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探索CAD/CAM軟件本身的應用邏輯 | 3D開發工具HOOPS

原創|行業資訊|編輯：何家巧|2022-06-09 11:44:34.550|閱讀 210 次

概述：有效的計算?機輔助設計 (CAD)和計算機輔助制造 (CAM)程序包括以下主要組件：用戶界面 (UI) 和應用程序邏輯，反過來，CAD/CAM軟件本身的應用邏輯由以下部分組成：數據庫、3D可視化套件、3D模型、3D 數據轉換套件。

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有效的計算機輔助設計 (CAD)和計算機輔助制造 (CAM)程序包括以下主要組件：用戶界面 (UI) 和應用程序邏輯。

反過來，CAD/CAM軟件本身的應用邏輯由以下部分組成：

數據庫；
3D可視化套件；
篩網器；
3D模型；
3D 數據轉換套件。

在這篇文章中，我們將介紹應用邏輯組件中所需要的具體能力，以便建立一個功能完整的CAD/CAM系統。
應用邏輯
簡而言之，CAD系統的應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、高質量的套件與不合格的套件區分開來的組件。
數據庫
該數據庫不僅僅是 CAD，而是所有程序的標準軟件組件，您的應用程序將通過數據庫管理系統 (DBMS) 控制數據庫。
3D建模器
3D 建模器是 CAD 的關鍵組件。可以實現創建、修改和查詢對象的幾何表示，可視化、模擬或分析它們。
三維建模器應該，應該具有以下功能：
多面體建模
除了 B-Rep 之外，3D 建模器還應提供以三角形網格形式表示幾何圖形的能力，尤其是來自 STL、3MF 和其他可比數據源的幾何圖形。
多面體建模對于許多行業都很重要，尤其是在健康和建筑信息建模 (BIM) 方面。因此，例如，在醫療設計工作中，形狀通常更加有機，通過嘗試以 B-Rep 形式對這些數據進行建模，冒著構建過多拓撲或空間關系的風險，對設計師/工程師的硬件和軟件造成負擔。
相比之下，多面體建模對系統的負擔較少，在某些工作流程中有著更大的靈活性，在這些工作流程中，維護復雜的空間關系和屬性并不那么重要。這個想法是使形狀的資源密集度降低。
錯誤檢查和診斷
建模器應該能夠發現設計中可能導致功能故障的異常或問題。它還應該能夠提供智能診斷，然后可以迭代地改進設計。
檢查操作
您的 3D 建模師應該讓您的用戶識別到潛在修正的問題，例如重復或冗余的幾何形狀、長條三角形、相交的邊等。
清理操作
這些是修復功能，可幫助用戶在解決潛在問題時節省時間。您的 3D 建模器應提供縫合、修復、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檢查 CAD 模型，以便在設計過程的早期發現和解決潛在問題。他們需要距離查詢、碰撞檢測、閉合、射線發射以及體積、面積和質量屬性查詢。
以上只是您的 3D 建模器在大多數工作流程中所需的一些功能，但您還應該考慮添加平面和多平面切片、變形和布爾操作。
擊敗
它應該識別特征類型（例如，孔、墊、口袋、徽標等）并能夠刪除特征。3D 建模器還應該允許模型簡化。如果您正在構建仿真系統，這一點尤其重要，因為您通常希望盡可能簡化模型以實現高性能仿真。
3D 數據轉換
下一個組件是3D 數據轉換套件。這允許您導入不同格式的 CAD/CAM 文件，以實現不同團隊、工作流程等之間的數據重用和互操作性。
功能齊全的 3D 數據轉換套件將允許最終用戶導入 CAD 或 CAM 文件的產品或裝配結構、鑲嵌幾何、精確或 B-Rep 幾何以及元數據標識符。
網格化
您的 CAD 套件應該能夠創建網格模型，即具有多邊形表示（例如三角形、四邊形等）但沒有質量屬性的模型。這是基于軟件的模擬的必要部分，例如計算流體動力學 (CFD) 或計算機輔助工程 (CAE)。
您的網格劃分套件的具體功能應包括：

表面網格化
網格清理
體網格化
網格適應

可視化
3D 可視化套件用作 CAD/CAM 軟件的 3D 建模和 3D 數據轉換功能的后端引擎。它應該支持經過驗證的框架，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)
這本質上是最終用戶看到的 CAD/CAM 應用程序的一部分，即前端用戶體驗 (UX)。然而，雖然很重要，但 UI/UX 只是應用程序的冰山一角。但要提供一流的體驗，您需要每個底層組件來生成、編輯和可視化模型。
確保您的 CAD/CAM 系統提供這些最終用戶所需的功能：

為什么 3D 數據轉換對于支持當今的工程工作流程至關重要
3D ACIS Modeler 如何提高已轉換 3D 數據的質量
3D CAD 數據所需的功能

總體而言，獨立軟件供應商 (ISV) 面臨的挑戰是開發和維護 CAD/CAM 套件的每個組件。您不僅需要大量的軟件開發資源，還需要核心工程專業知識。
對于每個 ISV 來說，這都非常困難，這就是為什么已經包含這些組件的開箱即用 (OOTB) 解決方案至關重要。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時間并專注于差異化（例如，完善 UI/UX）。

Spatial 提供世界級 CAD/CAM 套件所需的所有組件，包括 3D 數據轉換 (3D InterOp)、3D 建模（3D ACIS 和 CGM 核心建模器）、網格劃分（3D 精確網格）和 3D 可視化（HOOPS Visualize）。

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