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整理人: gz.ly(2002-12-07 13:06:42), 站内信件
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制造业信息化工程
2002年度应用软件产品测评规范
第二部分:三维CAD软件测评指标
1 范围
本部分规定了2002年度三维CAD软件测评的基本功能指标、基础性能指标和用户文档要求。
本部分适用于制造业信息化工程2002年度三维CAD软件测评。
本部分的使用者包括:软件测评机构、软件开发商、软件用户及有关单位等。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。
制造业信息化工程 2002年度应用软件产品测评规范 第1部分:基本原则
GB/T 8567 -1988 计算机软件产品开发文件编制指南;
GB/T 11457-1995 软件工程术语;
GB/T 16260-1996 信息技术—软件产品评价—质量特性及使用指南(idt ISO/IEC 9126: 1991);
GB/T 16680-1996 软件文档管理指南(neq ISO/IEC TR 9294:1990);
GB/T 17544-1998 信息技术-软件包-质量要求和测试(idt ISO/IEC 12119-1994)。
3 术语和定义
3.1
线框造型 wire-frame modeling
由有限个空间点以及成对点之间相连的线(直线或曲线)构成的三维几何模型。
3.2
曲面造型 surface modeling
在线框造型的基础上增加面的信息,利用平面和曲面来表示形体。它为形体提供了更多的几何信息,可以在程序中实现自动消除隐藏线和隐藏面。
3.3
实体造型 solid modeling
实体造型是在曲面模型的基础上采用实体的方法表示形体,它从基曲线/基曲面出发通过扫成、旋转、拉伸、抽壳、倒角等操作构造三维形体,或用基本体素(如立方体、柱、锥、球等)和布尔运算的方法构造三维形体,可提供三维形体的完整的几何和拓扑信息。除了具有曲面模型提供的功能外,还能够进行物体的物性分析,如体积,重量,转动惯量等。
3.4
特征造型 feature modeling
在实体造型的基础上,把特征作为产品零件定义的基本单元,将零件描述为特征的集合,包括形状特征、精度特征(尺寸公差、表面租糙度等)、材料特征和其它工艺特征(材料类型、材料性能、表面处理、工艺要求等),从而为工艺设计和制造过程的各个环节提供信息。
3.5
参数化草图 sketch
用一组参数约束图形几何形状,不同的参数值驱动产生不同大小的、拓扑关系不变的几何图形,通过调整参数来修改和控制图形几何形状。
3.6
数据接口 data interface
与另一系统进行数据交互或通信的部分。
3.7
物性分析 mass-properties analysis
CAD系统的一种功能,它能自动计算正被设计的三维零件的物理工程信息,例如:周长、面积、重心和惯性矩等。
3.8
布尔运算 boolean operation
用于CAD的代数或符号逻辑计算式,以扩充设计规则检查程序和简化几何图形的设计。
3.9
零件库 part library
能够生成所标识的零件信息的数据集以及与之相关的管理程序。
3.10
装配 assembling
把组成产品的所有零件和部件按一定顺序组装起来,构成一个满足特定功能要求的产品。
3.11
装配约束 assembling restriction
装配零件之间的各种约束,如配合、对准角度、相切、插入等,通过对零件之间添加装配约束,使设计好的零件方便地装配在一起。
3.12
渲染 rendering
在产品的几何模型上附加一定的材质、纹理及色彩,并加上光源,通过计算机的计算生成具有真实感效果的图形。
3.13
三维图形与二维图形的双向关联 inter-relationship of 3D-graphics and drawing
由于二维图形是由三维模型投影而成,因此三维模型与二维图形是双向关联的。在三维设计环境中修改模型的尺寸和结构,二维图形上的模型可以自动更新,反之亦然。三维模型与二维图形的双向关联可以保证设计的修改在三维与二维模型中保持一致。
3.14
标注 dimensioning
在二维图形和三维模型中标注符合国家标准的、反映形体各部分尺寸和其它属性的数值。
3.15
三维CAD 3D-CAD
以三维模型为基础的计算机辅助设计。
4 软件测评指标
4.1基本功能测评指标
4.1.1 系统综合功能
4.1.1.1设备驱动功能
— 驱动绘图机、打印设备等。
4.1.1.2用户界面
- 文字或图符菜单、下拉式菜单、动态弹出式菜单、对话框、命令语言、数字化仪、鼠标器、功能键、快捷键、提示信息、出错信息、帮助信息;
- 动态导航功能(关键点提示、辅助线提示、导航模式选择)。
4.1.1.3 图形显示功能
— 视像定义与修改、多视口显示、动态显示、视图的管理、透明命令、图形缩放(Z00M)、 图形曳移;
— 曲面和线框图显示及轮廓图显示;
— 实体及特征的真实图与简图显示(简图用于二维及三维布置);
— 正投影图、轴测图、透视图、剖切图;
— 消隐图;
— 渲染图(真实感图);
— 动态显示;
— 调色板;
— 图像文件输出(GIF等光栅文件格式)。
4.1.1.4 图形管理功能
— 视图投影1,3角设置、二维视图布局、标准视图和自定义视图输出、剖视;
— 图层控制功能。
4.1.1.5 绘图输出功能
— 按比例输出图形及自动按图纸设定输出比例;
— 输出图形预览及终止预览;
— 对多张图纸进行编辑打印;
— 绘图输出控制线型及粗细;
4.1.2 二维图形功能
4.1.2.1 基本绘图功能
— 建立坐标系统(直角坐标系、极坐标系);
— 点、中心标记(点的绝对直角坐标输入法、点的相对直角坐标输入法、点的绝对极坐标输入法、点的相对极坐标输入法);
— 绘制线段、直线、折线(多段连线(折线)、两点连直线、水平线及垂直线、作直线与X轴成定角、向已知直线作垂直线、作已知直线的平行线、作直线与已知直线成定角、由圆外一点向圆或圆弧作切线、作两已知圆(弧)的公切线、作已知直线的垂直平分线、过圆心作圆的中心线、由一点向曲线作切线、复杂大图形任意两点间连直线);
— 绘制圆弧、圆(给定圆心和半径作图、已知圆心和两点作圆弧、作同心圆、过已知三点作圆或圆弧、过已知两点作圆与给定的直线相切、过一点按给定的半径作圆与直线相切、过两点作圆与已知圆相切、作圆与已知三直线相切、给定圆心作圆与已知圆相切、给定圆心作圆与已知直线相切);
— 绘制椭圆、椭圆弧;
— 绘制二次曲线;
— 绘制样条曲线(给定控制顶点生成样条曲线、给定插值点生成样条曲线);
— 绘制组合曲线;
— 绘制等距线。
4.1.2.2图形编辑和操作功能
— 两个图形元素求交并按交点分段(两直线求交、直线与圆弧求交、两圆弧求交、直线与曲线求交、圆与曲线求交、曲线与曲线求交);
— 在两相交直线之间作倒角;
— 相邻两图形元素之间作倒圆(用给定半径在两直线之间作过渡圆角、用给定半径在直线与圆弧之间作过渡圆角、用给定半径在两圆弧之间作过渡圆角、用给定半径在直线和曲线之间作过渡圆角、用给定半径在圆与曲线之间作过渡圆角、用给定半径在两曲线之间作过渡圆角);
— 两个或多个闭合图形之间的逻辑操作(布尔并运算、布尔差运算、布尔交运算);
— 等分已知直线;
— 等分已知圆(弧);
— 多义线编辑;
— 修改图形元素的几何数据;
— 修改图形元素的属性(颜色,所属层,线型,可见性);
— 平移复制、旋转复制、镜象复制、阵列复制;
— 图形的平移、旋转、拉伸、图形缩放;
— 图块之间消隐;
— 选取图形方式(全部选取、从当前选择集中屏蔽指定元素、只选择符合指定条件的元素、矩形域窗口选择、矩形域交叉窗口选择、多边形域窗口选择、多边形域交叉窗口选择);
— 剪裁指定域内或外的图形元素(用逐个选取方式剪裁、矩形窗口剪裁、多边形窗口剪裁、封闭环剪裁)。
4.1.2.3 标注功能
— 尺寸标注(直线尺寸标注、圆或圆弧直径的标注、可在圆内或圆外标注、圆或圆弧半径的标注、角度尺寸标注、弧长尺寸标注、尺寸公差标注、修改尺寸数值及标注方式的命令与变量);
— 粗糙度标注;
- 形位公差标注(形状公差、位置公差);
- 公差符号标注(定位基准符号、公差带、直径符号、配合与精度、箭头);
- 剖面线(选取目标的方式、提供剖面图案的种类、提供给用户开发新剖面符号的方法);
- 字符(英文、数字、汉字)标注(设定字符型号、给定字符大小参数、文本字体倾斜角度、给定文本字符位置、输入英文字符、输入汉字、字符串编辑);
— 其它(焊接、锥度)。
4.1.2.4 图纸幅面定义功能
— 定义图幅格式类型、图纸标题栏、明细表栏、其它表栏。
4.1.2.5 绘图辅助功能
— 目标捕捉(圆及弧的圆心、切点、中点、端点、交点、垂足点、最近点);
— 提供正交方式绘图;
— 初始化功能(图形屏幕范围的设定、光标捕捉精度、栅格显示精度);
— 建立用户坐标系统(在屏幕任意位置设定新原点、任设坐标轴方向、绕Z坐标轴旋转);
— 图形的二维定位;
— 线型、颜色设定;
— 专门窗口中滚行显示交互作图的有关信息;
— 回退(UNDO)、重作(REDO)操作;
— 缺省值表操作;
— 公制与英制的换算。
4.1.3 三维造型及零件设计功能
4.1.3.1 线框造型功能
- 基本几何元素定义;
- 曲线插值和逼近;
- NURBS曲线;
- 曲线组合、曲线拆散、曲线光顺、曲线延伸、曲线修整、曲线拼接、曲线求交;
- 过渡曲线、等距曲线和线性变距曲线;
- 曲线变换(平移、旋转、镜像、阵列等);
- 单曲线分析与计算(切矢、曲率、坐标值反求参数值等);
4.1.3.2曲面造型功能
- 曲面求交、延伸;
- 直纹面、旋转面;
- 扫成曲面、点阵曲面、由给定边界定义曲面、NURBS曲面;
- 曲面等距和曲面变距;
- 曲面过渡、拼接、光顺、剪裁、修型;
- 单曲面分析与计算(切矢、法矢、各种曲率、坐标值反求U,V参数值);
- 取子曲面片、曲面的轮廓线、曲线在曲面上的投影线;
- 测量造型(散乱点插值、数据预处理、特征点提取及光顺)。
4.1.3.3实体造型功能
- 基本体素、用户定义体素、体素库(体素库的建立、体素库的查询、体素库的删除和维护);
- 实体生成方法(扫成法(Sweeping)生成、旋转法生成、广义扫成法生成、非均匀有理B样条法(NURBS)、其它);
- 几何体间的并交差布尔运算功能,雕塑曲面与实体间的布尔运算功能;
- 局部操作(剖切、圆角、倒角、局部拉伸、布尔运算后的实体的过渡圆角);
- 实体的编辑(拷贝、镜像、阵列、删除、回退(Undo)与重作(Redo)、平移、旋转、缩放、几何元素查询、几何信息的修改);
- 实体抽壳、曲面模型转换为实体模型、多曲面加厚转换为实体;
- 三维实体向二维的转换与数据传递(生成轮廓图及消隐);
4.1.3.4特征造型功能
- 基本特征定义(基准、基本形状特征(拉伸、旋转、扫成、放样特征)、特征增料或减料、过渡、倒角、拔模、抽壳)。
4.1.3.5零件库功能
— 常用零件库的建立与维护;
— 具有三维标准件库。
4.1.3.6布尔运算功能
— 交并差运算、实体间精确定位。
4.1.3.7参数化草图功能
— 图形生成、图形编辑、约束、图形绘制约束导航。
4.1.3.8物性分析功能
— 体积、重量、重心、静惯性矩、惯性矩、惯性积等计算。
4.1.4 装配功能
— 基本规模装配(满足零部件数量在30—100种的装配要求);
— 装配约束(装配约束定义、装配约束求解);
— 干涉检查;
— 爆炸图;
— 装配结构树;
— 生成零件BOM表。
4.1.5 三维模型与二维图形的关联功能
— 三维模型生成二维图形。
4.1.6 数据接口功能
— 具有某种国际标准接口(如IGES、STEP等);
— 具有某种工业标准接口(如DXF、X_T、SAT、STL、VRML等)。
4.2 基础性能测评指标
4.2.1软件的可靠性
— 可以屏蔽用户操作错误;
— 运行操作错误不会导致系统异常退出;
— 软件应提供数据、图形备份和恢复手段;
— 软件能进行有效性检查;
— 无损坏数据、图形和软件的现象;
— 具有容错性,当CAD软件发生故障或规定界面被破坏时,仍能保持规定性能;
— 易恢复,在失效情况下,重建恢复受影响的数据;
— 安装运行后对系统中其它程序不产生破环性的影响。
4.2.2软件的易用性
— 易安装;
— 用户界面友好,各个模块的界面风格一致;操作提示易于理解;界面布局比较合理;所用术语规范、准确;
— 提示准确可引导用户进行正确操作;
— 有联机帮助。
4.2.3软件可扩展性
— 用户可进行系统的功能扩充,例如:用户定义的图形库、线型库、符号库;对话框开发;
— 提供二次开发接口。
4.3 用户文档测评要求
1.1.1 用户文档完整程度
- 用户文档应参照国家标准《GB/T 8567-1988 计算机软件产品文件编制指南》提示的内容编写,并保证内容的完整性。
- 用户手册中应包括全部软件功能的说明。
1.1.2 描述与实际功能的一致性
- 用户文档描述的功能与软件实际功能应保持一致。
1.1.3 用户文档的易理解程度
- 用户文档的文字描述应条理清晰、易于理解;
- 用户文档对关键重要的操作应配以例图说明;
- 用户文档采用中文编写;
- 对主要功能和关键操作应提供应用实例。
参考文献
1.王平等编,CAD通用技术规范,中国标准出版社出版,1995
2.CAD支撑软件测评提纲,中国机电一体化协会,1992
3.GB/T 9385-1988 计算机软件需求说明编制指南;
4.GB/T 9386-1988 计算机软件测试文件编制规范;
5.GB/T 13423-1992 工业控制用软件评定准则;
6.GB/T 14079-1993 软件维护指南;
7.GB/T 14394-1993 计算机软件可靠性和可维护性管理;
8.GB/T 15481-2000 检测和校准实验室能力的通用要求(idt ISO/IEC 17025:1999);
9.GB/T 15532-1995 计算机软件单元测试;
10.GB/T 15853-1995 软件支持环境;
11.GB/T 16656.31-1997 工业自动化系统与集成—产品数据的表达与交换—第31部分:一致性测试方法论与框架:基本概念(idt ISO 10303-31:1994);
12.GB/T 16656.32-1999 工业自动化系统与集成—产品数据的表达与交换—第32部分:一致性测试方法论与框架:对评测机构和客户的要求(idt ISO 10303-32:1998);
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