Что значит экономичность программного обеспечения сапр

Обновлено: 02.07.2024

Программное обеспечение САПР представляет собой совокупность всех программ и эксплуатационной документации к ним, необходимых для автоматизированного проектирования. Физически в состав ПО входят:

· документы с текстами программ;

· программы, записанные на машинных носителях информации;

ПО конкретной САПР включает в себя программы и документацию для всех типов ЭВМ, используемых в данной САПР.

Составляющие программного обеспечения САПР, а также требования к его разработке и документированию установлены государственными стандартами.

ПО САПР подразделяется на общесистемное и специализированное.

Общесистемное ПО содержит набор программных средств, которые предназначены для повышения эффективности использования вычислительных комплексов САПР и производительности труда персонала, обслуживающего эти комплексы. К функциям общесистемного ПО относятся:

1. управление процессом вычислений;

2. ввод, вывод и частично обработка информации;

3. диалоговая взаимосвязь с пользователем в процессе проектирования;

4. решение общематематических задач;

5. хранение, поиск, сортировка, модификация данных, необходимых при проектировании, защита их целостности и защита от несанкционированного доступа;

6. контроль и диагностика работы вычислительного комплекса.

Три первые и последняя из указанных функций реализуются в современных вычислительных комплексах на базе операционных систем (ОС), т.е. комплекса программ, управляющих ходом выполнения рабочих программ и использованием всех ресурсов вычислительного комплекса (ВК).

Для решения общематематических задач в состав общесистемного ПО включают соответствующие библиотеки стандартных программ. Для хранения и использования различных данных создаются специальные системы управления базами данных (СУБД).

Специализированное ПО включает в себя прикладные программы и пакеты прикладных программ (ППП), основной функцией которых является получение проектных решений.

Конкретный состав общесистемного ПО зависит от состава технических средств вычислительного комплекса САПР и устанавливаемых режимов обработки информации на этом комплексе.

Операционные системы включают в себя программы двух групп (рис):

· обрабатывающие программы, составляющие подсистему подготовки программ пользователя (внешнее программное обеспечение);

· управляющие программы, образующие группу исполнения программ пользователя (внутреннее программное обеспечение).


Структура общесистемного программного обеспечения САПР

К обрабатывающим программам относятся трансляторы с алгоритмических языков, библиотеки стандартных программ и системные обслуживающие программы.

Группа управляющих программ включает в себя программы управления задачами, заданиями и данными.

Программа управления задачами ( супервизор, диспетчер, монитор, резидентная программа) находится в оперативной памяти и выполняет все необходимые диспетчерские функции — переключение с выполнения одной программы на другую, распределения ресурсов времени и оперативной памяти между программами. Супервизор реализует мультипрограммный режим работы ЭВМ или режим разделения времени.

Программы управления заданиями выполняют интерпретацию директив языка управления заданиями: ввод, трансляция, загрузка в память ЭВМ, решение, вывод информации.

Программы управления данными обеспечивают поиск, хранение, загрузку в оперативную память и обработку файлов.

Прикладное программное обеспечение представляют пакеты прикладных программ (ППП) для выполнения различных проектных процедур. Они разрабатываются на основе единого внутреннего представления графической и текстовой информации, единого входного языка, строятся по модульному принципу и ориентированы на использование непрограммистом-проектировщиком.

Различают несколько типов ППП в зависимости от состава пакета. Пакеты прикладных программ простой структуры характеризуются наличием только обрабатывающей части — набора функциональных программ (модулей), каждая из которых предназначена для выполнения только одной проектной процедуры. Объединение нужных модулей осуществляется средствами операционной системы ЭВМ.




Пакеты прикладных программ сложной структуры и программные системы появились в результате развития прикладного программного обеспечения. В первых из них имеется собственная управляющая часть — монитор, во вторых, кроме того, — языковой процессор с проблемно-ориентированным входным языком. Программные системы вместе с соответствующим лингвистическим и информационным обеспечением называют программно-методическими комплексами САПР.

Управляющая часть программного обеспечения имеет иерархическую организацию, и в общем случае в ней можно выделить различные уровни: уровень операционных систем вычислительной сети, операционных систем отдельных ЭВМ, мониторных систем САПР и мониторов отдельных ППП.

Основные функции управляющей части: связь с пользователем в режиме диалога, планирование вычислительного процесса, распределение вычислительных ресурсов, динамическое распределение памяти и другие.

Специализированное ПО САПР создается с учетом организации и возможностей общесистемного программного обеспечения. В целом состав и структура ПО определяются составом и структурой САПР и ее подсистем.

С развитием и совершенствованием вычислительной техники (ВТ) все большее значение приобретает такой компонент общесистемного программного обеспечения, как операционная система. Возможности, предоставляемые современными вычислительными комплексами, в большей степени определяются их операционными системами (ОС), чем техническими устройствами.

Операционные системы организуют одновременное решение различных задач на ВТ, динамическое распределение каналов передачи данных и внешних устройств между задачами, планирование потоков задач и последовательности их решения с учетом установленных приоритетов, динамическое распределение памяти вычислительного комплекса, обеспечивают работу в различных режимах (с фиксированным и переменным числом задач в интерактивном режиме).

Операционные системы постоянно совершенствуются, развиваются, создаются новые ОС для новых поколений или семейств ВТ.

Системное программное обеспечение включает программы, осуществляющие управление, контроль и планирование вычислительного процесса, распределение ресурсов, ввод/вывод данных и другие операции в подсистемах САПР. Его подразделяют на две части. Первая часть — общесистемное ПО, которое представлено операционными системами. Они используются в САПР. Другая часть — базовое программное обеспечение, включающее программы обслуживания подсистем САПР (мониторные системы, СУБД, графические и текстовые редакторы).

К программному обеспечению предъявляются следующие требования:

· экономичность (эффективность по быстродействию и затратам памяти);

· удобство использования, применение простых проблемно-ориентированных языков;

· наличие средств диагностики ошибок пользователя;

· надежность и правильность получения результатов проектирования;

· универсальность по отношению к тем или иным ограничениям решаемых задач;

· открытость (адаптируемость) относительно внесения изменений в процессе эксплуатации программ;

· сопровождаемость, характеризующая работоспособность программ при внесении изменений в них;

· мобильность при перестройке программ с ЭВМ одного типа на ЭВМ другого типа.

Программное обеспечение целесообразно разрабатывать на основе принципов модульности и иерархичности. Операционная система является основным компонентом системного программного обеспечения САПР.

Принципы модульности и иерархичности позволяют организовать коллективную параллельную разработку различных частей программного обеспечения, создавать открытые программные системы, облегчают их комплексную отладку и информационное согласование.

Выделяют системный уровень разработки прикладного программного обеспечения, уровень прикладных программ и уровень подпрограмм (модулей).

Связи между отдельными программными модулями могут быть реализованы по управлению, информации, размещению и воздействию.

Связи модулей по управлению могут быть двух типов: последовательные связи между модулями без возврата в предыдущий модуль и иерархические связи с подчиненностью модулей различных уровней.

Связи модулей по информации проявляются в передаче числовых массивов в несколько модулей пакета. Этот аспект взаимодействия модулей затрагивает проблемы построения информационного обеспечения САПР.

Связи модулей по размещению указывают группы модулей, одновременно размещаемых в оперативной памяти на различных этапах проектирования.

Связи модулей по воздействию отражают такие воздействия одних программ на другие, которые приводят к изменению самих программ, например, воздействие языковых процессов на рабочие программы. Внутри рабочих программ связи модулей по воздействию стараются исключить.


CAD-системами (Computer-aided design) называется программное обеспечение, предназначенное для автоматизированного проектирования. Программный пакет, который призван создавать конструкторскую и технологическую документацию,3D модели и чертежи. Представляет собой организационно-техническую систему, состоящую из персонала и комплекса технических, программных и других средств автоматизации его деятельности. Также для обозначения подобных систем широко используется аббревиатура САПР.

Содержание


Производители проектных систем

Представленная в данном материале таблица представляет собой упорядоченный список производителей готовых программных решений в области систем проектирования, разработки и промышленного дизайна.

Особенности

Типы САПР

  • Математическое обеспечение САПР (МО) — этот вид подразумевает объединение математических методов, моделей и алгоритмов с целью выполнения проектирования)
  • Лингвистическое обеспечение САПР (ЛО) — это обеспечение представляет собой выражение языками общения между проектировщиками и ЭВМ, языками обмена данными и языками программирования между техническими средствами САПР;
  • Техническое обеспечение САПР (ТО) — сюда относятся периферийные устройства, ЭВМ, линии связи, обработка и вывод данных и т. д.;
  • Информационное обеспечение САПР (ИО) — состоит из баз данных (БД), систем управления базами данных (СУБД) и других данных, которые используются при проектировании;
  • Программное обеспечение САПР (ПО) — это, прежде всего компьютерные программы САПР;
  • Методическое обеспечение (МетО) — включает в себя различного рода методики проектирования;
  • Организационное обеспечение (ОО) — представляется штатными расписаниями, должностными инструкциями и другими документами, которые определяют работу проектного предприятия.

Структура САПР

Будучи одной из сложных систем, САПР состоит из двух подсистем: проектирующей и обслуживающей. Проектные процедуры выполняют проектирующие подсистемы . Подсистемы геометрического трехмерного моделирования механических объектов являются ярким примером проектирующих подсистем. С помощью обслуживающих подсистем осуществляется функционирование проектирующих подсистем, их единство, как правило, называют системной средой или оболочкой САПР. Характерными обслуживающими подсистемами считаются подсистемы управления процессом проектирования (DesPM — Design Process Management), управления проектными данными (PDM — Product Data Management). Диалоговая подсистема (ДП); СУБД; инструментальная подсистема; монитор — обеспечивающий взаимодействие всех подсистем и управление их выполнением — это обслуживающие подсистемы ПО. Диалоговая подсистема ПО дает возможность интерактивного взаимодействия пользователя САПР с управляющей и проектирующими подсистемами ПО, а также подготовку и корректирование первоначальных данных, ознакомление с результатами проектирующих подсистем, функционирующих в пакетном режиме.

Структура ПО САПР определяется следующими факторами:

  • аспектами и уровнем создаваемых с помощью ПО описаний, проектируемых объектов и предметной областью;
  • степенью автоматизации конкретных проектных операций и процедур;
  • ресурсами, предоставленными для разработки ПО;
  • архитектурой и составом технических средств, режимом функционирования.

Классификация САПР

САПР классифицируют по следующим принципам: целевому назначению, по приложению, масштабам и характеру базовой подсистемы. По целевому назначению выделяют САПР или подсистемы САПР, которые предоставляют различные аспекты проектирования. Таким образом, CAE/CAD/CAM системы появляются в составе MCAD:

  • САПР-Ф или CAE (Computer Aided Engineering) системы. Здесь имеются в виду САПР функционального проектирования
  • САПР-К — конструкторские САПР общего машиностроения, чаще всего их называют просто CAD-системами;
  • САПР-Т — технологические САПР общего машиностроения — АСТПП (автоматизированные системы технологической подготовки производства) или системы CAМ (Computer Aided Manufacturing).

По приложениям самыми важными и широко используемыми считаются такие группы САПР как:

  • Машиностроительные САПР или MCAD (Mechanical CAD) системы — это САПР для применения в отраслях общего машиностроения.
  • ECAD (Electronic CAD) или EDA (Electronic Design Automation) системы — САПР для радиоэлектроники.
  • САПР в области архитектуры и строительства.

Помимо этого, существует большое количество более специализированных САПР, или выделяемых в определенных группах, или являющихся самостоятельной ветвью в классификации. Это такие системы как: БИС-САПР (больших интегральных схем); САПР летательных аппаратов и САПР электрических машин. По масштабу определяют самостоятельные программно-методические комплексы (ПМК) САПР:

  • Комплекс анализа прочности механических изделий в соответствии с методом конечных элементов (МКЭ)
  • Комплекс анализа электронных схем;
  • Системы ПМК;
  • Системы с уникальными архитектурами программного (software) и технического (hardware) обеспечений.

Классификация по характеру базовой подсистемы

  • САПР, которые направлены на приложения, где главной процедурой проектирования является конструирование, то есть определение пространственных форм и взаимного расположения объектов. Это САПР на базе машинной графики и математического моделирования. К данной группе систем относится большая часть графических ядер САПР в сфере машиностроения.
  • САПР, ориентированные на приложения, в которых при достаточно простых математических расчетах перерабатывается большое количество данных. Это САПР на базе СУБД. Данные САПР главным образом встречаются в технико-экономических приложениях, например, В процессе проектирования бизнес-планов, объектов, подобных щитам управления в системах автоматики.
  • Комплексные (интегрированные) САПР, которые включают в себя совокупность предыдущих видов подсистем. Типичными примерами комплексных САПР могут быть CAE/CAD/CAM-системы в машиностроении или САПР БИС. Таким образом, СУБД и подсистемы проектирования компонентов, принципиальных, логических и функциональных схем, топологии кристаллов, тестов для проверки годности изделий является составной частью САПР БИС. Для того, чтобы управлять такими сложными системами используют специализированные системные среды.
  • САПР на базе определенного прикладного пакета. По сути это свободно используемые программно-методические комплексы, такие как, комплекс имитационного моделирования производственных процессов, комплекс синтеза и анализа систем автоматического управления, комплекс расчета прочности по методу конечных элементов и т. п. Как правило, данные САПР относятся к системам CAE. Например, программы логического проектирования на базе языка VHDL, математические пакеты типа MathCAD.

Развитие САПР

Одна из ключевых тем развития САПР - "облачные" вычисления: удаленная работа с данными, размещенными на удаленных серверах, с различных устройств, имеющих выход в интернет. На сегодняшний день облака очень существенно продвинулись в сегменте легких приложений и сервисов — преимущественно в потребительском секторе. Возможны два варианта интеграции. В первом случае в облако переносится вся инфраструктура инженерных служб, и соответственно необходимость в инженерном ПО, установленном на рабочем месте, исчезает вовсе. Во втором случае у конструктора по-прежнему остается графическая рабочая станция с установленной САПР, но при этом он получает из нее доступ к различным облачным сервисам, благодаря которым можно решать задачи, требующие весьма существенных ресурсов (например, проводить прочностной анализ). Осуществлять облачное взаимодействие возможно двумя способами: публично, когда доступ к серверу, расположенному у провайдера, открыт через интернет, и в частном порядке, когда сервер находится на предприятии и обращения к нему происходят по закрытой локальной сети. В России развитие облаков в области САПР сдерживается необходимостью соблюдать в очень многих проектах излишнюю секретность. Поэтому скорее всего именно частные облака станут в ближайшее время основным драйвером рынка. Облака — это не только новые технологии, но еще и возможность экспериментировать с новыми бизнес-моделями. [1]

Следующая важная тенденция — альтернативные ОС. Еще лет пять назад, когда заводились разговоры об альтернативе Microsoft Windows, речь, как правило, шла о Linux. Данная тема актуальна и сегодня: отечественная национальная программная платформа, по всей видимости, будет сделана на базе ядра Linux; к этой ОС растет интерес в области образования и в госструктурах (есть примеры успешного перехода). Однако теперь уже можно говорить о существенном потенциале операционной системы Google Chrome OS. И здесь упомянутый тренд смыкается с облачным трендом — ОС Google, как известно, не подразумевает установку приложений на локальном компьютере.

Немаловажную роль в продвижении этой ОС играет тенденция к уменьшению рыночной доли ПК. Очевидно, что если в облака перенести большинство громоздких и сложных вычислений, снижаются требования к аппаратному обеспечению и появляется возможность работать на любых устройствах. Например, на планшетах. В итоге разработчикам САПР-решений придется либо разрабатывать платформонезависимые решения (облачный вариант), либо делать их мультиплатформенными.

Следующая тема — `железо`. Здесь все опять же определяется неудовлетворенностью рынка решением монополиста — классической архитектурой Intel (темпами ее развития). В этой связи явно отмечается тренд на развитие архитектуры ARM. Ее сейчас поддерживает несколько производителей, среди которых одним из самых активных является компания Nvidia (Нвидиа). Пока данная архитектура активно применяется только в мобильных устройствах, но в ближайшее время, судя по всему, она перейдет и на стационарные ПК. Косвенно об этом свидетельствует тот факт, что будущая ОС Microsoft Windows 8 сможет работать и на ARM-архитектуре тоже (впервые не только на Intel).

Вторая тенденция — перенос существенной части вычислений с центрального процессора на графическое ядро. Данная тема относится скорее к области параллельных вычислений.

Еще один тренд - это рост рынка мобильных устройств. Наибольшее ускорение он получил в прошлом году с появлением iPad. Вначале, правда, казалось, что это устройство сугубо потребительское и в корпоративном секторе оно не будет применимо. Однако выяснилось, что оно вполне подходит для решения многих задач.

В секторе САПР сегодня многие сотрудники являются мобильными — работают на выезде, на удаленных строительных объектах, перемещаются по стране, трудятся дома. (Все это требует удобного мобильного устройства.)

Так или иначе за рубежом о том, что планшет скоро будет у каждого сотрудника инженерной службы, сегодня говорят как о свершившемся факте. Уже появились привлекательные для разработчиков мобильные платформы IOS Apple и Android Google, а также существенное количество САПР-приложений под них.

Сейчас весьма сложно сказать, уйдут ли через десять лет из нашего арсенала клавиатура и мышь. Но факт в том, что интерфейсы, ориентированные на работу с мультитач-экранами (пальцеориентированные), явно набирают популярность. В мобильных устройствах они уже практически стали стандартом. На сегодняшний день вполне понятно, что этот интерфейс более чем подходит для потребления информации. Так же ли он хорош для ее создания, для работы с САПР, сказать пока сложно. Для массового перехода к подобным интерфейсам до сих пор не хватает технологической базы. Сейчас на рынке просто не существует достаточно больших мультитач-панелей с необходимым для САПР разрешением.

Рынок САПР весьма консервативен. Даже замена одной такой системы на другую в рамках работы над одним проектом — задача довольно сложная. Что уж говорить о серьезной смене парадигмы, интерфейсов, поколений САПР. Поэтому данный рынок явно не входит в число лидеров технологической гонки — развитие есть, но очевидно не такое быстрое, как хотелось бы. Впрочем, в ближайшее десятилетие на предприятия придут инженеры, выросшие уже в эпоху интернета, новых технологий и мобильных устройств, и так или иначе они станут активно привносить на рынок элементы своей культуры.

САПР в строительстве

Цифровизация бизнеса затронула все его отрасли. В последнее десятилетие бум переживают решения для проектирования, инжиниринга и конструирования промышленных объектов. От советских кульманов проектировщики пришли к 3D-моделированию. Что цифровизация означает для этого сегмента, как помочь команде работать в едином пространстве и почему пока не удается окончательно избавиться от бумажных носителей, помогал разбираться генеральный директор компании AVEVA Алексей Лебедев.


Безусловно, САПР систем куда больше, но нам не хватило бы ни времени, ни сил на то, чтобы все их вам представить. Встречайте избранных.

Кратко о каждом. Плюсы и минусы:

Autodesk AutoCAD – один из самых распространенный CAD систем, помимо просто версии под названием Autodesk AutoCAD есть рад специализированных, таких как: AutoCAD для Mac, AutoCAD Architecture, AutoCAD Civil 3D, AutoCAD Electrical, AutoCAD LT, AutoCAD Map 3D, AutoCAD Mechanical, AutoCAD MEP, AutoCAD Plant 3D, AutoCAD P&ID, AutoCAD Raster Design, AutoCAD Revit Architecture Suite, AutoCAD Revit MEP Suite, AutoCAD Revit Structure Suite, AutoCAD Structural Detailing, AutoCAD Utility Design. Старые версии не сильно требовательны к железу, но начиная с 2010 версии работать на компьютере года 2006-го будет несколько затруднительно. Так же замечено, что AutoCAD 2010-2012 заведомо медленнее работает на интегрированных чипах Intel, в чем мы впоследствии убедимся, причем как в 3D, так и в 2D. Спасает эту ситуацию даже самый слабый GPU, который минимально соответствует требованиям AutoCAD, к примеру на чипе NVidia 200 Series.

DSS SolidWorks – очень неплохая система, имеет достаточной понятный интерфейс, ничего из ряда вот выходящего я в ней не нахожу, но не могу отметить способность данной программы распознавать дерево построения сторонних CAD систем, а так же расстроить любителей халявы, пиратская версия встает кривовато. Делайте выводы.

АСКОН КОМПАС 3D – САПР, популярный, наверное, только в России. Основным полюсом у него будет – изначально русский интерфейс (хотя предыдущие системы этим не страдают), и очень обширная библиотека стандарта ГОСТ. Если в случаи с AutoCAD, при не удовлетворительной производительности на старом компьютере есть возможность поставить более старую версию, то в случаи с КОМПАСом — это будет не целесообразно, т.к. системные требования, начиная с 5-ой версии не сильно менялись. Также преимуществом является возможность сохранять работы в старой версии, т.к. большинство систем, благодаря своеобразной политике компании, такой функции лишены.

Подопытные кролики Тестируемые машины:














Проводимый тест:

В общем и целом ничего сложного.
Все настройки программ касательно графики будут стоять на качество отрисовки, но с минимум визуализации (в последствии некоторые проблемы мы постараемся решить и покажем как).
Задачу мы поставим нашим подопытным достаточно простую, с точки зрения реализации – массив из пружинок.








Постепенно увеличивая массив, можно будет увидеть, как живет программа при разной нагрузке. Отметим, что пружина, сама по себе один из самых сложный примитивов, если ее можно таковым назвать, следовательно, результаты будут даны с запасом.

  • NVidia (серия Quadro и Quadro FX)
  • ATI(AMD) (серия FirePro)
  • Intel (интегрированная графика в процессорах семейства Xeon E3, E7)

И так, поехали:


Xeon
Показал вполне достойные результаты, последний тест выполнил с упрощением, смог задействовать два потока в нагрузке процессора, а вот нагрузка видеокарты была реализована только примерно на 50 процентов. В тонированно-каскадном тесте показал результат лучше, чем остальные системы.
Для выполнения теста понадобилось 747 Mb RAM
Использовано 2 потока
Нагрузка на GPU 50%

i7 Intel HD
На удивление результаты первых 4-х тестов аналогичны, как и на “FX580”, однако тест 50 на 50 был проведен с упрощением, равно как и последний.
Для выполнения теста понадобилось 624 Mb RAM
Использовано 2 потока

DualCore
Последние 2 теста – провалены. Система зависла и построить массив не смогла. Мною было честно дано на построение 30 минут, но увы, результата я так и не дождался. Результаты остальных тестов значительно ниже. И вообще вывод – компьютер не пригоден для работы в CAD системах, т.ч. ссылаться на этот тест в сравнениях не будем.
Для выполнения теста понадобилось 358 Mb RAM
Использован 1 поток

ATI
Провалены последние 2 теста, система не смогла построить массив. Результат остальных – ниже, и удовлетворительной работы на больших сборках ждать от него не приходится. Нагрузка на карту была 100 % на протяжении всего теста.
Для выполнения теста понадобилось 301 Mb RAM
Использован 1 поток
Нагрузка на GPU 100%

i5
Практически идентичные результаты с третьей машиной (i7 Intel HD)
Для выполнения теста понадобилось 598 Mb RAM
Использован 1 поток


Xeon
Производительность на уровне с Inventor-ом, при этом нагрузка на систему была все 25%, как для видеокарты, так и для процессора (один поток).
Для выполнения теста понадобилось 412 Mb RAM
Использован 1 поток
Нагрузка на GPU 25%

FX580
Для выполнения теста понадобилось 434 Mb RAM
Использован 1 поток
Нагрузка на GPU


Программное обеспечение автоматизированного проектирования (САПР) используется инженерами и архитекторами для создания, изменения, анализа и оптимизации конструкции. Это помогает им улучшить качество дизайна, повысить производительность и улучшить взаимодействие с помощью документации.

Также называемый инструментом CADD (автоматизированное проектирование и черчение), он в основном используется для проектирования кривых, фигур и твердых тел в 2D и 3D пространстве. Фактически, он стал важным инструментом для протезирования, аэрокосмической, автомобильной и судостроительной промышленности.

Из-за своего огромного экономического значения САПР стала значительной движущей силой исследований в области компьютерной графики (как программной, так и аппаратной), дискретной дифференциальной геометрии и вычислительной геометрии.

Эти инструменты обычно стоят больших денег. И если вы новичок, который только начал погружаться в программное обеспечение САПР, это определенно будет проблемой. К счастью, на рынке существует множество бесплатных инструментов, которые позволяют с легкостью создавать, проверять и управлять сложными проектами.

Мы перечислили лучшие бесплатные программы САПР, которые уже доказали свою полезность. Вы можете выбрать любую из них в зависимости от характера бизнеса или конкретных потребностей вашего проекта.

12. LibreCAD


Платформа: Windows | Mac | Linux
Плюсы: Имеет впечатляющий набор инструментов и хорошо настраиваемый внешний вид.

LibreCAD - это CAD-приложение с открытым исходным кодом для 2D-проектирования. В нем есть продвинутая система привязки, блоки, штриховки, слои, шаблоны и различные категории инструментов, такие как линия, сплайн, полилиния, текст, размеры и многое другое.

Это позволяет пользователям создавать сложные модели, редактировать предыдущие модели и добавлять несколько слоев в течение нескольких минут. Интерфейс доступен на 30 различных языках.

И что самое приятное, пользователи могут свободно загружать, развертывать или распространять инструмент, не беспокоясь о нарушении авторских прав.

11. QCAD


Платформа: Windows | Mac | Linux
Плюсы: Создает яркие, высоко детализированные технические чертежи.

QCAD - это САПР-приложение с открытым исходным кодом для проектирования объектов в 2D. Вы можете создавать технические чертежи, такие как планы интерьеров, механические компоненты, схемы и диаграммы.

Программное обеспечение разработано с учетом расширяемости, модульности и переносимости. Интуитивно понятный интерфейс позволяет легко создавать и изменять линии, дуги, окружности, эллипсы, тексты, размеры, сплайны, полилинии, штриховки, заливки и растровые изображения.

Хотя вы можете одновременно открывать несколько вкладок с разными проектами, программное обеспечение иногда зависает при больших нагрузках.

10. Bentley View


Платформа: Windows
Плюсы: просматривайте и анализируйте более 50 форматов файлов, включая изображения САПР и растровые изображения.

Bentley View можно использовать в качестве программы просмотра САПР или чтения AutoCAD. Она позволяет искать объекты, точно измерять расстояния и площади, а также печатать чертежи с точным масштабированием.

Считаясь самым мощным в отрасли средством просмотра, Bentley View может открывать чертежи в форматах DXF и DWG с той же точностью, что и авторское программное обеспечение.

Она поддерживает более 50 форматов файлов и предлагает расширенные функции просмотра. Например, вы можете перемещаться, динамически исследовать и анализировать модели, изменяя их атрибуты отображения, такие как высота, наклон и угол наклона.

9. Tinkercad


Платформа: Веб-интерфейс
Плюсы: увлекательный способ 3D-проектирования; чрезвычайно проста в использовании.

Tinkercad - это простой инструмент 3D проектирования, специально разработанный для детей. С его помощью можно создавать домашний декор, игрушки, украшения, прототипы и многое другое.

Она работает как онлайн-приложение: как только вы зарегистрируетесь и войдете в систему, перед вами откроется интуитивно понятный интерфейс для создания удивительных деталей и экспорта их для 3D-печати. Существует множество моделей и примеров (которыми делятся другие пользователи), доступных для загрузки.

Tinkercard также позволяет проектировать конструкции с использованием трюков Lego и экспортировать 3D-модели в Minecraft Java Edition.

8. nanoCAD


Платформа: Windows
Плюсы: Может создавать профессиональные проекты и чертежи в различных форматах.

nanoCAD - это легкое приложение с простым интерфейсом, мощными инструментами черчения и проектирования, совместимостью с родным DWG и открытым API.

Программное обеспечение создано для создания конструкторской и проектной документации для всех отраслей промышленности. Вы можете создавать множество технических чертежей для различных целей, от инженерных схем до векторного искусства.

В программе также предусмотрены команды редактирования объектов, позволяющие изменять чертежи с минимальным количеством щелчков мыши. Расширенные возможности определения размеров, многократно используемые блоки и ссылки на внешние чертежи, безусловно, ускорят процесс создания чертежей.

7. OpenSCAD


Платформа: Windows | Mac | Linux | Unix-like
Плюсы: Экструзия 2D-примитивов в 3D-пространство; галерея ранее созданных объектов.

OpenSCAD - это модульная программа, основанная только на сценариях, которая позволяет создавать 3D CAD объекты. Она считывает файл сценария (содержащий описание объекта) и визуализирует 3D-модель из этого файла.

Это дает разработчикам полный контроль над процессом моделирования и позволяет им легко изменять любой этап процесса или создавать конструкции, определяемые настраиваемыми параметрами. Программа в основном используется для создания 3D-печатных деталей, которые экспортируются в формате STL.

Хотя OpenScad - мощный инструмент, уровень его сложности требует определенных навыков программирования. Программа была рекомендована как САПР-программа начального уровня для разработки научных инструментов с открытым исходным кодом для исследований и образования.

6. BRL-CAD


Платформа: Windows | Mac | Linux | Солярис | BSD
Плюсы: используется конструктивная твердотельная геометрия (CSG) вместо представления границ.

BRL-CAD оснащена интерактивным редактором геометрии, инструментами обработки изображений и сигналов. Она имеет компьютерную сетевую поддержку распределенного буфера кадров и поддержку трассировки лучей для геометрического анализа и визуализации графики.

Хотя программа может использоваться для широкого спектра графических и инженерных приложений, она показывает исключительные результаты в баллистическом и электромагнитном анализе. А поскольку в ней используется CSG, она может исследовать такие физические характеристики, как баллистическое проникновение и радиационный, тепловой и другие виды переноса.

Кроме того, обширная документация и кодирование обеспечивают глубокое и увлекательное знакомство с программой.

5. ZBrush


Платформа: Windows | Mac
Плюсы: ориентирован на "органические" модели и моделирование персонажей.

ZBrush делает 3D-скульптурирование и проектирование очень простым и удобным. Хотя программа в основном ориентирована на концепцию лепки из глины, вы можете использовать ее для проектирования сложных структур и существ, таких как дракон или Годзилла.

Либо начните с нуля, либо импортируйте файлы OBJ. Элементы управления похожи на большинство стандартных 3D-инструментов, поэтому не придется долго учиться. Вы найдете десятки скульптурных кистей, опций управления и сочетаний клавиш, а также удобные подсказки в нижней части экрана.

Это не просто инструмент для лепки, с его помощью можно рисовать прямо на сетке и генерировать текстуру. Многие профессионалы используют его как средство быстрой разработки без больших затрат ресурсов дорогостоящего 3D-программного обеспечения.

4. SketchUp


Платформа: на основе браузера (с хранилищем 10 ГБ)
Плюсы: Имеет несколько инструментов для создания презентаций, которые помогают создавать сложные модели.

SketchUp - это программа 3D-моделирования для широкого спектра приложений для рисования, включая машиностроение и гражданское строительство, ландшафтную архитектуру, дизайн интерьера, а также дизайн фильмов и видеоигр.

Бесплатная версия SketchUp поставляется с большим количеством полезных инструментов, поэтому новичкам сложнее решить, стоит ли сразу переходить на Pro.

Чертежи можно сохранять локально и в облаке (как файл SKP), а также экспортировать в файл STL для 3D-печати. В целом, это очень мощный инструмент с потрясающим интерфейсом и возможностями навигации, и как только вы освоите его, вы сможете создавать невероятно сложные модели с минимальными затратами.

3. BricsCAD Shape


Платформа: Windows | Mac | Linux
Плюсы: Минимальный интерфейс; высокая точность твердотельных моделей.

BricsCAD Shape - это бесплатный инструмент концептуального моделирования от компании Bricsys. Он специально разработан для начинающих пользователей САПР, чтобы помочь им сразу же начать моделировать в 3D.

Его упрощенный пользовательский интерфейс показывает только основные инструменты, чтобы вы не были перегружены и не отвлекались. Имеется библиотека текстур, материалов и предварительно созданных 3D-компонентов, таких, как мебель и объекты. Вы можете перетаскивать, соединять, толкать/вытягивать и выдавливать их так, как вам нужно.

В отличие от других инструментов САПР, твердотельные модели Shape обладают высокой точностью. Каждый элемент, который вы создаете в этом программном обеспечении, можно глубоко настроить в любое время и на лету.

2. FreeCAD


Платформа: Windows | Mac | Linux
Плюсы: Полнофункциональное программное обеспечение с пожизненными действующими лицензиями; поддержка преданной группы квалифицированных разработчиков.

FreeCAD - это модульный инструмент с открытым исходным кодом и поддержкой метода конечных элементов (МКЭ). В нем используется геометрическое ядро на основе OpenCasCade, которое позволяет выполнять различные операции над сложными трехмерными структурами.

Имеется множество компонентов для извлечения деталей конструкции из 3D-моделей и создания высококачественных чертежей, готовых к производству. Он оснащен всеми необходимыми функциями. Вы получаете информационное моделирование зданий (BIM), вычислительную гидродинамику, рабочие столы Geodata, рабочий стол Path, а также модуль симуляции роботов для анализа их движений.

Хотя программное обеспечение создано специально для проектирования механических изделий, его можно использовать и в других отраслях, таких как архитектура, строительство и электротехника. Будь вы программист, опытный дизайнер, любитель или студент, вы будете чувствовать себя в FreeCAD как дома.

1. AutoCAD


Платформа: Windows | Mac | iOS | Android
Плюсы: Это отраслевой стандарт; повышайте продуктивность и совместную работу в режиме реального времени.

AutoCAD - это приложение для черчения, разработанное и продаваемое компанией Autodesk, лидером в области программного обеспечения для трехмерного проектирования и дизайна. Это очень мощный инструмент, который широко используется архитекторами, графическими дизайнерами, инженерами, руководителями проектов, градостроителями и другими специалистами.

С AutoCAD ваши возможности в области проектирования, моделирования и проектирования не ограничены. Для ускорения рабочего процесса и повышения производительности он предлагает специализированные функции и библиотеки для механического проектирования и 3D-маппинга.

Для студентов и преподавателей полнофункциональная версия AutoCAD доступна бесплатно. Однако у этой версии есть один недостаток: на каждом созданном вами чертеже вы увидите водяной знак, который означает, что файл был создан с помощью непрофессиональной версии.

Часто задаваемые вопросы

Что такое САПР и в чем ее преимущества?

САПР расшифровывается как Computer-Aided Design (автоматизированное проектирование). Этот термин означает использование машин (таких как настольные компьютеры, ноутбуки, планшеты и смартфоны) для создания, анализа, изменения и оптимизации дизайна.

Программное обеспечение облегчает эту задачу: оно позволяет спроектировать сложную модель в воображаемом пространстве, позволяя визуализировать такие атрибуты, как расстояние, ширина, толщина, высота, материал и цвет, прежде чем модель будет использована в реальном мире.

Существует несколько преимуществ программного обеспечения САПР. Например, оно позволяет вам

  • Создавайте и визуализируйте трехмерные объекты и вносите изменения с меньшими усилиями
  • Добавьте столько деталей, сколько захотите, и доведите объект до определенного уровня.
  • Выполните моделирование, чтобы проверить наличие дефектов и изъянов в конструкции.
  • Улучшение коммуникации с помощью документации
  • Используйте технологии изготовления и сторонние инструменты, чтобы преобразовать ваш цифровой дизайн в физический объект.

Каким было первое программное обеспечение САПР?

В 1963 году компьютерный ученый Айвен Сазерленд разработал программу Sketchpad в рамках своей докторской диссертации. Он позволял пользователям рисовать простые формы на экране компьютера, сохранять их и вызывать позже.

Sketchpad стал пионером в области взаимодействия человека и компьютера и считается важной вехой в развитии компьютерной графики. За это революционное изобретение Сазерленд получил премию Тьюринга (1988) и Киотскую премию (2012).

Сколько существует типов программного обеспечения САПР?

За последние 5 десятилетий программное обеспечение САПР сильно усовершенствовалось. Каждый год мы видим новые функции, которые еще больше повышают точность проектирования и рабочего процесса. На сегодняшний день все существующие инструменты САПР можно разделить на четыре группы:

  1. 2D САПР
  2. 3D САПР
  3. 3D каркасное моделирование и моделирование поверхностей
  4. Твердое моделирование

Каковы основные области применения САПР?

САПР, наряду с другим программным обеспечением, широко используется в графическом дизайне, проектировании изделий, архитектуре и машиностроении.

Некоторые из наиболее распространенных целей включают спецэффекты в кино, дизайн одежды, протезирование, дизайн интерьера и планирование помещений, судостроение, автомобильную и аэрокосмическую промышленность и многое другое.

Сколько зарабатывают дизайнеры САПР?

В США средняя базовая зарплата дизайнера САПР составляет 55 000 долларов в год. Это 26,44 доллара в час. Те, кто находится в нижних 10%, например, на начальном уровне, зарабатывают около $45 000 в год. В то же время верхние 10% получают в среднем $81 000 в год.

Читайте также: