Ядро геометрического моделирования является сердцем каждого коммерчески доступной системы 3D-моделирования. Понимание того, как работает ядро и различий между их типами поможет вам определить, какая система CAD-моделирования лучшая для вас.

Основные понятия о ядре

Ядро - это библиотека основных математических функций CAD-системы, которая определет и хранит 3D-формы ожидая команды пользователя.

Ядро обрабатывает команды, сохраняет результаты и осуществляет вывод на дисплей. На Рис. 1 показано это взаимодействие, на примере ядра thinkdesign (think3 Inc.) Архитектура, показанная здесь оптимизирована чтобы гарантировать максимальную интеграцию между CAD-приложением и низкоуровневыми компонентами ядра, обеспечивая большую гибкость приложения, устойчивость к ошибкам и быстродействие.

Рис. 1. Архитектура ядра thinkdesign

В настоящий момент существуют три типа ядер геометрического моделирования: лицензируемые, частные и доступные в исходном коде. Рассмотрим по два ядра каждого типа.

Лицензируемые ядра

Лицензируемые ядра геометрического моделирования разработаны и поддерживаются одной компанией, которая лицензирует их другим компаниям для их CAD-систем. К примеру, ядро Parasolid, разработано UGS (бывшая Unigraphics Solutions). Оно используется в Unigraphics и Solid Edge и лицензировано другим компаниям, включая CADMAX Corp. (True Solid/Master) и SolidWorks Corp. (SolidWorks). Лицензированные ядра могут обеспечивать более прямую совместимость (через форматы обмена, такие как SAT и X_T) между CAD-системами, которые их лицензировали.

В Ноябре 2000 года разработчика ядра Dassault Systemes купила Spatial Corporation, чем был дан новый толчек для улучшения этого ядра. Подразделение Spatial PlanetCAD образовало собственную компанию, под названием PlanetCAD Inc.

ACIS это объектно-ориентированная C++ геометрическая библиотека которая состоит из более чем 35 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.

Новое ядро ACIS 6.3 было выпущено в первом квартале 2001. Компания сообщает что качество и надежность - основные черты этой самой последней версии. ACIS 6.3 - всесторонне качественная программа, которая включает строгие тестовые критерии и ситуации. Как результат, в ACIS 6.3 для Windows NT неизвестно ни одной ошибки при работе с памятью.

Также новым является изобилие компонентов, которые позволяют ACIS 6.3 дать разработчикам программного обеспечения больше возможностей при создании приложений. ACIS теперь содержит более чем 50 компонент, включая смешивание, локальные операции, точные скрытые линии, пространственное изменение масштаба, продвинутые средства работы с поверхностями, ячеистую топологию и VISMAN (Visualization Manager).

Рис. 2. Фильтр, выполненый в использующем ACIS Autodesk Mechanical Desktop

И наконец, Spatial начала новую программу по продвижению ядра на рынке, основная идея которой заключается в том, что разработчики не платят за лиценизирования до момента выпуска ими готового программного продукта на этом ядре.

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.

Parasolid поддерживает SMP (многопроцессорное аппаратное обеспечение), что позволяет увеличить производительность. Parasolid включает более чем 600 объектно-ориентированных функций для приложений под управлением Windows NT, UNIX, и LINUX.

Parasolid достиг 500,000 конечных пользователей во втором квартале 2000 года, а в настоящий момент число пользователей перевалило за 700,000, и это ядро используется более чем в 230 программных продуктах. Parasolid используют в своих программных продуктах Bentley Systems, Visionary Design Systems, CADKEY, ANSYS, Mechanical Dynamics, и MSC.Software.

В дополнении к формату обмена XT, Parasolid позволяет трансляцию и восстановление данных из других систем моделирования с помощью уникальной технологии Tolerant Modeling. В третьем квартале 2000 года был выпущен основанный на XML формат eXT для расширения возможностей обмена данными.

Рис. 3. Отвертки, выполненые на ядре Parasolid в Unigraphics

Последние версии Parasolid сфокусированы 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.

Частные ядра

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.

Основой CAD-системы think3 является ядро thinkdesign. Его уникальная архитектура дает разработчикам параметризированные твердые тела, расширенные средства по моделированию поверхностей, каркасные структуры, и 2D-черчение в одной CAD-системе (Рис. 4). Топология ядра thinkdesign делает возможным смешивать поверхности и твердые тела, импортировать и использовать несовершенную 3D-геометрию, полностью интегрировать 2D-чертежи в трехмерные базы данных и обеспечивает диогностическую информацию на событие, когда операция твердотельного моделирования не может быть завершена. Ядро также может назначать переменные допуски к различным геометрическим примитивам.

Рис. 4. Ядро thinkdesign поддерживает внутри сборки все геометрические типы данных.

Высоко-производительное эксклюзивное ядро, которое обладает сложными возможностями трехмерного гибридного моделирования и предоставляет высоко-технологичные средства на рабочем столе. VX Overdrive предлагает реальную гибридную систему, которая объединяет твердотельное и расширеное свободно-форменное поверхностное моделирование.

VX Overdrive поддерживает такие функции как одновременная разработка, храненит информацию о версиях объекта, гибкий хронологический контроль, сложные средства заполнения и смешивания, неограниченное undo/redo, и настоящее моделирование сборки "в контексте".

CAM - родная среда для VX Overdrive - не дополнение, позднейшая доработка или разработка другой компании. Планирование производства и подпрограммы для станков с ЧПУ - интегрированая часть ядра, которая гарантирует полную синхронизацию между проектированием и производством. Изменения в спроектированной геометрии напрямую отражаются изменениями в автоматических производственных операциях.

Рис. 5. Пример разработки на VX Overdrive

VX Overdrive имеет открытую, масштабированную архитектуру разработанную чтобы удовлетворять возрастающие требования рынка. Его API позволяет сторонним разработчикам создавать свои свои специализированные дополнения.

Ядра, доступные в исходном коде

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.

Open CASCADE (Matra Datavision)

Open CASCADE v3.1 (выпущен в Ноябре 2000 года) представляет Visual C++ проекты, которые позволяют пользователям компилировать код Open CASCADE на их платформах. В дополнении, форматы экспорта данных теперь доступны для STL, VRML и HPGL2, и представлен Open CASCADE Application Framework для быстрой разработки приложений 3D моделирования.

SMLib от Solid Modeling Solutions - это набор основанных на NURBS геометрических и топологических библиотек, который существует на рынке семь лет и который используют более чем 200 компний и университетов. SMLib включает обширный набор NURBS-функций криволинейного и поверхнсотного моделирования а также оптимизированный код для быстрого измерения расстояния между объектами.

Ядро SMLib недавно предоставило новые возможности, включая основаную на топологие сеточную генерацию для двумерных сот, расширеное заполнение и затенение, смещение оболочки и возможности множественного объединения.

SMLib имеет уникальную бизнес-модель, по которой продукт распространяется в форме исходного кода без авторских отчислений. Это обеспечивает чрезвычайно притягательную возможность для поддержки и обновления без всякого смещения к приватизации программного обеспечения или форматов данных.

Печатных плат присутствуют три ключевых компонента C3D Toolkit: геометрическое ядро C3D Modeler, параметрический решатель C3D Solver и модуль обмена C3D Converter. Компоненты от C3D Labs также задействованы в разработке Altium Nexus, решения для совместного проектирования печатных плат. Подробнее .

2018

Интеграция с APM Studio

• Программное обеспечение для инженерных расчетов РФЯЦ-ВНИИТФ

2015

Ядерный центр создаст собственное ПО на базе 3D-ядра «Аскон»

В июне компания «Аскон» сообщила, что в Сарове (РФЯЦ-ВНИИЭФ) лицензировал геометрическое ядро C3D, разработчиком является ее дочерняя компания C3D Labs . Его организация планирует использовать в программных продуктах собственной разработки, предназначенных для решения задач расчетного моделирования физических процессов.

Одним из таких продуктов является пакет программ «Логос» для имитационного моделирования на высокопроизводительных компьютерах. Его областями применения является авиационная промышленность, атомная энергетика, ракетно-космическая отрасль, автомобильная промышленность и др.

В «Аскон» поясняют, что геометрическое ядро C3D будет применяться как в процессе построения расчетных сеток 3D-моделей, так и для выполнения операций по упрощению, корректировке и доработке расчетной геометрии. Кроме того, «Логос» планируется интегрировать с САПР «Компас-3D» разработки «Аскон».

Представители компании рассказали TAdviser, что по условиям лицензионного соглашения с C3D Labs, РФЯЦ-ВНИИЭФ получил права на ведение разработки ПО на основе ядра C3D для использования внутри организации. В случае выпуска коммерческого продукта, C3D Labs будет получать отчисления с каждой проданной лицензии данного продукта. Финансовые детали соглашения при этом не разглашаются. Сделать «Логос» полноценным коммерческим продуктом и продавать его самостоятельно и через партнеров входит в планы РФЯЦ-ВНИИЭФ.

Представитель «Аскон» добавил в разговоре с TAdviser, что до подписания соглашения с РФЯЦ-ВНИИЭФ внешними пользователями ее ядра были только частные компании и университеты, в том числе зарубежные разработчики САПР (Швеция и Южная Корея). РФЯЦ-ВНИИЭФ стал первой организацией, принадлежащей государству, которая лицензировала разработку C3D Labs.

Стоит отметить, что на разработках «Аскон» основана сквозная технология 3D-проектирования, которая входит в состав ядерного оружейного комплекса (ТИС ЯОК), внедряющейся на предприятиях данной отрасли

Elecosoft Consultec купила геометрическое ядро

12 мая 2015 года стало известно о приобретении компанией Elecosoft Consultec ядра «Компас-3D» для использования в собственном продукте, предназначенном для проектирования деревянных лестниц .

Компания «Аскон» продала лицензию на геометрическое ядро, служащее основой для ее продуктов, шведской ИТ-компании Elecosoft Consultec .

2014

Лицензирование C3D корейским разработчиком

В июле 2014 года «Аскон» сообщила о том, что ядро C3D было лицензировано первой зарубежной компанией - южнокорейским разработчиком Solar Tech. На базе C3D будет работать флагманский продукт компании - САМ-система Quick CADCAM, у которой насчитывается более 3 тыс. пользователей в Южной Корее.

В Solar Tech отмечают, что в новом поколении Quick CADCAM перед компанией стоит «амбициозная задача перехода от 2D к 3D, для реализации которой было выбрано российское ядро C3D». По результатам опытной эксплуатации, оно показало себя функциональным и быстрым компонентом, полностью устраивающим команду разработки Solar Tech, добавляют в компании.

На момент сообщения о лицензировании уже был готов уже готов и активно демонстрировался заказчикам первый прототип обновленной системы. Коммерческая версия Quick CADCAM на ядре C3D ожидается к выходу на рынок в 2014 году и должна стать доступна на английском, корейском, китайском и японском языках. После старта продаж версии QuickCADCAM на ядре C3D, Solar Tech будет платить разработчикам отчисления с продаж.

Помимо лицензирования ядра, Solar Tech также приобрела статус реселлера C3D на рынках Кореи, Китая и Японии . Корейские специалисты будут осуществлять продажи, маркетинг и первичную техподдержку заказчиков геометрического ядра.

По словам гендиректора C3D Labs Олега Зыкова , азиатский рынок является одним из ключевых для компании, поэтому она поддержала инициативу Solar Tech представлять интересы C3D Labs в своем регионе.

«Уже подготовлены необходимые маркетинговые материалы, согласованы совместные мероприятия. Специалисты компании обладают всеми необходимыми компетенциями и отличным знаниям рынка для успешной работы с заказчиками», - добавляет он.

В начале июля делегация C3D Labs провела тренинг для разработчиков и менеджеров по продажам Solar Tech в Сеуле, а также встретилась с несколькими потенциальными клиентами - местными разработчиками САПР и представителями университетов.

2012

Открытие ядра для сторонних разработчиков

Как поясняли TAdviser в «Аскон», для компании предоставление своего ядра сторонним разработчикам означает выход на новый рынок. «Раньше мы работали на рынке «готового» инженерного ПО, а теперь вышли на рынок компонентов, для создания этого ПО (рынок PLM-компонентов)», - пояснили TAdviser представители компании.

По словам гендиректора «Аскон» Максима Богданова , решение открыть доступ к технологии стало логичным развитием собственного геометрического ядра: «на рынке появляются новые игроки, которым нужны компоненты для разработки своих САПР. Стандартные 2D-пакеты ожидает неизбежный переход в 3D, что требует внесения принципиальных изменений в ядро системы или его замену».

На сегодняшний день уровень редактора трехмерной графики определяется не только набором команд для создания и редактирования трехмерных моделей или чертежей.

Важнейшей характеристикой современной САПР-системы, наряду с инструментальными средствами моделирования, является возможность использования типовых элементов и быстрый корректный обмен геометрическими моделями и чертежами между различными CAD-системами.

На мой взгляд, существуют два основных момента, которые влияют на актуальность данной проблемы.

Первый состоит в том, что разработчики ПО не всегда имеют возможность учесть особенности и охватить все существующие направления в машиностроении, строительстве, энергетике, а также удовлетворить запросы всех пользователей. Поэтому в настоящее время архитектуру САПР формируют таким образом, чтобы любой пользователь мог без труда максимально приблизить ее к своим требованиям..

Второй заключается в том, что интернет буквально напичкан предложениями «пиратских» копий программного обеспечения. А это приводит к тому, что пользователь сам выбирает ту проектную программу, которой будет пользоваться. Кроме того, зачастую предприятие не может обойтись одной системой в связи с особенностями производства. В результате, даже на одном предприятии появляется несколько совершенно равноправных систем проектирования, которые должны взаимодействовать.

Поэтому, конечно, было бы удобно и разумно использовать для обмена данными универсальные компоненты с общим форматом. Общий формат поможет обеспечить единство данных между внутренними приложениями.

Формат определяется геометрическим ядром. Ядро — это библиотека основных математических функций CAD-системы, которая определяет и хранит 3D-формы, ожидая команды пользователя. Пакет геометрического моделирования - набор библиотек с программным интерфейсом (API), с помощью которого можно пользоваться функциями геометрического моделирования. Ядра реализуют примерно одинаковый набор функций, используют похожие модели данных и алгоритмы. Однако перенос данных между разноядерными САПР представляет собой достаточно трудоемкую задачу и занимает продолжительное время.

В литературе такие форматы часто называются «промежуточными». Выбор формата имеет большое значение т.к. определяет какие опции доступны при использовании данных.

Итак, рассмотрим основные универсальные форматы.

Parasolid

Parasolid основан на профессиональном расширении STEP – PROSTEP. Это коммерческие форматы (www.parasolid.com, www.spatial.com) – на них базируются большинство современных CAD/CAM/CAE систем. К примеру, их используют NX, Solid Edge, SolidWorks, ANSYS, T-FLEX, и др.

Объектно-ориентированная библиотека программ Parasolid разработана таким образом, чтобы легко быть интегрированной в CAD/CAM/CAE системы различных уровней.

Из википедии: «Общий формат обеспечивает единство данных между внутренними предложениями и коммерческими системами. Концепция обмена данными известна как «Parasolid Pepeline» и означает обмен твердотельными моделями, сохраненными в открытом файловом формате.x_t , другой формат.x_b-двоичный формат, менее зависимый от аппаратных средств и не дающий ошибок при преобразовании…Импорт данных из других CAD-систем поддерживается благодаря технологии Tolerant Modeling (моделирование с заданной точностью)»

Поддерживает огромные сборки в сотни тысяч компонентов.

(ISO/IEC 10303 Standard for the Exchange of Product Model Data) — серия форматов изначально разработанная компанией Dassault (Catia) для хранения информации о сборке и структуре изделия. В соответствии с названием стандарта STEP определяет “нейтральный” формат представления данных об изделии в виде информационной модели. Это очень зрелый формат, стандартизированный достаточно давно. Данные об изделии включают в себя: состав и конфигурацию изделия; геометрические модели разных типов; административные данные; специальные данные. Геометрия отдельной детали описана прикладным> протоколами AP203, AP214. На сегодня STEP ISO(www.steptools.com) признан международным стандартом.

Чаще всего STEP используется для обмена данными между CAD-, CAM-, CAE- и PDM-системами

На официальном сайте разработчиков формата STEP

IGES (International Graphics Exchange Standard)– разрабатываемый Национальным институтом стандартов и технологий США(NIST) . Двумерный/трехмерный векторный формат графики; используется многими CAD-программами. Наиболее распространённый формат для хранения геометрии сложных поверхностей,достаточно громоздок. Многие системы не поддерживают все возможности этого формата, что создает сложности при обмене данными. IGES ISO – признан международным стандартом. Поддерживает традиционные инженерные чертежи и трехмерные модели.

общее наименование для данных, с которыми работает лицензируемое (то есть доступное сторонним разработчикам) ядро системы геометрического моделирования ACIS. Ядро ACIS для своих программ в частности использует корпорация Autodesk (Inventor, Mechanical Desktop). Для выводимых данных применяются форматы SAT и SAB.

ACIS- это объектно-ориентированная C++ геометрическая библиотека, которая состоит из более чем 35 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. Ядро ACIS осуществляет вывод в формат файлов SAT, который любая поддерживающая ACIS программа может читать напрямую.

(HOOPS Stream Format www.openhsf.org)) — новый открытый, базирующийся на XML и компактный формат обмена визуальной 3D–информацией между различными инженерными приложениями. Широко принят разработчиками для визуализации 3D моделей (более 200 современных систем:SolidWorks, Catia, Unigraphics и т.д.).

(Virtual Reality Modelling Language)

язык моделирования виртуальной реальности.

Как графический формат базируется на подмножестве Open Inventor File Format фирмы Silicon Graphics. Позволяет описывать трехмерные интерактивные объекты (миры), с которыми средствами WWW могут взаимодействовать пользователи. Для просмотра VRML — файлов необходимо иметь специальный VRML — браузер, либо дополнительный модуль к стандартному браузеру.

Каждый нейтральный 3D-формат имеет свои достоинства, которые обеспечивают его преимущество в одной или нескольких из рассмотренных областей применения.

Основные характеристиками любого нейтрального 3D-формата – это многофункциональность и возможность использовать 3D-данные не только инженером, но и за пределами конструкторских отделов, и возможность расширения формата для охвата будущих потребностей.

Это верно:) это бред:) в ТФ можно и так и так =) ощутимой разницы в скорости не будет, можно даже потом взять любую копию перекрасить, поменять отверстия, удалить отверстия, что угодно... и массив все-равно останется массивом - можно менять будет количество копий, направление и тп, видео пилить или так поверите? :) Это верно, а какая задача? Перевести как SW сплайны по точкам в сплайн по полюсам что ли, если подумать это также некоторое изменение исходной геометрии - к этому нет замечаний?:) как я понимаю, ТФ только 1 к 1 и переводит, остальное уже можно настроить в шаблоне ТФ до экспорта в DWG - см. рис под спойлером, либо отмасштабировать в виде AC, что в принципе не противоречит основным методам работы с AutoCAD, а так как в виду распространенности АС на ранних стадиях пика популярности внедрения САПР, то возрастному поколению это привычнее даже: А если еще докапаться к возможностям экспорта/импорта разных САПР: 1) то как из 2D-чертежа SW экспортировать только выделенные линии в DWG? (из 3D документов более менее SW приспособлен, только все-равно придется в маленьком окне предпросмотра чистить лишнее вручную). Заранее удалить все что не нужно, а после этого экспортировать-> как-то не современно, не по-молодежному:) 2) И наоборот как выделенные линии в AutoCAD быстро импортировать в SW(например для эскиза, или же просто как набор линий для чертежа)?(для ТФ: выделил набор нужных линий в AC -ctrl+c и далее в TF просто ctrl+v - всё)

О какой детали речь, а то может эту деталь не зеркалить надо, а просто привязать иначе и будет как раз как надо. Зеркальная деталь это таже конфигурация только созданная машиной, можно сделать конфигурацию детали самостоятельно и это в некоторых случаях может оказаться изящнее, так же проще редактироваться в последствии.

Добрый день! В solidcam есть много стратегий для обработки паза, но они излишне усложняют программу. Подскажите есть ли что-то простое для глубокого паза в один проход? В идеале избежать всех отводов по z, как на картинке

Добрый день, требуется помощь в следующей ситуации. Имеется станок MIKROMAT 20V (3+2 оси) со стойкой Sinumerik 840d. На станке, помимо автоматической смены инструмента, так же есть автоматическая смена фрезерных адаптеров: SPV-удлинитель UhFK-адаптер с двумя поворотными осями "B" и "C" Wbfk - с одной поворотной осью "C" DE- основная крышка для заглушки контактов и гидравлических выведенных на шпиндельной бабке для остальных адаптеров. В связи с этим станкопроизводителем был переопределен цикл M6 как L6, для вызова инструмента совместно с адаптером.
L6("DRILL_8","UHFK") ; пример вызова цикла смены инструмента в режиме auto/mda Подпрограмма HPOS предназначена для ориентации UHFK и Wbfk, а именно механического поворота осей с пересчетом фактического положения шпинделя от главного шпинделя. За выполнение этого отвечают подпрограммы HAWEX, WEWEX, HATRALIM упоминающиеся в HPOS. HPOS (180,0); пример кадра позиционирования в режиме auto/mda Примерный порядок действий при HPOS: Происходи ориентация шпинделя Отжим зацепления Хирта Поворот оси Зажим зацепления Хирта Пересчет системы координат На данный момент происходит пункт 2 и начала пункта 3, а именно недоворот позиционирования. При этом канал активен, сбоев нет, но мощность шпинделя падает до 0% и надпись "Подождите, воздействие на подачу". Если найдутся добрые люди, буду рад добавить любую информацию. WEWEX.SPF L6.SPF HPOS.SPF HAWEX.SPF HATRALIM.SPF

В настоящее время существует множество систем геометрического моделирования, различающихся как по функциональности, так и по области применения. Как можно было заметить, все эти системы обладают сходными чертами, все они служат для работы с трех- и двумерными объектами. Однако во всех этих программных разработках есть и свои отличия – все они специализированы в своей определенной области. Таким образом, во всех системах геометрического моделирования есть какая то общая часть, которая служит основой для моделирования. В графических системах геометрического моделирования основой служит так называемое ядро, в котором заложены основные функциональные возможности.

Однако, ядро не самоценно, оно создается для использования в прикладных программах. Доступ к функциям ядра открывает CAD-система (как правило через графический пользовательский интерфейс. Математическое ядро определяет предел функциональных возможностей использующей его САПР. При использовании множеством продуктов одного и того же ядра в пределе все они имеют одинаковые возможности и ограничения, а различаются только интерфейсом. Можно идти двумя путями: использовать все возможности ядра и сделать систему «тяжелой» для использования или сделать удобный пользовательский интерфейс, но пренебречь некоторыми функциями ядра.

Ядро (Geometric modeling kernel) (синонимы: движок моделирования; геометрическая библиотека) – это библиотека основных математических функций CAD системы, которая определяет и сохраняет элементы трехмерной модели в ответ на команды пользователя.

Ядро обрабатывает команды изменения модели, сохраняет результаты и производит их вывод на дисплей.

Если вкратце изложить возможности геометрического ядра, то они заключаются в следующем:

моделирование каркасных, поверхностных и твердотельных объектов;

создание объектов на основе кинематических операций, например, выталкивания профиля вдоль заданного пути;

пересечение поверхностей и кривых;

операции сопряжения и сшивки поверхностей;

операции сопряжения граней твердого тела (vertex and edge blending);

булевы операции над твердотельными объектами;

параметрические 2D-чертежи

Обзор ядер геометрического моделирования

В настоящий момент существуют три типа ядер геометрического моделирования: лицензируемые, частные и доступные в исходном коде.

Лицензируемые ядра

Лицензируемые ядра разрабатываются и поддерживаются одной компанией, которая продает на них лицензии другим создателям САПР. Впервые ядра такого тип появились в 1988 году (первая версия Parasolid), когда компания UGS выпустила в продажу ядро Parasolid, составляющее основу ее системы Unigraphics. Parasolid – дальнейшая разработка ядра ROMULUS, разработанного в 1978 г. В 1990 году появилось ядро ACIS фирмы Spatial Technologies. Преимущества лицензируемых ядер:

Избавляет разработчиков САПР от решения трудоемких задач создания собственного ядра. В результате сокращаются сроки разработки систем, повышается качество.

Ядро опробовано на большом количестве пользователей, что сводит к минимуму возможность ошибки.

Недостатки:

Нельзя «залезть» внутрь ядра и подправить какой-либо базовый алгоритм для его улучшения.

Зависимость от разработчиков

Лицензированные ядра могут обеспечивать прямую совместимость через форматы ядра.

После покупки ядра создатели САПР расширяют его функциональность под свои задачи.

Ядро ACIS создавалось как некая общая математическая модель, поэтому оно слишком универсальное, решает множество задач. Spatial (ACIS) придерживается политики, что разработчики не платят за лиценизирования до момента выпуска ими готового программного продукта на этом ядре. Название ACIS взято из греческой мифологии. Используется – AutoCAD и Mechanical Desktop, Inventor (Autodesk), Cimatron. Форматы – SAT (SAB).

Parasolid – это самое быстрое и разработанное ядро, доступное для лицензирования. Оно изначально создавалось как ядро САПР. Это ядро используется более чем в 350 программных продуктах. Лучшее ядро для твердотельного моделирования. Форматы – X_T.

В Parasolid впервые было применено прямое моделирование, которое позволяет пользователям интуитивно модифицировать непараметризованые модели, как будто бы они имеют параметры. Parasolid – Unigraphics NX, SolidWorks (Dassault Systems), SolidEdge (UGS), T-FLEX (Топ Системы, Москва, сначала была на собственном ядре (ядро Баранова), потом на ACIS), ANSYS. Также используется машиностроительными компаниями Boeing, General Electric, Mitsubishi Motors и др.)

В 2001 году стала продавать лицензии на свое ядро компания PTC – система Pro/Engineer.