重慶3D動畫制作軟件的變遷，從聊聊軟件設計思想的變化
前文述及， 本人最早接觸到的3D軟件是MasterCam, 當時的版本已經是4.0了， 時間在97年左右， 是在一個模具廠看到的， 那是我第一次看到CNC編程， 感覺很神奇， 于是便去買了個光盤，裝了學了下， 由于MasterCam和重慶3d動畫制作主(zhu)要(yao)是面(mian)向加工(gong)的(de)(de)(de)(de)， 所以主(zhu)要(yao)功能是CNC編程(cheng)， 建(jian)(jian)模(mo)功能是很簡單的(de)(de)(de)(de)， 提供的(de)(de)(de)(de)命(ming)(ming)令只有(you)點，直(zhi)線，圓，弧(hu)，矩(ju)形，橢(tuo)圓，SPLINE線，編輯命(ming)(ming)令也不多， 而(er)且它(ta)的(de)(de)(de)(de)模(mo)型(xing)是線框(kuang)模(mo)型(xing)， 只能靜態著(zhu)色(se)。所以它(ta)的(de)(de)(de)(de)建(jian)(jian)模(mo)思想就是通(tong)過點，線來(lai)建(jian)(jian)立(li)控制線，然(ran)后通(tong)過放(fang)樣(yang)（loft）， 邊界， blend，掃描命(ming)(ming)令來(lai)形成曲面(mian)， 通(tong)過拉伸，旋轉形成實(shi)體，然(ran)后通(tong)過布爾運算來(lai)合并與(yu)加減形成模(mo)型(xing)。這是早期的(de)(de)(de)(de)3d 工(gong)程(cheng)軟件的(de)(de)(de)(de)基本實(shi)現， 當時(shi)ACAD的(de)(de)(de)(de)3D 命(ming)(ming)令也是這樣(yang)的(de)(de)(de)(de)。不過因為建(jian)(jian)模(mo)實(shi)在(zai)費(fei)勁， 又沒(mei)有(you)很好的(de)(de)(de)(de)教程(cheng)， 實(shi)際工(gong)作中用不著(zhu)， 所以就放(fang)棄(qi)了。
早(zao)期(qi)Matercam界面(mian)（圖(tu)片來源于(yu)網絡）
SOLIDWORKS:
時間(jian)來到98年，有一天看到了(le)(le)這個(ge)軟(ruan)件， 由于(yu)(yu)先前有proe 概念，雖然(ran)不(bu)是(shi)(shi)proe但還(huan)是(shi)(shi)買了(le)(le)它，裝上去之后 憑感覺(jue)玩(wan)了(le)(le)下， 感覺(jue)非(fei)常爽， 尤其(qi)是(shi)(shi)尺寸驅動， 實體模型， 自動生成三視圖(tu)， 給人的沖擊太(tai)大了(le)(le)， 我開始(shi)嘗試(shi)用SW畫(hua)圖(tu)， 然(ran)后轉DXF文件， 然(ran)后再(zai)ACAD里(li)(li)標注， 不(bu)過(guo)還(huan)是(shi)(shi)受限于(yu)(yu)教材太(tai)少， 進(jin)度(du)太(tai)慢，尤其(qi)是(shi)(shi)在裝配(pei)里(li)(li)畫(hua)圖(tu)，摸索(suo)了(le)(le)好長時間(jian)， 再(zai)加上工作(zuo)變動， 不(bu)了(le)(le)了(le)(le)之了(le)(le)。。。
SW是我見到的（只是我自己）第一款符合工程設計的三維設計軟件， 以特征而不是幾何來定義繪圖單位，特征可以理解為一個加工工序或者工步，比如孔特征對應于加工中的孔加工， 倒角，凸臺，所以界面非常友好， 尺寸驅動草繪可以非常方便修改， 而且省去了空間幾何想象時間， 這對于畫法幾何基礎不好的同學是非常有利的，基本上， SW已經具備的現在三維設計軟件的最基本，最核心的功能。 只是因為重慶3d制作的原因(yin)， SW沒(mei)能繼續(xu)使(shi)用(yong)下(xia)去。
現在的SW界(jie)面（圖片來(lai)自于網絡）
CIMATRON:
cimatron軟件(jian)(jian)是(shi)(shi)(shi)(shi)由以(yi)色列一家公司開發的(de)(de)(de)(de)模(mo)具設(she)計加工(gong)(gong)軟件(jian)(jian)， 軟件(jian)(jian)我沒用過， 但(dan)因為當時(shi)我設(she)計的(de)(de)(de)(de)一款暖風機(ji)要開模(mo)， 所(suo)以(yi)有(you)幸見到了(le)這款軟件(jian)(jian)， 當時(shi)的(de)(de)(de)(de)圖(tu)紙(zhi)是(shi)(shi)(shi)(shi)用ACAD畫的(de)(de)(de)(de)， 因外殼是(shi)(shi)(shi)(shi)曲(qu)面(mian)，為了(le)保證曲(qu)面(mian)符合(he)設(she)計意(yi)圖(tu)，所(suo)以(yi)在(zai)模(mo)廠現場(chang)跟蹤，這是(shi)(shi)(shi)(shi)我唯(wei)一一次在(zai)現場(chang)眼見一個平(ping)面(mian)圖(tu)紙(zhi)是(shi)(shi)(shi)(shi)如何轉(zhuan)變為3D圖(tu)形的(de)(de)(de)(de)， 當時(shi)工(gong)(gong)程師用的(de)(de)(de)(de)正好是(shi)(shi)(shi)(shi)這個軟件(jian)(jian)，所(suo)以(yi)印象深(shen)刻， 因為產品除(chu)了(le)四個腳(jiao)是(shi)(shi)(shi)(shi)平(ping)面(mian)的(de)(de)(de)(de)，其他全(quan)部是(shi)(shi)(shi)(shi)曲(qu)面(mian)，由于(yu)平(ping)面(mian)圖(tu)紙(zhi)無法準確表(biao)(biao)示曲(qu)面(mian)， 當時(shi)的(de)(de)(de)(de)辦法是(shi)(shi)(shi)(shi)畫一堆截面(mian)來表(biao)(biao)示曲(qu)面(mian)變化。同時(shi)由于(yu)分模(mo)面(mian)也不是(shi)(shi)(shi)(shi)平(ping)面(mian)， 所(suo)以(yi)建模(mo)的(de)(de)(de)(de)水平(ping)還是(shi)(shi)(shi)(shi)要求挺高的(de)(de)(de)(de)， 整個模(mo)型我記得(de)是(shi)(shi)(shi)(shi)花了(le)3天的(de)(de)(de)(de)樣子(zi)， 工(gong)(gong)程師小(xiao)伙也比(bi)(bi)較抓狂， 反(fan)復修改， 反(fan)復使用不同的(de)(de)(de)(de)命令(ling)來試，所(suo)以(yi)本人得(de)以(yi)略知皮(pi)毛， 這個軟件(jian)(jian)和mastercam類似， 也是(shi)(shi)(shi)(shi)線框模(mo)型， 但(dan)界面(mian)好像比(bi)(bi)mastercam有(you)好點，建模(mo)命令(ling)比(bi)(bi)較多(duo)， 加工(gong)(gong)方(fang)面(mian)應該 差不多(duo)。現在(zai)用的(de)(de)(de)(de)也少了(le)。
CIMATRON界面(mian)， 圖片(pian)來自于網(wang)絡
UG(UniGraphic)/NX:
這里先說下UG, UG是(shi)(shi)目前模(mo)(mo)具(ju)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)及生產行(xing)(xing)業(ye)的(de)老大(da)(da)， 現在在廣東地區基(ji)本是(shi)(shi)UG一統天下， MASTERCAM 和 CIMATRON基(ji)本很(hen)少見到了(le)(le)， 由(you)(you)于PROE加強(qiang)了(le)(le)模(mo)(mo)具(ju)及CNC方面的(de)功能， 也有(you)部分廠(chang)家采(cai)用(yong)PROE了(le)(le)， 不過還(huan)(huan)比(bi)較(jiao)少。在模(mo)(mo)具(ju)和加工(gong)行(xing)(xing)業(ye)， UG大(da)(da)名(ming)鼎鼎， 是(shi)(shi)進入(ru)行(xing)(xing)業(ye)的(de)必備軟(ruan)件(jian)。 UG是(shi)(shi)實體(ti)模(mo)(mo)型(xing)， 而且里面集成了(le)(le)大(da)(da)量的(de)模(mo)(mo)具(ju)標準件(jian)， 從模(mo)(mo)架到彈簧，螺(luo)絲等(deng)應有(you)盡有(you)， 而且有(you)豐富的(de)針對摸(mo)具(ju)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)的(de)命令(ling)， 比(bi)如拔模(mo)(mo)，分模(mo)(mo)面，鑲件(jian)，補(bu)面等(deng)等(deng)， CNC刀(dao)路(lu)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)也很(hen)強(qiang)大(da)(da)，提(ti)供了(le)(le)分析命令(ling)。 大(da)(da)大(da)(da)方便了(le)(le)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)。 也采(cai)用(yong)了(le)(le)參數化(hua)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)，曲面設(she)(she)(she)計(ji)(ji)很(hen)自由(you)(you)，有(you)很(hen)多ID設(she)(she)(she)計(ji)(ji)師當時也用(yong)它設(she)(she)(she)計(ji)(ji)。確實是(shi)(shi)一款優(you)秀的(de)軟(ruan)件(jian)， 本人(ren)直接使用(yong)它比(bi)較(jiao)晚， 主要用(yong)來看模(mo)(mo)具(ju)圖(tu)(tu)，研究不深， 有(you)個挺有(you)意思的(de)事是(shi)(shi)， 在工(gong)廠(chang)一般是(shi)(shi)用(yong)UG設(she)(she)(she)計(ji)(ji)模(mo)(mo)具(ju)圖(tu)(tu)紙， 但轉2D時用(yong)的(de)是(shi)(shi)ACAD軟(ruan)件(jian)，即紙質圖(tu)(tu)紙還(huan)(huan)是(shi)(shi)用(yong)的(de)ACAD，技術要求及注(zhu)意事項都在2D圖(tu)(tu)紙上(shang)， 看來UG的(de)2D方面還(huan)(huan)有(you)待加強(qiang)， 同時可(ke)能跟加工(gong)廠(chang)環境有(you)關， 有(you)些(xie)工(gong)廠(chang)可(ke)能還(huan)(huan)是(shi)(shi)用(yong)ACAD的(de)。
現(xian)在UG也在加(jia)強產品設(she)計方面， 和PROE一樣都在往整個產品解決方案上努力， 所以2個軟件競爭很激烈。
UG界面， 圖片來自(zi)網絡
PROE/CREO:
現(xian)在介紹(shao)proe， 這個軟(ruan)件(jian)是本人(ren)一直在用的設(she)(she)計軟(ruan)件(jian)， 也是目前搞設(she)(she)計的主流(liu)軟(ruan)件(jian) 。就目前來講，這個軟(ruan)件(jian)強大到(dao)(dao)幾乎可以(yi)解決整個產品周(zhou)期(qi)的任何(he)問題！從(cong)(cong)概念到(dao)(dao)草圖(tu)、到(dao)(dao)效果圖(tu)、到(dao)(dao)渲染圖(tu)、到(dao)(dao)規劃、到(dao)(dao)設(she)(she)計、圖(tu)紙、加(jia)工、生產； 從(cong)(cong)個人(ren)到(dao)(dao)團隊、到(dao)(dao)遠程(cheng)(cheng)；從(cong)(cong)機(ji)械到(dao)(dao)電子、到(dao)(dao)管(guan)道、到(dao)(dao)線路；各(ge)類分析(xi)如模(mo)具的模(mo)流(liu)分析(xi)， 運動模(mo)擬(ni)(ni)，熱模(mo)擬(ni)(ni)，有限元分析(xi)，人(ren)機(ji)工程(cheng)(cheng)等等， 可以(yi)說那個行業都可以(yi)應用。最(zui)新版的CREO 還(huan)加(jia)入了3D打印。。。 軟(ruan)件(jian)大小也從(cong)(cong)1G到(dao)(dao)現(xian)在的10幾G了，
PROE如此(ci)強大，個(ge)(ge)人(ren)認(ren)為(wei)跟2個(ge)(ge)因素有關， 一個(ge)(ge)是(shi)(shi)全參數(shu)化的(de)(de)(de)(de)軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)思想， 一個(ge)(ge)是(shi)(shi)獨創的(de)(de)(de)(de)彈(dan)性曲線模(mo)(mo)型(xing)。 與其(qi)(qi)他軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)不同的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)， PROE的(de)(de)(de)(de)最核心(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)曲線模(mo)(mo)型(xing)是(shi)(shi)由PTC公司獨創的(de)(de)(de)(de)根(gen)據(ju)材料力(li)學(xue)里(li)的(de)(de)(de)(de)彈(dan)性曲線開發出來的(de)(de)(de)(de)， 它(ta)與材料有關， 而(er)其(qi)(qi)他軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)都(dou)是(shi)(shi)根(gen)據(ju)微軟(ruan)(ruan)(ruan)操作系(xi)統(tong)提(ti)供的(de)(de)(de)(de)曲線命令來開發的(de)(de)(de)(de)， 他們(men)是(shi)(shi)單(dan)純的(de)(de)(de)(de)數(shu)學(xue)模(mo)(mo)型(xing)，這樣在數(shu)據(ju)庫設計與管理上(shang)遠(yuan)不如PTC方便(bian)，尤其(qi)(qi)是(shi)(shi)在分(fen)(fen)(fen)析(xi)上(shang)，比如熱分(fen)(fen)(fen)析(xi)，有限(xian)元(yuan)分(fen)(fen)(fen)析(xi)等， 其(qi)(qi)他軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)都(dou)需要轉格式到ANLISYS里(li)，重新晶格化， 而(er)PROE可以在自己的(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)型(xing)中自己的(de)(de)(de)(de)進行(xing)有限(xian)元(yuan)分(fen)(fen)(fen)割，非常自由。全參數(shu)化的(de)(de)(de)(de)數(shu)據(ju)庫又使軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)的(de)(de)(de)(de)擴充變得非常容易(yi)。搞軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)的(de)(de)(de)(de)都(dou)知道， 一個(ge)(ge)程序，核心(xin)(xin)就是(shi)(shi)算法(fa)+數(shu)據(ju)庫， 所以PROE很(hen)容易(yi)開發出很(hen)多應用模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)， 這就是(shi)(shi)為(wei)什么PROE軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)是(shi)(shi)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)化的(de)(de)(de)(de)， 比如鈑金模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)， 模(mo)(mo)具模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)，仿真模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)，分(fen)(fen)(fen)析(xi)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)。。。等等。除了核心(xin)(xin)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)， 這些模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)可以根(gen)據(ju)行(xing)業特點購買(mai)， 所以在市場(chang)上(shang)也受(shou)歡迎。
PROE如此強大， 也是不斷升級的結果， 就本人來說，正式接觸到它是在2000年左右， 以前光聽說這個軟件牛，但很少見到， 在2000年的樣子， 重慶3d動畫公司開始有(you)盜版(ban)賣(mai)，價格500元(yuan)，隨(sui)盤送一本(ben)(ben)打印的教材。單買教材要300元(yuan)， 軟件版(ban)本(ben)(ben)是98版(ban)， 但是一般收入高的工(gong)程師(shi)有(you)能力(li)自己(ji)買電腦了(le)， 我一個同寢室同事就(jiu)(jiu)是這樣，他(ta)一狠心買了(le)個盤， 自己(ji)學了(le)幾個月后， 跳(tiao)槽跑(pao)了(le)， 我在他(ta)不用的時候摸(mo)了(le)幾下， 很快就(jiu)(jiu)被迷住了(le)， 這是真正(zheng)的第一次
感受(shou)到(dao)PROE的(de)強大， 雖然簡單，但沖擊力太(tai)大了，真正開始使用(yong)PROE設計是在(zai)(zai)2001年， 從(cong)此以(yi)后(hou)一直(zhi)使用(yong)到(dao)現(xian)在(zai)(zai)， proe有(you)幾個(ge)經典版(ban)(ban)本(ben)， proe2001 是基(ji)于WINDOWS NT的(de)經典版(ban)(ban)本(ben)， 具備了到(dao)目前(qian)為止所有(you)的(de)核心功能， 它是如此經典以(yi)至(zhi)于現(xian)在(zai)(zai)還有(you)人(ren)在(zai)(zai)用(yong)它； 野火(huo) wildfire3.0是升級后(hou)的(de)第一個(ge)經典版(ban)(ban)本(ben)， 野火(huo)5.0 是另一個(ge)。到(dao)CREO后(hou)， 2.0是一個(ge)， 目前(qian)是4.0 版(ban)(ban)本(ben)。
proe2001 界面
CREO4 界面
總結： 從(cong)以上(shang)可(ke)以看出， 3D設(she)(she)(she)計(ji)軟(ruan)件(jian)(jian)經歷了從(cong)線框模型到(dao)實體模型的(de)(de)演變，從(cong)數學特征(zheng)到(dao)加工特征(zheng)的(de)(de)演變。 軟(ruan)件(jian)(jian)發展方(fang)向一個是從(cong)加工向設(she)(she)(she)計(ji)延伸(shen)， 一個是從(cong)設(she)(she)(she)計(ji)向加工延伸(shen)， 總的(de)(de)思路都是提供(gong)完(wan)整的(de)(de)產(chan)品解(jie)(jie)決方(fang)案(an)。目(mu)前主(zhu)流(liu)的(de)(de)設(she)(she)(she)計(ji)軟(ruan)件(jian)(jian)又都加上(shang)了工業(ye)設(she)(she)(she)計(ji)模塊(kuai)， 提供(gong)從(cong)草圖(tu)到(dao)模型渲染的(de)(de)高(gao)質量圖(tu)片及動(dong)畫演示(shi)， 可(ke)以說(shuo)基本(ben)用一款軟(ruan)件(jian)(jian)就能解(jie)(jie)決產(chan)品周期的(de)(de)全部(bu)環節。
學習建議： 對于工程(cheng)設計(ji)軟件來說要(yao)注意(yi)以下幾點：
最好有工科背景， 或(huo)者有實際加工經驗，這樣容(rong)易(yi)上手。
理解(jie)建(jian)模思路：對于(yu)復雜曲(qu)面(mian)： 一般是從點-->線-->面(mian)。 這里要(yao)求有比較好的畫(hua)法幾何基礎。 對于(yu)模型(xing)，一般采用從分模面(mian)-->大面(mian)-->小面(mian)-->過度面(mian)-->補(bu)轉(zhuan)折面(mian)的方法。
要注意(yi)(yi)尺(chi)寸標注， 與設(she)計思(si)路(lu)一(yi)致，這樣可以保證(zheng)設(she)計意(yi)(yi)圖(tu)。
對(dui)于全參數化(hua)設(she)計(ji)，要(yao)理順裝(zhuang)配關系， 主(zhu)次關系， 參考(kao)關系， 這里經驗很(hen)重要(yao)，無論是(shi)軟件使用經驗，還是(shi)實(shi)際(ji)設(she)計(ji)，加工經驗， 會綜合反映在整個模(mo)型中(zhong)， 是(shi)反應工程師水平(ping)的(de)直接標(biao)準。
使用久之后，最好能(neng)形成自己的風格。
說明：以上只是根(gen)據(ju)本人經歷(li)列(lie)舉(ju)的(de)幾款軟(ruan)件， 其他軟(ruan)件限于篇幅就不介紹了(le)， 比如CATIA等。。。接觸不多，目前(qian)的(de)3D工程軟(ruan)件大(da)(da)多功能強大(da)(da)。 所以選(xuan)擇什么軟(ruan)件全看個(ge)人及公司選(xuan)擇了(le)。 作者沒有褒貶的(de)意思。
