本文将对 CAD、 CAE和 BIM这三种软件的选用功能进行比较,以便让产品经理们在面临不同的业务情况时,能够对所用的软件进行相应的取舍,希望本文能够对您有所裨益。
一、 CAD软件:Solidworks2021中的选择函数
1.固体工作者概论
调查对象:索利德沃克(SW)
专长:计算机辅助设计
经营范围:机械设计,工业设计
“Solidworks”是法国达索公司研制的一种用于在 Windows系统中进行广东会造型 CAD与 CAD相结合的 CAD软件。Solidworks最大的优点就是它的操作相对于其他的工业建模软件来说,它的操作要更加的简单和直观,非常适合在设计领域中的初学者来学习。
所以这个软件也就成了许多大学的专业设计课的一部分。另外,在设计,工程,制造等方面,也是最好的一种。
因为 Solidworks (Solidworks,以下简称 SW)在 CAD软件领域有着极高的用户体验,所以这一次,我们选择了 SW作为 CAD团队的代表。
2. SW所选的特性概述
3.选择一个“特性”
SW是一款以设计为导向的3D造型软件,在图形化的视窗中, SW是一个默认的选项,只要用滑鼠单击对象即可选定。
当用户要调整选择方式或者使用快速选择工具时,在界面上方的菜单栏中,会清晰地显示出光标 logo,点击后可以打开选择功能的下拉菜单。
4. Select Mode
SW为用户提供了点选、按下 CTRL等选择目标的多种选择方式,并为用户根据视场大小选择目标时,提供了框选择、套索选择、容积选择等功能。另外,还特别设计了一个放大功能,使得使用者可以在不更改整体视角的前提下,观察到不同的细节,并做出不同的选择。
另外,对于框选与套索选项,本软件也提供了一种从几何构图中选取选项的方法,让使用者可以直接将框架或套索拖到模型上,而不需要从图面中的空白处拖出。当一个模型已经填充了一个图形的范围时,这个选项是非常有用的。
5.选定筛选器
选择筛选器帮助您在图示区或工程图示区中选取具体的项目。比如,选择一个侧面的滤光片,而只选择一个侧面。
SW的 Select筛选视窗在预设状态下不会开启,必须由使用者在视窗设定中开启。开启之后,在界面的最下方,以图标的方式显示出来。
在筛选的过程中,按照目标的种类,将其分为3个区域。对于普通的3D对象,可以根据顶点、边线、面、实体等类型来对其进行过滤。对于草图对象,可以对草图点、草图线段、中心线、公差等进行过滤。对于广东会对象是网格模型, SW还提供了针对网格模型点线面的选择过滤器。
选择筛选器窗口也为筛选器对象提供了选择状态切换,清空,全选,以及在筛选器区域的反选等功能,非常实用。
然而,作者认为,在使用选择性过滤功能时,仍然存在改进的空间,比如:
所有的图标都以图标显示,看上去很清新,但也增加了学习成本,尽管鼠标放在图标上有文字说明,但用户需要用一段时间才能记住每个图标所代表的过滤器。所以,在滤镜的图标下方,加入文字说明,会让画面变得更直观。
在广东会物体,草图物体,网格物体的筛选中没有明确的界限,这使得使用者很容易做出错误的选择。所以,加入清晰的界限,可以降低使用者的判定费用,降低错误率。
一个没有出现在方案中、但其选取筛选器仍然可以选取的物件类型,也会提高错误机率。所以,如果这个物体不在场景中,这个按钮的设定就会变成一个模式的按钮,它会变成一个不能行动的灰色。
6.选择支援工具
1) Fast Selection工具
“快速选取”是一种可以迅速选取某一特定对象的特性。和 Selection Filter不一样, Selection Filter在执行后会被系统选取,而不需要使用者到图形视窗中手工选取。
SW还提供了很多快捷的选项,其中最常用的就是全选项,倒置选项。还具有选择压缩、选择隐藏、选择相同零件、按大小选择、按视图选择等功能,为用户提供了多种的快速选择工具。
若以上均不能满足要求,则可由使用者透过进阶挑选函数,自订挑选条件,并支援多个条件之逻辑操作。
如果现在不需要,以后还需要,那该怎么办?
用选项啊!在不破坏装配体原有构造树的前提下,可以迅速地选取出使用者所需的群组对象。
就像你想要给一辆车的模型上的每一颗螺丝都换一种颜色,你可以用快捷键把每一颗螺丝都选出来,然后建立一个选项,再把它的颜色改一下。如果以后老板让他把所有的螺丝都换成铜的话,他完全可以选一组,把所有的螺丝都换成铜的。
2)怎样选择里面的对象
上一篇文章说,广东会设计与二维设计相比,广东会设计与二维设计相比,不能直接观察到组装体内的部件,因此很难进行选择,而每一种广东会设计都有相应的解决方法。
①另选
在物体上,右键选取选择其他功能,就会出现如下图所示的对象(线、面、体等)清单,鼠标选中其中一项,高亮相应的物体,就可以选择到里面的物体。
②透过透明性的选取
如果物品被锁得严严的,那玩家要如何点击物品列表,才能找到想要的物品。
唯一的办法就是隐藏目标,但隐藏目标是不能选择的,万一玩家同时选择内外目标呢?
如果是这样的话,外面的东西就会变得更加透明,可以让使用者看到里面的东西,也可以让使用者从透明的东西中挑选不透明的东西。
若要选取透明物件,请按下 SHIFT,然后再选取即可。
7.从系统选项中选取
在系统的选项里,你可以自己做一些缺省的设定。一般情况下,用户不会对这些参数进行太多的调节,所以我们把它们放在了系统设置里,以减轻主要接口的压力。
二、计算机辅助设计软件:分析机械选择功能
1.安广东会介绍
调查对象:安赛思医学2023 (简称安赛思医学)
专长:计算机辅助设计
主要服务项目:建筑强度分析
ANSYS是由美国 ANSYS公司开发的一款大规模、广东会的 FEA软件,它是目前国际上发展最广东会的 CAE软件,能够与 CAD (CAD)软件进行对接,实现数据的共享与交换,是一款集结构、流体、电、磁、声等多种分析手段为一体的、集结构、流体、电、磁、声等多种分析手段于一身的 FEA软件。
它被广泛用于航空航天,机械制造,能源,以及其他许多领域。ANSYS是目前世界上应用最为广泛的一种有限元计算软件,它具有很强的功能和简便的操作方法。
Ansys公司是 CAE领域中的佼佼者,在它的前、后加工环境中,筛选函数发挥着举足轻重的作用。在 CAE软件中,一般采用几何建模和网格建模相结合的方法。
网格模型是基于几何模型的离散生成的,在 Ansys软件中,两个模型在数据上并不统一,而是分别独立地应用在不同的工作环境下,并且用户可以随时切换查看并执行相应的操作。
2.分析选项的特性概述
CAE软件通常包括三个部分:前处理部分,求解部分,计算部分,后处理部分。
其中,预处理模块的功能包括:建立 CAE的几何模型与物理模型,划分网格,增加物理属性与边界条件;
其主要内容包括:结构、水动力学、电磁场、声场、压电场和多场耦合等。
后处理模块主要用于实现对分析结果的解读和评定,比如将计算结果以彩色云图、矢量图、颗粒流迹图、切面等图形形式进行显示,或者以文本、图表等形式进行输出。
由于 CAE的预处理涉及到几何轮廓的清除、网格剖分、加载等问题,所以所需的物体数目较 CAD中的实体数目要多出一个量级。
在传统的点线面体外,网格中存在着成千上万的单元与节点,如何对其进行合理的网格划分,是求解结果收敛性的前提,往往需要工程师人工调整节点的形状、尺寸、连接方式等,才能使其达到所需的精度。
所以,带有前、后处理功能的模拟软件,其滤光片种类往往要比 CAD软件多得多。
3.选择一个“特性”
Ansys的选择功能有两个,一个是 Ribbon的“选择”标签,里面有很多和选择有关的功能,还有一张完整的标签,可以用来显示 CAE软件的选择功能。
(但设计师米斯有一句话:“越少越好。”
二是在工具板中的选择操作按钮,包括选择模式切换,选择过滤器切换,转换等功能,这是最常用的选择功能,也是对场景中的3D对象直接进行操作,要放在手边。
4. Select Mode
Ansys有更多的选择方式,尽管当实体呈现时,只能进行单一的选取和方框选取,若当呈现一个方格模型时,则可全部选取功能。
sw: Ansys这也太偏心了吧,为什么实体模型不能使用拉索法和容积法!?
安:我猜这是因为担心在做决定的时候会出现矛盾吧…
好的。
原本作者还纳闷,为何要将单选与框选分离开来,难道不能直接拖到单选中去,结果一试之下,作者才发现,原来拖到这里,还有一个更大的秘密。
如图所示,在单选模式下,按下鼠标左键进行拖拽,就能将光标所经过的所有对象都勾选出来,在 Ansys中称为 Painting (绘画),为复杂的网格模型提供了一种灵活的选择模式:
5.选定筛选器
从思维导图上还可以看到,在有限元格网模型中,除实体对象点线面体之外, Ansys还可以为节点和单元等物体提供过滤功能。
6. Fast Select工具
Ansys为我们提供了很多的快速筛选工具,我认为这是因为我们有很多的单元和节点,而且我们还需要在更小的颗粒上进行处理,所以我们需要一些更便捷的快速筛选工具。
为所选内容(Select Set)命名
名字选择在 Ansys里,就像前面提到的软件里的选择集一样,可以创建一个被选择的对象的集合,而不会破坏模型的拓扑。
在 Ribbon里,许多特性被加入到了命名选项中,比如隐藏几何体,隐藏其它东西,等等。
但这个函数不是一般的函数吗?为什麽只在名称选取的工具栏中有而在工具板上看不到,不建立名称选取的物件就无法隐藏?
经过一段时间的摸索,我发现当我选择一个物品时,它是可以在右键菜单中隐藏起来的,看来 Ansys并没有忘记这种普通的功能,只是不知道为什么,这种普通的功能,只有在右键菜单中才能找到。
7.选择一个消息窗
“选择信息”是一个背景弹出的视窗,它能显示所选物体的一些属性,如体积,质量等。在选取多个物件时,也会评估个别物件的总体引数。
在 Ansys里,也有一个“详细信息”的窗口,用来显示物体的相关信息,不过这个窗口很特殊,它只是与物体在模型树上相联系。
选择3- D场景时不会有任何反馈。而且,如果您选择了多个物体,那么细节窗口将不会被自动计算出来。
与其他 CAD软件相比, Ansys中的场景模型和模型树之间的关系是单向的,而非实时的、双向的。
比如,选取模式树状结构中的模式节点,模式中所选取的模式将会以色彩突出显示,但这个突出显示的状态并非已选取模式。
这时,在场景中选择另一个模型,被选择的模型会被突出显示,但被选择的模型在模型树上的状态不会改变。
两者之间没有任何联系,当你选择一个目标的时候,这个目标就不会出现在模型树上。要将被选择的物体追踪到模型树上,只需在模型树上按下右键就可以了。
8.选择允许值
这个选项似乎并不常用, Ansys将其放在了一个非常隐蔽的地方,没有任何图表,也没有任何的设定。
三、 BIM软件中的导航选项
1.概要
调查对象: Navisworks (NV))
行业:建筑信息技术
公司经营范围:建筑物模型的评审和浏览,冲突检测。
NV往往是从 Revit等设计软件中引入复杂的建筑模型,由于其构件的层次结构比较复杂,场景的规模也比较大,所以让用户可以迅速地找到感兴趣的对象就显得尤为重要。
在 NV中,物品的选取与搜寻是并列的,也就是说搜寻也是搜寻的一环。
2. NV Select函数概述
3.选择一个“特性”
在 NV里,游标的预设状态是浏览画面,而非选取函数。
如图所示, NV中将鼠标模式切换到选择模式的界面入口有两个,一是通过 Ribbon中的”选择和搜索“工具栏进行选择,二是在导航栏中点击”选择”工具快捷按钮。
另外,你也可以打开隐藏在左边的选择树状视窗,来选取对象节点。
4. Select Mode
NV可以进行点选,也可以进行方块的选取,按下 CTRL键可以进行多个物体的选取,但是 NV不支持像“勒索”和“容积”这样的选项。
在进行点选与框选功能的切换时,可通过按键的方式迅速进行。
用户也可以在选项编辑器中设定”拾取半径”参数,半径为像素,有效值为1-9,只有在该半径内才能被选择,用于选择点、线等小物体。
5.选定筛选器
设定选择精确度
在 NV里并没有什么选择性筛选这一说,所以在各个领域里,为便于比较,我将设定选择性筛选的精确函数归为选择性筛选。
当你点击“场景视图”中的对象时, NV并不确定你想要从什么对象层次上进行选择,你是说整个模型,层,实例,群,或者只是一个几何体?缺省的取舍精确度为“选择树”中物体的路径提供了一个起始点,这样 NV就能找到并选择一个物品。
设置“选择精确”项为“选择”,并右击菜单。
如果选择的精度设定错误,或者变化频繁,又不想一次又一次的修改,那么就可以在场景视图中,按下 shift,点击某一对象,每次点击一次,就会切换一次。
6. Fast Select工具
在 Ribbon里,你可以使用 NV里的“快选”工具,也可以在“试着右键”选单里使用。
在右键选单中,您可以根据特定的特征,如名称,材料,几何图形等来进行所有的常见动作。
此外, NV还提供了 Select集合(Select Select)功能, Select可以从 Select树中看到 Select集。
择优树
任何一个3D软件,都会有一种树形的架构,英文叫做 OUTLINE,用中文的话来说,就是“概要”和“构造树”,它们分别承担着不同的职能。
在很多 CAD软件中,结构树都是由大量的对象组成的,它包括了图形窗口中的坐标系、材料、特征、草图等多种信息,同时还经常起到记录操作步骤的作用。
在 CAE软件中,也存在着计算条件,计算结果等目标节点。
在 NV中,选择树的指向非常清晰,它只包括了场景中的物品,除此之外,它什么都没有,也没有任何作用。
利用该层级可以确定物体专用的路径(从文件名一直到特定物体)。
根据预设,在下拉菜单中会有四种选择:
标准……显示预设的树状阶层架构(包括所有执行个体)。
紧凑……“标准”选项可以显示一个简单的层级,忽略了不同的条目。您可以在选项编辑器中定制这棵树有多复杂。
特征。根据专案特征显示阶层架构。这可以让你很容易地通过专案特征手工搜寻模型。
聚在一起。显示所选集合和搜寻集合的清单。如果您没有建立选取集合和搜寻集合,这个选项就不会被显示。
选取树状结构的功能清单,您可以广东会地将具有相同功能的对象勾选出来。在这一点上,计算机辅助设计是不同的。
一般 CAD软件都是先在选取滤镜中选取一个特征滤镜,再由使用者在选取景物时,才会选取指定滤镜类型的物件。
在 NV中,当你选择了某个属性后,你就可以选择这个属性,而不是让你选择某个属性。
7. Select Checker
选取检测器]是可锁定视窗,会显示所选取物件的清单,以及与物件相关联的快捷键功能。
一方面,可以以列表的形式,对选中物项的属性信息进行检查,同时,用户还可以添加一些列,以查看快捷属性,此外, NV还为用户提供了自定义快捷属性的选项。
如果选择了更多的物体,则可以在不取消选择的情况下,使用“播放”按钮,将摄像机锁定在其中一个物体上。此功能的 CAD软件也可作为参考。
通过选择检查器,还可以把选中的物体及其特性导出 csv文件,是个很方便的生成报表功能,用户可以在场景中选择物体就可以导出所需的特性信息,而不需要打开一个单独的报表编辑界面,逐个添加对象和属性项。
在检查了选定对象之后,就可以将选定对象保存为选定集合了。
这个选项位于工具条的右下角,没有任何文字说明,似乎并不常用。
四、结束语
综合以上,分别选取了1款 CAD软件(Solidworks),一款 CAE软件(Ansys)、一款 BIM软件(Navisworks),对其选择功能展开了分析。可以发现,在广义上,它们都是工业软件,都包含了广东会对象。
但因其所面向的行业,业务,对象的不同,致使所选的职能也不同。
但从这三款软件的对比中,我们可以大致总结出一些与3D工业软件选择有关的功能:
1. Select Mode
在图形化视窗中选取物件时,常见的选取方式有:
点选,也就是点击鼠标,选择一个目标。
点选(多重选择):点击 Ctrl+1,选择一个以上的物体。
方块选择,按下鼠标,拖曳出一个方块,在方块中选择。选择框可以分为两种,一种是选择正确,一种是选择正确。
套索选项
卡索体。
2.选择筛选器
筛选器是一个重要的选择操作函数,筛选器可以是基于几何的,函数的,也可以是基于商业的。
最常用的筛选方法是基于物体的几何类型,例如:顶点,边,面,体筛选。还有一些,则是按照模型本身的特点,比如颜色,材质,尺寸等等。
也可以将选择过滤器集中到具体的业务上,例如一辆车,用户在选择时,根据车轮、车窗、座椅分别进行选择过滤。
所以,在设计一款软件的时候,要考虑到实际的应用场景和对象,不求完美,而求完美。
下面的表格为一些常用的物体提供了筛选条件,在 NV中不存在筛选条件,只有一个快速筛选工具。每一款软件中都有很多其他的筛选筛选器,因为数量太多,我就不一一列举出来了。
3. Fast Select工具
所谓的“快选”,就是让使用者可以通过特定的属性,广东会的挑选出一群人。其中较为常见的有:
全部选择
逆向选择
选定集合
检索选项
根据大小
依材料而定
4.选择要浏览的消息
当用户将注意力集中在选中对象的各种类型的特征上时,一般会将选中项的信息以列表的方式显示出来,其中最基本的信息是选中项的名称/ID,而其它的信息则可以按照用户的需要,添加到相应的参数列中。
比如 NV中的一些特征,比如材料,颜色,或者分析中的一些特征,比如体积,比如质量中心。它也可以提供一个输出表格的函数。
在工业软件中,选择函数是实现一切函数的基础,在设计函数时,最关键的问题就是如何迅速地选取所需的对象。
但仍然需要产品经理去学习并进行广东会,不同软件之间的交互差异体现为软件设计思路的差异、业务的差异。
即使是再成熟的软件,也存在着在设计上的漏洞(虽然很多用户已经习惯了这些漏洞,并将其当做自己的技术壁垒),因此不应该将它们全部复制下来,在设计软件的时候,也不能太过追求大和全,而是要把各家的特色功能都整合到自己的软件中,太多的功能只会增加用户的学习成本。
大而全终究不是每个人都能玩得转的,“少即是多”这一原则必须要掌握,产品经理也必须从实际情况出发,做出选择,尽量做到“小而精”,才是最重要的。