SolidWorks 2005: может всё, нужен всем

Михаил Малов

Средства обмена информацией eDrawings и eDrawings Professional

Модуль параметризации импортированной геометрии FeatureWorks

Фотореалистические изображения в PhotoWorks

Мультипликационный модуль SolidWorks Animator

Библиотека стандартных деталей Toolbox

«Утилиты SolidWorks» — полезные механизмы, на которых не стоит экономить

И многое другое...

В двух предыдущих номерах журнала мы рассмотрели основные новые возможности конструкторского пакета, однако функции комплекса автоматизации проектно-конструкторских и технологических работ, построенного на основе SolidWorks, этим далеко не исчерпываются. Есть еще огромное количество (более 300) специализированных модулей, помогающих быстро и качественно решать те или иные конкретные задачи. Разработка прикладных приложений требует больших специальных знаний в самых разных областях инженерной науки, и созданием таких модулей занимаются соответствующие коллективы разработчиков, однако компания SolidWorks Corp тоже создает некоторые вспомогательные инструменты для своего флагманского продукта, о которых мы и расскажем.

Средства обмена информацией eDrawings и eDrawings Professional

Формат eDrawings разработан SolidWorks Corp для передачи данных от пользователей SolidWorks партнерам по бизнесу, не имеющим SolidWorks, но желающим получить представление о разрабатываемом изделии. Сначала пользователи SolidWorks могли передавать в электронном виде оформленные в SolidWorks чертежи, затем такая же возможность была реализована и для трехмерных моделей, а также для файлов DXF/DWG, часто встречающихся на многих предприятиях. Позже появился вариант модуля eDrawings Professional, отличавшийся наличием таких специальных инструментов, как средства аннотирования («красный карандаш»), функции произвольного перемещения компонентов сборок, измерения и т.п., причем каждый новый выпуск SolidWorks сопровождается обновлением данного модуля.

Под конец существования предыдущей версии SolidWorks начали выходить варианты eDrawings и для других CAD-систем. Так, в версии 2004 появились eDrawings для Pro/ENGINEER и CATIA v5, а выпуск eDrawings 2005 отмечен версиями для Inventor и Unigraphics.

К тому же eDrawings развивается и функционально. Новая версия поддерживает механизмы ввода аннотаций средствами персональных карманных компьютеров или Tablet PC (рис. 1). Теперь руководитель, постоянно находящийся в разъездах, сможет в удобное для себя время скачать на свой карманный компьютер в формате eDrawings Professional те документы, которые он должен просмотреть и отрецензировать, а саму работу сумеет выполнить где угодно. Все замечания, введенные «от руки», будут сохранены в документе eDrawings и попадут к исполнителям.

Улучшена поддержка файлов DXF и DWG. При открытии файлов, содержащих перекрестные ссылки (ссылки на другие файлы DXF/DWG, а также на файлы формы или шрифтов), можно корректировать пути поиска этих ссылок. Более того, можно заранее настроить несколько таких путей и правила их использования. eDrawings воспроизводит теперь и сохраненные с документом SolidWorks анимации, созданные модулем SolidWorks Animator (рис. 2).

Для разработчиков приложений создан интерфейс программирования — API. Теперь можно настроить eDrawings Viewer или встроить его в Web-страницы в Интернете. Разработчики Solid­Works поддерживают в своих API SDK многие популярные языки программирования: Visual Basic, VBA, VB .NET, C++, C#.

Наконец, сохраняя файл в формате eDrawings Professional, вы можете задать пароль для открытия файла, и это вовсе не рекламный ход, поскольку при пересылке технической документации через Интернет бывает необходимо сохранить конфиденциальность, так что возможность отказаться от использования дополнительных средств защиты будет отнюдь не лишней. К примеру, компания MfgQuote, занимающаяся «наведением мостов» между производителями различных изделий и их потребителями (в основном между производителями комплектующих и конечной продукции), заявила недавно о том, что принимает eDrawings как стандарт для представления данных на своем Интернет-сайте, причем, как было отмечено в пресс-релизе, факт использования шифрования данных также был принят во внимание.

Модуль параметризации импортированной геометрии FeatureWorks

Этот модуль предназначен для преобразования импортированной геометрии в параметризованную модель SolidWorks, состоящую из стандартных элементов SolidWorks. В новой версии добавлена возможность распо­знавания элементов новых типов. Во-первых, FeatureWorks теперь распознает отверстия под крепеж (с зенковкой, цековкой и т.д.) как отверстия, созданные мастером стандартных отверстий SolidWorks (рис. 3). Распознавание возможно как в автоматическом, так и в интерактивном режиме работы модуля. Во-вторых, при параметризации импортированной детали из листового материала теперь можно распознавать и элементы SolidWorks «Кромка под углом». Кроме того, можно распознавать основание по траектории и новые типы скруглений — скругления граней и полные скругления.

Но главное — это возможность распознавания элементов даже при наличии в дереве конструирования распознанных ранее или добавленных пользователем элементов. Если при работе в прежних версиях пользователи вынуждены были полностью выполнять анализ и параметризацию импортированной модели за один раз, то теперь можно растянуть работу на несколько подходов или даже сначала выполнить некоторые операции по корректировке и исправлению импортированной геометрии и только потом приступить к созданию собственно дерева конструктивных элементов.

Фотореалистические изображения в PhotoWorks

Поскольку любое изделие заранее ориентировано на определенный сегмент рынка, то еще в процессе проектирования в работу включаются художники и дизайнеры, задача которых — создать красивое, фотографического качества изображение будущего изделия, желательно в обстановке, напоминающей реальное использование и реальное окружение изделия. Для SolidWorks создан специальный модуль, выполняющий задачу эффектного представления моделей деталей и сборок SolidWorks на экране, а после печати и на бумаге. Модуль PhotoWorks в предыдущей версии SolidWorks был полностью переписан на основе новейших математических алгоритмов, а к выпуску SolidWorks 2005 специалисты SolidWorks Corp добавили в инструментарий модуля некоторые совершенно новые возможности.

Одно из наиболее важных новшеств — появление механизма непрямого (общего) освещения, с помощью которого можно моделировать влияние на модель общего рассеянного светового фона, не имеющего конкретного источника света. Подобное освещение за­трагивает все реальные объекты, а следовательно, все модели, обсчитываемые Photo­Works. Дополнительно пользователь может указать сферу влияния отраженных лучей, ограничив расчетную область и сократив таким образом время расчета картинки — как при предварительной работе, так и при создании окончательного варианта. Добавлены и новые световые эффекты, и прежде всего эффекты локальной фокусировки света (caustic-effect), возникающие в результате фокусировки лучей вследствие преломления или отражения лучей света в некоторой области поверхности. Примером такого эффекта может служить игра солнечного света на дне и на стенках плавательного бассейна, заполненного водой.

Теперь стало возможным и отображение диэлектрических материалов с использованием формул Френеля и закона Бира для расчета поглощения света, проходящего через среду. Это озна­чает, что если свет падает на поверхность пропускающего свет тела близко к нормали, то большая часть света проникает сквозь эту поверхность, а если свет падает под большим углом к этой нормали, то б о льшая часть света отражается от поверхности. В данных расчетах теперь учитывается и толщина материала. В поставляемую по умолчанию библиотеку материалов добавлено несколько новых материалов со всеми их специфическими характеристиками, в том числе и материалов, соответствующих жидкостям, оптические свойства которых отныне моделируются значительно точнее.

Улучшена работа с надписями и текстурами. Так, стали более гибкими возможности внесения изменений в масштабы и пропорции текстур, надписей и растровых изображений, наносимых на поверхности моделей. Для удобства и большей наглядности система оперативно формирует полное или частичное окно предварительного просмотра результатов (рис. 4 и 5).

В модуль внесен и ряд сервисных и интерфейсных изменений. Например, упрощены такие операции, как манипулирование источниками света — теперь их можно включать и вы­клю­чать при работе с объектами PhotoWorks, не затрагивая источники света, назначенные непо­средственно в модели. Появился новый механизм PhotoWorks Studio для быстрого создания виртуальных сцен, окружающих модель. Сцены включают правила освещения моделей, параметры качества отображения, яркости освещения и др. Настроенные пользователем сцены можно сохранить для последующего быстрого использования.

Мультипликационный модуль SolidWorks Animator

Создание изображений фотографического качества еще не выпущенного изделия — не единственная задача, которую приходится решать на этапе проектирования. Современные требования к изделиям включают порой и необходимость поставки вместе с изделием и интерактивных руководств, показывающих на экране процедуры эксплуатации и обслуживания изделия. Такие руководства обильно иллюстрируются различными мультфильмами, или анимациями. Создать подобные анимации на основе моделей SolidWorks можно с помощью модуля SolidWorks Animator.

Главное изменение в аниматоре — принципиально иной способ управления последовательностью будущего мультфильма и соответствующий новый интерфейс. Теперь SolidWorks Animator приобрел удобную в использовании и очень наглядную шкалу времени, на которой специальные маркеры отмечают точки, соответствующие различным событиям. Пользователь просто задает информацию о том, в какой момент тот или иной компонент сборки (а анимации обычно создаются именно для сборок) занимает определенное положение в пространстве или обретает какие-то настроенные параметры отображения. Параллельно могут выполняться сразу несколько изменений как для одного компонента, так и для разных, причем начальные и конечные моменты таких изменений могут быть и рассогласованы. Изменять можно, например, расположение компонентов, значение ограничительных сопряжений (типа «Расстояние» и «Угол»), тип отображения компонента или его цвет и текстуру, текущий вид (ориентацию) модели в целом.

В одном файле SolidWorks можно создать несколько различных анимаций. Доступ к ним осуществляется очень просто: в нижнюю часть графической области при подключении модуля SolidWorks Animator будут автоматически добавлены специальные закладки.

Аниматор не только решает все сопряжения сборки, но и показывает на шкале времени, какие именно компоненты сборки будут принудительно вовлечены в общую работу при выполнении требований пользователя (рис. 6). Аниматор также оповестит обо всех ошибках, которые могут возникнуть при некоторых некорректных действиях пользователя, например при попытке переместить компоненты относительно друг друга таким образом, что решение всех сопряжений будет невозможно.

Аналогично ядру всего комплекса автоматизации SolidWorks модуль SolidWorks Animator предлагает пользователю возможность работы с контекстными меню, которые содержат список команд, зависящий от текущего контекста — от того, по какому объекту вы щелкнули правой кнопкой мыши и какое действие выполняла перед этим система.

Пользователь может гибко управ­лять различными параметрами движения компонентов и изменения их статуса. Например, можно указать, по какому принципу (линейно, с ускорением или замедлением, скачкообразно) перемещается компонент из начальной точки в конечную или меняет ли он свою прозрачность. Создав все настройки, необходимые для большого, сложного видеоролика, вы можете сохранить несколько частичных AVI-файлов, в пределах которых вы хотели бы иметь отдельный мультфильм, указывая каждый раз начальный и конечный моменты анимации.

Библиотека стандартных деталей Toolbox

Напомним читателям, что знакомый вам по предыдущим версиям SolidWorks Toolbox Browser — специальная закладка рабочей области SolidWorks, позволявшая добавлять стандартные детали в сборки простым перетаскиванием из каталогов, — теперь перемещен в панель задач SolidWorks (рис. 7). Таким образом, сформирован единый интерфейс для стандартных конструктивных элементов всех типов и для стандартных компонентов сборки. И теперь пользователь может больше не вспоминать, как именно (с помощью интерфейса) добавить в проект что-то стандартное — часто используемый крепеж или применяемый раз в год стандартный элемент со множеством ссылок.

Теперь о технике. Хотя здесь изменений не так много, но все они важны для обеспечения простой и гибкой настройки каталогов собственных стандартных деталей, добавляемых в библиотеку посредством модификации предлагаемых по умолчанию стандартов.

В систему добавлена возможность гибкого администрирования. Теперь администратор может закрыть доступ к некоторым или ко всем настройкам SolidWorks Toolbox — это касается и Toolbox Browser, и команды «Автокрепежи». Ряд настроек Toolbox интерфейсно объединен с настройками отверстий под крепеж, создаваемых соответствующим мастером.

Для стандартов, определяемых пользователем, в этой версии можно включить или выключить использование произвольных каталогов, страниц, документов и даже стандартов в целом. Можно таким же образом определить использование отдельных размеров стандартных деталей или каких-то атрибутов моделей. Для минимизации операций настройки возможно определение общих для нескольких стандартов атрибутов, а включить или выключить все стандарты можно будет за один раз.

«Утилиты SolidWorks» — полезные механизмы, на которых не стоит экономить

Модуль «Утилиты SolidWorks» широко используется во всем мире, лишь в России ему уделено незаслуженно мало внимания, хотя данный модуль предлагает пользователям широкий ассортимент инструментов для анализа геометрии, для сравнения деталей с целью выявления изменений и различий, для гибкой работы с группами геометрических элементов.

Одна из функций этого модуля — сравнение элементов двух вариантов детали: исходного и измененного. Модуль теперь может сравнить не только геометрию двух деталей и показать все отличия (где материал добавлен, где убран), но и параметры отображения отдельных элементов. Если пользователь по каким-то соображениям изменил цвет, прозрачность, текстуру грани или элемента детали, то модуль выявит и покажет все эти отличия. Кроме того, в новую версию системы добавлена возможность сравнения геометрии как отдельных деталей, так и сборок (рис. 8).

Модуль позволяет перенести параметры отображения какого-либо элемента сразу на множество других элементов, что существенно ускоряет визуальную отделку модели детали, причем модуль автоматически выделяет все параметры отображения: прозрачность, рассеивание, отражательную способность, блеск и даже текстуру. При ручной работе все это требует достаточно много времени, так что обычно пользователь просто игнорирует возможность сделать модель более читаемой и тем самым облегчить восприятие проекта и себе, и коллегам, и смежникам.

При разработке изделий с использованием трехмерных систем моделирования часто возникает необходимость посмотреть на проектируемые изделия и их компоненты с разных точек зрения и, в частности, представить их с разной степенью детализации. К примеру, конструктор желает видеть полное представление детали, но на чертеже хочет видеть ее с некоторыми упрощениями; технолог желает добавить литейные уклоны; специалисты по проведению анализов разного вида (на прочность, долговечность, термического, аэродинамического и т.д.) стремятся упростить геометрию детали для ускорения своих вычислений; ведущий конструктор по изделию в целом вынужден упрощать геометрию для приведения модели по сложности в соответствие имеющимся аппаратным средствам (при разработке очень крупных проектов). SolidWorks предлагает широкие и гибкие возможности для создания таких различных, но взаимосвязанных представлений, а модуль «Утилиты SolidWorks» автоматизирует процедуру создания упрощенных конфигураций модели. Модуль выполнит подробный анализ модели и найдет все элементы, изменяющие объем модели на величину, меньшую заданной пользователем, — для этого пользователю достаточно лишь указать эту границу и тип интересующих его геометрических элементов, а потом он увидит полный список незначительных по влиянию на геометрию модели элементов с их детальными характеристиками и сможет выбрать, какие из этих элементов нужно «погасить» в данной конфигурации модели или в новой конфигурации, созданной модулем «Утилиты SolidWorks» на лету (рис. 9).

Улучшена и функция анализа геометрии. Если раньше критерий поиска «малых граней» включал лишь указание наименьшего периметра грани, то теперь можно учесть и ее площадь. А команда расширенного выбора элементов, служащая для выполнения какого-то действия над всеми ними одновременно, теперь оперирует и всеми новыми типами элементов, появившимися в новой версии SolidWorks. Модуль использует и новое понятие SolidWorks — журнал проекта. Все отчеты, создаваемые модулем «Утилиты SolidWorks», по желанию пользователя автоматически помещаются в журнал проекта в виде отдельных документов. В дальнейшем их можно просматривать как по отдельности, просто выбирая в списке журнала проекта, так и с помощью менеджера отчетов.

И многое другое...

Итак, мы завершаем краткий обзор SolidWorks 2005 и специализированных модулей, обеспечивающих конструкторам и технологам дополнительные удобства и повышающих производительность труда инженеров, работающих с SolidWorks. Но перечисленные в статье модули решают всего лишь несколько процентов специальных задач, требующих применения специальных модулей. Мы постоянно рассказываем об использовании в работе с SolidWorks тех или иных модулей для проектирования оснастки, для подготовки программ к станкам с ЧПУ или КИМ, для расчетов на прочность, тепловые или аэродинамические нагрузки, для анализа распространения света в конструкции, для управления проектом, для проектирования на основе баз знаний (так называемого Knowledge Base Engineering, KBE) и многих других задач. Подробно ознакомиться с этими модулями и узнать о возможностях SolidWorks при комплексной автоматизации проектно-конструкторских работ можно в компании SolidWorks-Russia.

Окончание. Начало в № 9 и 10.

«САПР и графика» 11'2004