Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Основная статья: Компьютерный дизайн

Конструкторы использовали компьютеры для расчетов с момента их изобретения. [1] [2] [3] [4] Цифровые компьютеры использовались для анализа или оптимизации энергосистем еще в прототипе « Вихря » в 1949 году . Теория проектирования схем [5] или методология электрических сетей была алгебраической , символической и часто векторной .

1940–1950 гг. [ Править ]

Между серединой 1940-х и 1950-ми годами были сделаны различные разработки в области компьютерного программного обеспечения . 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. инструмент (1952). [6]

В 1953 году исследователь из Массачусетского технологического института Дуглас Т. Росс увидел «интерактивное дисплейное оборудование», используемое операторами радаров, полагая, что это именно то, что нужно его группе обработки данных, связанной с SAGE . Росс и другие исследователи из лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института были единственными пользователями сложных систем отображения, установленных для системы до SAGE Cape Cod. Росс заявил в интервью, что они «использовали его для своей личной рабочей станции». [7]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. [8] Эти программы также позволяли воспроизводить объекты по желанию; также можно было изменить их ориентацию, связь ( поток , механику , лексическую область видимости ) или масштаб. Это открывало им множество возможностей.

Росс ввел термин « автоматизированное проектирование» (САПР) в 1959 г. [9] [10]

1960-е [ править ]

Ранний пример электронного САПР из диссертации Сазерленда 1963 года.

Изобретение 3D CAD / CAM приписывают французскому инженеру Пьеру Безье ( Arts et Métiers ParisTech , Renault). В период с 1966 по 1968 год, после 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. [ Править ] В 1957 году роман Дверь в лето , Роберт Хайнлайн намекнул на возможность роботизированной Редакционного Дана . Однако более существенную работу над полиномиальными кривыми и скульптурной поверхностью проделал математик.Поль 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.

Развитие SketchPad системы в MIT [11] [12] от Ivan Sutherland , который позже создал графические технологии компании с Дэвидом Эвансом , был поворотный момент. [11] Отличительной особенностью SKETCHPAD было то, что он позволял дизайнеру графически взаимодействовать со своим компьютером; конструкция может быть подан в компьютер, опираясь на ЭЛТ - мониторе с 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 докторскую диссертацию.Sketchpad: система графической связи между человеком и машиной, на совместной компьютерной конференции . В своей статье он сказал: [13]

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 общаются с магазинами, вероятно, лучше использовать обычную бумагу и карандаш.

Со временем усилия будут направлены на то, чтобы чертежи дизайнеров взаимодействовали не только с магазинами, но и с самими инструментами магазина ; однако до достижения этой цели потребовалось много времени.

Первые коммерческие приложения САПР были применены в крупных компаниях 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, научного сотрудника MIT APT из IBM Дуга Росса по разработке прототипа системы для инженеров-конструкторов, DAC-1 (Design Augmented by Computer) 1964, проекты Lockheed , Bell GRAPHIC 1 и Renault .

Один из самых влиятельных событий в развитии САПР стало создание производственной и Consulting Services Inc. (MCS) в 1971 году Патрик Дж Hanratty , [14] , который написал систему автоматизированных Редакционный И Обрабатывающий (ADAM), но что более важно поставлял 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 новые области. Разработка программного обеспечения САПР для персональных настольных компьютеров послужила толчком для почти универсального применения во всех областях строительства.

1970-е [ править ]

Другие заметные события 1960-х и 1970-х годов включают создание CAD-систем United Computing , Intergraph , IBM и Intergraph IGDS в 1974 году (что привело к созданию Bentley Systems MicroStation в 1984 году), а также Applicon в 1969 году и коммерческих систем CAD из Японии. производители Seiko и Zuken в 1970-е годы. [15]

Реализации САПР претерпели значительные изменения с момента этого раннего развития. Первоначально, с появлением 3D в 1970-х годах, САПР обычно ограничивался созданием чертежей, подобных чертежам, набранным вручную. Достижения в программировании и компьютерном оборудовании [16] [17], особенно твердотельное моделирование в 1980-х годах, позволили более гибко применять компьютеры в проектной деятельности.

1980-е [ править ]

3D-рендеринг ложек в САПР

В 1981 году ключевыми продуктами были пакеты твердотельного моделирования - Romulus (ShapeData) и Uni-Solid (Unigraphics) на основе PADL-2, а также программа моделирования поверхностей CATIA ( Dassault Systemes ). Autodesk была основана в 1982 году Джоном Уокером, что привело к созданию двухмерной системы AutoCAD . [18] Следующей вехой стал выпуск Pro / ENGINEER в 1987 году, который ознаменовал более широкое использование методов моделирования на основе элементов и параметрического связывания параметров элементов; это ознаменовало введение параметрического моделирования . [19]

1990-е [ править ]

3D-рендеринг автомобиля в САПР с отображением границ

Также важным для развития САПР была разработка в конце 1980-х и начале 1990-х ядер твердотельного моделирования B-rep (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 году, Solid Edge (затем Intergraph ) в 1996 году и Autodesk Inventor в 1999 году. В России развивается независимое ядро геометрического моделирования. с 1990-х гг.[20]

2000-е [ править ]

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. [21] Бесплатные пакеты САПР с открытым исходным кодом включают BRL-CAD, разработанный для армии США, [22] [23] LibreCAD , [24] FreeCAD , [25] [26] [27] и другие. [28]

Хронология [ править ]

Программное обеспечение САПР:

  • 1963: альбом для рисования
  • 1968: UNISURF
  • 1977: CATIA
  • 1978: Униграфика
  • 1983: BRL-CAD [22]
  • 2002: FreeCAD
    • 2007: NX
  • 1987: Профи / ИНЖЕНЕР
    • 2009: Creo
  • 2011: LibreCAD

Ссылки [ править ]

  1. ^ "История CAD / CAM" . КАДАЗЗ. 2004 г.
  2. ^ Pillers, Michelle (март 1998). «MCAD Возрождение 90-х» . Журнал Cadence. Архивировано из оригинала на 2007-04-22.
  3. ^ Bozdoc Мариан (2003). «История САПР» . iMB.
  4. ^ Карлсон, Уэйн (2003). «Критическая история компьютерной графики и анимации» . Государственный университет Огайо. Архивировано из оригинала на 2004-07-05.
  5. ^ иллюстрированная символьная диаграмма Файл: Biquad circuit.gif
  6. ^ Сасскинд, Альфред Крисс; Макдонаф, Джеймс О. (март 1953 г.). «Фрезерный станок с ЧПУ» (PDF) . Обзор оборудования ввода и вывода, используемого в вычислительных системах . Международный семинар по управлению знаниями требований . Нью-Йорк: Американский институт инженеров-электриков . п. 136. LCCN 53-7874 . Проверено 24 февраля 2015 .  
  7. ^ "oh178dtr.pdf" (PDF) . umn.edu .
  8. ^ Hurst, J. (1989) Retrospectives II: The Early Years in Computer Graphics , pp. 39–73 в SIGGRAPH 89 Panel Proceedings, ACM New York, NY, USA, ISBN 0-89791-353-1 doi : 10.1145 / 77276.77280 
  9. ↑ Росс, Дуглас Т. (17 марта 1961 г.). Компьютерное проектирование: заявление о целях . MIT USAF 8436-TM-4.
  10. ^ Йост, младший, изд. (Весна 2007 г.). «Дуглас Т. Росс, 1929–2007» (PDF) . Информационный бюллетень CBI . Vol. 29 нет. 1. п. 14.
  11. ^ a b Ярес, Эван (13 февраля 2013 г.) 50 лет CAD . DesignWorld
  12. ^ «Оглядываясь назад: компьютер TX-2 и блокнот 82» (PDF) . Журнал лаборатории Линкольна . 19 (1). 2012. Архивировано из оригинального (PDF) 07.11.2012.
  13. Перейти ↑ Weisberg, DE (2008). «Сильные корни компьютерного дизайна в Массачусетском технологическом институте» (PDF) . Революция в инженерном дизайне . п. 3–20.
  14. ^ «Основатель MCS: Патрик Дж. Ханратти, доктор философии, президент и основатель» . mcsaz.com . Архивировано из оригинала на 2005-02-09.
  15. ^ «1970-е: появляются инструменты САПР» (PDF) . Японский музей истории полупроводников . Проверено 27 июня 2019 .
  16. ^ Экли, Курт (1981) Проблемы и направление для графических аппаратных ускорителей Архивированных 2014-10-19 на Wayback Machine . Цифровая лаборатория Еврографии, diglib.eg.org.
  17. ^ Компьютерная графика (5 апреля 1984 г.) . archive.org
  18. ^ Сатиш Гопи, сентябрь 2009 г. Основы гражданского строительства. Pearson Education India. п. 309. ISBN 978-81-317-2988-5 . 
  19. ^ Эллиот Дж. Гиндис, 2011. Начало работы с AutoCAD 2012: 2D- и 3D-рисование и моделирование. Академическая пресса. п. 716. ISBN 978-0-12-387031-5 . 
  20. ^ Yares, Evan (апрель 2013 г. ). «Русские САПР» . Мир дизайна . 8 (4). ISSN 1941-7217 . Архивировано из оригинала на 2015-01-30 . Проверено 21 февраля 2019 . 
  21. ^ "Размер рынка программного обеспечения САПР, доля | Отчет об анализе отрасли, 2023" . www.psmarketresearch.com . Проверено 31 августа 2019 .
  22. ^ a b «BRL-CAD, старейшая в мире система программного обеспечения с открытым исходным кодом» . www.army.mil . Проверено 28 августа 2019 .
  23. ^ «Linux сегодня - бесплатное программное обеспечение САПР с открытым исходным кодом для Linux» . www.linuxtoday.com . Проверено 28 августа 2019 .
  24. ↑ Гай, Джек Уоллен, «Сделай сам»; 27 января, в Enterprise Software on; 2012; Пст., 12:39. «Сделай сам: LibreCAD предлагает базовые инструменты САПР бесплатно» . TechRepublic . Проверено 28 августа 2019 .CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  25. ↑ Гай, Джек Уоллен, «Сделай сам»; 1 ноября, в Enterprise Software on; 2011; Пст, 6:20. «Сделай сам: попробуйте FreeCAD, кроссплатформенное решение САПР» . TechRepublic . Проверено 28 августа 2019 .CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  26. ^ «Linux сегодня - FreeCAD - программное обеспечение для 3D моделирования и дизайна для Linux» . www.linuxtoday.com . Проверено 28 августа 2019 .
  27. ^ Автор (2014-02-06). «3D-печать: новое слово в FreeCAD, часть I» . Hackaday . Проверено 28 августа 2019 .
  28. ^ Автор (2015-05-29). «Потустороннее программное обеспечение САПР родом из параллельной вселенной» . Hackaday . Проверено 28 августа 2019 .