Основные типы систем машинной графики

В настоящее время существуют два основных типа систем машинной графики:

· Диалоговые, или автоматизированные системы (интерактивные);

· Автоматические системы (неинтерактивные).

В соответствии с этим определились и используемые технические средства:

· В диалоговых системах это, как правило, дисплей;

· В автоматических – графопостроитель того или иного типа.

Диалоговые системы работают по принципу разделения функции человека и машины. Основным средством их «общения» является дисплей со световым пером (электронным карандашом), также могут использоваться клавиатура, планшет и некоторые другие устройства ввода необходимой алфавитно-цифровой и чертежно-графической информации. Для изображения на экране дисплея сложного чертежа в любом заданном масштабе имеется возможность выбора отдельных частей чертежа и их демонстрирования на экране.

Поскольку в диалоговых системах экран является основным устройством выдачи готовых результатов работы и основным средством «общения» человека и машины, необходимы специальные устройства, с помощью которых человек передает машине свои решения и команды на выполнение тех или иных процедур.

Наиболее удобный способ передачи машине таких управляющих команд – использование клавиатуры.
Кнопки в данном случае заранее запрограммированы на выполнение каких-либо конкретных и распространенных операций или процедур. Для этого необходим перечень (иногда говорят «меню») таких процедур, который может быть изображен и на экране дисплея.

В этом случае, дотрагиваясь пером до одной из записей «меню» можно осуществить ту или иную операцию или процедуру. Наиболее удобен такой экранный набор (или «меню») элементов с многоуровневой структурой.

Классификация САПР осуществляется по ряду признаков, например по:

1. Приложению;

2. Целевому назначению;

3. Масштабам (комплексности решаемых задач);

4. Характеру базовой подсистемы – ядра САПР.

По приложениям (1) наиболее представительными и широко используемыми являются следующие группы САПР:

1. САПР для применения в отраслях общего машиностроения. Их часто называют машиностроительными САПР или системами MCAD (Mechanical CAD);

2. САПР для радиоэлектроники: системы ECAD (Electronic CAD) или EDA (Electronic Design Automation);

3. САПР в области архитектуры и строительства.

Кроме того, известно большое число специализированных САПР, или выделяемых в указанных группах, или представляющих самостоятельную ветвь в классификации.

Примерами таких систем явлдяются САПР больших интегральных схем (БИС), САПР летательных аппаратов, САПР электрических машин и т.п.

По целевому назначению (2) различают САПР или подсистемы САПР, обеспечивающие разные аспекты (страты) проектирования. Так, в составе MCAD появляются рассмотренные выше CAE/CAD/CAM-cистемы.

По масштабам (3) различают отдельные программно-методические комплексы (ПМК) САПР, например:

· Комплекс анализа прочности механическиз изделий в соответствии с методом конечных элементов (МКЭ);

· Комплекс анализа электронных схем или системы ПМК;

· Системы с уникальными архитектурными не только программного (software), но и технического (hardware) обеспечений.

По характеру базовой подсистемы (4) различают следующие разновидности САПР:

1. САПР на базе подсистемы машинной графики и геометрического моделирования. Эти САПР ориентированы на приложения, где основной процедурой проектирования является конструирование, т.е. определение пространственных форм и взаимного расположения объектов. К этой группе систем относится большинство САПР в области машиностроения, построенных на базе графических ядер.
В настоящее время широко используют унифицированные графические ядра, применяемые более чем в одной САПР (ядра Parasolid фирмы EDS Unigraphics и ACIS фирмы Intergraph).

2. САПР на базе СУБД. Они ориентированы на приложения, в которых при сравнительно несложных математических расчетах перерабатывается большой объем данных.
Такие САПР преимущественно встречаются в технико-экономических приложениях, например, при проектировании бизнес-планов, но они имеются также при проектировании объектов, подобных щитам управления в системах автоматики.

3. САПР на базе конкретного прикладного пакета. Фактически это автономно используемые ПМК, например, имитационного моделирования производственных процессов, расчета прочности по МКЭ, синтеза и анализа систем автоматического управления и т.п. Часто такие САПР относятся к системам CAE. Примерами могут служить программы логического проектирования на базе языка VHDL, математические пакеты типа MathCAD.

4. Комплексные (интегрированные) САПР, состоящие из совокупности подсистем предыдущих видов. Характерными примерами комплексных САПР являются CAE/CAD/CAM-системы в машиностроении или САПР БИС. Так, САПР БИС включает в себя СУБД и подсистемы проектирования компонентов, принципиальных, логических и функциональных схем, топологии кристаллов, тестов для проверки годности изделий. Для управления столь сложными системами применяют специализированные системные среды.