〈第二部分，共两部分〉 CAD软件 显峥嵘 CAD软件给人们的印象是作为计算机辅助工具主要应用于产品的详细设计阶段，其实，目前市场上主流的CAD软件都拥有强大的概念设计功能。 在CAD领域叱咤了近20年的PTC公司，于近日推出了其产品设计和开发解决方案的最新版本--Pro/ENGINEER Wildfire 野火版 。在新版"野火"中，PTC在概念设计方面大做文章：通过类型齐全的扭曲功能，设计人员可以方便地对内置几何和导入几何进行修改并妥善处理，从而达到在模型上即可改变设计的目的；野火版 的重新造型功能是根据扫描所得数据快速创建3D CAD模型的功能（即通常所说的逆向工程），它可以帮助设计人员把握设计意图和维护重要数据，供后续设计阶段使用，而其中新增的"自动表面平整"功能，使野火版 生成3D模型的过程更加便捷；而且，野火版 进一步完善了实时渲染功能，使设计人员可以快速地动态渲染各种 Pro/ENGINEER 模型；值得一提的是，由于"造型"(Style) 特征为设计者提供一组交互式曲线和曲面工具，使得设计人员能够在最短的时间内轻松创建复杂形状，而曲面效果的完美和真实更是远远超出了同类软件的水准。 其实，在Pro/ENGINEER的早期版本中就包含了一个工业设计模块--Pro/Design，用于支持自上而下的投影设计，以及在复杂产品的设计中所包含的许多复杂任务的自动设计。此模块工具包括概念设计的二维非参数化的装配布局编辑器，用于概念分析的二维参数模型的布局，以及用于组件的三维布局编辑器。此次推出的野火版 更是增加了许多新功能、提高了软件的易用性，使得设计人员能够更加方便快捷地开发出令人耳目一新的产品。 下面以Pro/ENGINEER Wildfire 野火版 为例，简要介绍CAD软件在概念设计上的一些应用。 1.交互式曲面创造完美造型
产品的外观是由曲面和曲线组成的，一个吸引人的产品更是多种形状的曲面和曲线的完美组合。要在计算机中表现这些复杂的曲面和曲线并非易事，更不要说还要以交互方式控制它们的形状和连接。但这些正是概念设计的基础。Pro/ENGINEER Wildfire 提供了一种"造型"(Style) 特征，利用它，设计者可轻松的创建复杂的曲线和曲面，并能以交互方式控制它们的形状和连接。 在"造型"(Style) 特征中，设计人员通过导入草绘来建立一个电钻机的3D模型，这一导入的草绘用作可视参照。手柄的基本元素由两部分组成：直接在现有模型曲面上草绘的曲线和电池曲面的顶边。设计者需要先创建两条"造型"曲线，这样就构成了基础曲面。然后调整曲线的角度，使它们与草绘吻合，而曲面随之动态更新。设计者可以在曲线和曲面之间应用连接特性，使曲面更加平滑。 设计者还可以通过径向平面曲线，用与边轮廓垂直的另一条曲线来控制曲面的形状，并可以轻松地生成并维护这类曲线。此外，将曲线加入曲面后，仍然可以对它进行编辑，曲面也会随之实时更新。 2. 渲染使设计图像更逼真优秀的
3D 设计图像可以让人加深对设计的第一印象、吸引客户并为公司节省巨资，同时间接产生营销和市场效益。此时，强大的渲染功能可以使3D图像拥有更加逼真的视觉效果。Pro/ENGINEER Wildfire 野火版 能够提供高性能的照片级渲染功能，而这种功能无需耗巨资更换最新的制图和计算机设备即可使用。我们以汽车换档杆的渲染为例。模型显示对话框中启用实时渲染功能后，可以调整阴影和反射，或产生贴花和纹理效果。通过 Pro/ENGINEER 的材料和纹理库，设计者可以试验各种类型的木纹效果，还可试用样式的缩放和旋转功能，如图2所示。同时，设计者可以显示环境及其在模型上产生的效果，或者显示模型上产生的效果而隐藏环境。 如果设计者需要快速获得渲染过的图像，实时渲染功能是非常理想的工具。此外，"高级渲染增设功能"可创建最高质量的图像，如同照片一样逼真，并能模拟许多高级效果，例如镜头眩光、景度和光散射等。 下一代CAD技术 毋庸置疑，CAD软件正在向着大而全的方向发展，无论是概念设计、详细设计、工程分析还是数字仿真，CAD软件在产品设计的各个重要环节都提供了越来越强大的功能模块，这也符合了"产品至上"的发展趋势，各软件提供商将向着为客户提供"产品设计和开发整体解决方案"的方向努力。同时，为了提高设计、生产效率，未来的CAD软件还必须有完善的3D绘图功能和与其他CAD软件交换数据的能力。 而此次PTC公司全新推出的Pro/ENGINEER Wildfire 野火版 也顺应了这一趋势，以其易学易用、功能强大和互连互通的特点，推动了整个产品开发机构中个人效率和过程效率的提高，既节省了开发时间和成本，又提高了产品质量。野火版 提供了符合CAD三维标注标准-- ASME Y14.41 标准的 3D 绘图功能，以及与所有主流 CAD 系统的互操作性能，这些系统包括 UGS PLM I-DEAS、CATIA V5 和 Unigraphics NX。此外，野火版 通过将 Pro/ENGINEER 野火版用户模型扩展到钣金件、模拟和解决方案的其他领域，从而显著地增强了软件的实用性。 正是由于与用户需求的密切结合，野火版 刚刚推出便获得了广泛的认可。目前，野火版 的采用率正以引人注目的速度增长，迄今为止，已有超过 50% 的客户方转向采用该软件。技术分析咨询公司 CIMData 的 John MacKrell 说："野火版 迅速在生产环境中得到采用的现象表明，该产品在帮助公司提升产品开发效率方面的强大力量已经得到用户的普遍认可。" 有专家预测，下一代CAD技术必须重点考虑产品设计的创新性、不确定性和随机性，具备支持产品概念设计过程的工具，具备有描述整个产品设计过程的信息模型，具备自主和协作地求解问题和决策的能力。希望在不久的将来，CAD软件会为设计师们提供更多的便利，成为我国制造业企业产品创新的有力武器。
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