三维CAD简介

        企业应用三维CAD进行产品创新设计已经是一各必然趋势，三维设计符合人的思维习惯。在二维CAD普及的今天，三维CAD也就成为我国加快实现工业现代化的必然选择，其对制造业增强产品创新开发能力起到了巨大的推动作用，是制造业信息现代化建设不可或缺的工具。然而目前我国制造业中普及三维CAD还存在许多现实的问题，三维CAD软件的产业化开发水平远不如二维CAD软件。因此，发展具有自主知识产权的三维CAD软件，打破国外产品的垄断局面，成为一项非常迫切的任务。

       CAD技术经过几十年的发展，先后走过了大型机、小型机、工作站、微机时代，每个时代都有当时流行的CAD软件。下面分别介绍一些流行的可用于曲面造型的软件：

• 美国SDRC公司的I－DEAS Master Series软件采用VGX（超变量）技术，用户可以直观、实时地进行三维产品的设计和修改；
• 美国UG（Unigraphics Solutions）源于航空业、汽车业，以参数化实体几何造型核心为基础，采用基于约束的特征建模和传统的几何建模为一体的复合建模技术。其曲面功能包含于Freeform Modeling模块中，采用了NURBS、B样条、Bezier数学基础，同时保留解析几何实体造型方法，造型能力强；
• 美国PTC公司的Pro/Engineer以其参数化、基于特征、全相关等新概念闻名于CAD界，其曲面造型集中在Pro/SURFACE模块中；
• 美国IBM的CATIA/CADAM(Dassault Systems开发)是一个广泛的CAD、CAM、CAE、PDM应用系统。
• 法国Matra-DataVision公司的Euclid集成系统是一个集机械设计与工厂设计于一身企业级并行工程解决方案，其曲面功能在“ASD高级曲面设计”之中。曲面由NURBS和Bezier数学形式表达，通过强大的蒙皮、扭曲、放样、裁剪、布尔运算，能够形成复杂的外形。其实体造型功能可直接用于曲面，表现出突出的拓朴运算能力。例如，多曲面间的交、并、差运算；在多曲面间的空隙处填充成保持一致切矢、曲率的新曲面；构造相切于已知曲面的曲面等。Euclid动态自由造型功能，实现了以曲面曲率进行动态曲面追踪、编辑、控制的设计修改过程，很好地体现了交互技术的应用。Matra公司的另一专业应用系统Strim专门针对复杂曲面CAD、CAE、CAM，其曲面设计和模具制造能力优于Euclid系统。这主要表现在曲面模型质量检查器、曲面重建、逆向工程与工业造型设计等专业模块上。尤其是其数字化点加工能力，即可以根据坐标测量机测得的数据点直接进行加工程序的编制，而不必构造曲面模型。总之，这两个软件曲面能力实力最强。Matra-DataVision就是现在的Open Cascade的历史可以参考：http://www.opencascade.org/about/profile/history/。
• 美国CV公司的CADDS5软件的NURBS曲面设计模块是CV公司用以完成大型复杂曲面造型的专用工具。
• Solid Edge采用Parasolid造型内核。MDT以ACIS模型为核心，可以对NURBS曲面进行多种几何处理，并且结合到统一的实体环境中。