Обмен данными между cad-системами.
Результатом работы конструктора является комплект конструкторской документации, в состав которой входят различные виды документов (чертежи, спецификации, ведомости комплектующих и.т.д.). Одним из основных требований производства является выполнение этих документов в электронном виде. Кроме того, обязательным становиться наличие трехмерной модели изделия.
С конструкторской документацией в процессе подготовки производства работают различные специалисты (технологи, конструкторы оснастки, программисты и наладчики станков с ЧПУ), использующие свои специализированные программные продукты. В связи с этим возникает необходимость передачи данных из одной системы в другую. Программные продукты разных разработчиков имеют свои форматы хранения данных, что затрудняет свободный обмен информацией между специалистами, работающими на различных системах.
Идеальным вариантом было бы использование всеми специалистами предприятия программных продуктов одного разработчика, но в силу определенных причин, о которых будет сказано ниже, рабочие места специалистов предприятия оснащаются программным обеспечением различных производителей.
Практически все разработчики систем САПР понимая необходимость обмена информацией между системами, включают в их состав специализированные программы, называемые конверторами (трансляторами), основным назначением которых является преобразование данных (геометрических 3D моделей, чертежей и т.д.) в форматы обмена данными.
Преобразование данных из одного формата в другой всегда сопряжено с потерей качества самих данных. Когда речь идет о простых деталях, трансляция геометрии – процесс достаточно надежный. Однако при транслировании моделей сложных деталей в другие форматы возникают довольно значительные погрешности, выражающиеся в потере отдельных поверхностей или к искажению геометрии
Особое значение это приобретает когда импортированная модель используется для разработки управляющих программ для станков с ЧПУ. В сложной геометрической модели дефекты могут быть едва заметны на глаз, а при расчета траектории движения инструмента эти погрешности могут значительно усложнить процесс разработки перехода обработки.
Так например, при трансляции модели из одной системы в другую, сложные поверхности или разбиваются на большое количество мелких поверхностей или, что еще хуже, образуются «дырки» в поверхностях модели. В таком случая импортирующая система (точнее ее конвертер) заполняет их произвольно. Это затрудняет дальнейшую работу с моделью.
К наиболее распространенным файлам, с помощью которых производится обмен данными между системами, можно отнести следующие: DXF, IGES, DWG, STEP.
Исторически сложилось, что наиболее распространенным форматом обмена данными плоской графики между различными CAD-системами оказался формат DXF. Этот формат создан для обмена данными системы AutoCad (фирма AutoDesk) с другими системами.
DXF-файлы являются обычными текстовыми файлами в коде ASCII. Они могут легко преобразовываться в форматы других САПР или передаваться в другие программы для специальной обработки.
DXF-файл организован следующим образом:
− раздел HEADER (заголовок) - содержит общую информацию о рисунке. Каждый параметр имеет имя и соответствующее значение.
− раздел TABLES (таблицы) содержит определения поименованных элементов.
таблица типов линий (LTYPE);
таблица слоев (LBYER);
таблица гарнитур (STYLE);
таблица видов (VIEW);
таблица пользовательских систем координат (UCS);
таблица конфигураций видовых экранов;
таблица размерных стилей (DIMSTYLE).
− раздел BLOCKS (блоки). Содержит графические примитивы рисунка, включая любые вхождения блоков.
− раздел ENTITIES (примитивы). Содержит графические примитивы рисунка, включая любые вхождения блоков.
− END OF FILE (конец файла).
DXF-файл состоит из множества групп, каждая из которых занимает две строки. В первой строке размещается код группы. Вторая строка содержит значение группы, формат которой зависит от типа группы, задаваемого ее кодом.
ПРИМЕР DXF-ФАЙЛА
Рассмотрим пример DXF-файла в текстовом (ASCII) формате, содержащий только описание примитивов (раздел ENTITIES). Пример включает несколько графических примитивов (рис.4). Это квадрат, с размерами 100х100 мм, в центре которого находится окружность с диаметром 60 мм. Над квадратом помещена текстовая строка "Пример DXF", справа от квадрата - полилиния, включающая линейные и дуговые сегменты.
Рис. 4. Исходное изображение. Описание этого рисунка в DXF-файле содержит следующие коды групп.
Код группы |
Тип значения |
0 |
Устанавливает начало описания графического примитива или разделителя файла. Следующее за ним текстовое значение указывает тип начала. |
1 |
Первичное текстовое значение для графического примитива. |
2 |
Имя: имя атрибута, блока и т.д. Также используется для идентификации раздела DXF или имени таблицы. |
5 |
Метка примитива. |
6 |
Имя типа линии. |
7 |
Имя гарнитуры шрифта. |
8 |
Имя слоя. |
10 |
Первичная координата Х (начальная точка, центр) |
11-18 |
Другие координаты Х. |
20 |
Первичная координата Y. |
21-28 |
Другие координаты Y. |
30 |
Первичная координата Z. |
31-37 |
Другие координаты Z. |
39 |
Высота графического примитива. |
40-48 |
Значения с плавающей точкой (высота текста, масштабные коэффициенты и др.) |
50-58 |
Углы. |
62 |
Номер цвета. |
Ниже приведен раздел ENTITIES файла описания рисунка на DXF.
Для экономии места, информация размещена в несколько колонок. В файле это одна колонка.
0 SECTION 2 ENTITIES 0 TEXT 8 0 5 3E 10 100.0 20 210.0 30 0.0 40 15.0 1 Пример DXF 7 ROMAND 0 CIRCLE 8 0 5 3D 10 150.0 20 150.0 30 0.0 40 30.0 0 INSERT 8 0 5 46 2 *X4 10 0.0 20 0.0 30 0.0 1001 ACAD 1000 HATCH 1002 0 1070 16 1000 0 1040 5.0 1040 0.79 1070 0 1002 } 0 LINE 8 0 5 3B 10 200.0 20 200.0 30 0.0 11 200.0 21 100.0 31 0.0 0 LINE 8 0 5 38 10 100.0 20 100.0 30 0.0 11 100.0 21 200.0 31 0.0 0 LINE 8 0 5 3C 10 200.0 20 100.0 30 0.0 11 100.0 21 100.0 31 0.0 0 LINE 8 0 5 39 10 100.0 20 200.0 30 0.0 11 200.0 21 200.0 31 0.0 0 POLYLINE 8 0 5 53 66 1 10 0.0 20 0.0 30 0.0 0 VERTEX 8 0 5 54 10 225.0 20 100.0 30 0.0 0 VERTEX 8 0 5 55 10 225.0 20 135.0 30 0.0 42 -0.41 0 VERTEX 8 0 5 56 10 235.0 20 145.0 30 0.0 42 1.0 0 VERTEX 8 0 5 57 10 235.0 20 160.0 30 0.0 42 -0.41 0 VERTEX 8 0 5 58 10 225.0 20 170.0 30 0.0 0 VERTEX 8 0 5 59 10 225.0 20 200.0 30 0.0 0 SEQEND 8 0 5 5A 0 ENDSEC 0 EOF
Контрольные вопросы
Что такое векторная и растровая графика?
Какие форматы обмена данными нашли наибольшее распространение?
Какова структура DXF формата?
Что такое формат JPEG?
Каким образом графическая информация CAD-систем представляется в файлах на диске?