Войти
Дизайнеры использовали компьютеры для расчетов с момента их изобретения. Цифровые технологии. компьютеры использовались для анализа или оптимизации энергосистем еще в прото- "Whirlwind " в 1949. Теория проектирования цепей или методология электросетей была алгебраической, символической и часто векторной.
Между серединой 1940-х и 1950-ми годами были сделаны различные разработки в компьютерном программном обеспечении. Некоторые из этих разработок включают серводвигатели, управляемые генерируемым импульсом (1949 г.), цифровой компьютер со встроенными операциями для автоматической координации преобразований для вычисления векторов, связанных с радаром (1951 г.), и графический математический процесс формирования формы с помощью цифровой машины. tool (1952).
В 1953 году MIT исследователь Дуглас Т. Росс увидел «интерактивное дисплейное оборудование», используемое операторами радаров, полагая, что это будет именно так. в чем нуждалась его группа SAGE редукции данных. Росс и другие исследователи из лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института были единственными пользователями сложных систем отображения, установленных для системы Cape Cod до SAGE. Росс заявил в интервью, что они «использовали его для своей личной рабочей станции». Разработчики этих первых компьютеров создали служебные программы, чтобы гарантировать, что программисты могут отлаживать программное обеспечение, используя блок-схемы в области отображения, с логическими переключателями, которые можно было открывать и закрывать во время сеанса отладки. Они обнаружили, что могут создавать электронные символы и геометрические фигуры для создания простых принципиальных схем и блок-схем. Эти программы также позволяли воспроизводить объекты по желанию; также можно было изменить их ориентацию, связь (поток, механический, лексический охват ) или масштаб. Это открывало им множество возможностей.
Росс ввел термин автоматизированное проектирование (CAD) в 1959 году.
Ранний пример электронного CAD из диссертации Сазерленда 1963 года Изобретение 3D CAD / CAM приписывается французскому инженеру Пьеру Безье (Arts et Métiers ParisTech, Renault). В период с 1966 по 1968 год, после его математических исследований поверхностей, он разработал UNISURF, чтобы упростить конструирование деталей и инструментов для автомобильной промышленности. Затем UNISURF стал рабочей базой для следующих поколений программного обеспечения САПР.
В 1960-х годах технологические разработки в таких отраслях, как самолетостроение, автомобилестроение, промышленное управление и электроника, обеспечили успехи в области построения трехмерных поверхностей, программирования с ЧПУ и анализа конструкции. Большинство этих разработок не зависели друг от друга и часто публиковались гораздо позже. Некоторые работы по математическому описанию кривых были разработаны в начале 1940-х годов Робертом Иссаком Ньютоном. В своем романе 1957 года «Дверь в лето» Роберт А. Хайнлайн намекнул на возможность создания Дэна-чертежника-робота. Однако более существенная работа над полиномиальными кривыми и скульптурной поверхностью была проделана математиком Полем де Кастельжау из Citroen ; Пьер Безье из Renault; Стивен Энсон Кунс из Массачусетского технологического института; Джеймс Фергюсон из Boeing ; Карл де Бур, Джордж Дэвид Биркгоф и Гарибедиан из GM в 1960-е годы; и В. Гордон и Р. Ризенфельд из GM в 1970-х годах.
Разработка системы SKETCHPAD в Массачусетском технологическом институте Иваном Сазерлендом, который позже создал компанию графических технологий с Дэвидом Эвансом, стала поворотной точка. Отличительной особенностью SKETCHPAD было то, что он позволял дизайнеру графически взаимодействовать со своим компьютером; дизайн можно загрузить в компьютер, нарисовав на CRT мониторе световым пером . Фактически, эта функция SKETCHPAD была прототипом графического пользовательского интерфейса, незаменимой функции современного САПР. В 1963 году под руководством научного руководителя Клода Шеннона Сазерленд представил свою докторскую диссертацию Sketchpad: Man-Machine Graphical Communication System на совместной компьютерной конференции. В своей статье он сказал:
Для рисунков, в которых движение рисунка или анализ нарисованной задачи имеет значение для пользователя, Sketchpad отлично подходит. Для часто повторяющихся рисунков или рисунков, требующих точности, Sketchpad работает достаточно быстро, чем традиционные методы, и это оправдывает себя. Для рисунков, которые просто сообщаются с магазинами, вероятно, лучше использовать обычную бумагу и карандаш.
Со временем усилия будут направлены на то, чтобы рисунки дизайнеров передавались не только с магазинами, но также и с самим инструментом магазина ; однако до достижения этой цели потребовалось много времени.
Первые коммерческие применения САПР были в крупных компаниях в автомобильной и аэрокосмической промышленности, а также в электронике. Это произошло потому, что только крупные корпорации могли позволить себе компьютеры, способные выполнять необходимые вычисления. Известные проекты компании включали совместный проект Патрика Дж. Ханратти из GM и Сэма Матса, ассистента по исследованиям APT Дуга Росса MIT из IBM, для разработки прототипа системы для инженеров-конструкторов, DAC-1 (Design Augmented by Computer) 1964, Lockheed projects, Bell GRAPHIC 1 и Renault.
Одним из самых влиятельных событий в развитии САПР было основание в 1971 году компании Manufacturing and Consulting Services Inc. (MCS) Патриком Дж. Ханратти, написавшим систему Automated Drafting And Machining (ADAM), но, что более важно, предоставил код таким компаниям, как McDonnell Douglas (Unigraphics ), Computervision (CADDS ), Calma, Gerber, Autotrol и Control Data.
По мере того, как компьютеры становились более доступными, применение САПР постепенно расширялось в новых областях. Разработка программного обеспечения САПР для персональных настольных компьютеров послужила толчком для почти универсального применения во всех областях строительства.
Другие заметные события 1960-х и 1970-х годов включают создание CAD-систем United Computing, Intergraph, IBM и Intergraph IGDS в 1974 году (в результате чего в 1984 году была создана Bentley Systems MicroStation ), а также Applicon в 1969 году и коммерческие системы CAD от японских производителей. Seiko и Zuken в течение 1970-х.
Реализации САПР претерпели значительные изменения со времени этой ранней разработки. Первоначально, с появлением 3D в 1970-х годах, САПР обычно ограничивался созданием чертежей, аналогичных чертежам, набранным вручную. Достижения в программировании и компьютерном оборудовании, особенно твердотельное моделирование в 1980-х годах, позволили более гибко применять компьютеры в проектной деятельности.
3D-рендеринг ложек в программном обеспечении САПР В 1981 году ключевыми продуктами были пакеты твердотельного моделирования - Romulus (ShapeData) и Uni-Solid (Unigraphics). на PADL-2 - и средство моделирования поверхностей CATIA (Dassault Systemes ). Autodesk была основана в 1982 году Джоном Уокером, что привело к созданию двухмерной системы AutoCAD. Следующей вехой стал выпуск Pro / ENGINEER в 1987 году, который ознаменовал более широкое использование методов моделирования на основе элементов и параметрического связывания параметров функций; это ознаменовало введение параметрического моделирования.
3D-рендеринг автомобиля в программном обеспечении САПР с граничным представлением Также важным для развития САПР в конце 1980-х и начале 1990-е годы B-rep ядер твердотельного моделирования (движки для манипулирования геометрически и топологически согласованными трехмерными объектами), Parasolid (ShapeData) и ACIS (Spatial Technology Inc.). Эти разработки были вдохновлены работами Яна Брейда. Впоследствии это привело к выпуску пакетов среднего уровня, таких как SolidWorks и TriSpective (позже известный как IRONCAD ) в 1995 г., Solid Edge (затем Intergraph ) в 1996 году и Autodesk Inventor в 1999 году. Независимое ядро геометрического моделирования развивается в России с 1990-х годов.
Доступность бесплатного программного обеспечения САПР с открытым исходным кодом и высокая стоимость современного программного обеспечения САПР и трехмерного программного обеспечения могут сдерживать рост рынка программного обеспечения САПР. Бесплатные пакеты САПР с открытым исходным кодом включают BRL -CAD разработан для армии США, LibreCAD, FreeCAD и др.
Программное обеспечение CAD:
