CAD组件技术分析——概述

        在计算机辅助设计领域，Autodesk有着举足轻重的作用，拥有较大的影响力。因此，基于Autodesk的产品输出的图纸（dwg）或模型（rvt）有很多的读写需求；相应地，各自组件技术也都支持这些专有格式的读写。对此，我们侧重从三个方面的需求进行分析：CAD图纸处理、IFC和3D模型的支持。

        这是一家俄罗斯软件技术公司，成立于2000年，专注于CAD控件技术；其CAD控件技术提供Delphi和.net两种开发版本。

        CAD图纸处理方面，支持最新版Dwg和dxf格式文件；但在中文展示支持上，仍有改进空间。

        3D模型方面，支持多种3D文件格式，但不支持IFC；在大版本V14及以前的版本，采用开源项目OpenCascade作为其三维引擎。在V14之后，更换了自有的三维引擎；据其官方介绍，新引擎在性能上有比较大的优化以及支持新的3D模型文件格式。

        客户群体方面，遍布全球各地，多数是中小企业。

        跨平台方面，由于依赖于Windows图形相关API，无法支持。

        这是一家意大利软件技术公司。Eyeshot是其主要产品。

        Eyeshot是一个基于.net框架的CAD控件。它允许开发人员快速地向WinForms和WPF应用程序添加CAD功能。它提供了从零开始构建几何图形的工具，可以用有限元方法进行分析，并在其上生成工具路径。除了CAD控件应有的技术特征外，同时在性能方面（例如重量级操作的异步处理）和建模方式（例如建模技术提供有Mesh, Solid或 Surface；支持不同的数据模型访问：Tesselations, B-Rep, topology and geometry）提供较好的支持。Eyeshot用途广泛，包括但不限于：计算机辅助设计、计算机辅助制造、有限元分析、逆向工程、地面信息系统、土木工程、表面测绘、医学可视化、牙科种植模拟、机器模拟、涂装自动化、橱柜设计、管道、机器人技术、造船、3D打印、供暖、通风和空调、光学、整形设备建模、动画、医学成像和纺织。

        CAD图纸处理方面，支持最新版Dwg和dxf格式文件。兼容性和性能方面相比CADSoftTools略有优势。

        3D模型方面，支持多种3D文件格式，同时支持IFC。

        客户群体方面，遍布全球各地，大中小企业都有，其中有众多的行业巨头，例如：汽车行业的劳斯莱斯、保时捷等等，建筑行业的AutoDesk等，航空业的GE航空等，地理信息行业的达索等的。参考链接：

Customers - devDept Software

        跨平台方面，基于.netframework的WPF可以向.net core迁移，主要差别在于代码访问安全级别存在差异。随着.net 5的推出，相关控件技术也会随之升级，从而具备跨平台能力。目前DevDept已在评估迁移的技术可行性。

        Visualization Toolkit (VTK) 是一个用于三维计算机图形、建模、图像处理、体绘制、科学可视化和2D绘图的开源、免费的软件系统。它支持多种可视化算法和高级建模技术，并分别利用线程和分布式内存并行处理来提高速度和可伸缩性。VTK是Kitware支持的软件开发平台集合的一部分。该平台在全球范围内被用于商业应用，以及研究和开发。

        VTK采用C++开发，被设计为平台无关的。这意味着它可以在任何地方运行，包括Linux、Windows和Mac;在网络上;以及在移动设备上。二次开发方面，都有相应的封装，支持如Qt、.net等。

        VTK在CAD一些主要的专有格式文件处理上并不突出，如Dwg、dxf和ifc文件导入的支持。

        这是一家来自于国内的CAD技术厂商。从官网看，主要的用户是国内建筑和制造业的企业。

        AnyCAD的AnyCAD Rapid SDK(ARS)是一个包含三维几何造型、图形显示、数据管理等模块综合三维图形平台，支持Windows、Linux、MacOS多操作系统，支持.Net、Python、Java、C++等多种开发语言，可以用于开发CAD/CAE/CAM/SIM应用程序，用于机械、建筑、电力、教育、机器人、科学计算等领域。ARS核心功能基于C++实现，由几何造型、显示引擎、数据管理和交互框架组成。其架构图如下：

        在CAD图纸处理方面，仅支持DXF格式，并不支持DWG格式。对于IFC、RVT这类专有格式文件也未能支持。

        FreeCAD 是一个开源的、跨平台(Windows、Mac 和 Linux)、可自定义和可扩展的参数化 3D 建模软件。它支持的开放文件格式，如 STEP、IGES、STL、SVG、DXF、OBJ、IFC、DAE；它提供有现代有限元分析(FEA)工具、实验 CFD、BIM、 地理数据工作台、路径工作台、机器人模拟模块。

        对于DWG格式的解析，官方建议采用LibDxfRW开源项目。但该项目更新频率较低，仍然不够完善。

        FreeCAD采用Qt作为界面设计平台，利用其现有的丰富功能，很适合于做二次开发。但由于其开源协议采用GPL V2，这对于商用软件来说是不利的。

        ODA(Open Design Alliance)是一个非盈利的组则，在40多个国家有1100多个成员。ODA致力于促进开放的、工业标准的CAD数据和遗留的CAD数据的格式交换。 ODA开发用于技术图形应用程序的核心平台Teigha™， Teigha支持dwg、dgn、stl、pdf之间的数据交换。Teigha支持的多个平台：Windows、Mac、Unix、Linux等。 ODA 会员可以用 C++, .NET, 和 ActiveX 接口开发自己的应用程序。ODA的宗旨是开发核心的图形技术库，让软件开发商专注与应用开发。 和ITC一样也是面向会员的。

        时至今日，ODA产品从早期的OpenDW到Teigha，再发展到如今平台化、协同化形成生态型的框架技术产品。如下图所示：

        毫无疑问，ODA背靠巨头，产品技术方面得天独厚。相应地，价格相比其它的CAD技术昂贵很多。

         综上各类CAD产品技术，开发技术不同、系统平台支持不同、产品价格不同以及技术完整性不同，各有优缺点。但最终选择怎样的产品技术，往往更多要结合产品的核心需求、技术路线、开发团队等等因素考虑。对于上述各CAD产品技术，本章仅概述说明，不足之处敬请指出。后续再陆续补充说明应用开发过程中所碰到的一些问题，希望能帮助到大家。