CAD的現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢

1、河南農業(yè)職業(yè)學院畢業(yè)論文論文題目：系別班級CAD的現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢電子信息工程系高微07-4學號070201040110學生姓名馬青松指導教師袁社鋒王紅娟張淑敏2010年6月CAD的現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢摘要隨著正版化的日益來臨，很多公司都在致力于CAD行業(yè)軟件的研發(fā)，國內公司在這方面幾乎是群雄并起。但都擺脫不了國外軟件的模式和核心。CAD應用軟件是各工程類專業(yè)應用軟件的重頭戲。我國于 1992年開始啟動CAD應用工 程, “九五”期間更是被列為國家科委攻關重中之重的項目。關鍵詞：CAD;應用；現(xiàn)狀；發(fā)展史；新動態(tài)The future development of CADAbstractWith

2、 the increasingly threatfire, many companies are engaged in CAD software industry, domestic companies in this aspect is almost a. But all of the foreign software pattern and the core. The application of CAD software is software engineering application. China started in 1992, CAD application engineer

3、ing, the ninth five-year plan period was listed by the state science and technology commission is the most important key projectskey words：CAD, Application, current ； A new dynamic目錄引言 , , , , , , , , , , , , , , , , , 1一、CAD軟件的簡介2（一）國內自主版權的優(yōu)秀CAD軟件CAXA電子圖版97,2（二）會思維的軟件萬圖 Vellum 3.0 ,3二、國內CAD勺現(xiàn)狀與未來發(fā)展

4、趨勢,6（一）國內 CAD 的現(xiàn)狀,6（二）CAM未來發(fā)展趨勢,7結束語 ,9k 口 X | V "口 j j J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J JV參考文獻 ,107 丿 I i-J/ V jjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjjCAD的現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢引言隨著CA基礎理論和應用技術的不斷發(fā)展，對CADS統(tǒng)的功能要求也越來越 高。設計人員不再僅僅滿足于借助 CADS統(tǒng)來達到“甩圖版”的目的。而是希望 它能從本質上減輕大量簡單煩瑣的工作量，使他們能集中精力于那些富有創(chuàng)造性 的高層次思維活動中。由于三維C

5、ADS統(tǒng)具有可視化好、形象直觀、設計效率高、 以及能為CIMS工程中各應用環(huán)節(jié)提供完整的設計、工藝、制造信息等優(yōu)勢，使 其取代傳統(tǒng)的純二維CADS統(tǒng)已成為歷史發(fā)展的必然。但是，由于經濟實力、技 術水平和習慣定勢等的影響，二維圖紙不僅不會在短期內全部消亡， 反而還會作 為工程語言的載體長期存在并不斷發(fā)展。據統(tǒng)計，從目前我國機械行業(yè)的CAM用狀態(tài)來看，基本呈現(xiàn)三角形結構。占據 三角形底部的是已被廣泛應用的基于 PC平臺的二維CADS統(tǒng)，如：AutoDesk公 司的AutoCAD系列，國內華正的CAXA電子圖版、高華的GHCAJD凱思的PICAD 等均擁有大量用戶群。高居三角形頂端的是少量基于UNI

6、X工作站的純三維CAD系統(tǒng)，如：Euclid, Catia, Pro/E,SDRC/I-DEAS等高端產品。主要被一些大中型企業(yè)所采用，但因其價格、系統(tǒng)開放性、軟件本地化特性和用戶素質要求等眾 所周知的限制，多數(shù)企業(yè)并未使其發(fā)揮應有的作用。 從企業(yè)應用的實際需求和市 場分析來看，今后CA勺用戶類型分布將發(fā)展為：從事純二維繪圖和設計的約占25%以適應上下游廠商對二維圖形數(shù)據的需 要。從事純三維設計的將小于25%,集中用于大型裝配設計和復雜工程分析。既從事二維繪圖又從事三維設計的將大于50%廣泛用于零部件及其一般裝配設計和分析。11CAD軟件的簡介CAD應用軟件是各工程類專業(yè)應用軟件的重頭戲。我國

7、于1992年開始啟動CAD應用工程，“九五”期間更是被列為國家科委攻關重中之重的項目。幾年來 ,CAD 在各行各業(yè)中的應用日益廣泛,國內自主版權的CAD產品也初具雛形。為檢閱這 些成果,1997年7月610日，全國首屆CAD應用工程博覽會在北京展覽館舉辦， 建設部、石油部、機械部、電力部等12個行業(yè)展團,32個省市展團和40余家CAD 軟硬件供應商參展。展出內容豐富多采，各類CAD產品琳瑯滿目，既有近年來各行 各業(yè)CAD應用成果的展示宣傳,又有各類CAD軟件產品的爭奇斗艷,更有所謂 CAD/CAI的全面解決方案。那些工程圖紙掃描儀、繪圖儀、打印機、圖形工作站 等硬件廠商,當然決不會放過這種專為

8、工程 CAD舉辦的博覽會。這里請讀者不必 十分遺憾，博覽會上沒有工程地質CAD的應用成果參展。本文特推舉在博覽會上 出盡風頭的兩個CAD軟件，供工程地質CAD專家們欣賞。（一）國內自主版權的優(yōu)秀 CAD軟件CAXA電子圖板971997年是國家科委命名的“ CAM” ,北航推出了 CAXAfe子圖板97向“CAD 年”獻禮，售價僅490元（AutoCAD12至14版本售價1.7-2.2萬元,國內其它CAD 應用軟件也都在萬元以上），功能與其它同類產品完全相當，一舉成為軟件排行榜 之首,被稱為人人用得起的軟件，在多年來CAD軟件售價居高不下的環(huán)境下投了 一枚重型炸彈。CAXAt子圖板97的意義在于

9、它是中國人自己的 CAD軟件,不但有自主版權, 而且符合中國人的習慣，全部中文菜單和中文在線幫助 ，不必忍受那些洋人的 CAD軟件,要進行漢化或需特定的中文平臺或中文外殼，去實現(xiàn)中文文字的標注， 且還經常出現(xiàn)漢字標注發(fā)生困難的窘境。 洋人的CAD軟件與中文平臺或中文外殼 與西文操作系統(tǒng)之間的兼容性和系統(tǒng)設置的復雜性，更讓一般用戶想起來就頭痛。顯然,中國人自己的CAD軟件,自己用起來得心應手。該軟件宣傳廣告聲稱, 軟件全面采用國標設計，符合中老年工程師要求操作命令簡單、自然和方便的特 點,是人人學得會的傻瓜軟件，工程師的好幫手。CAXA電子圖板97對軟硬件的環(huán)境要求很低，386/4M以上PC機D

10、OS操作系 統(tǒng)即可,系統(tǒng)本身只占硬盤空間12MB具備圖紙管理功能,可與其它CAD系統(tǒng)的圖 紙進行數(shù)據交換，可利用DOS平臺上的其它漢字系統(tǒng)的各種輸入法輸入漢字。從 以上這些功能和特點可以看出,CAXA電子圖板97的確是一個值得一試的好軟件。（二） 會思維的軟件萬圖 Vellum 3.0CAC軟件正朝著智能化方向發(fā)展。上海一家公司（嘉寶集團）作為美國Ashlar 公司軟件的中國總代理,將智能化的Vellum軟件引進國內,在本次CAD博覽會上 展示了該軟件。該軟件被稱為“會思維的軟件” ,其智能化表現(xiàn)在計算機可以感 知人的意圖。例如畫一條直線 , 在終點處它會提示你與已經存在的圖形的關系 , 自動

11、捕捉所需要的某一位置 ,隨時告訴操作者 ,請你選擇線的中點、 端點、弧的切 線、圓的中心等等 ,很能理解整個圖形。萬圖Vellum的2D 3D功能相互配合，對于那些機械工程師，可在幾分鐘內畫 出一個一般的機器零件的三視圖和實體圖 , 所要做的僅僅是用鼠標在屏幕上畫出 平面圖 , 給出物體的厚度 , 實體就形成了。已經形成的實體你可以修改任意一個面 的形狀 , 形成復雜實體 , 一個指令 , 三視圖就畫成了。 軟件介紹聲稱 , 許多軟件公司 都曾試著開發(fā)在一純線框幾何圖形上建造表面模型的智能化軟件 , 但最后均以失 敗而告終。 Vellum 成功了 , 它可以自動構造表面 , 可理解孔、槽、曲線

12、和自由形 狀。注意, 這里的自由形狀 , 可以理解為三維空間的任意曲面 , 其建模問題就是我 們一直在探討的技術難題。耳聽為虛，眼見為實。在CAD博覽會上，筆者提出了請 表演建立任意空間幾何圖形的要求 , 操作還不太熟練的演示者表示試試看。他先 用鼠標勾畫出一條任意曲線 , 在平行曲線方向拉伸一定距離 , 一個沒有厚度的空 間曲面建成了 ,給出厚度,則成為一等厚度的空間曲面實體。 這一實體單從曲面的 角度來看 , 還是較為規(guī)則的 , 盡管構成曲面的曲線是任意的 , 但整個空間體是在平 行曲線的方向上是規(guī)則的 ,厚度是規(guī)則的。鑒于此,筆者提出修改已經建好的曲面 體, 于是, 操作者用鼠標拉動曲面

13、的任一點 , 一個非規(guī)則的扭曲面便形成了。能夠 達到這樣的功能 , 對于建造和修改產狀變化波狀起伏的地質斷層面是完全可能 的。為了驗證非規(guī)則體在空間上的相交狀態(tài) , 操作者在旁邊又畫了一個實體 , 將 其移動到與扭曲體相交并穿過扭曲體 , 居然完全成功 , 天衣無縫。至于三維實體在 空間上的任意旋轉 , 實體的網格化和表面質感化 , 不同顏色、光源和放大縮小等功 能,在此軟件中更是信手拈來，十分方便。可以說，萬圖Vellum的可視化三維空間實體的建模和編輯修改功能，完全 可以與第三十屆國際地質大會上展出的工作站級別的軟件 （已在本刊97年第2 期作了介紹）相比，但Vellum僅在奔騰級的PC機

14、上即可運行（見下頁萬圖Vellum 的系統(tǒng)要求表）,這樣的硬件要求我們是可以達到的，或者說配置這樣的硬件環(huán)境， 已經不困難了。如果說第三十屆國際地質大會上展出的工作站級別的 CAD軟件的價格難以接 受,那么萬圖Vellum的價格也許是可以接受的（單機版基本上與AutoCAD R14相 當或略高，多用戶共享版平攤后一個用戶 6000元左右，有漢化版），但絕對的比 AutoCAD功能更強大,操作簡單得多。據代理商神吹，上海嘉寶集團是電機大型股分制企業(yè)，本與電腦行業(yè)風馬牛 不相干,而是出于機械設計CADS用的需要,鑒于對AutoCAD功能的強烈不滿,深 信世界上一定還有更好的CAD軟件,特派出專家代

15、表團去美國尋寶。代表團到了 美國,在In ternet上查到Vellum信息后直奔Ashlar公司,當即引進消化漢化, 之后確認如此優(yōu)秀的CAD軟件,不向國內用戶介紹,簡直就是一種技術犯罪。為此, 電機集團真是有膽有識，專門組建了嘉寶頤和電腦公司，一方面進行商業(yè)漢化，另 一方面壟斷了 Vellum在中國的市場,成為Ashlar公司Vellum軟件在中國的總代 理。問及為什么美國眾多軟件硬件廠商都打入了中國市場,而Ashlar公司如此優(yōu)秀的CAD軟件卻沒有自己來開辟中國市場？答曰：中國市場盜版軟件太多,打進來 油水不大?！縥 1Ashlar 公司Vellum CAD軟件的入侵,聽起來頗具故事情節(jié)

16、。故事告訴我們，這就是改革開放后市場經濟的基本規(guī)律和典型實例。可以 相信，由于Vellum軟件本身的強大優(yōu)勢和嘉寶集團的市場頭腦及人才優(yōu)勢,Vellum在中國CAD市場上將獲得成功；國內CAD用戶也多了一個可供選擇的商品軟件, 這對于動搖AutoCAD在中國CAD市場上的壟斷地位無疑是一把撒手锏。萬圖Vellum3.0的系統(tǒng)要求：Windows 環(huán)境最低要求建議要求CPUPe ntium處理器Pen tium166處理器或更好內存32M RAM64M RAM顯存4M Video RAM4M Video RAM硬盤20M可用硬盤20M以上可用硬盤光驅CD ROM驅動器CD ROM驅動器操作系統(tǒng)W

17、indows NT4.0 或 Window s 95Windows NT4.0或更咼版本可選設備激光打印機、針式打印機激光打印機、針式打印機Macintosh 環(huán)境最低要求建議要求CPUPower Maci ntosh 601 處理器Power Maci ntosh 604 處理器或更好內存32M RAM64M RAM顯存4M Video RAM4M Video RAM硬盤20M可用硬盤20M以上可用硬盤光驅CD ROM驅動器CD ROM驅動器操作系統(tǒng)Mac 7.5Mac 7.5或更咼版本可選設備激光打印機、針式打印機激光打印機、針式打印機國內CAD軟件的現(xiàn)狀與未來發(fā)展方向（一）國內CAD軟件

18、的現(xiàn)狀CAD軟件的應用如此廣泛，在國民經濟中占有重要地位，遺憾的是中國的CAD軟件市場幾乎全部被國外軟件所壟斷，僅美國AutoDesk公司每年在中國的銷售額就超過 2億元人民幣，預計在 2006年該公司在中國的銷售額要超過 8 億元 人民幣。國外軟件的壟斷不僅僅導致中國外匯大量流失， 也使中國的關鍵工程項 目的脖子掐在國外軟件公司手里。而且由于國外軟件公司的壟斷，使得國內 CAD 軟件的產品價格高居不下，以目前廣泛使用的 AutoCAD為例，每套價格高達3 萬元，這還不包括以后每年不菲的升級費用，大大超出了中國企業(yè)的承受能力。 無論是從減少國家外匯流失， 還是減少中國企業(yè)的成本支出， 或者是從

19、國家戰(zhàn)略 安全的角度來講，中國都必須要推廣自己的自主平臺的 CAC軟件，實現(xiàn)CAC軟件 的自主研發(fā)和應用。國家一向重視自主平臺的CAD軟件的研發(fā)，通過資助大學研究和科技攻關項 目扶持了一批CAD軟件，如華中理工大學開目CAD北京航天航空大學CAXA廣 州紅地公司開發(fā)的金銀花 MDA CA等,這些軟件部分的解決了企業(yè)設計的功能性 問題（可以完成企業(yè)的設計要求） ，但始終存在以下兩個問題： 1，很難直接兼容 國際標準文件格式DW（有些雖然提供了轉換工具，但功能差到用戶不能接受）， 阻礙了客戶與AutoCAD使用者的交流，尤其是世界經濟一體化的情況下，與不同 國家間的文件交流。2,在界面、易用性和操

20、作習慣方面很難做到與 AutoCAD一 致。在AutoCAD已成為事實標準的情況下，用戶不可能再花成本去學習新的與AutoCAD不兼容的其他軟件。隨著中國加入WTO國家逐步深化知識產權戰(zhàn)略，大力推進企業(yè)軟件正版化， 以此同時，國外軟件廠商查處盜版的力度也不斷加大， CAD軟件應用掀起了正版 化浪潮，巨大的市場需求不斷涌現(xiàn)！在國家版權保護環(huán)境不斷改善、 企業(yè)軟件正版化不斷深入的宏觀背景下中望 CAD從 2002年起，連續(xù)5年保持50%的高增長速度，2008年銷售收入和利潤增 長將有可能超過 80。業(yè)務發(fā)展呈現(xiàn)良好勢頭。中望CAD在業(yè)內的影響力不斷增大，已經成為廣大 CAD使用企業(yè)“替代Aut o

21、CAD解決CAD軟件合法化”的首選品牌，截至2008年12月，中望CAD在國內 擁有15萬正版用戶，是國內CAD平臺市場上除AutoCAD外,裝機量最大的CAD 品牌軟件。其客戶范圍涵蓋了勘勘設計、裝飾、園林、電子電器、模具、機械、 造船、汽車、學校等各個不同行業(yè)。在 CAD平臺正版市場，中望CAD的市場占有 率達到 30。而且隨著中望CAD技術水平的提升，服務和品牌的樹立，越來越多的大型企 業(yè)、上市公司開始批量采購中望 CAD這其中包括國家甲級勘察設計院廣州市設 計院、長江船舶設計院、京移通信設計院；汽車行業(yè)的翹楚廣州本田汽車、江鈴 汽車，世界低壓電器制造商德力西集團、上廣電集團、遠大集團等

22、均成為中望 C AD忠實用戶，更有大量珠三角和長三角的中小型企業(yè)米用中望CAD正版解決方案。配合業(yè)務的高速增長， 中望龍騰公司除了廣州總部、 廣州研發(fā)中心外， 在北 京、上海設立全資直屬分公司，為客戶提供總部級的技術支持和服務；在長春、 成都、杭州、 武漢等地設立常駐機構。 同時中望龍騰公司與全國 200余家經銷商 建立了長期穩(wěn)固的合作關系，有效覆蓋了市場，也為將來中望CAM更快發(fā)展奠 定了基礎。(二) CAD勺未來發(fā)展趨勢由于Internet/lntranet企業(yè)');"> 企業(yè)級應用的發(fā)展，CAD軟件的發(fā)展除了上述的智能化以外,正在朝著網絡化方向邁進。傳統(tǒng)的 CAD

23、軟件產品在升級版權 中增加了網絡功能,可在CAD軟件里瀏覽Web主頁、發(fā)E-mail、查看網上圖紙， 在網上與同事或用戶共享圖紙資料,掛接網絡地址(URL)等等。今年上半年Autod esk公司向全球發(fā)布的AutoCAD R14即具備這種網絡功能。GIS系統(tǒng)中的一員,M apInfo新的網絡版本也提供了 Web瀏覽功能。本文介紹的萬圖 Vellum3.0,更是 運行于NT上的網絡CAD軟件。在計算機就是網絡,網絡就是計算機的今天；在全 球將被網絡一網打盡的明天,CAD軟件的網絡版本具有其特別的意義和強大的生 命力。毫無疑問 , 企業(yè)級的網絡具有 Internet/Intranet 的若干應用方

24、面的功能優(yōu) 勢, 但此僅為網絡優(yōu)勢的一個方面 ; 另一方面則是計算機應用中成本的大幅度降低。由于PC軟件硬件的交替升級,拓寬了 PC的應用范圍,單機的性能價格比大幅 度提高,給PC的普及應用打下了物質基礎，但同時也給單位和企業(yè)級的應用增加 了升級成本和維護成本。我們知道,PC是個好東西，易學易用，娃娃也會玩?zhèn)€天翻 地覆,然而,要真正把PC玩通,不是唬你,可不是一般用戶能做到的,單是DOSK統(tǒng) 的autoexec.bat、config.sys、漢字系統(tǒng)和 CAD系統(tǒng)的配置文件、windows系統(tǒng) 中的 ini 文件,就足以把一般用戶搞暈頭轉向 ,還不說系統(tǒng)破壞或崩潰后的判斷 與處理系統(tǒng)需隨時調試

25、到最佳工作狀態(tài)等等經驗與技巧。 這里決沒有故意將計算 機神秘化的意思，僅僅是為了說明精通PC有一定的難度。鑒于此,業(yè)界早已提出 了 NC(net computer) 的概念 , 并已成為當今 Wintel 與 SUN、 Oracle 等兩大陣容 爭斗的焦點。進入網絡時代,一個單位或企業(yè)的CAD或其它應用軟件要升級,只在網絡服 務器上升級換代 , 不必每臺機去升級維護 , 整體上顯然降低了成本 , 提高了效益。 硬件同樣如此，在強大的網絡上,PC不必頻繁升級淘汰，作為客戶端應用，只需充 分共享和利用網絡服務器的功能，這就是簡單易用少升級低成本的 NC就像單位 的內部電話改國際國內直撥時 , 只需

26、更換總機 , 不需更新每個辦公室的電話機一 樣。綜上所述,CAD軟件的現(xiàn)狀是單機與網絡并存，初步具備了智能化功能。在智 能化方面,發(fā)展方向是人工智能與CAD相結合的產物-智能CAD(IntelligentCAD即ICAD),ICAD將有力地支持強烈依賴于設計者思維的可行性設計和概念設 計, 其高度智能化集成化可以使一般設計者設計出大師級產品。在網絡化方面 , 用PC NC也可設計出工作站級別的復雜產品。結束語踉踉蹌蹌地忙碌了幾個月，我的畢業(yè)設計課題也終將告一段落。點擊運行， 也基本達到預期的效果， 虛榮的成就感在沒人的時候也總會冒上心頭。 但由于能 力和時間的關系，總是覺得有很多不盡人意的地方

27、，譬如功能不全、外觀粗糙、 底層代碼的不合理 , 數(shù)不勝數(shù)。 可是， 我又會有點自戀式地安慰自己： 做一件 事情，不必過于在乎最終的結果， 可貴的是過程中的收獲。 以此語言來安撫我尚 沒平復的心。畢業(yè)設計， 也許是我大學生涯交上的最后一個作業(yè)了。 想籍次機會感謝三 年以來給我?guī)椭乃欣蠋煛?同學， 你們的友誼是我人生的財富， 是我生命中不 可或缺的一部分。 我的畢業(yè)指導老師張淑敏老師， 雖然我們是在即將快要畢業(yè)之 時才認識， 但她卻能以一位長輩的風范來容諒我的無知和沖動， 給我不厭其煩的 指導。在此，特向她道聲謝謝。參考文獻1、寧汝新，徐弘山.機械制造中的CAD/CAM技術.北京：北京理工大學出版 社,19912、任仲貴.CAD/CAM原理.北京:清華大學出版社，19923、 蔡穎等.CAD/CAM原理與應用.北京:機械工業(yè)出版社，2003.64、焦振學.先進制造技術 .北京:北京理工大學出版社 ，19975、機電一體化技術手冊編委會 .機電一體化技術手冊 .北京:機械工業(yè)出