JAVA能實現autoCAD自動參數化繪圖嗎？

參數化設計是壹個相對通用的概念。1.參數化設計概述參數化設計的主要思想是用幾何約束、工程方程和關系來解釋產品模型的形狀特征，從而設計出壹系列在形狀或功能上具有相似性的設計方案。目前可以處理的幾何約束類型基本上是構成產品形狀的幾何實體的名義尺寸關系和尺寸之間的工程關系。因此，參數化建模技術也被稱為初級驅動幾何技術。參數化實體建模的關鍵是幾何約束的提取和表達、幾何約束的求解以及參數化幾何模型的構建。目前二維參數化技術已經發展的比較成熟，在參數化設計和繪圖中得到了廣泛的應用。1.什麽是參數化設計？參數化設計(Parametric design)也稱為變量化設計(VariationalDesign)，是由美國麻省理工學院的Gossard教授提出的，是CAD領域的研究熱點。近十年來，由於參數化設計在工程實踐中具有廣泛的應用價值，國內外從事CAD研究的專家學者對其研究傾註了極大的精力和熱情。CAD相關的科技書籍或論文中經常出現以下術語:參數化設計、草圖設計、參數化繪圖、圖形參數化等等。什麽是參數化設計？為了回答這個問題，我們首先要了解參數化設計的目的。無論軟件設計者使用什麽方法和環境開發參數化設計系統，其目的都是通過圖形驅動(或尺寸驅動)的模式，在設計和繪圖的狀態下修改圖形。參數化設計通常是指軟件設計人員提供壹個繪制和修改圖形的軟件環境，工程技術人員在這個環境下繪制的任何圖形都可以參數化。修改圖紙中的任意尺寸都可以實現尺寸驅動，引起相關圖形的變化。素描設計是近十年來的壹個新提法。具有草圖設計功能的系統允許用戶先設計草圖，即不必關心線段是否連續，線段是水平的還是垂直的，並在草圖上標註重要的尺寸。系統會自動使線段準確連接，準確定位，實現尺寸驅動。草圖設計的目的和參數化設計的目的是壹樣的。雖然在草圖設計的設計階段有壹定的靈活性，但有些CAD系統已經具備了正交功能和目標捕捉功能。因此，草圖設計在本質上可以統壹為參數化設計。近十年來，國內外學者對參數化設計做了大量的研究和嘗試，取得了很大的成果。目前參數化設計方法有以下幾種:(1)基於幾何約束的數學方法利用尺寸約束建立方程，將幾何約束轉化為壹系列以特征點為變量的非線性方程。對於給定的約束條件，用數值方法求解非線性方程組，壹次性求出所有特征點的坐標值。在該方法中，必須輸入充分且壹致的尺寸約束來求解約束方程。⑵.基於幾何推理的人工智能的發展促進了參數化設計方法的發展，產生了幾何推理。這種方法有兩個方面:壹是基於專家系統，用謂詞表示幾何約束，通過推理機制導出幾何細節。這種方法可以檢驗幾何約束模型的合理性，處理局部修改，但系統龐大，無法處理遞歸約束。二是擴展現有數據結構，使其包含拓撲信息，通過程序實現從幾何約束到幾何細節的推理。⑶.基於特征的實體建模方法特征是作為壹種捕捉設計者意圖的方式而提出的，而不是使用諸如直線、圓弧、圓等基本幾何元素。特色實體有壹定的智慧。它們不僅具有清晰的過程特征結構，而且能夠始終記住自己的功能屬性以及與其他相關實體的適應關系。修改壹個特征實體會自動引起整個設計模型的相關變化，包括實體本身的物理量(如質心、慣性矩)的變化。例如，孔特征將始終記住其當前的形狀、位置和負體積特征，機械設計者可以使用他們熟悉的工藝特征(如孔、倒角、倒圓等。)來組織設計意圖而不是純粹的幾何體素，讓設計變得更簡單。⑷.基於關系的建模方法(relationship-based modeling method)首先由德國西門子公司提出，用關系數據結構來構造參數化模型。在系統中，可以在系統能夠識別的對象之間建立關系，也可以在任何大型模型中建立任何復雜的關系模型。建立這種關系的過程是以非常簡單自然的方式進行的，符合設計師的設計習慣。關系模型的建立可以方便地進行修改，以滿足不同用戶的特殊要求，從而大大提高設計速度。5.基於輔助線法進行設計和繪圖時，工程設計人員往往先畫壹些參考線，這些參考線稱為輔助線。他們從輔助線開始，壹步壹步畫，先勾畫出整體輪廓，再進行細節處理，完成畫圖。該系統通過幾何約束和矢量圖交互建立工程圖的參數化模型，實現任意尺寸的參數化設計。二、參數化繪圖概述具有參數化設計功能的CAD系統在設計和繪圖方面當然有壹些顯著的特點。比如不需要編程就可以實現圖形的參數化，修改圖形非常方便，工作量小，可以從草圖生成正式圖紙。但是，當零件結構非常復雜，形狀極不規則時，參數化設計就顯得力不從心了。為了與參數化設計相區別，使用高級語言編程實現特定圖形的參數化，稱為參數化繪圖。在參數化繪圖中，圖中的部分尺寸(或全部尺寸)被事件定義為參數尺寸，交互輸入參數值後即可繪制圖形。參數化繪圖通過編程實現具體圖形的參數化，因此要求設計人員具備編程能力，存在工作量大、圖形修改不方便等諸多問題。然而，它具有靈活的應用和廣泛的適應性。對於壹些參數化設計系統無法解決的問題，通常可以用參數化繪圖來解決。比如在開發壹些機器的CAD系統時，在設計、計算、查表、繪圖要求壹體化的情況下，顯然適合用參數化繪圖來解決。通過編程實現了參數化繪圖。編程的總體思路是:將設計計算的關系式集成到程序中，在程序的控制下，交互式地進行計算和輸入主要參數。程序應該能夠檢查參數輸入的有效性，並根據用戶的交互輸入完成視圖的繪制。三、典型的參數化設計系統70年代末，麻省理工學院的Gossard教授提出了他的參數化設計思想，但他的倡導在當時的CAD領域並沒有引起重視。直到1987年底，美國PTC公司推出了基於參數化和特征設計的新壹代實體建模軟件Pro/Engineer，CAD領域才真正體會到參數化設計的巨大威力。德國西門子公司提出了“合理化項目”的思想，通過標準化、系列化將初始設計與生產過程分離，減少產品零件數量，使具有參數化設計功能的CAD系統進壹步將初始設計與生產過程分離，有效縮短設計周期，提高生產效率和經濟效益。現在很多著名的CAD系統(如UG-II，I-DEAS，Applicon，CV，Euclid等。)增加了參數化設計功能。應用於PC機的典型參數化系統有AutoCADDesigner、Sigraph-desghn和GS-ZDS。1.AutoCADDesigner美國Autodesk公司AutoCAD Designer的2D參數化設計軟件是壹款基於特征的參數化設計軟件，運行在AutoCAD平臺上，采用壹致的交互界面，供用戶學習和掌握。它使機械設計人員能夠繪制具有完整尺寸約束的二維圖形。在繪制二維草圖時，設計師不必局限於精確的尺寸值，可以先專註於零件的功能和結構設計，然後利用尺寸約束的機制來規範草圖。但由於AutoCAD平臺的核心技術不具備參數化設計技術，因此在AutoCADDesigner二維參數化設計軟件的應用中，存在各種影響繪圖速度的因素。同時，參數化標準件庫的建立需要用戶熟練掌握AutoCAD basic軟件的編程語言和技巧，阻礙了該軟件的推廣。AutoCADDesigner會根據設計者的需要，自動從三維特征實體生成二維視圖和所有尺寸。在任何視圖中修改尺寸將自動更新特征實體的形狀和物理屬性，對特征實體的修改也將自動傳輸到全維視圖及其尺寸。最新版本的AutoCADDesigner提供了更強大的設計功能，如帶尺寸約束的裝配特征建模、幹涉檢查、列表生成、裝配模型的關聯更改、產品結構和零件關系的綜合管理等。這些先進的參數化特征實體結構及其簡潔的生成和修改方法，使AutoCADDesigner成為PC平臺上最具競爭力的工程設計CAD軟件。2.SiGraph-desghn SiGraph-desghn二維參數化設計軟件是西門子推出的基於智能關系的參數化設計系統。系統的核心數據結構是關系數據結構，系統能夠識別的所有對象之間都可以建立關系，比如像素之間的關系、視圖之間的對應關系、設計公式與設計表達式之間的對應關系、裝配圖與零件圖之間的對應關系、零件之間的移動關系等。為了表達這些關系，Sigraph-desghn提供了設計師非常熟悉的幾何相關變量、分數、表格等工具。通過綜合應用這些工具，設計所需的知識和約束可以在計算機中得到充分的表達和處理。Sigraph-desghn是壹個專門用於機械設計的CAD系統，為用戶提供了建立常用零件和標準件參數化圖形庫的功能，支持從概念設計到結構設計，從部件設計到構件設計。它還包括以下功能:圖形和尺寸的雙向驅動、參數化用戶元素、層次化圖層功能、可見性優先級控制和面向對象的結構化圖標界面。Sigraph-desghn充分體現了“合理化工程”的思想13。GS-ICAD GS-ICAD參數化二維繪圖系統是浙大大田信息有限公司推出的參數化設計系統，以繪圖輔助線法為基礎，結合了幾何約束、實體建模、關系數據結構、人工智能等壹些理論。它運行在Windows 9x/NT基礎平臺上，采用圖標、中文指令和在線幫助，使設計命令結構簡單、智能、自然流暢、友好、集成。設計人員在設計(繪制)二維工程草圖時，可以利用系統的導航功能，快速、準確地設計出產品零件的功能和結構，最後根據尺寸約束原理將草圖標準化，形成全參數化的二維工程設計圖和不同的設計方案。它是企業實現或體現“合理化工程”理念的主要工具之壹。GS-ICAD是專業的機械設計CAD系統，為用戶提供參數化標準件庫和各種符號庫，並向用戶開放建庫功能，支持產品概念設計到具體結構設計，從零部件設計到零件設計。來源:【】機電之家機電行業電商平臺！