішувач для роботи з інженерними знаннями; вирішувач геометричних та розмірних обмежень для параметричного креслення, проектування збірок, кінематичної анімації та прямого моделювання; модулі для роботи з полігональними сітками в режимі реального часу (перетворення сітки на поверхню підрозділу, розгортка сітки на площину, обчислення мінімальних відстаней та визначення перетинів між сітками); модулі трансляції інженерних даних З урахуванням вказаного досвіду, компанії ЛЕДАС у проекті «3D-ядро» доручено сектор робіт, пов'язаних з розробкою алгоритмів обчислювальної та дискретної математики, що включає відому своєю складністю завдання високоточної побудови перетину довільних поверхонь та кривих.
Безумовно, при розробці нового 3D-ядра необхідно спиратися на досвід попередників, щоби взяти найкраще з цього досвіду і не повторити їх помилок. Тому в наступних публікаціях ми плануємо коротко висвітлити історію попередніх спроб створення ядер тривимірного моделювання, а також розповісти про те, чим відрізнятиметься від них російське ядро, яке створюється зараз. nbsp;обслуговування виробу, звертається до
Друкованих плат присутні три ключових компонент C3D Toolkit: геометричне ядро C3D Modeler, параметричний вирішувач C3D Solver та модуль обміну C3D Converter. Компоненти C3D Labs також задіяні в розробці Altium Nexus, рішення для спільного проектування друкованих плат. Докладніше.
2018
Інтеграція з APM Studio
- Програмне забезпечення для інженерних розрахунків РФЯЦ-ВНДІТФ
2015
Ядерний центр створить власне програмне забезпечення на базі 3D-ядра «Аскон»
У червні компанія «Аскон» повідомила, що у Сарові (РФЯЦ-ВНДІЕФ) ліцензував геометричне ядро C3D, розробником є її дочірня компанія C3D Labs. Його організація планує використовувати у програмних продуктах власної розробки, призначених на вирішення завдань розрахункового моделювання фізичних процесів.
Одним із таких продуктів є пакет програм «Логос» для імітаційного моделюванняна високопродуктивних комп'ютерах. Його областями застосування є авіаційна промисловість, атомна енергетика, ракетно-космічна галузь, автомобільна промисловість та ін.
В «Аскон» пояснюють, що геометричне ядро C3D буде застосовуватися як у процесі побудови розрахункових сіток 3D-моделей, так і для виконання операцій зі спрощення, коригування та доопрацювання розрахункової геометрії. Крім того, «Логос» планується інтегрувати із САПР «Компас-3D» розробки «Аскон».
Представники компанії розповіли TAdviser, що за умовами ліцензійної угоди з C3D Labs, РФЯЦ-ВНДІЕФ отримав права на ведення розробки програмного забезпечення на основі ядра C3D для використання всередині організації. У разі випуску комерційного продукту, C3D Labs отримуватиме відрахування з кожної проданої ліцензії цього продукту. Фінансові деталі угоди у своїй не розголошуються. Зробити «Логос» повноцінним комерційним продуктом та продавати його самостійно і через партнерів входить до планів РФЯЦ-ВНДІЕФ.
Представник "Аскон" додав у розмові з TAdviser, що до підписання угоди з РФЯЦ-ВНДІЕФ зовнішніми користувачами її ядра були лише приватні компанії та університети, у тому числі закордонні розробники САПР (Швеція та Південна Корея). РФЯЦ-ВНДІЕФ став першою організацією, що належить державі, яка ліцензувала розробку C3D Labs.
Варто зазначити, що на розробках «Аскон» засновано наскрізну технологію 3D-проектування, яка входить до складу ядерного комплексу зброї (ТІС ЯОК), що впроваджується на підприємствах даної галузі.
Elecosoft Consultec купила геометричне ядро
12 травня 2015 стало відомо про придбання компанією Elecosoft Consultec ядра «Компас-3D» для використання у власному продукті, призначеному для проектування дерев'яних сходів.
Компанія «Аскон» продала ліцензію на геометричне ядро, яке є основою для її продуктів, шведської ІТ-компанії Elecosoft Consultec.
2014
Ліцензування C3D корейським розробником
У липні 2014 року «Аскон» повідомила про те, що ядро C3D було ліцензовано першою зарубіжною компанією – південнокорейським розробником Solar Tech. На базі C3D працюватиме флагманський продукт компанії – САМ-система Quick CADCAM, у якої налічується понад 3 тис. користувачів у Південній Кореї.
У Solar Tech зазначають, що в новому поколінні Quick CADCAM перед компанією стоїть «амбітне завдання переходу від 2D до 3D, для реалізації якого було обрано російське ядро C3D». За результатами дослідної експлуатації, воно показало себе функціональним та швидким компонентом, що повністю влаштовує команду розробки Solar Tech, додають у компанії.
На момент повідомлення про ліцензування вже був готовий і активно демонструвався замовникам перший прототип оновленої системи. Комерційна версія Quick CADCAM на ядрі C3D очікується до виходу на ринок у 2014 році і має стати доступною англійською, корейською, китайською та японською мовами. Після старту продажів версії QuickCADCAM на ядрі C3D, Solar Tech платитиме розробникам відрахування з продажу.
Крім ліцензування ядра, Solar Tech також набула статусу реселлера C3D на ринках Кореї, Китаю та Японії. Корейські фахівці здійснюватимуть продажі, маркетинг та первинну техпідтримку замовників геометричного ядра.
За словами гендиректора C3D Labs Олега Зикова, азіатський ринок є одним із ключових для компанії, тому вона підтримала ініціативу Solar Tech представляти інтереси C3D Labs у своєму регіоні.
«Вже підготовлено необхідні маркетингові матеріали, погоджено спільні заходи. Фахівці компанії мають всі необхідні компетенції та відмінні знання ринку для успішної роботиіз замовниками», - додає він..
На початку липня делегація C3D Labs провела тренінг для розробників та менеджерів із продажу Solar Tech у Сеулі, а також зустрілася з кількома потенційними клієнтами- місцевими розробниками САПР та представниками університетів.
2012
Відкриття ядра для сторонніх розробників
Як пояснювали TAdviser в "Аскон", для компанії надання свого ядра стороннім розробникам означає вихід на новий ринок. "Раніше ми працювали на ринку "готового" інженерного ПЗ, а тепер вийшли на ринок компонентів, для створення цього ПЗ (ринок PLM-компонентів)", - пояснили представники компанії.
За словами гендиректора "Аскон" Максима Богданова, Рішення відкрити доступ до технології стало логічним розвитком власного геометричного ядра: «на ринку з'являються нові гравці, яким потрібні компоненти для розробки своїх САПР. Стандартні 2D-пакети очікує неминучий перехід у 3D, що вимагає внесення принципових змін до ядра системи або його заміни».
В даний час існує безліч систем геометричного моделювання, що розрізняються як за функціональністю, так і в галузі застосування. Як можна було помітити, всі ці системи мають подібні риси, всі вони служать для роботи з три-і двомірними об'єктами. Однак у всіх цих програмних розробках є свої відмінності – всі вони спеціалізовані у своїй певній галузі. Таким чином, у всіх системах геометричного моделювання є якась загальна частина, яка служить основою для моделювання. У графічних системахгеометричне моделювання основою служить так зване ядро, в якому закладені основні функціональні можливості.
Однак, ядро не є самоцінним, воно створюється для використання в прикладних програмах. Доступ до функцій ядра відкриває CAD-система (як правило через графічний інтерфейс користувача. Математичне ядро визначає межу функціональних можливостей використовує його САПР. При використанні безліччю продуктів одного і того ж ядра в межі всі вони мають однакові можливості і обмеження, а відрізняються тільки інтерфейсом. Можна йти двома шляхами: використовувати всі можливості ядра і зробити систему «важкою» для використання або зробити зручний інтерфейс користувача, але знехтувати деякими функціями ядра.
Ядро (Geometric modeling kernel) (синоніми: двигун моделювання; геометрична бібліотека) – це бібліотека основних математичних функцій CAD системи, яка визначає та зберігає елементи тривимірної моделі у відповідь на команди користувача.
Ядро обробляє команди зміни моделі, зберігає результати та здійснює їх виведення на дисплей.
Якщо коротко викласти можливості геометричного ядра, то вони полягають у наступному:
моделювання каркасних, поверхневих та твердотільних об'єктів;
створення об'єктів на основі кінематичних операцій, наприклад, виштовхування профілю вздовж заданого шляху;
перетин поверхонь та кривих;
операції сполучення та зшивання поверхонь;
операції поєднання граней твердого тіла (vertex and edge blending);
булеві операції над твердотілими об'єктами;
параметричні 2D-креслення
Огляд ядер геометричного моделювання
На даний момент існують три типи ядер геометричного моделювання: ліцензовані, приватні та доступні у вихідному коді.
Ядра, що ліцензуються
Ліцензовані ядра розробляються та підтримуються однією компанією, яка продає на них ліцензії іншим творцям САПР. Вперше ядра такого типу з'явилися в 1988 році (перша версія Parasolid), коли компанія UGS випустила у продаж ядро Parasolid, що є основою її системи Unigraphics. Parasolid – подальша розробка ядра ROMULUS, розробленого 1978 р. У 1990 року з'явилося ядро ACIS фірми Spatial Technologies. Переваги ліцензованих ядер:
Позбавляє розробників САПР рішення трудомістких завдань створення власного ядра. Через війну скорочуються терміни розробки систем, підвищується якість.
Ядро випробувано на велику кількість користувачів, що зводить до мінімуму можливість помилки.
Недоліки:
Не можна «залізти» всередину ядра і підправити будь-який базовий алгоритм його поліпшення.
Залежність від розробників
Ліцензовані ядра можуть забезпечувати пряму сумісність через формати ядра.
Після придбання ядра творці САПР розширюють його функціональність під свої завдання.
Ядро ACIS створювалося як загальна математична модель, тому воно занадто універсальне, вирішує безліч завдань. Spatial (ACIS) дотримується політики, що розробники платять за ліценізування досі випуску ними готового програмного продукту цьому ядре. Назва ACIS взята з грецької міфології. Використовується – AutoCAD та Mechanical Desktop, Inventor (Autodesk), Cimatron. Формати – SAT (SAB).
Parasolid – це найшвидше та розроблене ядро, доступне для ліцензування. Воно спочатку створювалося як ядро САПР. Це ядро використовується у понад 350 програмних продуктах. Найкраще ядро для твердотільного моделювання. Формати - X_T.
У Parasolid вперше було застосовано пряме моделювання, яке дозволяє користувачам інтуїтивно модифікувати непараметризовані моделі, начебто вони мають параметри. Parasolid - Unigraphics NX, SolidWorks (Dassault Systems), SolidEdge (UGS), T-FLEX (Топ Системи, Москва, спочатку була на власному ядрі (ядро Баранова), потім на ACIS), ANSYS. Також використовується машинобудівними компаніями Boeing, General Electric, Mitsubishi Motors та ін.)
2001 року стала продавати ліцензії на своє ядро компанія PTC – система Pro/Engineer.
Рекомендації встановлюють загальні вимогидо архітектури ядра САПР загалом і його частин. Рекомендації призначені для використання на всіх етапах розробки конструкторсько-технологічних САПР загальномашинобудівного застосування.
ДЕРЖАВНИЙ КОМІТЕТ СРСР ЗА СТАНДАРТАМИ
(Держстандарт СРСР)
Всесоюзний науково-дослідний інститут
з нормалізації у машинобудуванні
(ВНІІНМАШ)
Затверджено
Наказом ВНІІНМАШ
№395 від 16.12.1987г .
Загальносистемне ядро САПР
машинобудівного застосування.
Загальні вимоги
Р 50-54-38-88
Москва 1988
Реальні Р встановлюють загальні вимоги до архітектури ядра САПР загалом і його частин. Застосування Р дозволяє вирішувати завдання конструкторсько-технологічного проектування в САПР, що виникають під час розробки інтегрованих виробничих систем.
Програмно-методичний комплекс ядра САПР може використовуватися як розробниками САПР під час створення типових проектних процедур, і кінцевими користувачами САПР під час вирішення конкретних проектних завдань.
Термінологія за ГОСТ 22487-77.
1 . ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ
1.1 . Ядро САПР є програмно-методичний комплекс (ПМК «Ядро САПР»), призначений для побудови об'єктно-орієнтованих автоматизованих проектних процедур конструкторсько-технологічного проектування.
1.2 . Автоматизована проектна процедура, що створюється за допомогою засобів ПМК "Ядро САПР", включає операції, що виконуються кінцевим користувачем.
1.3 . Кошти ПМК «Ядро САПР» служать до створення процедури трьох типів.
1.3.1 . Визначення об'єкта. У цьому випадку при виконанні процедури в пам'яті системи послідовно будується інформаційна структура, що відображає конструкцію об'єкта, що проектується (деталі, складальної одиниці). Конструкція створюється з набору конструктивних елементів, орієнтованого дану предметну область.
1.3.2 . Перетворення об'єкта. Процедури даного типу роблять такі на об'єкт, у яких відбуваються зміни його форми, конструкції і (чи) масштабу. Оператори перетворення входять до складу ПМК "Ядро САПР".
1.3.3 . Встановлення відносин даного об'єкта коїться з іншими. Ця процедура дозволяє створювати складні композиції з елементарних об'єктів шляхом завдання між ними різних типів відносин. Набори таких відносин, орієнтовані дану предметну область, виконують засобами ПМК «Ядро САПР». Таким чином, ПМК «Ядро САПР» поєднує сукупність інструментальних та технологічних засобів побудови проектних процедур.
За допомогою інструментальних засобів створюються за певною методикою об'єктно-орієнтовані компоненти САПР. Технологічні засоби є готовими компонентами САПР, що актуалізуються кінцевим користувачем.
1.4 . ПМК «Ядро САПР» має включати такі функціонально-пов'язані компоненти: ПМК управління процесом проектування, управління інформаційною моделлю проекту та ПМК «Базові процесори».
1.5 . Сумісність компонентів між собою, а також програмних засобів, що становлять загалом ПМК «Ядро САПР», здійснюється на двох рівнях: на рівні компонентів - шляхом використання єдиної інформаційної моделі проектованого об'єкта і на рівні програмних засобів - на основі міжнародних стандартівна подання графічних та геометричних даних, а також мережевих стандартів на протоколи та інтерфейси між ними.
2 . ВИМОГИ ДО ПМК УПРАВЛІННЯ ПРОЦЕСОМ ПРОЕКТУВАННЯ
2.1 . ПМК управління процесом проектування призначений для забезпечення якісного складання обчислювальних процесів в одне ціле та управління їх функціонуванням автоматично за вихідним завданням або на базі діалогової взаємодії з користувачем.
2.2 . ПМК, що розглядається, повинен здійснювати:
налаштування на тезаурус кінцевого користувача;
генерування діалогових програм на основі формалізованого опису сценарію діалогу;
трансляцію завдань, що вводяться користувачем на проектування;
видачу інформації про результати виконаних завдань, стан об'єкта або процес проектування;
коригування сценарію проектування за його результатами;
підключення проектувальних та обслуговуючих засобів до комплексу засобів автоматизованого проектування.
3 . ВИМОГИ ДО ПМК УПРАВЛІННЯ ІНФОРМАЦІЙНОЮ МОДЕЛЮ ПРОЕКТУ
3.1 . ПМК управління інформаційною моделлю проекту призначений для організації, зберігання та маніпулювання проектними даними у процесі автоматизованого проектування.
3.2 . Цей ПМК створюється за принципами побудови систем управління базами даних (СУБД).
3.3 . ПМК покликаний забезпечувати:
виконання операцій щодо формування структури проектних даних за вимогами користувача;
маніпулювання проектними даними та зв'язками між ними;
видачу довідкової інформації про стан структури проектних даних;
фізичну організацію проектних даних;
мультидоступ до проектних даних;
відновлення цілісності проектних даних при збоях системи;
обмін проектними даними із зовнішніми базами даних;
введення інформації про об'єкт проектування (ОП) формальною мовою, її контроль та редагування;
незалежність коштів СУБД від прикладних ПМК
4 . ВИМОГИ ДО ПМК «БАЗОВІ ПРОЦЕСОРИ»
4.1 . ПМК "Базові процесори" призначений для виконання процедур обслуговування проектування.
4.2 . Початковий склад ПМК "Базові процесори" ядра САПР включає такі базові процесори: геометричного моделювання, візуалізації результатів проектування; документування проектних рішень
4.2.1 . Базовий процесор геометричного моделювання покликаний забезпечувати:
формування геометричної моделі ВП;
перетворення геометричної інформації на інші структури проектних даних;
виконання геометричних розрахунків з обчислення інерційно-масових, об'ємних та проекційних характеристик ОП;
підготовку даних для виконання міцнісних, теплофізичних та інших загальнотехнічних розрахунків;
зв'язок із графічною базою даних.
4.2.2 . Базовий процесор візуалізації результатів проектування забезпечує:
відображення затребуваної інформації про ОП на пристроях графічного виводу;
введення та редагування графічної інформаціїз одночасним внесенням змін до геометричної моделі ВП;
оперативне відстеження змін у геометричній моделі ВП при візуалізації результатів проектування.
4.2.3 . Базовий процесор документування проектних рішень забезпечує:
формування інформаційних моделей робочих креслень проектованих об'єктів;
створення інформаційних моделей специфікацій проектованих об'єктів;
видачу документації про проектні рішення відповідно до вимог ЄСКД.
ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ
РОЗРОБЛЕНІ ТА ВНЕСЕНІ Інститутом технічної кібернетики Академії Наук БРСР.
ВИКОНАВЦІ: В.П. Васильєв (керівник теми), В.І. Богданович, О.К. Куліченко, О.І. Семенков, Л.Г. Мількаян.