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History is history – 淺談參數塑形與直接塑形
2010/09/30 21:23
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參數/程序基底塑形(Parametric / History-Based Modeling

今天來和大家聊聊電腦輔助工程領域中和歷史(History)有關的話題。回顧 CAD 技術的發展歷程,事實證明參數/程序基底塑形系統是有其效用的。 這類系統從頭到尾將我們設計塑形的過程步驟,環環相扣地全部紀錄下來。 當要編輯修改模型時,設計者僅須回溯該模型的程序紀錄(History),再輸入新的數值或微調草繪圖素,塑形系統將自動更新並相應地調整模型。這對比較簡單的零件模型而言,真是非常棒的一種塑形方式!

然而不可避免的問題是,當零件模型的建構過程日趨繁複,動輒包含了數十甚至上百的程序步驟,而設計者檢視該模型的程序紀錄,或許會發現當初應該採用不同的方法步驟來建構該模型,但此時若冒然對如此複雜的程序紀錄(History)進行編輯修改,極有可能導致一發不可收拾的連鎖擴散效應,進而產生災難性的結果。 當下模型建構操作竟轉身一變成了腦力激盪的解謎遊戲,這是使用參數塑形系統時不可不慎之處!

直接/幾何基底塑形(Direc / Geometry-Based Modeling)

CAD 技術的發展歷程中,直接/幾何基底塑形系統則鋪設出了一條與參數塑形系統截然不同的道路。它是一種「怎麼作就怎麼想」的塑形模式,這類系統並不紀錄任何設計塑形的過程步驟,所以亦可稱之為無程序紀錄(History-Free)塑形。 設計者在編輯修改模型時完全不必知道該模型是如何(How)建立、何人(Who)建立及其建立的順序(Order)。 相較之下,3D Direct CAD 之直接塑形更是一種直截了當的 CAD 設計模式和獲致生產力的方法。

如果再進一步探討直接塑形的系統發展概念,我們將會明顯地發現它傾向回歸工程界的傳統 –– 「以圖為本 Base on Geometry」的思考習慣及動作模式,並以此作為系統功能發展所遵循的基本原則。 而在操作應用方面,直接塑形系統的各種塑形編修功能,直接以 CAD 模型作為使用者操作及溝通的介面,儘可能地不透過其他間接的途徑。 同時在核心技術方面,直接塑形系統的核心引擎係直接與幾何模型資料庫進行即時的雙向互動,不須要經由第三者傳譯轉換。(如下圖)

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拋開「歷史」包袱之後 

直接塑形系統能夠拋開程序紀錄(History)的包袱,我們在編輯模型時就能夠將心力完全專注於真正的設計事務,設計者不必再將有限的資源耗費在管理令人頭痛的程序紀錄(History)上,所以能全心處理好必須且重要的工作。此外,對產品開發流程中經常會接到來自客戶的 CAD 模型資料的 OEM 製造商而言,直接塑形特別能顯現出其價值與優勢。 因為對這些下游的中小企業來說,他們通常不會也不能掌控客戶產品 CAD 模型中的程序紀錄(History),更不可能去了解客戶產品 CAD 模型中的原始設計意圖(Design Intent)!

事實上我們根本不應該浪費時間去處理這些和自身工作幾乎無關的棘手問題。 我們所需要的只不過是要能夠依據諸如模檢治具設計、數控加工程式、有限元素分析、產品包裝設計、工程業務文件製作 …等後續工程應用的實務需求,直接迅速地對產品模型進行必要的編輯、修改、拆解及調整,如此而已!

History is history!

歷史的腳步永不停歇,技術之創新亦復如是。 最後試著借用歷史哲學的一句名言作為本篇結語:

「大步前進,勿為歷史的幽靈禁錮!」

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