工业软件CAD行业专题研究：政策助推国产化替代_成长空间巨大.docx

工业软件CAD行业专题研究：政策助推国产化替代_成长空间巨大HYPERLINK"http://quote.eastmoney.com/SH600369.html"\h一、CAD：工业软件基石产品1什么是CAD？CAD，即计算机辅助设计，是一种可以在工程设计和产品设计中，进行计算、信息存储和制图等项工作的交互式制图系统，其处于产业链的上游位置，主要应用于建筑业和汽车制造、通用机械等制造业。2DCAD：2DCAD软件提供了一个二维设计平台。由于2DCAD不允许创建透视图或比例，因此通常用于绘图、草图和草图概念设计，这为用户提供了尺寸和比例的基本概览，然后再进行3D设计。3DCAD：3DCAD提供了一个设计三维对象的平台。这类CAD软件的主要特点是3D实体建模。这让设计师可以创建具有长度、宽度和高度的对象，从而实现更准确的缩放和可视化。1.2CAD技术发展历程：四大重大技术革命第一次技术革命：曲面造型60年代出现的三维CAD系统只是极为简单的线框式系统，只能表达基本的几何信息，经常发生设计完成后，制作出来的样品与设计者所想象的有很大差距甚至完全不同的情况。这时候法国人提出贝塞尔算法，使得人们在用计算机处理曲线及曲面问题时变得可以操作，标志着计算机辅助设计技术从单纯模仿工程图纸的三视图模式中解放出来，曲面造型系统CATIA为人类带来了第一次CAD技术革命。第二次技术革命：实体造型CAD的表面模型技术只能表达形体的表面信息，难以准确表达零件的其它特性，而实体造型技术能够精确表达零件的全部属性，在理论上有助于CAD模型的表达。SDRC公司于1979年发布了世界上第一个完全基于实体造型技术的大型CAD软件I-DEAS.实体造型技术的普及标志着CAD发展史上的第二次技术革命。第三次技术革命：参数化技术进入20世纪80年代中期，CV公司内部以高级副总裁为首的一批人提出了参数化实体造型方法。这是一个很好的想法，但是碍于当时参数化技术还有很多技术难点有待攻克，CV公司内部否决了参数化方案。就是这一批被CV公司拒绝的人，离开CV成立了一家新的参数化技术公司，开始研制名为Pro/ENGINEER的参数化软件。而这家公司就是历史上CAD领域最具代表性的软件公司之一PTC公司，于1989年上市并引起机械CAD界的巨大轰动。第四次技术革命：变量化技术参数化技术的成功应用，使它几乎成为CAD业界的标准。但是重新开始一套完全参数化的造型系统将花费很大的人力和财力。因此许多应用软件采用的参数化模型都是在原有模型上进行局部、小块的修补。SDRC公司的开发人员大胆地提出了一种更为先进的实体造型技术——变量化技术。SDRC公司于1993年推出了全新体系结构的I-DEASMasterSeries软件。在早期的大型CAD软件中，这是唯一一家在90年代将软件彻底重写的公司。1.4CAD基本技术人机交互技术人机交互技术即通过计算机输入、输出设备，以有效的方式实现人与计算机对话的技术。人机交互技术包括机器通过输出或显示设备给人提供大量有关信息及提示请示等，人通过输入设备给机器输入有关信息，回答问题及提示请示等。涉及到的技术包括：模板匹配技术：一种最简单的识别技术，将传感器输入的原始数据与预先存储的模板进行匹配，通过度量两者之间的相似度完成识别任务。神经网络技术：一种较新的模式识别技术，具有自组织和自学习能力，具有分布性特点，抗噪声能力比较强，能处理不完整的模式，并具有模式推广能力。统计分析技术：通过统计样本特征向量来确定分类器的一种基于概率的分类方法。在模式识别中一般采用贝叶斯极大似然理论确定分类函数。而在计算机辅助设计中，交互技术是必不可少的。交互式cad系统，指用户在使用计算机系统进行设计时，人和机器可以及时地交换信息。采用交互式系统，人们可以边实体造型技术实体造型技术是计算机视觉、计算机动画等领域中建立3D实体模型的关键技术。实体造型技术是指描述几何模型的形状和属性的信息并存于计算机内，由计算机生成具有真实感的可视的三维图形的技术，主要应用领域是计算机辅助设计、工程分析、计算机图形学、动画、快速原型（rapidprototyping）、医疗测试和科学研究的可视化（visualization）。设计的图纸是设计师表达设计创意的语言工具，一个复杂的零件，往往需要许多不同投影方向的图才能表达。而要读懂这些图并准确想象出其空间效果，将花费很多时间和精力。一旦读图有误，将会给生产、制造带来巨大损失。然而，如果采用实体造型的软件进行零件设计，设计师就能在屏幕上见到实时的三维模型，大大减少了失误，而且还能方便地进行后续环节的设计，如模拟装配、总体布局、干涉检查、仿真动画及模拟加工等。实体造型理论为实现产品由设计到生产的环节采用同一数据信息提供了技术上的可行性，大大地促进了CAD产业