IGES (Initial Graphics Exchange Specification) je jedan od prvih neutralnih formata za razmenu CAD podataka između različitih CAD sistema. Specifikacija IGES formata je standardizovana, besplatna i otvorena.
Ekstenzija IGES formata može biti .iges ili .igs.
Tokom 70-ih godina prošlog veka, CAD/CAM/CAE softveri različitih proizvođača su bili skoro potpuno međusobno nekompatibilni. I tada, kao i danas, proizvođači softvera nisu imali interes da ugrađuju podršku za uvoz i izvoz 3D modela modeliranih u konkurenskim softverima jer su smatrali da će na taj način usmeravati korisnike na konkurentske CAD sisteme. Zbog ovakvih stavova praktično je bilo nemoguće razmeniti CAD podatke između dva različita CAD sistema.
U to vreme naglo su počeli da se razvijaju hardver i softver, a CAD sistemi su sve masovnije ulazili u projektantske biroe, kao posledica pojavila se potreba za razmenom CAD podataka. Jedno od rešenja je bila direktna razmena podataka između CAD sistema, ali kao što sam već rekao proizvođači softvera nisu bili preterano zainteresovani da ulože novac u pisanje velikog broja prevodilaca, plašili su se konkurencije i čak su smatrali da će na taj način da otkriju svoje tajne.
Rešavanju problema se moralo pristupiti na drugi način, te je 1978. godine Američko ratno vazduhoplovstvo iniciralo projekat razvoja univerzalnog neutralnog formata za razmenu CAD podataka. Tokom 1979. godine formiran je posebni tehnički odbor u koji su ušli Nacionalni institut za standarde i tehnologije (National Institute of Standards and Technology (NIST), tada se zvao National Bureau of Standards) i kompanije Boing (Boeing) i Dženeral motors (General Motors). Cilj ovog odbora je bio da razvije univerzalni standard za razmenu CAD podataka, odnosno neutralni format CAD podataka. Rezultat nije trebalo dugo čekati i već 1980. pojavila se prva vezija IGES 1.0. Sledeće godine Američki nacionalni zavod za standardizaciju (ANSI - American National Standards Institute) je priznao IGES format kao standard za razmenu CAD podataka.
IGES format logo
Prva verzija IGES formata je mogla da opiše uglavnom 2D geometriju (tehičke crteže), što ne treba da čudi jer krajem 70-ih godina prošlog veka 3D CAD softveri su bili skupi i nisu imali mnogo mogućnosti. Ako danas pogledamo unazad, IGES je nastao u pravo vreme jer je paralelno sa njegovom pojavom počinjala masovna upotreba 3D CAD sistema. Razvoj CAD sistema diktirao je i pojavu novih verzija IGES formata u kojima je polako ugrađivana podrška za razne vrste novih CAD podataka.
IGES verzije i vrste podataka koje je mogao da opiše, odnosno razmeni:
IGES Verzija 1.0 (razvijen 1981.) - uglavnom samo 2D geometriju t.j. tehničke crteže,
IGES Verzija 2.0 (razvijen 1983.) - dodata je podrška za razmenu podataka za proračune metodom konačnih elementa i PCB podatke (Printed circuit-board data),
IGES Verzija 3.0 (razvijen 1984.) - dodata je podrška za korisnikom definisane makro-e koje služe za razmenu biblioteka standardnih delova,
IGES Verzija 4.0 (razvijen 1986.) - dodata je podrška za istorijsko stablo punih tela modeliranih pomoću primitiva,
IGES Verzija 5.0 (razvijen 1988.) - dodata je podrška za B-rep pune 3D modele (B-Rep solid 3D models).
Pojavom STEP formata 1994. godine, usporen je razvoj IGES formata, a 1996 posle izlaska verzije IGES 5.3 i potpuno zaustavljen.
IGES datoteka može da bude ASCII ili binarna (i do 70% manja od ASCII). Postoje dve verzije ASCII IGES datoteka: sa redovima teksta dugačkim 80 karaktera i kompresovana kod koje su eliminisani razmaci. Ako Vam je čudno zašto redovi imaju samo 80 karaktera, razlog za to je veoma jednostavan. U to vreme su se još koristile bušene kartice, a njihov najčešći format je bio sa 80 karaktera po redu.
Sam proces prevođenja podataka se svodi na pretvaranje 3D modela u entitete. Svaki entitet je u datoteci predstavljen na način svojstven IGES formatu, što omogućava CAD sistemima da prevode geometrijske podatke u oba smera. IGES format obezbeđuje samo prevođenje entiteta koji su u vreme njegovog nastanka bili aktuelni ili koji su se u to vreme počeli pojavljivati. Pošto se zadnja verzija pojavila 1996. godine, to u praksi znači da veliki broj podataka koje mogu da stvore moderni CAD softveri IGES format prosto ne ume da opiše.
Entitete koje IGES specifikacija podržava se mogu podeliti na:
geometrijske - služe da opišu geometriju crteža ili 3D modela: tačka, linija kriva, ravna površ, obrtna površ, primitivi, pokazna linija, simetrala,...
ne-geometrijski - definišu ostale podatke bitne za 3D model ili 2D crtež: atributi, napomene, orijentacija, materijal, boja...
Unutrašnjost IGES datoteke se sastoji od sledećih sekcija:
Flag - Ova sekcija se koristi kod kompresovanih ASCII i binarnih IGES datoteka. Ako je IGES format u ASCII obliku ovu sekciju nije neophodno koristiti.
Start – Ova sekcija na čoveku čitljiv način (ASCII) može da sadrži ime sistema koji je stvorio datoteku, opis datoteke, opis proizvoda, komentar itd.
Global - podaci neophodni pretprocesoru i postprocesoru za pravilno prevođenje datoteke
Directory entry (DE) - lista svih objekata t.j. IGES entiteta unutar datoteke zajedno sa nekim atributima. Unutar IGES datoteke su svi entiteti predstavljeni pomoću liste unapred definisanih brojčanih oznaka objekata. Postoje geometrijski objekti (tačka, linija, kriva, ravan, površ...) i ne-geometrijski objekti (kotni brojevi, napomene...). Svaki entitet ima svoju brojčanu oznaku. Npr. linija ima oznaku 110, tačka 116, luk 104, kota poluprečnika 222, kota dužine luka 204, površina preseka 230, pokazna oznaka 214...
Parameter data (PD) - podaci pomoću kojih se definišu objekti izlistani u Directory entry (DE) sekciji. Na primer duž je definisana pomoću 6 koordinata njenih krajnjih tačaka. Tačka je definisana pomoću 3 koordinate...
Terminate - kontrolna sekcija u kojoj se nalazi samo broj stavki u svakoj od prethodnih sekcija.
Ako Vas interesuje malo dublje specifikacija ovog formata pronašao sam originalni dokument za verziju IGES 4.0 - IGES_format_specifikacija_verzija_4.pdf
IGES je bio prvi masovno upotrebljavani neutralni CAD format. Napravio ga je veoma mali broj stručnjaka za relativno kratko vreme što je za posledicu imalo veliki broj problema prilikom razmene CAD podataka pomoću njega.
Vremenom se počelo shvaćati da IGES ima isuviše mnogo nedostataka i počelo se razmišljati o potpuno novom formatu koji će moći kvalitetnije da odgovori na sve veći broj zahteva industrije, pogotovo vojne, automobilske i avio industrije.
Neki od najbitnijih nedostataka su:
gubitak podataka prilikom razmene,
velike datoteke,
tačnost t.j. preciznost prevođenja geometrije 3D modela,
nemogućnost opisivanja velikog broja dodatnih podataka, metapodataka...,
nemogućnost komunikacije među prevodiocima što kao posledicu ima nemogućnost otklanjanja grešaka,
podaci nisu razumljivi za čoveka,
duplirani podaci u sekcijama Directory entry i Parameter Data,
problemi sa uzlaznom kompatibilnošću,
nekvalitetno napravljeni prevodioci u 3D CAD softverima,
delimično urađeni prevodioci u 3D CAD softverima,
gubljenje podataka,
loše prevođenje punih 3D modela koji su u to vreme polako počinjali da preuzimaju primat,
...
Kao što vidite spisak nedostataka je velik, a skoro sve stavke u njemu su ozbiljne. Zbog ovako velikog broja ozbiljnih nedostataka pristupilo se razvoju novog standardizovanog neutralnog formata koji je nazvan STEP i koji je polako zamenio IGES format.
Sa današnje tačke gledišta, upotreba IGES formata je veoma diskutabilna iz nekoliko razloga:
Starost – IGES je star i napušten neutralni format čija zadnja verzija je izašla 1996. Godine. Za ovih više od 30 godina moderni 3D CAD softveri su dobili veliki broj mogućnosti koje IGES format jednostavno ne ume da opiše. Gubitak podataka prilikom prevođenja je bukvalno zagarantovan. Da bi ste lakše sebi predstavili njegovu starost predstaviću Vam je slikovito: u vreme kada se pojavila njegova zadnja verzija aktuelni su bili DOS i Windows 95 operativni sistemi, a internet skoro da nije ni postojao.
Namenjen za površi – IGES format je prevashodno razvijen za razmenu tehničkih crteža i 3D površi. Pošto su skoro svi moderni 3D CAD softveri solid modelari, a njegove mogućnosti opisivanja punih 3D modela su na veoma niskom nivou, velika je verovatnoća da će razmena biti problematična. Većina modernih 3D CAD softvera će 3D model u IGES formatu uvesti kao površinski 3D model. Ovo i ne bi bio toliki problem, ako bi bio jedini. Često se dešava da uvezeni 3D model ima površi koje nisu trimovane (opsečene), na njemu postoje procepi među površima, neke od površi nedostaju ili nisu međusobno zašivene... Otklanjanje ovakvih grešaka zahteva mnogo vremena, a veliko je i pitanje da li Vaš 3D CAD softver ima ili ste kupili alatke koje mogu da poprave takve greške. Često inženjeri nisu ni upoznati sa procedurama kako da koriste alate za popravku površinskih 3D modela.
Delimično ugrađene IGES mogućnosti - Uvoz i izvoz 3D modela zavisi ne samo od specifikacije formata već i od kvaliteta prevodioca. IGES možda može da opiše jednostavne pune 3D modele, ali to ne znači da je neki proizvođač 3D CAD softvera uložio novac u programiranje podrške za tu njegovu mogućnost. U praksi je veoma čest slučaj da se prevodioci samo delimično naprave, što za posledicu ima da različiti softveri različito prevedu isti 3D model. Pogledajte specifikaciju IGES formata koju sam objavio iznad, u njoj je na preko 500 strana koje treba prvo pažljivo proučiti, a onda ugraditi u 3D CAD softver. Da bi se taj posao uradio kvalitetno potrebno je imati mnogo znanja i utrošiti mnogo vremena i novca.
Sklopovi – IGES ne može da opiše strukturu sklopova. On 3D model opisuje kao jednu monolitnu strukturu.
CAE – CAE softveri za proračune zahtevaju pune 3D modele tako da je za njih IGES format neupotrebljiv.
Glavni zaključak: Ako je potrebno da razmenite sa nekim 3D model nemojte koristiti IGES format jer su Vam danas na raspolaganju mnogo kvalitetnije opcije. Ako koristite komercijalni 3D CAD softver velika je verovatno da on može direktno razmenjivati podatke sa softverom u kome je nastao 3D model. Ako direktna razmena nije moguća, probajte prvo STEP format. IGES format koristite tek ako su iscrpljene sve druge mogućnosti.
FreeCAD može da uveze i izveze podatke u IGES formatu.
Mnogo puta (pogotova na internetu) sam naišao na podatak da se IGES format i danas mnogo koristi, da je razmena CAD podataka pomoću njega kvalitetna i sl. Uglavnom su to priče nestručnih blogera ili stručnjaka (content creator) za namenski pisane veb strane za određene ključne reči. Ako naiđete na ovakve tekstove, nemojte ih ozbiljno razmatrati.