打印机有针式打印机、喷墨打印机和激光打印机之分。24针打印机常用于图形精度不高的场合,如绘制草图、打印报表等。喷墨打印机和激光打印机可以达到很高的分辨率(每英寸300-600点阵),后者具有更高的输出速度,但在输出图形时,常受幅面的限制。<br> 笔式绘图机分为平板式和滚筒式两种,后者适用于大幅面图纸的输出。其基本原理是,由X、Y两个方向的步进电机来驱动,使笔和纸之间产生相对运动画出线条。总的来说,笔式绘图机的重复定位精度较低,滚筒式绘图机更低,在绘制大幅面线条复杂的图形时更为严重。近几年HP公司等相继推出了喷墨绘图机,将喷墨打印的方法应用于滚筒式绘图机上,由于微处理器的速度大幅度提高,因而图形的复杂性不会对绘图速度造成较大影响,这样便提高了绘图质量和效率。其缺点是喷墨及图纸的成本较高,但这种绘图方式毕竟是发展方向。<br> §1.3 CAD系统的软件<br> 具备了CAD的硬件后,软件的配置水平决定了CAD系统性能的优劣。软件正占据越来越重要的地位,其成本已超过了硬件。软件的发展呼唤更新更快的计算机系统,而计算机硬件的更新为开发更好的CAD系统创造了物质条件。<br> CAD系统的软件分为三个层次:系统软件、支撑软件和应用软件。系统软件与硬件和操作系统环境相关,支撑软件主要指各种工具软件,应用软件指以支撑软件为基础的各种面向工程应用的软件。其中大量的应用软件由各行业的工程设计人员开发。CAD/CAPP/CAM系统的软件除与CAD系统的要求一样外。还增加了CAPP和CAM的有关软件。<br> 1.3.1 系统软件<br> 系统软件主要用于计算机管理、维护、控制及运行。以及计算机程序的翻译和执行.它分为以下几类。<br> 1.3.1.1 操作系统<br> 操作累统的主要功能是管理文件及各种输入输出设备。微机上常用的操作系统有DOS、Windows、Unix、OS/2等。目前较为流行的是Window98,它是32位多窗口、多任务的操作系统,提供了对多媒体、网络的软件支持。工作站主要用Unix操作系统,提供支持X协议的多窗口环境。 1.3.1.2 编译系统<br> 是将高级语宵编制的程序转换成可执行指令的程序。我们所熟知的高级语宵如FOR.TRAIN、BASIC、PASCAl、COBOL、LISP、C/C++都有相应的编译程序或集成开发环境。FORTRAN主要用于分析计算。LISP也称人工智能语宵,用于开发专家系统,C/C++具备FORRRAN的计算功能,又具备图形输出功能,是目前最流行的软件开发语言。微机上的C/C++编译系统以Microsoft公司的Visual C++和Borland公司的Borland C++为主,具备很好的集成开发、调试环境和辅助工具.此外,Visual BASIC的流行也不应忽视,它在界面设计和小型商用软件开发方面有独到的优势。<br> 1.3.1.3 图形接口及接口标准<br> 为实现图形向设备的输出,必须向高级语言提供相应的接口程序(函数库)。初始的图形接口依赖于所用的编译系统。BoHand C++的DOS版提供BGI接口向显示器输出图形,Windows的GUⅡ提供了窗口操作、消息管理及与设备无关的绘图函数,UNIX操作系统支持X协议,由统一接口的Xlib库来实现窗口管理、消息处理和绘图等用户接口。SGI更提供了GL/OpenGl库支持三维绘图。为了统一不同硬件环境和操作系统平台下的接口,面向应用软件开发,先后推出了GKS、GKS一3D、PHIGS、GL/OpenGI等图形接口标准。利用这些标准所提供的接口函数,应用程序可以方便地输出二维和三维图形。在各种以图形为基础的CAD软件相继推出后,为了满足不同应用系统对工程产品数据模型的交换、共享需要,制定了IGES、DXF、STEP等图形(产品)信息交换标准。<br> L3.2 支撑软件<br> 支撑软件是在系统软件的基础上开发的满足CAD用户一些共同需要的通用软件或工具软件,它是CAD软件系统的核心。近10多年,由于计算机应用领域的扩大,CAD支撑软件产品及市场飞速发展,根据应用需求分为以下几类。<br> 1.3.2.1 计算机分析软件<br> 这类软件主要用于解决工程设计中的各种数值计算和分析。主要有:1)常用数学方法库及其可视化软件。2)有限元分析软件。目前,有限元理论和方法已趋成熟。而且求解问题的范围及规模日益扩大,除弹性力学和流体力学外,也应用于流动分析、电磁场分折等方面。商品化的有限元分析软件很多,如SAP一5、ADINA、NASTRAN、ANSYS、COSMOS等,一些软件还具有较强的前后处理功能。3)优化设计软件。优化设计建立在最优化数学理论和现代计算技术的基础上,通过迭代寻求设计的最优方案。已有不少成熟的优化程序库,如IBM公司的ODL我国自主版权的“优化方法程序库OPB一2”等。<br> 1.3.2.2 集成化CAD/CAM/CAE软件<br> 这些软件支持二维和三维图形方式下进行产品及其零件的定义。早期的软件主要致力于实现交互式绘图,如CGADAM、AutoCAD、MEDUSA的早期版本均主要以二维交互式绘图为主。20世纪80年代中期开始.实体造型技术曰趋完善。不少CAD系统转向采用实体造型技术定义产品零件的几何模型,进行分析、数控加工、输出工程图等。今天。参数化技术、装配设计、并行设计方法、统一数据模型为各个模块共享几何模型和最终的集成创造了条件。 目前较流行的CAD集成系统有:I一DEAS、Pro/Engineer、UG-2、CADDS-5、CATIA、Siemens—Design等。国内由清华大学和华中科技大学共同开发的CAD—MIS也初步实现了CAD、CAM、FEA、2D、数据库管理的集成,但商品化程度仍较低。<br> 1.3.2.3 数据库管理系统(DBMS)<br> 用于管理庞大的数据信息,提供数据的增、删、查询、共享、安全维护等操作,是用户与数据之间的接口。数据库管理系统使用3种数据模型,即层次模型、网状模型、关系模型。目前流行的系统有Foxbase+、Foxpro、Oracle、Ingres等,它们都属于关系型数据库管理系统,常用于商业、事务管理。而适用于CAD/CAM的工程数据库管理系统,则要求管理大的数据量,数据类型及关系很复杂,且信息模式是动态的,一般的DBMS并不适用。
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