3D CAD軟件及核心

一 3D CAD軟件

1）CATIA （達索Dassault Aviation）（高端）（）

CATIA是英文 Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application 的縮寫。是世界上一種主流的CAD/CAE/CAM一體化軟件。在70年代Dassault Aviation 成為了第一個用戶，CATIA 也應運而生。從1982年到1988年，CATIA 相繼發布了1版本、2版本、3版本，并于1993年發布了功能強大的4版本，現在的CATIA 軟件分為V4版本和 V5版本兩個系列。V4版本應用于UNIX 平臺，V5版本應用于UNIX和Windows 兩種平臺。V5版本的開發開始于1994年。為了使軟件能夠易學易用，Dassault System 于94年開始重新開發全新的CATIA V5版本，新的V5版本界面更加友好，功能也日趨強大，并且開創了CAD/CAE/CAM 軟件的一種全新風格。
  
    法國 Dassault Aviation 是世界著名的航空航天企業。其產品以幻影2000和陣風戰斗機最為著名。CATIA的產品開發商Dassault System 成立于1981年。而如今其在CAD/CAE/CAM 以及PDM 領域內的領導地位，已得到世界范圍內的承認。其銷售利潤從最開始的一百萬美圓增長到現在的近二十億美圓。雇員人數由20人發展到2，000多人。
  
    CATIA是法國Dassault System公司的CAD/CAE/CAM一體化軟件，居世界CAD/CAE/CAM領域的領導地位，廣泛應用于航空航天、汽車制造、造船、機械制造、電子\電器、消費品行業，它的集成解決方案覆蓋所有的產品設計與制造領域，其特有的DMU電子樣機模塊功能及混合建模技術更是推動著企業競爭力和生產力的提高。CATIA 提供方便的解決方案，迎合所有工業領域的大、中、小型企業需要。包括:從大型的波音747飛機、火箭發動機到化妝品的包裝盒，幾乎涵蓋了所有的制造業產品。在世界上有超過13,000的用戶選擇了CATIA。CATIA 源于航空航天業，但其強大的功能以得到各行業的認可，在歐洲汽車業，已成為事實上的標準。CATIA 的著名用戶包括波音、克萊斯勒、寶馬、奔馳等一大批知名企業。其用戶群體在世界制造業中具有舉足輕重的地位。波音飛機公司使用CATIA完成了整個波音 777的電子裝配，創造了業界的一個奇跡，從而也確定了CATIA 在CAD/CAE/CAM 行業內的領先地位。

2）UG （UGS現被西門子收購）（高端）（Parasolid幾何造型核心為基礎，采用基于約束的特征建模技術和傳統的幾何建模為一體的復合建模技術）

Unigraphics Solutions公司(簡稱UGS)是全球著名的MCAD供應商,主要為汽車與交通、航空航天、日用消費品、通用機械以及電子工業等領域通過其虛擬產品開發(VPD)的理念提供多級化的、集成的、企業級的包括軟件產品與服務在內的完整的 MCAD解決方案。其主要的CAD產品是UG。
UG公司的產品主要有為機械制造企業提供包括從設計、分析到制造應用的Unigraphics軟件、基于Windows的設計與制圖產品Solid Edge、集團級產品數據管理系統iMAN、產品可視化技術ProductVision以及被業界廣泛使用的高精度邊界表示的實體建模核心 Parasolid在內的全線產品。
UG在航空航天、汽車、通用機械、工業設備、醫療器械以及其它高科技應用領域的機械設計和模具加工自動化的市場上得到了廣泛的應用。多年來，UGS一直在支持美國通用汽車公司實施目前全球最大的虛擬產品開發項目，同時Unigraphics也是日本著名汽車零部件制造商DENSO公司的計算機應用標準，并在全球汽車行業得到了很大的應用，如Navistar、底特律柴油機廠、Winnebago和Robert Bosch AG 等。
另外，UGS公司在航空領域也有很好的的表現：在美國的航空業，安裝了超過10,000套UG軟件；在俄羅斯航空業，UG軟件具有90%以上的市場；在北美汽輪機市場，UG軟件占80%。UGS在噴氣發動機行業也占有領先地位，擁有如Pratt & Whitney和GE 噴氣發動機公司這樣的知名客戶。航空業的其它客戶還有：B/E航空公司、波音公司、 以色列飛機公司、英國航空公司、Northrop Grumman、伊爾飛機和Antonov。
UGS公司的產品同時還遍布通用機械、醫療器械、電子、高技術以及日用消費品等行業，如：3M、Will-Pemco、Biomet、Zimmer、飛利浦公司、吉列公司、Timex、 Eureka 和Arctic Cat等。

3）Pro/ENGINEER（PTC）（中端）(PROE是參數化造型的開創者，以其參數化、基于特征、全相關等概念聞名于CAD界)

1985年，PTC公司成立于美國波士頓，開始參數化建模軟件的研究。1988年，V1.0的Pro/ENGINEER誕生了。經過10余年的發展，Pro/ENGINEER已經成為三維建模軟件的領頭羊。目前已經發布了Pro/ENGINEER2000i2。PTC的系列軟件包括了在工業設計和機械設計等方面的多項功能，還包括對大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產品數據管理等等。Pro/ENGINEER還提供了目前所能達到的最全面、集成最緊密的產品開發環境。PRO/E的最新版本為PRO/E2000i，它可運行于Windows/NT和UNIX平臺上，共有六大主模塊，下面我把它們逐一介紹給大家。

PRO/E概述
PRO/ENGINEER軟件包的產品開發環境在支持并行工作，它通過一系列完全相關的模塊表述產品的外形、裝配及其他功能。PRO/E能夠讓多個部門同時致力于單一的產品模型。包括對大型項目的裝配體管理、功能仿真、制造、數據管理等。其中PRO/E V2000I更增加了行為建模技術使其成為把夢想變為現實的杰出工具。

4）solidworks（SolidWorks被達索收購）（低端）（Parasolid幾何造型核心為基礎，采用基于約束的特征建模技術和傳統的幾何建模為一體的復合建模技術）

SolidWorks公司成立于1993年，由PTC公司的技術副總裁與CV公司的副總裁發起，總部位于馬薩諸塞州的康克爾郡（Concord,Massachusetts）內，當初所賦予的任務是希望在每一個工程師的桌面上提供一套具有生產力的實體模型設計系統。從1995年推出第一套SolidWorks三維機械設計軟件至今，它已經擁有位于全球的辦事處，并經由300家經銷商在全球140個國家進行銷售與分銷該產品?！olidWorks軟件是世界上第一個基于Windows開發的三維CAD系統，由于技術創新符合CAD技術的發展潮流和趨勢，SolidWorks 公司于兩年間成為CAD/CAM產業中獲利最高的公司。良好的財務狀況和用戶支持使得SolidWorks每年都有數十乃至數百項的技術創新，公司也獲得了很多榮譽。該系統在1995-1999年獲得全球微機平臺CAD系統評比第一名；從1995年至今，已經累計獲得十七項國際大獎，其中僅從1999年起，美國權威的CAD專業雜志CADENCE連續4年授予SolidWorks最佳編輯獎，以表彰SolidWorks的創新、活力和簡明。至此，SolidWorks所遵循的易用、穩定和創新三大原則得到了全面的落實和證明，使用它，設計師大大縮短了設計時間，產品快速、高效地投向了市場。
    由于SolidWorks出色的技術和市場表現，不僅成為CAD行業的一顆耀眼的明星，也成為華爾街青睞的對象。終于在1997年由法國達索公司以三億一千萬美元的高額市值將SolidWorks全資并購。公司原來的風險投資商和股東，以一千三百萬美元的風險投資，獲得了高額的回報，創造了CAD行業的世界紀錄。并購后的SolidWorks以原來的品牌和管理技術隊伍繼續獨立運作，成為CAD行業一家高素質的專業化公司，SolidWorks三維機械設計軟件也成為達索企業中最具競爭力的CAD產品。

5) autodesk inventor(autodesk)(低端)（）
Autodesk Inventor 2008產品線提供了一套全面、集成的設計工具，可用于三維設計和建檔、創建布線系統和驗證設計。 Inventor產品線中的所有產品包均包括強大的數據管理軟件和面向二維制圖和詳細設計的 AutoCAD Mechanical軟件。

6)solidege(UGS現被西門子收購)(低端)

二 3D CAD軟件核心

1）ACIS是用C＋＋語言編寫的，由于沒有基于ACIS的高中端CAD軟件開發出來，ACIS的維護和提供實時的技術支持看起來要比Parasolid差點?？傃灾珹CIS的穩定性較差，但容易上手，適用于學校里的研究工作或做個DEMO版演示軟件；

2）OpenCasCade是個免費包，適用于市場份額不大的軟件開發。比如CMM測量軟件，CMM軟件一年銷售幾千套已經是非常好的業績了。OpenCasCade用于學習研究還是不錯的，算法都看得到，不過這是需要良好的數學（比如：高等幾何）功底的。

3）Parasolid包里的復雜的曲面造型功能看起來UGS公司有所保留，不過，UGS最近被西門子收購，純粹的軟件行業看起來比較脆弱，前幾年的網絡泡沫，現在看起來軟件泡沫也不遠了。

4）ACIS和Parasolid價格差不多，如果是商業開發的話，還是選擇Parasolid穩妥點。

三 3D CAD軟件選擇

幾種三維軟件的特點結合我的經驗對比：
1）Solidworks：用法簡單，對于非復雜曲面實體建模能力還可以；
2）UG：功能強大，操作一般，作模具較好；
3）CATIA：功能強大，是當今一流的三維軟件，但是操作復雜，一般公司不用，像波音等大公司使用，在中國汽車行業常用；
4) PRO/E：功能強大，操作簡單，曲面能力強，適用于產品外觀模型的建立與結構的設計，制作模具能力較差。
至于3DMAX之流，根本不是三維CAD軟件，不值一提。