Википедија

Компјутерски потпомогнуто дизајнирање

Dizajniranje računarom (engl. computer-aided design, CAD) predstavlja korišćenje širokog spektra računarskih alata koji pomažu inženjerima, arhitektama i ostalim profesionalnim dizajnerima. Najčešće se koristi veoma napredan softver, ali i namenski hardver.[1] „CAD” predstavlja upotrebu kompjutera (ili radnih stanica) kao pomoć pri kreiranju, menjanju, analizi ili optimizaciji dizajna.[2] „CAD” softver se koristi za povećanje produktivnosti dizajnera, poboljšanje kvaliteta dizajna, poboljšanje razmene podataka kroz dokumentaciju, i za kreiranje baze podataka za proizvodnju.[3] „CAD” izlazni dokument je često u formi elektronskih fajlova za štampanje, mašinsku obradu, ili druge proizvodne operacije. Takođe se koristi i termin „CADD” (koji označava Kompjuterski potpomognut dizajn i izrada).[4]

Primer: 2D CAD crteža
Proces dizajniranja računarom

Upotreba ovog programa pri dizajniranju elektronskih sistema poznata je kao automatizacija elektronskog dizajna (engl. electronic design automation, EDA). Pri mehaničkom dizajnu poznat je pod nazivom automatizacija mehaničkog dizajna (engl. mechanical design automation, MDA) ili kompjuterski potpomognuta izrada (engl. computer aided drafting, CAD), što uključuje proces stvaranja tehničkog crteža, upotrebom kompjuterskog softvera.[5]

„CAD” softver za mehanički dizajn koristi grafiku zasnovanu na vektorima kako bi prikazao predmete tradicionalne izrade ili bi takođe mogao proizvesti rastersku grafiku prikazavši sveobuhvatni izgled dizajniranih predmeta. Međutim, on uključuje više od samih oblika. Kao i u ručnoj izradi tehničkih i inženjerskih crteža, „CAD” izlazni dokument mora preneti informacije, poput informacija o materijalima, procesima, dimenzijama i podnošljivosti, prema konvencijama specifičnim za primenu.

„CAD” se može koristiti za dizajniranje krivih i figura u dvodimenzionalnom (2D) prostoru; ili za dizajniranje krivih, površina, tela u trodimenzionalnom (3D) prostoru.[6]

Dizajniranje računarom je važna industrijska veština koja je veoma mnogo korišćena u raznim aplikacijama, kao što su automobilska industrija, brodogradnja, svemirska industrija, industrijski i arhitektonski dizajn, prostetika i mnoge druge. Takođe se mnogo koristi u izradi kompjuterskih animacija i specijalnih efekata u filmovima, reklamama i tehničkim uputstvima koji se često nazivaju „DCC” (engl. digital content creation, DCC) digitalno stvaranje sadržaja. Savremena sve veća prisutnost i snaga računara znači da su čak i bočice parfema i tečnog sapuna dizajnirane korišćenjem tehnike otkrivenom od strane inženjenera, 1960-ih. Zbog svog ogromnog ekonomskog značaja, dizajniranje računarom je glavna pogonska snaga za istraživanja u računarskoj geometriji, kompjuterskoj grafici i drugim složenim geometrijskim aplikacijama. [7]

Istorija uredi

Vidi još: History of CAD software

Pregled „CAD” softvera uredi

Početkom sredine šezdesetih godina, uz IMB sistem za izradu nacrta (engl. IBM Drafting System), sistemi kompjuterski potpomognutog dizajna su počeli posedovati više sposobnosti od proste mogućnosti da kopiraju ručnu izradu nacrta pomoću elektronske izrade, razlika između troškova i koristi za kompanije koje bi prešle na korišćenje „CAD” sistema postala je očigledna. Prednosti „CAD” sistema nad ručnom izradom crteža su sposobnosti koje se danas često uzimaju zdravo za gotovo, a to su: automatska izrada materijala, automatsko raspoređivanje u integrisanim kolima, provera smetnji, i mnoge druge. Naposletku, „CAD” je pružio dizajneru sposobnost izvođenja infenjerskih proračuna. Tokom ovog prelaza proračuni su i dalje vršeni ili ručno, ili su ih izvodili oni pojednici koji su mogli da vode računarske programe. „CAD” je predstavljao revolucionarnu promenu u inženjerskoj industriji, gde su se uloge crtača, dizajnera i inženjera počele spajati. Ova promena nije eliminisala odeljenja, koliko ih je spojila i osnažila crtače, dizajnere i inženjere. „CAD” je primer sveopšteg uticaja koji su kompjuteri počeli imati na industriju. Softverski paketi za kompjuterski potpomognut dizajn koji danas postoje variraju od dvodimenzionalnih sistema izrade nacrta, koji se zasnivaju na vektorima, do trodimenzionalnih modela, tela i površina. Moderni „CAD” paketi takođe često dozvoljavaju pregled dizajniranog objekta iz svakog željenog ugla, čak i pregled unutrašnjosti. Neki „CAD” softveri pružaju mogućnost dinamičkog matematičkog modeliranja.

„CAD” tehnologija se koristi za dizajniranje alata i mašinerije i za izradu nacrta i dizajniranje svih tipova zgrada, od manjih stambenih (kuća) do većih komercijalnih i industrijskih (bolnica i fabrika). [8]

„CAD” se uglavnom koristi za detaljno projektovanje 3D modela ili 2D crteža fizičkih komponenti, ali se takođe koristi u procesima projekotvanja konceptualnog dizajna i izgleda proizvoda, kroz analizu snage i dinamičnosti sklopova kako bi se odredile metode proizvodnje komponenti. Takođe se može koristiti za dizajniranje predmeta poput nakita, nameštaja, uređaja itd. Potom, mnoge primene „CAD-a” sada nude napredne sposobnosti prevođenja i animiranja, kako bi inženjeri mogli bolje vizualizovati dizajn svojih proizvoda. 4D „BIM” je vrsta virtualne simulacije projektovanja izrade koja uključuje informacije koje se odnose na vreme ili raspored vezane za upravljanje projektom.

„CAD” je postala izuzetno zančajna tehnologija u okviru kompjuterskih potpomognutih tehnologija, pružajući povlastice poput nižih troškova pri razvoju proizvoda i izuzetno skraćenim periodom dizajna. „CAD” omogućava dizajnerima da izlože i razviju svoj rad na ekranu, ištampaju ga i sačuvaju za dalje uređivanje, time štedeći vreme na svojim crtežima.

Korišćenje uredi

Inženjeri i dizajneri u svakodnevnom radu, između ostalog, koriste Kompjuterski potpomognuto dizajniranje na različite načine u zavisnosti od profesije korisnika i softvera koji se koristi.

Kompjuterski potpomognuto dizajniranje je jedna od aktivnosti digitalnog razvoja proizvoda (engl. digital product development, DPD) u okviru procesa upravljanja životnim ciklusom proizvoda (engl. product lifecycle management, PLM). Pored toga se koristi sa drugim integrisanim ili samostalnim programima. Neki od tih programa su:

  • Kompjuterski potpomognuto inženjerstvo(engl. computer-aided engineering, CAE) i metod konačnih elemenata(engl. finite element analysis, FEA)
  • Kompjuterski potpomognuta prizvodnja (engl. computer-aided manufacturing, CAM) i koja daje instrukcije kompjutersko numeričkoj kontroli (engl. computer numerical control, CNC) mašina.
  • Fotorealističnom renderovanju i simulaciji pokreta
  • Upravnjalje datotekama i verzionisanju pomoću upravljanja podacima o proizvodu(engl. product data management, PDM).

Kompjuterski potpomognuto dizajniranje se koristi i za kreiranje foto simulacija za potrebe pripreme izveštaja uticaja na okruženje, tako što se modeli razvijeni na računaru ubacuju na slike okruženja da bi se predstavio krajnji izgled te lokacije.

Vremenom se pokazalo da je kompjuterski potpomognuto dizajniranje korisno i za inženjere. Istorija konstrukcije se može koristiti kako bismo imali pregled svih funkcionalnosti modela i samim tim mogli da vršimo izmene samo na delu modela, a ne na celom. Parametri i ograničenja se mogu koristiti za određivanje veličine i oblika, kao i drugih karakteristika svakog dela modela. Osobine (engl. features) se mogu koristiti sa različitim alatima za merenje, kao što su zatezna čvrstoća, granica elastičnosti, elektro i elektromagnene sposobnosti. Takođe, može se meriti i opterećenje, deformacija ili uticaj određene temperature.

Tipovi uredi

 
Jednostavna procedura

Postoji nekoliko različitih tipova kompjuterski poptomognutog dizajniranja[9] i svaki od njih tera korisnika da razmišlja drugačije o načinu korišćenja i dizajnira njihovih virtuelnih komponenti.

Na tržištu trenutno postoji mnogo jeftinijih proizvođača 2D sistema, kao i veliki broj besplatnih i open-source programa. Ovi programi nam olakšavaju proces crtanja, bez muke oko pozicioniranja i međusobnog odnosa veličina elemenata na papiru za crtanje koji zahteva ručno crtanje, dok se u ovim programima ispravke mogu lako odraditi u hodu.

3D wireframe je dodatak 2D crtanju (danas se sve ređe koristi). Svaka linija mora biti ručno uneta na crtež. Krajnji proizvod nema opciju za podešavanje mase ili direktno dodavanje funkcionalnosti, kao što su rupe.

3D dumb solids su napravljeni kako bi se u njima moglo manipulisati modelima slično kao u stvarnom svetu (danas se sve ređe koriste). Osnovnim 3D oblicima (prizme, cilindri, sfere i dr.) se dodaje ili oduzima masa kao što je slučaj i kod spajanja i sečenja objekata u stvarnosti. 2D prikaz se lako kmože dobiti iz modela. Ovaj alat ne dolazi sa opcijom omogućavanja pomeranja modela, ograničavanja kretanja modela ili identifikovanje smetnji među modelima.

Postoje dva tipa 3D solid modelovanja:

  • Parametarsko modelovanje
  • Eksplicitno modelovanje


Texnologija uredi

 
Kompjuterski potpomognuto dizajniran model računarskog miša

Prvobitni softver kompjuterski potpomognuto dizajnirane sisteme je bio razvijen pomoću kompjuterskih jezika kao što su Fortran, Algol ali sa napretkom forme objektno-orijentisanog programiranja, u potpunosti se menja. Tipični savremeni parametarski bazirani modeleri i površinski sistemi slobodne površine izgrađeni su oko određenog broja ključnih C modula sa sopstvenim API-jem.Kompjuterski potpomognuto dizajnirani sistemi mogu biti predstavljeni kao izgrađeni od interakcije grafičkog korisničkog interfejsa (GUI) sa NURBS geometrijom ili sa graničnim predstavljanjem (B-rep) podataka preko geometrijskog modelovanja jezgra. Geometrijska ograničenja motora mogu takođe biti uposleni za upravljanje udruženih veza u geometriji, kao na primer geometrijski žičani model na skici ili delovi asemblera.

Neočekivane sposobnosti ovih udruženih veza su dovele do novog oblika prototipa koji se naziva digitalni prototip. Za razliku od fizičkih prototipa koji podrazumevaju vreme proizvodnje u dizajnu. Tako govoreći, kompjuterski potpomognuto dizajnirani modeli mogu biti generisani pomoću kompjutera nakon što je fizički prototip skeniran pomoću industrijske CT mašine. U zavisnoti od prirode posla, digitalizovani ili fizički prototipi mogu biti prvobitno izabrani prema specifičnim potrebama.

Danas, kompjuterski potpomognuto dizajnirani sistemi postoje za sve glavne platforme ((Windows, Linuks, Juniks i Mac OS); neki paketi podržavaju više platformi.

Trenutno, za većinu kompjuterski potpomognuto dizajniranih softvera nije potreban poseban hardver. Međutim, neki kompjuterski potpomognuto dizajnirani sistemi mogu da rade grafički i računski složene zadatke, pa se preporučuju savremena grafička karta, centralna procesorska jedinica velike brzine (i mogućnost višestruke) i velike količine radne memorije.

Veza čovek - mašina je obično putem računarskog miša, ali takođe može biti biti i putem olovke i digitalizovanog grafičkog tableta. Ponekad se manipuliše na pogled na model korišćenjem miša za 3D dizajnere. Neki sistemi takođe podržavaju stereoskopske naočare za gledanje 3D modela. Tehnologije koje su u prošlosti bile ograničene na veće instalacije ili posebne aplikacije su postale dostupne širokoj grupi korisnika. To uključuje automatsko virtuelno oktuženje ili virtuelnu stvarnost i interaktivne uređaje kao što je tehnologija za senzor pokreta.

Softver uredi

Kompjuterski potpomognuto dizajnirani softver omogućava inženjerima i arhitektama da dizajniraju, pregledaju i upravljaju inženjerskim projektima unutar integrisanog grafičkog korisničkog interfejsa (GUI) na ličnom računarskom sistemu. Većina aplikacija podržava zapreminsko modelovanje sa graničnim predstavljanjem (B-rep) i NURBS geometrijom. Geometrijsko modelovano jezgro je softverska komponenta koja obezbeđuje karakteristike površinskom modeliranju i zapreminskom modeliranju za kompjuterski potpomognuto dizajnirane aplikacije. Zasnovno na tržišnim statistikama, komercijalni softver iz Autodeska, Dasault Sistemsa, Simenc PLM Softver i PTC dominira industrijom za kompjuterski potpomognuto dizajniranje.[10][11] Sledi lista glavnih aplikacija za kompjuterski potpomognuto dizajniranje, grupisanih po statistikama upotrebe[12]

Komercijalni uredi

'Freeware' i softveri otvorenog koda uredi

'Freeware' i softveri otvorenog koda uredi

„CAD” jezgra uredi

Vidi još uredi


Reference uredi

  1. ^ Srbija, GstarCAD. „Šta je CAD?”. GstarCAD Srbija (na jeziku: srpski). Arhivirano iz originala 10. 08. 2018. g. Pristupljeno 10. 8. 2018. 
  2. ^ Narayan, K. Lalit (2008). Computer Aided Design and Manufacturing. New Delhi: Prentice Hall of India. str. 3. ISBN 978-8120333420. 
  3. ^ Narayan, K. Lalit (2008). Computer Aided Design and Manufacturing. New Delhi: Prentice Hall of India. str. 4. ISBN 978-8120333420. 
  4. ^ Duggal, Vijay (2000). Cadd Primer: A General Guide to Computer Aided Design and Drafting-Cadd, CAD. Mailmax Pub. ISBN 978-0962916595. 
  5. ^ Madsen, David A. (2012). Engineering Drawing & Design. Clifton Park, NY: Delmar. str. 10. ISBN 978-1111309572. 
  6. ^ Farin, Gerald; Hoschek, Josef; Kim, Myung-Soo (2002). Handbook of computer aided geometric design [electronic resource]. Elsevier. ISBN 978-0-444-51104-1. 
  7. ^ Pottmann, H.; Brell-Cokcan, S. and Wallner, J. (2007) "Discrete surfaces for architectural design" Arhivirano 2009-08-12 na sajtu Wayback Machine, pp. 213–234 in Curve and Surface Design, Patrick Chenin, Tom Lyche and Larry L. Schumaker (eds.), Nashboro Press. ISBN 978-0-9728482-7-5.
  8. ^ Herron, Jennifer (2010). „3D Model-Based Design: Setting the Definitions Straight”. MCADCafe. 
  9. ^ „3D Feature-based, Parametric Solid Modeling”. engineershandbook.com. Arhivirano iz originala 18. 11. 2012. g. Pristupljeno 25. 04. 2019. 
  10. ^ The Big 6 in CAD/CAE/PLM software industry (2011), CAEWatch, September 12, 2011
  11. ^ van Kooten, Michel (23. 08. 2011). „GLOBAL SOFTWARE TOP 100 – EDITION 2011”. Software Top 100. 
  12. ^ List of mechanical CAD softwares Arhivirano na sajtu Wayback Machine (28. jul 2020), BeyondMech

Literatura uredi

Spoljašnje veze uredi

 
Kompjuterski potpomognuto dizajniranje na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Компјутерски_потпомогнуто_дизајнирање&oldid=26902759”