Svaki CAD sistem se sastoji od skupa softverskih komponenti (geometrijsko jezgro, interfejs...) koje su zasnovane na različitim tehnologijama.

Programeri koji razvijaju CAD sistem mogu komponente CAD sistema samostalno razviti, kupiti gotove ili koristiti gotove komponente koje su slobodne i otvorenog koda.

Svaka komponenta ima svoju specifičnu namenu: geometrijsko modeliranje, korisnički interfejs, vizuelizacija, razmena podataka...

Za programera koji razvija neki CAD sistem, svaka komponenta predstavlja skup funkcija koji ima svoj interfejs za programiranje aplikacija (API - Application programming interface). API služi za jednostavno i brzo povezivanje različitih funkcija komponenti.

Jezgro za geometrijsko modeliranje je biblioteka matematičkih proračuna koji se obavljaju tokom modeliranja i najbitnija je komponenta CAD sistema. Ono mora da bude integrisano u CAD softver i mora da obezbedi dovoljno funkcionalnosti, veliku fleksibilnost i brzinu, pouzdanost, toleranciju na greške, što manje iskorišćavanje resursa računara...

Jezgra su modularnog tipa tako da se matematički algoritmi tj. proračuni koji u jezgru čine neku celinu objedinjuju u module. Iako se međusobno mogu dosta razlikovati, jezgra obično imaju sledeće module: Modul za modeliranje (stvaranje i manipulisanj egeometrijom), Modul za vizuelizaciju, Modul za razmenu CAD podataka, Modul za rešavanje stepena slobode 2D geometrijskih elemenata (Parametarske skice) i 3D objekata (Sklopovi)... 

Mnogi korisnici CAD sistema kada se upoznaju sa ulogom geometrijskog jezgra, pogrešno misle da su ostale komponente CAD sistema sporedne u odnosu na geometrijsko jezgro. To je isto kao mišljenje da je na avionu sve sporedno u odnosu na turbomlazni motor. Jeste, TMM je najsloženiji deo aviona, ali dobar avion se dobija samo ako su svi njegovi sistemi kvaliteni i usklađeni. Ista logika važi i za CAD sistem. To su veoma složeni softveri koji se sastoje od velikog broja komponenti, i dobar CAD sistem će se dobiti samo ako su sve njegove komponente kvalitetne i dobro usklađene. A na kraju je to sve manje bitno ako ne postoji dobra služba marketinga i prodaje koja će omogućiti dugovečnost kako jezgru tako i CAD sistemu.

Među običnim korisnicima CAD softvera ne postoji uvek jasno razumevanje gde se završava uloga geometrijskog jezgra, a gde ostalih komponenti CAD sistema.

Odgovor na ovo pitanje je jednostavan, zavisi od jezgra.

 

Geometrijska jezgra najčešće obavljaju sledeće funkcije:

  • matematičko opisivanje oblika 3D modela tj. geometrijskih entiteta od kojih se sastoji površina 3D modela (žičanih, površinskih i punih)

  • definisanje topoloških veza između modelirane geometrije,

  • Bulove operacije,

  • pretvaranja (pomeranje, rotacija, skaliranje) i umnožavanja,

  • upravljanje tolerancijama t.j. tačnošću proračunate geometrije,

  • aproksimacija precizne CAD geometriju u poligonalne mreže,

  • rešavanje ograničenja (dimenzionalnih i geometrijskih) parametarskih skica  tj. određivanje stepena slobode geometrijskih elemenata koji čine skicu,

  •  rešavanje kinematskih spojeva u sklopovima tj. određivanje stepena slobode delova u sklopu,

  • projiciranje i preseci – pravljenje pogleda i preseka na osnovu 3D modela na tehničkom crtežu,

  • uklanjanje sakrivenih linija na pogledima,

  • vizuelizacija,

  • analiza i određivanje fizičkih osobina 3D modela,

  • provera ispravnosti 3D modela i njegova popravka,

  • skladištenje 3D modela tj. pretvaranje na osnovu specifikacije formata opisanog oblika u datoteku,

  • ...

 

Ostale komponente CAD sistema su obično zadužene za:

  • korinički interfejs (GUI),

  • povezivanje funkcija pojedinačnih komponenti,

  • saradnja sa operativnim sistemom,

  • pravljenje istorijskog stabla,

  • instalacija softvera,

  • uvoz/izvoz 3D modela,

  • ...

 

U intervjuu koji sam čitao, jedan od rukovodioca razvoja C3D jezgra je pomenuo da u njihovom 3D CAD sistemu Kompas-3D jezgro predstavlja oko četvtinu koda, ali da je tu četvrtinu neuporedivo teže programirati od 3/4 koju čine ostale komponente.

Jedna od bitnih uloga geometrijskih jezgara je skladištenje 3D modela, odnosno pretvaranje oblika 3D modela u datoteku na osnovu specifikacije formata. Cilj ovog procesa je čuvanja ili razmena 3D modela.

 

Datoteka se može sačuvati u:

  • izvornom formatu jezgra - U datoteku će jezgro upisati podatke koji predstavljaju matematički opis oblika 3D modela

  • izvornom formatu CAD sistema - U datoteku će jezgro upisati podatke koji predstavljaju matematički opis oblika 3D modela, a ostale komponente CAD sistema će upisati podatke koje su one stvorile

 

Podaci koji u izvornom formatu nekog CAD softvera opisuju geometriju su isti kao podaci u formatu jezgra u kojem je softver napisan. Unutar datoteke sačuvanoj u formatu jezgra se nalaze samo sirovi geometrijski podaci, tj. u ovim datotekama se ne nalaze podaci koje stvaraju ostale komponente CAD softvera (istorija modeliranja, pomoćni podaci, metapodaci...). Unutar izvorne datoteke nekog 3D CAD softvera se nalaze geometrijski podaci koje stvara jezgro, plus razni dodatni ne-geometrijski podaci koje stvaraju ostale komponente CAD softvera.

Najčešće ćete se sretati sa datotekama u izvornom formatu Parasolid jezgra (.x_t) i izvornom formatu ACIS jezgra (.sat).

Razmena podataka pomoću formata CAD jezgara je kvalitetnija od razmene pomoću neutralnih formata, a manje kvalitetna od razmene pomoću izvornih formata (Direktna razmena). Razmena pomoću formata jezgara je pogodna ako Vam trebaju isključivo geometrijski podaci ili ako dva softvera ne mogu razmenjivati podatke direktnom metodom.

Više na temu razmene CAD podataka pomoću formata CAD jezgara možete pročitati na strani: Metode razmene CAD podataka

 

 

Submitted by Čeh Jan on