第02章 cad系統(tǒng)的組成

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1、第2章CAD系統(tǒng)的組成CAD系統(tǒng)是基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)，由軟件(又稱為程序系統(tǒng))、硬件設(shè)備和系統(tǒng)用戶組成。其中：軟件是CAD系統(tǒng)的核心，而相應(yīng)的系統(tǒng)硬件設(shè)備則為軟件的正常運(yùn)行提供了基礎(chǔ)保障和運(yùn)行環(huán)境。另外，任何功能強(qiáng)大的CAD系統(tǒng)都只是一個(gè)輔助設(shè)計(jì)工具，系統(tǒng)的運(yùn)行離不開(kāi)系統(tǒng)使用人員的創(chuàng)造性思維活動(dòng)。因此，使用CAD系統(tǒng)的技術(shù)人員也屬于系統(tǒng)組成的一部分。將軟件、硬件及人這三者有效地融合在一起，是發(fā)揮CAD系統(tǒng)強(qiáng)大功能的前提。2.1CAD系統(tǒng)的類型CAD系統(tǒng)通常根據(jù)系統(tǒng)的硬件組成或工作方法及功能進(jìn)行分類。一、按硬件組成分類CAD技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展的。CAD系統(tǒng)按其硬件組成并結(jié)合計(jì)算

2、機(jī)技術(shù)的發(fā)展歷程一般可分為5類：主機(jī)系統(tǒng)、小型機(jī)系統(tǒng)、工作站系統(tǒng)、微機(jī)系統(tǒng)和基于網(wǎng)絡(luò)的微機(jī)——工作站系統(tǒng)。1.主機(jī)系統(tǒng)主機(jī)系統(tǒng)又稱為大型機(jī)系統(tǒng)，這類系統(tǒng)以一臺(tái)大(中)型計(jì)算機(jī)為中心，采用分時(shí)操作系統(tǒng)集中支持幾十個(gè)、甚至上百個(gè)CAD終端運(yùn)行。主機(jī)系統(tǒng)通常具有高速、大容量的內(nèi)存和外存，可配置高精度、高速度、大幅面的圖形輸入/輸出設(shè)備，通常用于運(yùn)行規(guī)模較大的支撐軟件或自行開(kāi)發(fā)的大型應(yīng)用軟件，可以將設(shè)計(jì)、分析、計(jì)算、圖形處理等工作結(jié)合起來(lái)進(jìn)行復(fù)雜的CAD工作。由于是多用戶系統(tǒng)，因此，系統(tǒng)共用一個(gè)集中的大型數(shù)據(jù)庫(kù)。主機(jī)系統(tǒng)具有強(qiáng)大的應(yīng)用處理功能，但它要求使用單位具有雄厚的資金實(shí)力，原始投資一般較大。另

3、外，一旦主機(jī)出現(xiàn)故障，將影響所有用戶，而且，隨著同時(shí)使用終端的用戶的增加或計(jì)算工作量的加大將使系統(tǒng)響應(yīng)變慢。這種情況在進(jìn)行表面模型處理、消隱、大型有限元分析等工作時(shí)尤為顯著。因此，主機(jī)系統(tǒng)主要應(yīng)用于少數(shù)的飛機(jī)、汽車、船舶等超大型企業(yè)。主機(jī)系統(tǒng)在20世紀(jì)70年代較為流行，目前一般已不再采用。2.小型機(jī)系統(tǒng)這類系統(tǒng)出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代后期。小型機(jī)系統(tǒng)以32位超級(jí)小型機(jī)為主機(jī)，通常帶有幾個(gè)到十幾個(gè)終端，是由從事CAD技術(shù)開(kāi)發(fā)的公司專門為用戶配置的計(jì)算機(jī)配套系統(tǒng)。小型機(jī)系統(tǒng)配有專用的硬件和軟件，且兩者緊密結(jié)合、配套使用。小型機(jī)系統(tǒng)具有很強(qiáng)的工作針對(duì)性，系統(tǒng)價(jià)格昂貴，其CAD作業(yè)水平主要取決于所配置

4、的軟件功能。這類CAD系統(tǒng)適于中等規(guī)模企業(yè)的應(yīng)用要求，缺點(diǎn)是系統(tǒng)的針對(duì)性過(guò)強(qiáng)，用戶難以進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，應(yīng)用范圍受到限制。目前，此類系統(tǒng)大多已被淘汰。3.工作站系統(tǒng)工作站包括工程工作站和圖形工作站，是為滿足用戶在工程和圖形圖像處理上的專業(yè)需求和克服原有大型計(jì)算機(jī)、小型計(jì)算機(jī)由于其系統(tǒng)龐大，不能適應(yīng)工程和圖形處理中靈活多變的缺點(diǎn)而研制的專用計(jì)算機(jī)。工作站具有強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算、豐富的圖形處理、靈活的窗口及網(wǎng)絡(luò)管理等功能，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以共享系統(tǒng)資源。由于工作站具有便于逐步投資、逐步發(fā)展等優(yōu)點(diǎn)，因而受到了用戶的廣泛歡迎。目前，大多數(shù)高端CAD支撐軟件和應(yīng)用軟件主要以工程工作站為運(yùn)行平臺(tái)。隨著工作站本身的性能發(fā)

5、展，向上越來(lái)越多地覆蓋了中、小型機(jī)乃至大型機(jī)、巨型機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域，向下則可與個(gè)人計(jì)算機(jī)爭(zhēng)奪巨大的低端市場(chǎng)。4.微機(jī)系統(tǒng)隨著微機(jī)運(yùn)算和圖形處理性能的迅速提高，許多過(guò)去只能在工作站上運(yùn)行的著名高端CAD支撐軟件如CATIA、UGⅡ、Pro/E、I-DEAS等，目前均有移植到微機(jī)上的版本，使微機(jī)系統(tǒng)不僅具有較強(qiáng)的分析計(jì)算能力，而且還可以滿足處理三維圖形的要求。但由于微機(jī)總體上在運(yùn)算和圖形處理性能上與工作站仍有相當(dāng)?shù)牟罹?盡管隨著微機(jī)性能的迅速提高，二者的差距正在日益縮小)，微機(jī)CAD系統(tǒng)目前主要用于運(yùn)行中、低端的CAD支撐軟件和應(yīng)用軟件。微機(jī)CAD系統(tǒng)具有豐富的商品化支撐軟件與應(yīng)用軟件，其原始投資少

6、、見(jiàn)效快、成本低、具有良好的可擴(kuò)充性。因此，這類系統(tǒng)受到中小型企業(yè)和個(gè)人用戶的普遍歡迎，預(yù)計(jì)它將成為今后國(guó)內(nèi)外中小企業(yè)開(kāi)展CAD工作的主要型式，并在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)與工作站互為補(bǔ)充。5.基于網(wǎng)絡(luò)的微機(jī)-工作站系統(tǒng)對(duì)于獨(dú)立的微機(jī)CAD系統(tǒng)和在一定范圍內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的工作站CAD系統(tǒng)，其作業(yè)的分散性和各自獨(dú)立或孤島式的工作方式，使得設(shè)計(jì)信息無(wú)法進(jìn)行充分的交流，也無(wú)法使各種作業(yè)協(xié)調(diào)一致地進(jìn)行。由于并行工程的要求和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)的微機(jī)——工作站系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)并得到迅速發(fā)展。這類系統(tǒng)可以使分散于同一單位不同部門、不同地點(diǎn)的微機(jī)及工作站共享軟、硬件資源；充分和準(zhǔn)確地交流設(shè)計(jì)信息；協(xié)調(diào)各種作業(yè)；完成

7、并行工程?；诰W(wǎng)絡(luò)的微機(jī)-工作站系統(tǒng)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，將分布于各處的多臺(tái)各類計(jì)算機(jī)以網(wǎng)絡(luò)形式聯(lián)接起來(lái)。目前，采用局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork，即LAN)可以將一座大樓，一個(gè)工廠、一所學(xué)校范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)；通過(guò)萬(wàn)維網(wǎng)(WorldWideWeb，即WWW)則可將多個(gè)局域網(wǎng)連接起來(lái)，并可訪問(wèn)分布在世界各地的本部門或本公司的各個(gè)設(shè)計(jì)小組與設(shè)計(jì)人員，以溝通設(shè)計(jì)信息。補(bǔ)充知識(shí)點(diǎn)：巨型機(jī)2010年