Wie funktioniert eigentlich ein CAD
Hallo zusammen
Ich bin seit 3 Jahren in der Konstrukteurlehre. Wir arbeiten mit dem PTC PRO Wildfire 5. Auf diesem CAD hat man so viele Möglichkeiten. Wie programmiert man so ein CAD? Und wie ist es aufgebaut? Ich frage hier nicht, dass ihr riesen Text schreiben müsst. Aber vielleicht kennt jemand eine Seite.
Gruss
softwarefan
3 Antworten
Ein CAD-Programm hat unterm Strich sehr viele Gemeinsamkeiten mit einem 3D-Modellierungsprogramm (ist es letztendlich auch, nur halt speziell zur Konstruktion von Werkstücken).
Anders als bei 3D-Modellierungsprogrammen wird allerdings nicht auf Polygonnetz-basierte 3D-Modelle gesetzt (bestehend aus planaren Dreicken im Raum) sondern auf parametrisierte Kurven und Grundkörper. Bezierkurven (such mal auf Wikipedia) sind da sehr bekannt. Vorteil dieser Repräsentation ist, dass man beliebig präzise das Modell berechnen lassen kann (da die rellen Zahlen eine unendliche Zahlendichte haben). Die Idee der Bezierkurven stammt sogar von einem Konstrukteur (von Renault glaub ich).
Das ist der Kern: Beschreibung des 3D-Modells mithilfe von Stützpunkten und mathematischen Funktionen. Der Rest drum herum sind dann nur Hilfsmittel um diese Parameter zu ändern bzw. dem Nutzer die Handhabung zu erleichtern.
Die Parametrisierbarkeit und beliebige Präzision scheint mir eine Analogie zu den Computeralgebrasystemen zu sein, mit denen ich ein Gleichungsssystem symbolisch lösen und frei an den Parametern drehen kann.
Blender ist ein 3D-Modellierungswerkzeug, welches auf Open-Source-Basis veröffentlicht wird. Dabei handelt es sich zwar nicht um ein CAD-Werkzeug, aber die grundlegende Funktionsweise ist ja jeweils ähnlich. Blender kannst du dir also herunterladen und, da es in Python geschrieben ist, direkt mal ein bisschen im Quellcode stöbern, wie die das denn implementiert haben.
Wenn Du Code sehen willst: Es gibt eine Reihe von open-source-CAD-Programmen. Siehe Wikipedia unter: "Kategorie:Freie CAD-Software". (Die englische Version der Seite nennt noch mehr Systeme.) FreeCAD ist in C++ und Python geschrieben, Salome verwendet darüber hinaus Fortran 77 (es macht auch FEM).