“电脑”与CAD的随想...

陈伯雄

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2. 设计是什么？
首先，认为“绘图、建模就是设计，而图纸或模型做完了，就说明设计结束了”；因此，“在不同的CAD软件中就会有不同的设计思路”… 这是一些相当不正确的观点，正是这样的观点，在阻碍我们使用AutoCAD或其他CAD软件的深入。
设计，有两种主要模式：创成设计和检索设计。以创成设计为主的，是我们自己的产品开发设计模式，才具有市场竞争力，才有明确的经济效益。而检索设计主要是在已经成熟的设计方案基础上的提高，这是工装类设计的最主要模式。完成创成式设计的辅助。
比如说设计一根磨床主轴，在一开始构思时，自然说不清有几段台阶，各自多长，只是有了一个粗略的概念，很可能在以后的设计过程中，这个初始概念下的参数，被修改得面目全非。等到了设计快结束时，这根轴的参数才明确下来，才能建立正式的二维工程图。因此，在一般设计中，总要经过方案草图、装配草图、零部件图、正式总装图、正式零件图… 这样的几轮绘图工作，很少有画完了零件图或装配图就完事大吉的情况。
在设计过程中，设计参数的配凑，是最为关键的事情，实际上对设计图样的修改，就是这个参数配凑过程的表达。因此说CAD技术应当是辅助设计而不仅仅是辅助绘图。对于一个机械工程师来说，绘制二维工程图是他的看家本领，要不要用计算机辅助真是无所谓。从这个意义上讲，用图板还是用计算机，没有本质区别。
但，AutoCAD这个软件在二维图处理上，具有独特的、极强的几何数据库表达和数据处理功能，精度也极可靠。如果将AutoCAD作为有限设计数据库来使用，在掌握了操作技巧或者用不太复杂的程序辅助一下，就能解决许多解析法难以解决的工程数据求解或是专业设计模拟这样真正的CAD需求，有效地提高设计质量。

3.  AutoCAD到底是不是数据库？
1〉        所有的计算机软件都是“数据库”。
一谈到数据库，人们就会联想到dBase之类的软件，就象一说CAD想到的就是“电脑绘图”。这是相当普遍的现象。普遍如果不正确，就需要讨论了。
计算机的软件有没有非数据库一类的呢？没有，全都是数据库。
数据库者，存放数据之容器也。计算机能够处理的东西，都是、也仅仅是可以数字化的东西，除此之外的东西计算机都不会处理。
只能处理数据，这是计算机的特色。所以，要想用计算机处理某物，必须有此物的表达方法（数据结构）、必须有存放此物的容器（数据库）、必须有操作此物的工具（计算方法）、必须有结果处理的功能（输出功能等）。这是一般的道理，而计算机科学，尤其是软件科学，以前没有，将来也不可能超越人类的智慧，像人一样用感觉去理解事物，所以，我主张别把计算机称为“电脑”。所以，计算机必须有数据库功能，就是当然的结果。
再看在计算机上运行的软件，从操作系统到游戏，无一不是以数据库和数据处理为核心功能的，只是外在表象上，不见得直接说自己是数据库（也没有必要这样说）。

2〉        CAD软件必须有更高级的数据库作为基础设施
作为数据库，根据其具体容纳的数据结构之不同，数据结构关联关系之不同，将分成许多专用类型。作为CAD软件的底层，除了常见数据库的数据结构之外，还必须带有几何图形数据库结构，这是超出一般数据库的地方。
作为数据的输入，一般数据库是直接（文件或者键盘）输入原始数据。而CAD软件的几何数据库，就必须有良好的、容易掌握的、足够精度、形象直观的方法，输入用户的数据，这就是一系列的绘图命令和操作界面。生成图线的过程，就是在填充几何数据库的纪录。这又是超出一般数据库的地方。
作为数据提取，一般数据库是以某些关键字之类的代码进行检索。而对于CAD软件，这样的检索功能就太单调了，因此，CAD软件数据库的检索功能相当复杂和完美，例如：指定图线的显示影像，找出关联的数据库记录。这也是超出一般数据库的地方。
总之，任何一个CAD软件，其数据库从结构到功能，都必将远远超出了那些通用的数据库软件，应当是更高级的数据库。

3〉        AutoCAD的数据库足以充当设计数据的表达者
AutoCAD的数据库相当别致。既具有顺序文件的小体积，又具有随机文件的高检索速度，这与她独特的数据结构有关。在AutoCAD的数据库中，既含有丰富的几何图形数据结构，又含有丰富的非图形数据结构，甚至含有用户自定义的、同样具有小体积、高检索效率的数据结构。一般来说，不需要很深的程序设计，就能自如地操作这些数据。
认为AutoCAD不是数据库的观点之形成，与进入AutoCAD应用的指导者（参考书或者教师）有关，靠自己悟出上述观点，毕竟也是挺费劲的。

4.  在AutoCAD中构建和使用设计数据库
设计，是一种人类所特有的创造性过程。为了表达和记忆自己的设计思维，不得不借助工程图进行，现在，也有可能借助CAD软件进行了。但无论如何，对这些表达的建立和结果的解释，还必须由经过专业训练、成熟的工程师（人）进行。大量的设计构思，需要在这样的解释下才能展开和讨论。可见，图形与数据之间，需要人的介入、记忆、解释，才能真正有用。这就是传统设计中对于设计构思的“图形化”处理。
前边说到，计算机不能处理没有被数字化的东西。而传统设计中的表达却不是这种数字化的东西。如果直接按照传统设计的习惯使用CAD软件，因为离不开具体某人的解释，就会出现许多困难，也就是说，并没对设计过程有多大的提升作用：
例如：就是经过几个人的审校，漏标尺寸的事仍时有发生。而且设计师在这个设计中独创的地方越多，审校的人对这个设计的构思越熟悉，漏尺寸、漏图线就越难防止。正是：不识庐山真面目，只缘身在此山中。
例如：最基本的设计过程中，基于装配关系的、各个结构之间的配凑，需要“人”进行把握，稍有不慎，就会在现场装配中出错，于是，就需要重新设计和制造。
例如：设计的更新与修改问题。传统的二维设计是一锤子买卖。如果要更新或修改，就要重新绘图，一般规定不可以打补丁（多数设计部门是这样要求的）。尤其是多视图零件，在修改设计时，零件的表达和它的有关设计参数无法完全放在一起，当然也没有直接的关联，这些技术资料的保存和更新都十分麻烦。虽然二维图形在AutoCAD中有较方便的修改方法，但是由于是对表达“图线”的修改而不是对设计“概念”的修改，仍然是相当麻烦，相当不可靠的。
例如：设计工程管理问题。这里所说的是对设计的管理，不仅仅是对图纸的管理。我们一些CAD用得好的单位，已经有几千个DWG文件，而且在继续增多。这些文件中除了图形信息外，还会有大量的设计参数等非图形信息，它们按装配层次关系有一种复杂而有序的关联。能否将传统设计中的管理模式用在CAD系统中？
……
这一切的原因，是因为在使用CAD软件的过程中，完全没有准备在二维图中描述充分的原始设计数据，也没有对设计数据进行关联和使用，进而使设计构思的“数字化”。要知道，传统的二维工程图表达本来就不是设计构思的完整表达，也不是设计构思的真实表达。这样的图样必须由经过专业训练的人（熟记表达规则）才能读懂，数据的提取必须由读图的人按照许多规则进行解释，他才能了解绘图人的意思。
在传统设计的基础上，按照“CAD软件不仅仅能绘图，更是有效的设计数据库，因此必须做到设计构思的数字化”这样的观点进行软件使用，将尽量完整的设计构思记入CAD软件的数据库之中，将这些数据的关联关系描述清楚… 就可能解决上述问题。这就是说，在所有的CAD软件使用过程中，应当始终以“构建和使用设计数据库”的基本概念操控软件，就能产生源于传统设计、高于传统设计，切实发挥CAD软件支持能力的好结果。这就必然涉及到参数化设计技术。

5.  使用AutoCAD的不同风格
在所有CAD软件的专业应用上，一直存在两种相当不同的技术风格。
“造型派”认为：只要看起来象，创建的方法是否合理，设计数据怎样构建都无所谓。例如：造型派们甚至可以使用CorelDraw生成二维机械工程图，用3DSMax生成三维机械模型，并认为这没什么不对劲的地方。也不认为基于装配的参数关联设计有多大的意思。
“设计派”则认为：看起来象是必然，因为我的模型正确。但是，整个的模型必须有充要的设计数据表达，并且是可以提取和关联的。因此设计派认为用CorelDraw生成工程图是无法理解的荒唐做法，而许多“电子图版”类的软件也不能满足设计辅助的需要。

陈伯雄

wxj351

陈老师：
您好！什么时候能看到您的大作。是以ATC教材的名义出版吧。

陈伯雄

《AutoCAD2002高级应用技术》
《Visual LISP for AutoCAD2002程序设计——技巧与范例》
这与ATC毫无关系（实际上ATC团伙已经解体）
正在写的是《Inventor R5.3在设计中的应用技术》...

wxj351

您知道ATC的two指定教材使用什么，

陈伯雄

9831LAOYIN

欢迎探讨,文章不错啊!

静寂天灾

要想把AUTOCAD变成设计软件，使用者的经验很重要，这个经验不光是设计经验，设计经验丰富的老工程师恰恰玩不明白计算机，得是那种人，学机械设计出身的，但对钻研技术颇有兴趣的，甭管是机械技术还是电脑技术，都有兴趣研究，而且能总结经验教训，老干这一行，时间长了，AUTOCAD在它手里真成了设计软件，而不简单地画图。前提是AUTOCAD是自学的，而不是被动地要求学习使用这种软件。

9831LAOYIN

同意斑竹意见,专业+实力+伯乐=成功!