3D Design Engin 2008
3DDE 2008 參數發展平台的架構與新增 

2008.07.14

前言:
  • 最實用而簡單的參數元件製作平台

從1996年至今已經有11年多,回想起來真是一段艱苦的開發歷程,目標是非常明確的,就是希望能夠達成 "從設計到工程製造" 的同步化,本公司的英文名稱就是 "AutoWork" ,具有"自動工作"的意義,所以開發 3DDE 成為實現理想的重要步驟,透過本身產品與各行各業軟體專案的需求,接受來自各方的要求,到今年 3DDE 已經成為最實用而簡單的參數元件製作平台

  • 使用最新程式開發技術

早期為了快速進入到產業實際應用,我們選用了市場佔有率最高的 AutoCAD 為基礎平台 (因為不想浪費時間),3DDE 2008 就是用 AutoCAD R17 ( 2007 2008 2009 ) 開發技術 與 同時使用 MicroSoft 的最新程式開發技術平台 .net Framework 開發出來 , 所以同時相容於 Windows XP SP2 與 Vista 作業系統的作業軟體。 從AutoCAD 2006 到  2008,加強了許多 3D 的功能, 使 3DDE 可應用的元件大幅增加,並新增了訐多曲線造型的函數與指令,適用行業從櫥櫃、廚具、室內設計 ....擴大到建築、管路、製造業、遊艇  .....所在需要使用 CAD 的行業。

  • 與 AutoCAD 新版本 完全相容 與 相互支援

由於 AutoCAD 2007 以後, 材質與燈光的大幅改造,要出一張高水準的彩色透視圖並非難事,更加入了動畫製作模組,使您能輕易的悠游於三度空間的埸景中,既然如此,有許多改進與重新思考加入到新的 3DDE 程式中,當您操作起來就會發現它的用心與體貼,所以當您是用 3DDE 作為發展平台,將可完整使用 AutoCAD 的所有資源,包含圖檔完全相容,當然包含材質與燈光。

  • 3DDE 先前版本程式相容

對於多年來, 使用 3DDE 為發展平台所發展出的舊有 3DDE 參數元件的程式, 並不需要作更動, 3DDE 的核心已經幫您處理好了, 您可以盡情享用 3DDE 2008 的新功能 .

 

3DDE 2008 參數元件開發架構 (無限制的模式) 
  • 無限制的參數模式

從參數的定義到圖形的產生 , 沒有限制的框框 , 使用者可以加入任何想加入的參數 , 作出想要作出的圖形 , 參數可以是數字 , 文字 , 圖塊 , 貼圖 , 資料來源 (來自 CAD 以外的資料) ..... 

同一組參數被設定後 , 可用於圖形製作 , 工程製造 , 達到從圖到施工的同步效果.

  • 3DDE 的核心發展 -- 整體規劃、分段施工

3DDE 在規劃初期就有了"整體規劃、分段施工" 的構想,所以十幾年來一直按照軟硬的發展,發揮到最高極限,要作出一個好的軟體,架構是非常重要的,就如一個都市,如果沒有良好的規劃,長期下來,將是一埸災難。

3DDE 就是一個有完整架構的軟體,包括明朗的製作格式,內部指令與函數,使用者可以最快速的適應,所以"學習容易與功能強大"是並存的好處。

為了讓您更瞭解 "3DDE" 的架構,以下有兩個簡單的實例 :

一個最簡單的實例   ....... (簡單操作展示)

一個簡單實際應用的實例   ....... (建築轉 3D 方柱操作展示)

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  • 零組件模式開發  --- 參數傳遞

由於沒有體驗就無法得知其內涵 , 以下的篇章與說明企圖讓您瞭解 3DDE 2008 的參數設定能力 , 單一元件的參數設計早在 2002 年已經完成 , 2003 開始逐步完成各項"參數傳遞"的功能 , 所謂參數傳遞對參數設計有何意義呢 ? 說明如下 :

  • 多層式的 CALL 3DDE 功能 , 使 3DDE 參數元件朝向結構化發展  .

    • 例如一 : 一個專門生產 "門框與門片" 的廠商 , 它的門產品是由  門框  門片框  框內百頁 或網格 或 玻璃 .... 的 基本元件組合而成 , 此時就可以用 3DDE 建構每一個獨立的參數元件, 透過參數傳遞 從門框 呼叫 門片 再呼叫 內框 , 其中每一項元件都可被修改, 例如要修改 網格大小 , 只要點取網格修改參數即可. 

    • 例如二  : 從櫃體呼叫 櫥櫃的門面 內裝 ....... (操作展示)

  • 讀取參數運算 (GET3DDE) 後傳給新的元件

    • 例如一 : 元件與元件間要作組合式的元件, 以系統傢俱的實例 : 櫃體完成後 , 要放入踢腳板 與 台面 , 透過 GET3DDE 讀回兩端櫃體的參數  , 根據這些參數可得知 檯面所要的參數  如 : 放置座標位置  高度  長度  深度 ...  使用者只要按下 "OK" 檯面就會被準確的放入. ......  (操作展示)

    • 例如二 : 也可以利用 GET3DDE 來作圖面的轉換使用 , 例如 : 想用立體圖來產生施工圖 , 可以利用 GET3DDE 來讀取所選取的 參數元件的設定參數 ,  補足不足的參數 , 完成 2D 施工圖的製作 , 此手法常常被用於 板金展開 或 细部圖面 的自動化製作. ......消防箱的板金展開 (操作展示)

  • 讀取 AutoCAD 圖元參數製作 參數元件

    • 例如一 : 要作一個 S 形樓梯 , 可以用 AutoCAD 繪製 聚合線 或 雲型線 繪出一條合理的樓梯 S 形中心線 , 將此圖形變數傳給 3DDE 曲線樓梯元件 , 經過此元件的自動運算 (包括 階深 階寬) , 與設定相關參數 , 樓梯就會依照所繪的圖元形成 , 如果改變 S  形圖元的曲度或位置 , 此樓梯可透過 "造型參數編輯" 重新選取該圖元 , 來修正樓梯曲度或位置. 這點對於圖形的修正有非常大的效率 .......  (操作展示)

從 3DDE 2006 到 3DDE 2008 新增的函數與指令
前置說明 :

        從 3DDE 2006 到 2008 我們作了許多專案研發 , 其中最關鍵的是在這兩年中我們分別與 "經濟部財團法人聯合船舶發展中心" 發展 "遊艇傢俱預製平台" , 與 其他專業的軟體公司發展 "行業專用參數元件" .

       "遊艇傢俱預製平台" 是要建構一個遊艇業從設計到陸上生產與船上組裝的一個參數設計系統 , 3DDE 在既有的基礎上 , 加入 遊艇業傢俱與裝潢所需的函數或指令 , 以滿足需求 , 在此過程中 , 必須建構 圓弧或曲線 處理的能力 , 與 小型遊艇空間設計的函數 , 所以在 3DDE 2008 中加入了許多曲線處理的函數與指令 , 初期為了求證這些指令的可靠性與實用性, 我們便用它來發展新一代的 AutoWork 曲線樓梯系列 , 已經證明它的功能強大 , 足以應付所需 , 但是 遊艇業傢俱裝潢 非常複雜 , 未來將陸續加入所需函數 , 成為真正好用的 "遊艇傢俱預製平台"

        "建築專用參數元件" 是將要與後端的材料或法規資料庫連結 , 讓 3DDE 成為智慧型的參數繪圖系統 , 換言之 , 透過後端資料資源 , 在製圖的過程中 , 降低 "違反規定" 的可能性, 此項的功能已經研發出來 , 可以在參數對話框中由使用者的需求讀取 .EXE 執行檔所傳回的資料, 提供成為製圖判定或數據之一.

新增分類說明 :

  • 曲線指令群 : 

    • 目的:解決從平面曲線 (包含所有 AutoCAD 的線性圖元 線(Line) 、弧(Arc)、圓(Circle)、 聚合線(Pline) 、雲形線(Spline) 、橢圓(Ellipse) .... 等,長出立體造型的能力。

    • 函數與指令概述:例如求得曲線長度、曲線上的點座標、曲線上某切線角度、裁剪取得某段曲線、傾倒偏移運算、上下異型的立體製作 ......

    • 實例說明:

  • 詳細加工數據輸出及讀取指令群:

    • 目的:

      • 埋入加工數據 :利用 3dde 在製作立體圖時,將加工資料埋入的每一個參數元件中,您可以在 3DDE 簡易程式撰寫時,將相對加工資料 如 鑽孔 (座標、孔徑、孔深)、銑溝 (起點、終點、溝寬、溝深) 加入到參數元件內每一個組件中,當使用者利用此元件來繪圖時,透過"造型參數編緝"修改此圖形則內含的加工數據會同步被正確修改,並在完成後立即被統計至 .CSV 格式的檔案中,直接出現在 EXCEL 上。

      • 取出加工數據:讀入 .CSV 格式 (以逗點分開欄位的文字檔) 的加工檔,利用 3DDE 的程式指令自動產生組件加工詳圖,或用其他軟體或專案的應用程式產生 CNC Code 提供自動化加工之用。

    • 函數與指令概述:

      • 新增串列格式:由於加工的數據為不定長度的資料,於是採用了串列的方式來貯存資料,為了要讓它更容易加入與取出,發展了一序列的函數供設計者應用。

      • 新增 xdata 格式 :有用過 3dde 拆料的使用者,對於 xdata 的寫入格式並不陌生,延續了此經驗加入此加工資料格式,除了原有的 "=" 代表數字 "==" 代表字串 " 外 ,此次加入 "===" 代表點座標,"====" 代表串列格式資料 。

      • CSV 檔的讀取與解析:取得 欄位個數、 格式、 資料筆數、每一筆資料的相關欄位內容,分解加工串列.....目的是要利用它來完成施工詳圖的自動產生或 CNC連線。

    • 實例說明  :

      • 一個櫥櫃施工詳圖的產生實例:此實例是利用現有的系統櫥櫃元件,加入孔位與邊溝資料後,輸出至 EXCEL (CSV 格式),再由另一個參數程式讀回 CSV 檔,並自動產生加工詳圖。

  • 讀取 .EXE 傳來的參數 

    • 目的:在 3DDE 參數對話框指令中加入 外部執行檔 .EXE 讀入參數的指令

      • 也許 您想連接後端動態資料

      • 也許 您想連接其它程式執行結果

      • . . . . . .  . 其它  

      這個指令的加入,使 3DDE 建立起與其它程式溝通的管道,目前剛剛加入,業界只有一兩家公司開始運用,待未來有更深入運用時,再以實例說明,將會更瞭解它。

  • 動態拆解與組合指令群:

    • 目的:往往一個參數元件由許多組件組合而成,在工程或製造時,必須讓施工人員知道組裝的程序,於是 3DDE 便發展了一群指令,來解決此問題。

    •  函數與指令概述:

      • 組件命名:在程式設計階段,可將每一個組件附上一個名稱與基準座標。

      • 動態分解與組合指令群:有根據某組件基準座標 分步驟 移動、玄轉 群體組件或單獨組件的功能,並允許在連續動作中轉換預存的視角,並可在每一個動作中彩現成點陣圖 (BMP 或 JPG),再作成動畫檔 (AVI)

    • 實例說明:

  • 為 AutoCAD 2008 新增應用項目:

    • 新增的 LOFT 參數指令:有許多功能是由於 AutoCAD 2008 的新增而加入的功能,使您可以因此而有更強的立體參數的建構能力,例如 AutoCAD 新增的 LOFT (斷面混成) 指令,可以利用多個 2D斷面長出實體 3D 圖形,這是我們期待已久的指令,3DDE 立刻將它變成參數指令,AutoWork 9.0 中新的曲線樓梯及立體車道的設計,便是此指令的應用範例。

    • 新的材質編輯:AutoCAD 2008 的新材質比以前的材質有更強的參數可應用,3dde 也把它轉成可以參數化的指令,這個部份花了我們相當多的研發時間,因為 AutoCAD 並沒有提供任何函數支援,使我們必需直接介入其圖元資料庫中讀取或寫入資料,終於作到了,其中實例就是在 AutoWork 9.0 或 3dde 2008 中的 "材質編輯",就是用此參數指令發展出來的,如有需要您也可以輕易完成構想。(備註:此材質參數指令,與 AutoCAD 的材質是互通的,換言之 材質參數編輯後,AutoCAD 材質資料顯現同樣的結果)

    • 其它的改進:有許多來自使用者的要求,作了必要的改進,在此不一一述說,您可以慢慢去體會。 

3DDE 的發展廠商注意事項 :

十幾年來有許多廠商以 3DDE 為參數發展平台發展自已的參數設計及拆料,為了大家的方便,本公司投入大量的研發人力,企圖盡量完成與原有參數程式相容的能力,所以當您進入 3DDE 2008時,原有的程式幾乎不用修改,但由於 AutoCAD 材質巳經全新模式,也可叫入更多的點陣圖 (.bmp .jpg .tif ...),所以在此部份會有些差異 ,換版後如有問題,請與本公司聯絡,我們將協助您轉成新的模式。

有關材質變動的函數與指令如下 :

  • 對話框讀取點陣圖選單加入 副檔名 .bmp .jpg .... (原有程式內定為 .bmp 的程式無須修改 , 會自動加入)

  • 新增 _cm  新的材質編輯指令 (讓您可以參數式的調整材質特性 , 如反射 透明 ......)

  • 新增 _ma 新的貼圖模式  ( 可以宣告從此行以後 , 所製作的圖形要貼上的材質名稱 , 類似 '圖層' 的宣告)

  • 原來 _rm 舊的貼圖模式 , 可以被繼續使用 , 如果發現 有問題時 , 可以 _ma 新指令取代之

 

結語 :

經過長期與使用設計軟體的各行各業接觸,發現每一個企業對於他們自已的產業都是高手,但是對於自已想要得到的電腦作業程式,都是使用"套裝軟體"或"委外開發","委外開發"部份 由於程式設計人員對於該行業的外行,往往是失敗收場。

3DDE 的發展是要企圖要把程式變簡單了,讓"專業工程師"取代"程式設計師",發展自已的參數元件,累積資源,強化競爭力,以本公司為例,早期在 AutoWork 1.0 到 5.0 版都是用 "程式設計師" 透過 AutoCAD 的 AutoLisp 發展程式,當我們把"設計構想" 告訴 "設計師程式",由於行業認知的差異,第一次出來的程式往往是天南地北,經過數次的雞同鴨講,已經耗費大量時間,因此研發進度緩慢( 浪費 )。(3DDE 發展廠商合作開發   圖片說明)

所以我們才會下定決心開發 3DDE ,讓 專業各有長,所以現在的模式是:"程式設計師" 發展 3DDE 核心指令或元件 (用 ARX 、 AutoLisp、 VBA、  .net ...),本公司的 "建築與室內設計師" 利用 "3DDE 簡易程式" 發展  AutoWork 新增指令 如 樓梯、門窗、櫥櫃、線條 ......幾年來,效率真的比以前高出幾十倍,所以從 AutoWork 6.0 到 9.0,我們從室內設計走入--> 系統傢俱 --> 廚具 --> 管路 -->  建築 -->  遊艇  .... 從簡單到複雜,從直線造型到曲線造型,相信 AutoWork 將成為 在 AutoCAD 平台上最 powerful 的專業應用 CAD 軟體。

十幾年我們用 3DDE 承接了許多行業的開發專案,目的有二

  • 第一:採用產業共同開發的構想,協助業界完成 "從設計到製造自動化" 的任務

    • 以相對較低的費用,協助有需要的廠商進入自動化設計、拆料、製造、施工。

    • 在專案的過程中,將技術轉移給廠商,強化企業自身的應變與發展能力。

    • 對某項產業經長期配合發展,模式將自然形成,我們將主動作預期研發,長期支援該產業的發展,將會使越需要者得到越多。

    • 部份專案  研發實例 

  • 第二:接受來自各行業的要求,不斷加入所需指令,打造更完整的參數開發環境

    • 雖然 "建築類的產業" 我們比較內行,但我們將不限定任何行業支援的可能性。

    • 有許多構想是不同產業間可以相互參考的,只要能提昇自動化的能力,我們都有意願去投入,就是 "AutoWork" (自動工作) 的理念。

未來的期許:

  • 歡迎產業合作 :無論您從事任何行業 , 只要您有使用 CAD , 就可能會有機會與我們合作 , 讓您的理想逐步實現 , 現在 請拿起電話跟我們連絡吧 .  

  • 歡迎同業合作:與同行 (CAD 專業) 或 不同行 (其他專業領域軟體開發公司) 相互合作,達到上下游整合, 以加速傳統產業的升級,希望有相同理念的軟體開發公司與我們連絡,共創雙贏。

  • 走向全世界:以台灣產業為研發基地及實驗工廠,透過 Internet 走向全世界,幾年來台灣景氣不佳,產業外移,造成許多軟體公司結束營運,最終原因在於市場太小,軟體公司規模無法擴大,希望我們會有所突破。

從最早期的 APPLE II 個人電腦發展至今,已經二十幾個年頭,電腦開發技術不斷的創新,造成重大的數位落差,我們試圖把開發技術變簡單,使中小企業可以使用現有的專業人員,使用簡單的工具 3DDE,達成從設計到工程製造的自動化作業的目的,幾年下來已經有了相當的成果,希望同為中小企業的我們,大家共同努力,能夠產業升級,共同創造下一次的勝出。