AutoCAD與MicroStation 在展覽結(jié)構(gòu)的應(yīng)用比較（1）
當(dāng)今，應(yīng)用廣泛的圖形軟件包莫過于Autocad了。作為通用圖形軟件，它可以直接用于繪圖；作為支撐軟件，它可以在其上開發(fā)應(yīng)用軟件。據(jù)Autocad的開發(fā)商Autodesk公司統(tǒng)計，在美國，Autocad大約有5000 種增值軟件，幾百萬個用戶。
提到Microstation，許多人并不知道，它大約在80年代末期，隨著 Intergraph公司的圖形軟件進(jìn)入中國。Microstation的知名度低，與它 進(jìn)入中國的時間較晚有關(guān)，Autocad先入為主，占領(lǐng)了中國市場，據(jù)說在 美國及其它一些西方國家Microstation也占有相當(dāng)份額的市場。
客觀地說：Microstation和Autocad都是相同級別大型圖形軟件包。它們提供的許多功能相同或相似。當(dāng)然，它們也有差異，也有各自的 優(yōu)勢及應(yīng)用范圍。
Microstation后來居上，其圖形用戶介面友好，易學(xué)易用，三維功能較強(qiáng)，有較強(qiáng)的外部數(shù)據(jù)庫的鏈接能力，還有一定的圖像處理功能。使用Microstation 從三維摸型的建立到真實透視圖的渲染，在軟件內(nèi)部即可實現(xiàn)。
Autocad也不甘落后，在其R14，2000，2002版本中增加了許多新的功能和 特色。它在增強(qiáng)其三維功能的同時，也不斷地改進(jìn)用戶界面， 從外形看與Microstation 相近。 Autocad的最大優(yōu)勢是大量的可供選用的增值軟件。面向機(jī)械、土木建筑、圖像處理、影視制作、GIS等CAD應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用軟件往往 是用戶選用Autocad的重要因素。Microstation也有自己的應(yīng)用領(lǐng)域 如：GIS、土木建筑等等。
本文將從幾個方面來比較兩者的功能。對于兩個軟件都有的或相 似的功能，僅在前面羅列出來，不再細(xì)加說明。對于差異部分則分別說 明其優(yōu)勢。
二維繪圖工具
二維繪圖工具是復(fù)雜設(shè)計圖形生成的基礎(chǔ)，直接影響繪圖的效率 。Microstation和Autocad都提供面向各種應(yīng)用的二維繪圖工具。其 中最主要的是點、線、園弧、曲線、文字、cell的生成工具。兩者用 于生成這些基本圖素的命令是相同或相似的，其不同之處為：
Microstation
復(fù)雜平面元素的產(chǎn)生比較方便，不僅提供多種類型的多邊形平面元素，亦可用Chain命令自由形成由任意邊數(shù)的直線或曲線構(gòu)成的復(fù)雜多邊形，如線串、弧、Bezer曲線等。Microstation把這種平面元素叫做Shape。shape既可合成也可分解。
曲線元素的類型較多，其中包括B-Spline、Stream、Conic、Sp iral、Helix及公式計算曲線及曲面剖切曲線等，一部分功能是用于三維造型的。
Autocad
Polyline可以連續(xù)畫出由直線和弧線及曲線相連的多義線，用 于繪制閉合的或開口的復(fù)雜線串，并可生成平面多邊形，配合Pedit命 令，Pline是一個用途廣泛的多義命令，但命令較復(fù)雜。
圖形的編輯與修改
對已建立圖形的編輯與修改是用簡單圖形構(gòu)成復(fù)雜設(shè)計的工具，移動、拷貝、鏡像、轉(zhuǎn)動、比例縮放、多元素的排列、復(fù)雜元素的拆散與合成、復(fù)雜線串的編輯與修改、平行線處理、折線的光滑處理、園角、圖案填入、元素的布爾運算、對元素的拉伸與壓縮、移動元素的頂點、改變元素的形狀、色彩、層次、線寬、線型等。
比較Microstation和Autocad，可以看出，大部分命令是有對應(yīng)關(guān)系的，但處理的方法和思路不盡相同，其差異部分說明如下：
Microstation
Fence用來選擇一組要操作的元素，以便一次完成對一組元素的 操作，使用起來方便、直觀，使用頻度極高，是不可缺少的有用工具。 在每個編輯或修改命令的對話框中，均有是否使用Fence的開關(guān)，用于區(qū)別該命令是對一個元素還是對一組元素有效。打開Fence開關(guān)，則一次性實現(xiàn)Fence內(nèi)所有元素的編輯或修改，F(xiàn)ence的有效范圍也有inside、overlay、clip之分，靈活運用Fence功能是提高繪圖效率的有效手段。
Chain與Drop是一對相反的命令，用于處理復(fù)雜元素，包括開口 和閉合的線串、多邊形、圖形組等，chain用于合成復(fù)雜元素，Drop用于拆散復(fù)合元素。
系統(tǒng)可以對B-spline各類特性參數(shù)重新設(shè)置或修改。
Autocad
Object Selection是選擇一組(或一個元素)用以一次性的編輯 和修改的一種工具，類似于Microstation的fence，元素可以單個地選擇，亦可用窗口圈定。用戶可以使用不同的選擇方式靈活選定各種元素。每個命令執(zhí)行后自動進(jìn)入對象選擇方式，也可以在命令執(zhí)行前預(yù) 選對象，亦可在命令執(zhí)行中選擇。該命令使用頻度極高。
Select Filter是Autocad的獨有功能，它可以根據(jù)元素的層次 、色彩、線型、坐標(biāo)位置、幾何尺寸等特性值選擇一組相同特性的元素，如選擇半徑>3的一組園等。
Pedit是一個比較復(fù)雜但功能較強(qiáng)的命令，它不僅可以用來復(fù)合、編輯2D/3D線性元素，亦可用來編輯和生成光滑的3D曲線或曲面，對于初學(xué)者掌握起來有一定的難度。
視圖控制
視圖控制用于控制或操作設(shè)計圖形在屏面上的顯示方式，范圍及多視圖的布置，以便用戶觀察、修改或作其它處理。這是用戶了解和控制設(shè)計圖形的窗口，其界面是否友好直接影響設(shè)計質(zhì)量及工作效率。三維繪圖功能要同時顯示多個視圖(包括立體感強(qiáng)的透視圖)，對任意視圖中設(shè)計對象的修改應(yīng)能在其它視圖中立即顯現(xiàn)。
視圖控制的主要功能有：
1.設(shè)計對象在視圖中的位置及大小控制(如Windows，Zoom，Pan，F(xiàn)it等)；
2.多個視圖的打開、關(guān)閉、布置及命名；
3.三維透視圖的生成及變換；
4.視圖的轉(zhuǎn)動、拷貝及交換等。
Microstation與Autocad對視圖控制的實現(xiàn)方法差別很大，雖然它們最后達(dá)到的目的是相同或相似的，但實施的方法卻有很大的不同。 應(yīng)該說Microstation在視圖控制方面有很大的優(yōu)勢，它易于學(xué)習(xí)和掌握，比較直觀，與人們習(xí)慣的手工繪圖方式比較接近，對三維視圖的控 制比較靈活。現(xiàn)分別說明如下。
Microstation
一旦打開設(shè)計文件(dgn)，多視圖立刻以上次退出前保存的格式 出現(xiàn)，視圖以觀察者的位置命名(如top、front、Right等)符合設(shè)計繪 圖習(xí)慣。
對多視圖的打開、關(guān)閉、排列、縮放由專用菜單統(tǒng)一控制，靈活自如，用鼠標(biāo)點一下菜單即可改變視圖的排列，可充分利用顯示屏面 ，為設(shè)計者提供更好工作環(huán)境(如Casecade)。
設(shè)計對象在視圖中的位置及大小的控制用Fit、Windows、Zoom 等命令直接操作，點到即行，操作簡明扼要。fit的功能極好，能 變顯示圍及有效深度，便于在視圖內(nèi)尋找極小的設(shè)計對象。
Autocad
命令Tiled model用于多視圖的布置及分配，可以把一個顯示屏面分為3～4個視圖區(qū)
每個視圖可以用3D Viewpoint Presets指定為Top、front等。
每個視圖可以用不同的方法轉(zhuǎn)動或變換，形成可以從任何方向 觀察的軸側(cè)投影。
提供專用命令3D Dynamic View生成由目標(biāo)點及相機(jī)指定的三維透視圖。
Autocad有的命令功能非常強(qiáng)大，但學(xué)習(xí)起來有一定的難度，視圖控制的內(nèi)容是相當(dāng)豐富的，包括用于繪圖的圖紙空間及透視圖的生成。
三維造型
隨著版本升級，Microstation與Autocad在三維造型功能方面都有了改進(jìn)。三維造型不僅用于著色渲染，也為各類應(yīng)用軟件的分析計算提供了有力的支持。如新版本的Autocad和Microstation都支持實體造型及三維圖形向二維圖形的直接變換。在機(jī)械設(shè)計、結(jié)構(gòu)分析、場 地布置、GIS、視象軟件等許多應(yīng)用領(lǐng)域中，都要求其支撐軟件能提供功能強(qiáng)大的三維造型能力?？梢哉f三維造型能力是衡量通用圖形軟件包優(yōu)劣的重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
從早期版本及命令菜單的結(jié)構(gòu)看，Microstation的三維處理功能較強(qiáng)，有較豐富的三維造型命令及視圖處理能力。而Autocad的R12，R13版本也增加了許多新功能，它們共同有的三維造型功能概述如下：
1. 三維圖素的生成與修改：包括立方體、球及半球、圓柱及圓椎 、楔型塊、圓環(huán)等。
2. 復(fù)雜曲面的生成工具：包括B-Spline、用二維直線或曲線運動形成三維曲面、網(wǎng)格曲面、邊界定義曲面、剖切面、拉伸曲面、投影曲面、任意地形曲面等。
3. 三維圖素的布爾運算及復(fù)雜三維模型的集成：復(fù)雜的三維模型 是由簡單的圖素組成的，如帶有一個洞的立方體，可以用一個立方體和一個圓柱合成。Autocad和Microstation都提供多個實體的布爾運算 命令，用于復(fù)雜模型的集成。
4. 輔助坐標(biāo)系統(tǒng)(Autocad叫做用戶坐標(biāo)系統(tǒng))：為了便于三維造型 ，Autocad和Microstation都提供一組命令用于定義一個新的坐標(biāo)系統(tǒng) ，簡化三維造型操作。輔助坐標(biāo)系統(tǒng)可大大提高繪圖效率。已定義的 坐標(biāo)系統(tǒng)，可以隨時平移、旋轉(zhuǎn)、并可命名存儲，供后來調(diào)用。Microstation支持直角、圓柱、球形輔助坐標(biāo)系統(tǒng)。
5. 適合三維造型的多視圖處理功能：只有三維繪圖，才要求從不同方向觀察設(shè)計對象的多視圖處理功能。這包括平行投影多視圖的生成及變換、可視范圍的指定、二維元素放置平面的設(shè)定以及由相機(jī)位置、目標(biāo)點、視野確定的透視圖的生成。
6. 透視圖的生成(包括相機(jī)、焦距、視野的定位)及彩色渲染能力：包括各種復(fù)雜材料特質(zhì)的處理。
7. 三維計算能力：如體積、質(zhì)量、曲面面積、重心等。
8. 便于三維造型的捕捉、定位、搜尋等輔助工具。
9. 對于上述內(nèi)容，Microstation和Autocad都有自己的處理方法及相應(yīng)的命令，但測重面不同，多數(shù)用于二維處理的命令，也能用來做三維造型.
Microstation
三維多視圖的處理比較直觀，符合設(shè)計者的習(xí)慣。它的三維設(shè)計區(qū)域、可視區(qū)域、有效深度、顯示深度等視圖處理部分便于設(shè)計者三維造型，視圖控制布置合理。
三維曲線、曲面的元素類型較多。三維曲線有B-Spline、Stream、Helix、Spiral、曲面剖切曲線、計算曲線等，其三維曲面的構(gòu)成方法有八種之多。
著色渲染功能較強(qiáng)。在Microstation的內(nèi)部，除了可以生成透視圖外，著色方法較多(包括phone、立體phone、Antialias的邊界平滑功能等9種)，隨軟件還帶有各種天然的或人工材料庫。同時在相機(jī)特性、燈光種類、貼圖處理、陰影處理、大氣效應(yīng)、簡易動畫功能等方面已具有許多專業(yè)著色軟件的特性，可以在軟件內(nèi)部(不必購買專業(yè)軟件)完成對設(shè)計對象的著色渲染處理。從而節(jié)省了用于購買色或動畫軟件的資金。
Autocad
視圖處理功能是由幾組命令來實現(xiàn)的，其中包括三維視圖創(chuàng)建(如top，front視圖等)、視點的定位與旋轉(zhuǎn)、觀察方向的指定等。其三維視圖的動態(tài)處理功能獨特。既可處理平行投影，也可以生成用于渲染的透視圖。它提供一個直觀的模擬對象用于調(diào)節(jié)各種透視圖的參數(shù)，生成用戶需要的透視圖，但三維視圖處理命令學(xué)習(xí)起來有一定的難度。
有幾組功能強(qiáng)大的三維曲線或曲面生成命令。如polyline、pedit、3dface、3dmesh。這些命令較復(fù)雜，熟練的用戶可以用它們生成復(fù)雜的模型。
用二維圖形生成三維模型的功能較強(qiáng)，Autocad使用拉伸、投影 、轉(zhuǎn)動、抬高等方法，可以生成三維模型。
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