Лекция 1. Технологи передачи данных, применяемые в промышленности

Роль CAD/CAM/CAE

CAD/CAM/CAE-системы занимают особое положение среди других приложений, поскольку представляют индустриальные технологии, непосредственно направленные в наиболее важные области материального производства. В настоящее время общепризнанным фактом является невозможность изготовления сложной наукоемкой продукции (кораблей, самолетов, танков, различных видов промышленного оборудования и др.) без применения CAD/CAM/CAE-систем. За последние годы CAD/CAM/CAE-системы прошли путь от сравнительно простых чертежных приложений до интегрированных программных комплексов, обеспечивающих единую поддержку всего цикла разработки, начиная от эскизного проектирования и заканчивая технологической подготовкой производства, испытаниями и сопровождением. Современные CAD/CAM/CAE-системы не только дают возможность сократить срок внедрения новых изделий, но и оказывают существенное влияние на технологию производства, позволяя повысить качество и надежность выпускаемой продукции (повышая, тем самым, ее конкурентоспособность). В частности, путем компьютерного моделирования сложных изделий проектировщик может зафиксировать нестыковку и экономит на стоимости изготовления физического прототипа. Даже для такого относительно несложного изделия, как телефон, стоимость прототипа может составлять несколько тысяч долларов, создание модели двигателя обойдется в полмиллиона долларов, а полномасштабный прототип самолета будет стоить уже десятки миллионов долларов.

Например, широко известен проект разработки компанией Shorts Brothers фюзеляжа для самолета бизнес-класса Learjet 45 при помощи современных CAD/CAM/CAE-систем. Результаты выполнения проекта просто впечатляют.

Ранее компания Shorts использовала в проектно-конструкторских работах проволочное моделирование деталей. В создаваемых Shorts Brothers фюзеляжах самолетов обычно насчитывалось до 9500 структурных деталей. Подобные проекты могли потребовать более 440000 человеко-дней (до 4-х лет для завершения проекта).

Фюзеляж Learjet 45 оказался не только наиболее сложным среди существующих, но и был разработан в значительно меньшие сроки (на 40%), чем его предшественники. Кроме того, примерно в 10 раз было улучшено качество деталей и самой сборки фюзеляжа, а общее число деталей сокращено на 60% (при снижении объема основных переделок на 90% по сравнению с предыдущими проектами). В целом, компания Shorts смогла уменьшить число компонентов с 9500 до 3700 (на 60%). Полное время на проектирование и технологическую подготовку производства было сокращено до 125000 человеко-дней. Общее время разработки и технологической подготовки производства до 60000 человеко-дней, а весь цикл разработки типового фюзеляжа сократился с 4-х лет до 1, 5-2 лет.

Примеры внедрения CATIA

Руководство компании Goldman Industries (поставщика производственного оборудования для автомобильной и авиационной промышленности) ожидает суммарного снижения времени проектирования и подготовки производства на 70% в результате перевода своих предприятий на технологию управления жизненным циклом изделия IBM PLM. Данная технология реализуется на базе следующих систем: CATIA V5 (CAD/CAM/CAE), SmarTeam (PDM), Baan5 (ERP) и Lotus Notes V5 (документооборот). Для пилотного проекта выбраны 4 компании из промышленной группы Goldman Industrial Group в Вермонте. Все оборудование поставлено компанией IBM и включает серверы AS/400 mod.730 и Netfinity eServer, рабочие станции NetVista и Intellistation, ноутбуки ThinkPad 390xs.

Европейский консорциум Airbus использует 2500 рабочих мест CAD/CAM/CAE-системы CATIA и PDM-систему ENOVIA для разработки самолета проекта A3XX. Это будет крупнейший из когда-либо построенных в мире самолетов, рассчитанный на 550 пассажирских мест. Первый полет самолета планируется в 2004г. В свою очередь, компания Boeing выбрала CATIA в качестве основной CAD/CAM/CAE-системы для следующей фазы программы JSF (Boeing Joint Strike Fighter) инженерной проработки и подготовки производства.

Альянс DD21 Alliance (создан в 1998 г. компаниями Bath Iron Works и Littons Ingalls Shipbuilding) использует системы CATIA V5 и ENOVIA для обеспечения управления жизненным циклом изделия при создании и эксплуатации нового корабля огневой поддержки проекта DD21 (Land Attack Destroyer).

В автомобилестроении существует подотрасль, где процесс проектирования наиболее динамичен, и модель за сезон претерпевает изменения до 70%. Эта подотрасль создание гоночных автомобилей. Из 12 фирм участников Формулы 1 семь используют CATIA, и восемь из десяти разработчиков двигателей для них также работают в CATIA. В частности, компания BMW Motosport использовала систему CATIA для разработки силового агрегата V10, которым были оснащены машины команды BMW.WilliamsF1 во время гонок Formula 1 в 2001 г.

По мнению руководителей компании, использование CATIA позволило группе разработчиков V10 сократить общее время создания силового агрегата на 75%.

Канадская компания Кардианов (Cardianove Inc.) с помощью системы CATIA разработала помпу, предназначенную для работы в искусственном сердце при операциях трансплантации. CATIA использовалась не только для конструирования, но и для трехмерного моделирования. Кардиохирурги получили помпу толщиной в палец (22мм), которую можно встраивать внутрь человеческого сердца для поддержания жизни на период поиска необходимого трансплантата. Существуют данные, что в настоящее время более 4000 жителей США ждут операции по пересадке сердца, а 1998 г. 8500 пациентов умерли, так и не дождавшись ее. Потребность рынка в подобного рода устройствах сегодня оценивается в $2, 5 млрд.

Французская компания Smoby Groupe переходит на CATIA V5 для проектирования и производства новых игрушек Smoby. Ожидается, что внедрение CATIA V5 позволит компании снизить время проектирования изделий и технологической оснастки на 20%. До приобретения CATIA Smoby использовала несколько различных, порой несовместимых между собой, CAD/CAM/CAE-систем.

Сентября 2008 г.

Общее количество просматриваемых страниц: более 450 000
Уникальных посетителей: более 45 000
Уникальных посетителей в день: до 1500
Количество зарегистрированных пользователей: более 3000
Количество выданных лицензий: более 5 000

10 октября 2008 г. Выходит первый продукт в линейке nanoTDMS – nanoTDMS Корадо (Коллективная работа с документами).

27 октября 2008 г. – Выходит ознакомительная версия nanoCAD Планировка.

18 ноября 2008 г. ЗАО «Нанософт» выпускает продукт nanoCAD СКС, предназначенный для автоматизированного проектирования структурированных кабельных систем (СКС) зданий и сооружений различного назначения, представляет новый продукт на конференции " СКС как проект. Как вписать СКС в общий проект по развертыванию ИТ-инфраструктуры? ".

20 ноября 2008 г. Первыми продуктами, на которые можно приобрести абонемент, стали nanoCAD СПДС и nanoCAD Механика.

23 декабря 2008 г. ЗАО «Нанософт» выпускает продукт nanoCAD ОПС, предназначенный для автоматизированного проектирования охранно-пожарной сигнализации (ОПС) зданий и сооружений различного назначения.

6 марта 2009 г. Вышел новый программный продукт nanoCAD Электро, предназначенный для автоматизированного проектирования в части силового электрооборудования (ЭМ) и внутреннего электроосвещения (ЭО) промышленных и гражданских объектов

10 марта 2009 г. ЗАО «Нанософт» провела первую дилерскую конференцию, на которой в том числе была представлена дилерская политика по программному обеспечению nanoCAD.

1 апреля 2009 г. ЗАО «Нанософт» начинает поставки новой версии информационно-поисковой системы NormaCS.

26 июня 2009 г. ЗАО «Нанософт» объявляет о выходе nanoTDMS Корадо 1.2

1 сентября 2009 г. Завершен комплекс работ по поставке учебных лицензий nanoCAD ОПС для кафедры автоматики и сетевых технологий Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России.

9 сентября 2009 г. Выходит первый продукт линейки 2.0 на новом графическом ядре – nanoCAD СПДС 2.0

9 сентября 2009 г. Анонс выхода осенью 2009 года первой отечественной свободно распространяемой базовой САПР-платформы nanoCAD 2.0.

13 октября 2009 г. Система NormaCS была представлена на выставке «СОДРУЖЕСТВО-2009».

21 октября 2009 г. Новое вертикальное приложение на платформе nanoCAD 2.0 - nanoCAD Механика 2.0

27 октября 2009 г. Компания «Нанософт» приняла участие в фестивале «Зодчество-2009»

1 ноября 2009 г. Компания " Нанософт" запускает традиционную (коробочную) схему продаж.

6 ноября 2009 г. SofTool 2009: NormaCS и информационные технологии ХХI века.

25 ноября 2009 г. Выход пререлиза первой отечественной свободно распространяемой САПР-платформы nanoCAD 2.0

1 декабря 2009 г. Компания «Нанософт» объявляет о выходе нового программного продукта для создания и ведения топографических планов - nanoCAD Топоплан 1.0

8 декабря 2009 г. ЗАО «Нанософт» объявляет о выходе системы nanoTDMS Эларос, предназначенной для коммерческого использования.

17 декабря 2009 г. ЗАО «Нанософт» объявляет о выходе новой версии программного продукта предназначенного для автоматизации проектирования структурированных кабельных систем зданий - nanoCAD СКС 2.0

25 декабря 2009 г. Выход новой версии программного продукта предназначенного для автоматизации проектирования охранно-пожарной сигнализации - nanoCAD ОПС 2.0

29 января 2010 г. Выходит новая версия nanoCAD Электро 2.0

8 февраля 2010 г. Компания «Нанософт» становится дистрибьютором и стратегическим партнером Altium в России и СНГ.

18 февраля 2010 г. ЗАО «Нанософт» и ФГУП «НИИСУ» подписали договор о создании и продвижении электронной отраслевой базы НТД в формате NormaCS.

10 марта 2010 г. NormaCS: Специалисты ЗАО «Нанософт» представили библиотеку нормативов в рамках конференции по вопросам, определяющим конкурентоспособность экономики.

31 марта 2010 г. " Altium Road Show. Наперегонки со временем" - компания " Нанософт" провела серию семинаров в городах России.

2 апреля 2010 г. NormaCS на конференции: «Управление жизненным циклом авиационной техники: разработка, проектирование, производство».

7 апреля 2010 г. «Нанософт» выпускает первый 3D-продукт – nanoCAD ВК 1.0

17 мая 2010 г. CSoft Development подписал дистрибьюторский договор с ЗАО " Нанософт. С этого дня компания начала активное продвижение всех дистрибутируемых продуктов под маркой CSoft Development на территории России.

18 мая 2010 г. Выходит новый продукт - nanoCAD Схемы. Продукт предназначен для автоматизированного проектирования схем в электротехнической части, части КИПиА, технологической части и других разделах проекта, требующих построения схем, для промышленных и гражданских объектов.

6 сентября 2010 г. Выход новой версии бесплатной САПР-платформы - nanoCAD 2 (бета 2).

17 сентября 2010 г. Выходит новый продукт, предназначенный для проектирования железобетона - nanoCAD Конструкции.

26 сентября 2010 г. Вышли обновленные версии базовых продуктов на платформе nanoCAD 2 (бета 2) - nanoCAD СПДС и nanoCAD Механика.

8 ноября 2010 г. Компания «Нанософт» объявила о выходе nanoCAD Электро 3.0

9 ноября 2010 г. Компания “Нанософт” приняла участие в выставке SofTool-2010

19 ноября 2010 г. Заработал домен компании в зоне.рф - нанокад.рф

01 декабря 2010 г. Вышла новая версия продукта nanoCAD ОПС 3.0

02 декабря 2010 г. Вышел новый продукт - nanoCAD Стройплощадка, предназначенный для решения задач ПОС и ППР

07 декабря 2010 г. Вышел новый продукт - nanoCAD Геоника 1.0, специализированное решение на платформе nanoCAD для специалистов отделов изысканий и генплана

14 декабря 2010 г. nanoCAD и NormaCS в числе 100 лучших товаров России!

23 января 2011 г. Выход новой версии популярного продукта для оформления чертежей – nanoCAD СПДС 3.0

14 февраля 2011 г. Новая услуга - бесплатные лицензии для учебных заведений

13 апреля 2011 г. Вышла новая версия nanoCAD СКС 3.0. Продукт предназначен для автоматизированного проектирования структурированных кабельных систем (СКС) зданий и сооружений различного назначения.

26 апреля 2011 г. Выход новой версии специализированного продукта nanoCAD Конструкции 1.5 на графическом ядре (nanoCAD 2 (бета 2)).

28 апреля 2011 г. Новый раздел NormaCS «Разработчики ТУ»

15 июня 2011 г. Вышел первый релиз свободнораспространяемой платформы nanoCAD 3.0! С правом коммерческого использования, без ограничений. Бесплатно.

25 июля 2011 г. На новой платформе выходит nanoCAD СПДС 3.1, популярный продукт для оформления чертежей по стандартам СПДС.

26 июля 2011 г. Портал www.nanocad.ru изменился не только внешне, но и были добавлены новые возможности.

1 августа 2011 г. На новой версии платформы выходит nanoCAD Стройплощадка 3.1, программа, предназначенная для подготовки разделов ПОС и ППР.

2 августа 2011 г. Выходит на новой платформе nanoCAD ВК 2.0. Проектирование внутренних систем водопровода и канализации.

8 августа 2011 г. На новую платформу переходит nanoCAD Механика 3.0.

29 августа 2011 г. Вышла новая версия nanoCAD ОПС - 4.0 на новой платформе.

7 сентября 2011 г. Программа NormaCS получила в ООО «Центр сертификации программной продукции в строительстве» сертификат соответствия, который подтверждает соответствие ПО требованиям государственных общетехнических стандартов и стандартов в области строительства.

19 сентября 2011 г. Выход новой версии специализированного продукта для выпуска чертежей марок КЖ и КЖИ - nanoCAD Конструкции 2.0. Программа основана на новом графическом ядре платформы nanoCAD.

28 сентября 2011 г. Вышла новая версия nanoCAD Электро 4.0 на новой платформе. Программа предназначена для автоматизации проектрования в части силового оборудования (ЭМ) и внутреннего электроовещения (ЭО).

28 сентября 2011 г. Успешно прошло третье заседание nanoCLUB: " Биржа ценных идей".

4 октября 2011 г. Подписано первое дилерское соглашение в Казахстане

27 октября 2011 г. Вышел nanoCAD СКС – версия 4.0

31 октября 2011 г. Выходит новый продукт на базовой платформе - nanoCAD Фундаменты. Решение предназначено для проектировщиков строительных специальностей, занятых расчетом и конструированием столбчатых и ленточных монолитных фундаментов на естественном и свайном основаниях.

22 ноября 2011 г. nanoCAD СПДС 3.1 и nanoCAD Механика 3.0: переход на nanoCAD 3.2 – новую версию платформы!

5 декабря 2011 г. Выход новой версии платформы - nanoCAD 3.5. Главная особенность - открыто API для сторонних разработчиков. Заработал сайт для разработчиков под nanoCAD

11 декабря 2011 г. Программе для автоматизации нормоконтроля NormaCS исполняется 7 лет

26 января 2012 г. Вышла новая версия программы для автоматизированного построения схем nanoCAD Схемы 2.0

1 февраля 2012 г. Количество рабочих мест nanoCAD 3 превысило 100 тысяч пользователей. Вышла из печати книга «nanoCAD 3. Руководство пользователя»

8 февраля 2012 г. Вышел обновленный nanoCAD 3.62 для владельцев абонементов

1 марта 2012 г. Стартовала серия мероприятий " Тур-де-САПР 2012. Знакомьтесь, nanoCAD – ваша новая САПР"

6 марта 2012 г. Выход англоязычной версии nanoCAD: новое слово в мире САПР от компании «Нанософт»

6 марта 2012 г. Вышла новая версия nanoCAD Электро ДКС

2 апреля 2012 г. NormaCS на новой платформе 3.0. Увеличение скорости работы с системой, масштабируемость и новые возможности

24 апреля 2012 г. Пресс-конференция " NormaCS. Общероссийская программа содействия образовательным учреждениям"

6 июня 2012 г. Вышел nanoCAD ОПС – версия 4.2. С расчетом уровня звука оповещателей

20 июня 2012 г. НТП «Трубопровод» подписал дистрибьюторский договор с ЗАО «Нанософт»

3 июля 2012 г. Команда «Нанософт» выпускает коммерческую версию популярной САПР - nanoCAD 4.0.

9 августа 2012 г. nanoCAD 3.7: обновление для пользователей свободно распространяемой версии

18 сентября 2012 г. Компания «Нанософт» вошла в состав Российского союза промышленников и предпринимателей (РСПП)

25 сентября 2012 г. nanoCAD Механика 4.0: новая платформа и дальнейшее развитие

27 сентября 2012 г. nanoCAD СПДС 4.0 – улучшенный функционал и новая платформа

16 октября 2012 г. nanoCAD ЛЭП – первое решение из линейки Model Studio CS на платформе nanoCAD

26 ноября 2012 г. nanoCAD Отопление – новое решение в линейке «Нанософт»

29 ноября 2012 г. Компания ЗАО «Нанософт» стала генеральным партнером Международной конференции «Российский бизнес после вступления в ВТО: ожидания и перспективы»

3 декабря 2012 г. «Домашний nanoCAD 4» - продажа в розницу. Совместный проект ЗАО " Нанософт" и ЗАО " 1С"

11 декабря 2012 г. Trimble и «Нанософт» начинают сотрудничество с подписания дистрибьюторского соглашения по продвижению системы проектирования транспортных магистралей Trimble Quantm

11 декабря 2012 г. nanoCAD 4.5: более 100 усовершенствований и уникальные функции для работы с растровыми изображениями. Альтернатива №1. Обновление платной версии

24 декабря 2012 г. nanoCAD СПДС Железобетон 1.0 – новое решение в линейке «Нанософт»

24 января 2013 г. Старт серии тест-драйвов по продуктам на платформе nanoCAD

01 февраля 2013 г. Выход новой версии Altium Designer 2013

24 апреля 2013 г. Компания «Нанософт», разработчик платформы nanoCAD отмечает своё 5-ти летие!

20 июня 2013 г. Компания «Нанософт», ведущий российский разработчик САПР, объявила о выходе пятой версии своего основного продукта – платформы nanoCAD.

05 июля 2013 г. Руководство компании рассказало о философии бренда nanoCAD.

18 июля 2013 Новые возможности nanoCAD 5 — «Вставить как растр…», Команды выбора объектов, Усовершенствованные видовые экраны.

27 августа 2013 Бесплатные лицензии для учебных заведений на все продукты на платформе nanoCAD.

19 сентября 2013 nanoCAD и NormaCS – на выставке ПТА.

01 октября 2013 nanoCAD на IV конференции «Эффективные технологии автоматизации проектирования».

02 октября 2013 nanoCAD и NormaCS на строительном форуме в Казани.

14 октября 2013 Компания «Нанософт» представила свои продукты на выставке «ПТА-2013».

18 октября 2013 nanoCAD ОПС – версия 5.1.

22 октября 2013 nanoCAD Электро ДКС - версия 3.1. Поддержка формата DWG2013.

24 октября 2013 Новая версия программы nanoCAD Электро 5.1

28 октября 2013 nanoCAD СПДС версия 5.0

29 октября 2013 Первая версия программы nanoCAD Отопление

26 ноября 2013 nanoCAD СКС – версия 5.1

2 декабря 2013 nanoCAD free 5.1. Новые возможности бесплатно!

11 декабря 2013 «Нанософт» и компания PTC – американский разработчик CAD/CAM/CAE/PLM-систем, подписали договор о сотрудничестве

Graphisoft

Предприятие было основано в 1982 г. Компания Graphisoft — один из крупнейших мировых разработчиков и поставщиков программного обеспечения для рынка архитектурно-строительного проектирования (AEC — Architecture/Engineering/Construction). Свидетельством успехов компании является множество престижных наград. Среди них — полученный в 1999 году «Кубок за разработку лучшего программного обеспечения для архитектурного проектирования» (1999 CADD Cup for Best Architectural CAD Software), «Приз за революционные технологии», которым компания отмечена в 2000 году на международном экономическом форуме (World Economic Forum’s Technology Pioneer Award). Программа ArchiCAD 7.0 принесла компании победу в номинации «Выбор редакции» журнала Cadence (2001 г.), а эксперты лаборатории Cadalyst присудили компании пять звезд из пяти возможных.

В центральном офисе и филиалах Graphisoft работают около 300 сотрудников. Основной программный продукт компании — ArchiCAD — распространяется через сеть официальных дистрибьюторов на 22 языках в 80 странах. Продукты Graphisoft используют в своей работе более 100 000 архитекторов, инженеров и строителей по всему миру.

Основным программным продуктом компании Graphisoft с 1984 года является ArchiCAD — единая объектно-ориентированная трехмерная система автоматизированного проектирования, предназначенная для решения архитектурно-строительных задач. Она распространяется на 25 языках в более чем 100 странах. С ArchiCAD ежедневно работают свыше 100 000 архитекторов по всему миру.

Open CASCADE Technology

Open CASCADE Technology — продукт, сочетающий в себе набор библиотек и средств разработки ПО, ориентированного на 3D-моделирование, в особенности систем автоматизированного проектирования (САПР).

Исходный код доступен и распространяется по лицензии Open CASCADE Technology Public License, похожей на GNU LGPL, но с определёнными отличиями — сторонние разработчики могут использовать код Open CASCADE Technology в своих продуктах (в том числе коммерческих), однако обязаны, в соответствии с лицензией, отсылать любые изменения в исходных кодах Open CASCADE Technology её оригинальному разработчику — OPEN CASCADE S.A.S.

История появления платформы Open CASCADE Technology

1980: французская компания Matra Datavision объявляет о выходе на рынок САПР системы EUCLID CAD.

1987: выходит EUCLID-IS — первая интегрированная CAD/CAM система, которая была портирована на ОС Sun Solaris. EUCLID, используется в самых разнообразных сферах, начиная с машиностроения и автомобилестроения, и заканчивая роботостроением и авиакосмической промышленностью.

1993: выходит EUCLID 3 — совершенно новая и уникальная САПР система. В тот же год компания Matra Datavision выпускает платформу под названием CAS.CADE (Computer Aided Software for Computer Aided Design and Engineering). Изначально платформа CAS.CADE рассматривалась как набор программных инструментов для внутреннего использования, которая позволяла разработчикам ПО применять объектно-ориентированные технологии.

1996: выходит EUCLID QUANTUM, новое поколение приложения EUCLID, разработанное на базе платформы CAS.CADE.

1998: компания Matra Datavision принимает решение сменить свою стратегию и становится сервисной компанией, предлагающей разработку специализированного программного обеспечения. В том же году компания подписала соглашение с компанией Dassault Systè mes, которая приобрела у Matra Datavision некоторые продукты из линейки QUANTUM, такие как Euclid Styler, Euclid Machinist, Strim, и т. д.

1999: Matra Datavision принимает беспрецедентное решение — она публикует исходный код CAS.CADE и выкладывает его в сети Интернет под наименованием Open CASCADE. При этом основная деятельность компании сосредотачивается на оказании услуг, связанных с этой, теперь уже открытой платформой.

7 декабря 2000 года компания Matra Datavision объявляет о создании компании OPEN CASCADE SAS, которая становится ее дочерним предприятием, занимающимся поддержкой и разработкой платформы Open CASCADE Technology, а также разработкой самых разных приложений на базе этой платформы по заказу своих клиентов.

В настоящее время платформа Open CASCADE Technology поддерживается компанией OPEN CASCADE SAS, которая с 2007 года является дочерним предприятием французской компании EURIWARE, входящей в состав группы AREVA.^[5]

2011 Компания OPEN CASCADE заявляет о своем намерении более тесно сотрудничать с внешними разработчиками платформы Open CASCADE Technology^[6]. В декабре 2011 года компания анонсирует новый веб-сайт (dev.opencascade.org), призванный объединить всех внешних разработчиков Open CASCADE Technology^[7], и открывает доступ к своему багтрекеру^[8]. Новый сайт призывает участников принять участие в разработке Open CASCADE Technology путем выявления и регистрации возможных ошибок ПО и оказания помощи в их устранении.

Некоторые продукты, созданные с применением Open CASCADE Technology

Информационная система ОКЕАН
SAMCEF Field
FreeCAD Юргена Райгеля
SALOME

Вопросы эффективности вычислений

Рассмотрим проблему ускорения вычислений в одной из самых трудоемких операций компьютерной графики – операции поворота точки относительно начала координат. Как было показано ранее, для ее выполнения необходимо произвести 4 операции умножения, 2 операции сложения, а также вычислить значения синуса и косинуса угла поворота. Напомним вид формул поворота:

Одним из наиболее часто встречающихся способов ускорения операции поворота является отказ от вычисления синуса и косинуса угла во время выполнения программы, и использование их заранее подсчитанных значений, которые занесены в специальную таблицу. Например, в этой таблице могут храниться значения синусов и косинусов углов поворота с шагом в 1 градус. Тогда целое количество градусов угла поворота может служить в качестве индекса при извлечении соответствующих значений синусов и косинусов из таблицы. Такой прием называется табличным поворотом.

Рис. 6. Вывод формулы О. Бьюнемана.

Дополнительным способом ускорения операции поворота является уменьшение количества операций умножения. Рассмотрим вывод формулы О. Бьюнемана с использованием тангенса половинного угла, в которой поворот точки вокруг начала координат производится за 3 операции умножения и 3 операции сложения. Так как на многих микропроцессорах операции умножения выполняются дольше чем операции сложения, то экономия времени достигается за счет уменьшения операций умножения.

Вывод формулы будем получать из геометрических построений, как показано на рис.6.

Будем искать выражение координат и через и . На оси отложим отрезок , такой что . Тогда . Здесь отрезок является горизонтальной проекцией отрезка , где , , , где . Теперь, зная , можно выразить в виде суммы длин отрезков и . Так как длины отрезков и равны как радиусы окружности с центром в точке , то . Обозначим , отсюда следует, что

Последние три равенства будем называть формулой Бьюнемана.

Форматы AutoCAD

.adi	Аппаратно-независимый файл плоттера AutoCAD
.adt	Журнал проверки изображения AutoCAD
.blk	Файл шаблона блока AutoCAD
.dwg	Файл базы данных чертежей AutoCAD
.dws	Файл проверки на стандарты документа AutoCAD
.dxe	Шаблон извлечения данных AutoCAD
.dxx	Файл атрибутов графического обмена AutoCAD
.lin	Типы линий AutoCAD
.pwt	Установки публикации документа AutoCAD
.unt	Файл преобразования единиц чертежа AutoCAD

DWG (от англ. drawing — чертеж) — бинарный формат файла, используемый для хранения двухмерных (2D) и трёхмерных (3D) проектных данных и метаданных. Является основным форматом для некоторых САПР-программ (прямая поддержка — например, AutoCAD, nanoCAD, IntelliCAD и его вариаций, Caddie). Формат DWG поддерживается многими САПР-приложениями косвенно: то есть данные из одного формата данных перемещаются в другой через функции импорт-экспорт. Форматы .dws («drawing standards» — стандарты чертежа), .dwt («drawing template» — шаблон чертежа) также являются форматом DWG. Современные программы, работающие в dwg, часто создают на диске временные и резервные копии документов в формате dwg в файлах с расширениями .sv$ («temporary automatic save» — временное автоматическое сохранение) и .bak («backup» — резервная копия).

История DWG-формата

DWG (обозначает расширение имени файла.dwg) был основным форматом файлов для продукта Interact CAD, разрабатываемого Майком Риддлом (Mike Riddle) в конце 1970-х, и впоследствии лицензирован компанией Autodesk в 1982 как основной формат для AutoCAD. С 1982 по 2009 Autodesk выпускает версии AutoCAD, которые порождали не менее 18-ти вариаций формата файла DWG, ни один из которых не описан в официально опубликованной документации.

Скорее всего, формат DWG является самым распространённым форматом для хранения чертежей в цифровом виде. По оценкам компании Autodesk, по состоянию на 1998 год таких файлов существовало не менее двух миллиардов.

Существует несколько исков на право владения форматом DWG, прежде всего со стороны компании Autodesk, которая спроектировала, развила и использует формат DWG как основой формат хранения данных для своих САПР-приложений. Autodesk продаёт набор библиотек чтения/записи (называя его RealDWG) под ограниченной лицензией (не разрешает использовать её в конкурирующих приложениях). Несколько компаний пытаются обойти ограничения формата RealDWG, предлагая программные библиотеки для чтения и записи файлов, совместимые с DWG-файлами Autodesk. Наиболее успешен в этом некоммерческий консорциум Open Design Alliance, , образованный в 1998 году группой разработчиков (в том числе конкурентами Autodesk) и выпустивший библиотеки для чтения/записи/просмотра под названием OpenDWG Toolkit (берут своё начало из библиотек MarComp AUTODIRECT — утверждается, что ODA полностью переписал и обновил тот код).

Open Design Alliance (ODA) (До 2003 года — OpenDWG Alliance) — некоммерческое объединение (консорциум) компаний-производителей программного обеспечения. Open Design Alliance был создан с целью разработки программных библиотек, позволяющих читать и записывать файлы формата DWG. По мнению участников консорциума, это должно способствовать распространению формата DWG в качестве открытого стандарта обмена данными между различными САПР. Для достижения этой цели были разработаны спецификации Teigha, доступ к которым открыт всем желающим. ODA осуществляет поддержку Teigha в актуальном состоянии. Финансирование разработки программных библиотек производится на членские взносы участников консорциума.

Из-за некоторых недостатков, присущих формату DXF, в конце 1980-х возникла потребность в средствах, способных читать и записывать файлы формата DWG. Для удовлетворения этой потребности ряд производителей, среди которых следует отметить Cimmetry Systems, Cyco, Kamel Software, MarComp, Sirlin и Softsources, осуществили обратную разработку формата файла DWG. В результате, эти компании выпустили различные программные утилиты, просмотровщики файлов и другие приложения к AutoCAD от Autodesk.

В период с 1990 по 1997 MarComp был ведущим разработчиком программных утилит, позволяющих получить доступ к файлам DWG. MarComp разрабатывал свою программную библиотеку, используя метод чёрного ящика (в роли чёрного ящика выступал файл DWG). Программная библиотека, разработанная MarComp называлась AUTODIRECT. К концу 1997 года библиотека AUTODIRECT поддерживала 8 версий файлов AutoCAD, начиная от DWG 2.5 и заканчивая DWG R14.

В январе 1998 года MarComp был поглощен компанией Visio Corporation (в настоящее время подразделение корпорации Microsoft).

Компания Visio Corporation решила сделать формат DWG открытым стандартом, позволяющим обмениваться данными между различными САПР без риска потери данных. С этой целью в феврале 1998 года Visio Corporation и еще несколько компаний создали консорциум OpenDWG Alliance — независимую некоммерческую организацию, целью которого являлось продвижение DWG, как открытого, общедоступного страндарта для хранения чертежных данных.

В 2008 году Фонд свободного программного обеспечения заявил о необходимости замены закрытого формата DWG открытым, разместив в своём списке High Priority Free Software Projects (Самые необходимые проекты свободного ПО) раздел «Замена библиотек OpenDWG»(«Replacement for OpenDWG libraries»). В конце 2009 были созданы библиотеки GNU LibreDWG, распространяемые под лицензией GNU GPLv3. Несмотря на то, что они до сих пор находятся в разработке, они позволяют читать большую часть DWG файлов с версии R13 вплоть до 2004. Ни RealDWG, ни DWGdirect не распространяются под лицензией, совместимой с GNU GPL или похожей на свободное программное обеспечение.

В 1998 году компания Autodesk добавила в AutoCAD R14.01 функцию DWGCHECK для проверки файла. Функция расшифровывает контрольную сумму файла и код продукта, при создании вписываемые в DWG файл (компания Autodesk называет это «водяным знаком»). В 2006 году после многочисленных запросов пользователей, жалующихся на ошибки и несовместимость с «неродными» DWG файлами, Autodesk изменила AutoCAD 2007, включив технологию «TrustedDWG». Функция встраивала в создаваемый DWG файл текстовую строку: «Autodesk DWG. This file is a Trusted DWG last saved by an Autodesk application or Autodesk licensed application.» Данное сообщение помогает пользователям программных продуктов Autodesk определять, был ли файл создан в продуктах Autodesk или приложениях, использующих RealDWG, сокращая риск работы с несовместимым форматом. AutoCAD выводит сообщение, предупреждающее о потенциальных проблемах, если пользователь открывает DWG файл версии 2007, который не содержит этой текстовой строки.

В 2008 году Autodesk и Bentley пришли к соглашению по обмену библиотеками, в том числе и библиотеками Autodesk RealDWG, для повышения качества поддержки форматов DWG и DGN. Кроме того, обе компании будут развивать совместимость своих AEC-приложений (приложения в области архитектуры и строительства) посредством двухсторонней поддержки API.

Правовые вопросы

13 ноября 2006 года компания Autodesk подала в суд на консорциум Open Design Alliance, утверждая, что библиотеки DWGdirect нарушают права компании на торговую марку «Autodesk», так как записывают водяной знак TrustedDWG (включающий слово «AutoCAD») внутрь создаваемых файлов DWG. Через девять дней адвокаты Autodesk получили временный запретительный судебный приказ, направленный против Open Design Alliance. В апреле 2007 года иск был улажен, в основном по условиям Autodesk. Со своей стороны, Autodesk изменила предупреждающее сообщение в AutoCAD 2008 (сделав его несколько менее тревожным), а Open Design Alliance из своих библиотек DWGdirect удалил функцию, записывающую водяной знак TrustedDWG. Эффект от временного запретительного судебного приказа и последующего соглашения заключался в том, что библиотеки Open Design Alliance теряли возможность создания файлов DWG, стопроцентно совместимых с AutoCAD.

В 2006 года компания Autodesk обратилась в регистрационную палату США с просьбой зарегистрировать товарные знаки «DWG», «DWG EXTREME», «DWG TRUECONVERT», «REALDWG» «DWGX», «DWG TRUEVIEW».

22 июня 2008 года претензии Autodesk на товарные знаки, связанные с DWG, были приостановлены Бюро по регистрации патентов и торговых марок, ожидая решения по вопросу противостояния Autodesk против Open Design Alliance и корпорации Dassault Systemes (SolidWorks). Офис USPTO оповестил Autodesk, перечислив следующие факты:

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒