事实上，我们需要什么样的国产CAD/CAM/CAE软件。
1.数据标准就是枪杆子
今天的中国软件业，就如同当初建党之初，国 民 党要求共产党放弃工农武装的性质是一样的。
数据标准就如同语言。你可以有其他内容，但必须使用该语言沟通。谁的语言高级，谁就掌控了最高规则的定义权。
数据标准化，是国产软件实现自我供血造血的首要任务。
不管是开发什么样的软件，最终都会还原成数据，这个数据不仅仅只是通用好用，还要形成标准。这样子，行业才能形成合力。大家才能完善这个标准。而不是现在这个情况。没有自己完善的数据标准，也没有大家通用的自主标准。
而与之相反的是，我们的数据归根结底，还是需要国外的数据标准来维护。是先有软件还是先有内核，都不是本质。是先有标准还是占有你数据才是大家首先需要讨论的一个命题。
华为可以开发鸿蒙/欧拉系统，我们为什么开发不出自己的数据标准。
CAD 文件可以存储哪些属性
几何表示
在 CAD 文件中表示 3D 数据的两种最常见方式是网格和 B-Rep，也称为多边形和边界表示。B-Rep 体是通过一组精确的几何实体和拓扑实体定义的。另一方面，网格模型是 B-Rep 的孪生模型，所有精确边界都被一组近似的小平面替换。
用法
几何实体是未来可视化的框架。它存储有关零件尺寸和几何属性的信息：体积、表面积、质心。
特定格式的支持
CAD 文件格式的几何表示范围有所不同：IGES 支持 B-Reps、STL和VRML - 多边形，而JT可能包含两者。
拓扑
拓扑只是 B-Rep 表示的一个因素。拓扑形状包括实体（实体、薄片、线框、橡子）和元素（壳、面、边等）。
用法
几何定义了身体形式，拓扑定义了底层几何的修剪并存储连接信息。良好的拓扑允许可预测的修改和动画，并且内存占用更少。
特定格式的支持
根据 CAD 格式，可以有不同类型的拓扑实体及其表示的不同要求。CAD模型常见的拓扑数据结构源于这样一个事实，即每条边都连接到几个面，这保证了面的连通性，是形成实体的先决条件。但规则总是有例外的。例如，在 IGES 中没有像 Edge 这样的实体。相反，有一个 Edge List 在转换时不提供 Faces 连接。CAD 拓扑多样性的另一个例子是，虽然在 STEP 中外边界是强制性的并且有自己的实体 (FACE_OUTER_BOUND)，但另一种格式可能没有这样的要求，例如 Parasolid。
产品结构
产品结构是称为零件的单个对象和称为组件的互连对象组的层次结构。
用法
在基本层面上，由于产品结构信息，在大多数 CAD 软件包的屏幕左侧都有一个可折叠的树状视图。我们可以展开树或其组，勾选复选框以隐藏或显示模型元素，复 制整个组件，探索零件的相互关系。
特定格式的支持
零件、装配体及其层次结构可以通过以下两种方式之一进行描述：在整个模型的单个文件中（IGES、Parasolid-XT、ACIS-SAT），或在一组文件中，每个零件和装配体一个（ SOLIDWORKS、CATIA、PTC Creo、西门子 NX）。
元数据
除了几何、地形和结构，CAD 文件还包含元数据。它包括对象名称和 ID、用户定义的属性、层、产品和制造信息 (PMI)、验证属性。
用法
与前面提到的所有属性不同，元数据传达了模型的通用性较低的特征：特定于其未来用途、应用行业、进一步处理步骤等。它可以是创建日期、材料密度、尺寸公差或任何其他任意属性。
特定格式的支持
传输这些类型数据的能力因格式而异：STL 是最缺乏任何元数据的格式，VRML 有广泛的支持，但不能包含层和 PMI，而 STEP 和 JT 支持所有上述数据。
视觉属性表示
CAD 文件还可以定义诸如颜色、材料、纹理、线型和光源等视觉属性。这些特征可以附加到 B-Rep 和网格元素。
用法
如果显示模型至少与处理模型同等重要，则有必要考虑视觉属性。这些属性不仅可以改善 CAD 模型的外观，还可以使其结构和功能更加清晰。
特定格式的支持
CAD 格式的不同不仅在于特定属性的可用性，还在于它的支持方式。例如，颜色可以通过 RGB 元组指定或从基本选项的预定义列表中选择。
2.内核引擎和约束求解器
内核更多的是关于数学，而不是编程。。。。
撇开内核，只抓数据完整性。数据完整，必然关联数据标准，数据的反应机制，调取机制。
有了自己的内核框架，必然有专业的测试工具。
几何求解器是一个软件模块，其主要任务是为所有满足所有指定约束的几何对象找到这样的状态。一句话表述，背后却是一大类案例。用户可以设置任何限制，绘制任何轮廓和曲线（如果我们采用 2D）并以任何方式将它们相互连接，设置任何尺寸。
求解器的主要区别在于方法的可变性：所有约束都相等。问题陈述不是程序性的，而是陈述性的。程序是指一组步骤，例如在“钻孔，四舍五入”布尔运算中。
不管什么样的内核，什么样的平台，什么样的架构，最终归根结底，就两个字“数据”。
CAD（计算机辅助设计）文件是 CAD 软件的输出，包含有关设计对象的信息。它可能由 2D 或 3D 数据组成，供设计师、工程师、制造商、科学家和数字艺术家使用。
CAD 文件的定义特征是其格式。有中性、本机和“内核”CAD 文件格式。
中性文件格式，如STEP和IGES，被制定为大多数 CAD 建模平台可读的行业标准。这些格式的规范是公开可用的，并由公司或财团维护。例如，IGES 是由国家标准局开发的，而 STEP 是CAX IF的产品。
原生格式，例如SOLIDWORKS、CATIA和DWG，由主要 CAD 供应商生产。为了将它们导入到第 3 方 CAD 工具中，需要进行转换。
内核格式源自流行的几何建模内核，最常见的是ACIS和Parasolid。CAD 建模内核是建模软件的一个组件，定义了它如何以数学方式描述形状。内核格式最适合构建在相应内核之上的软件。
国际主流几何建模内核、约束求解器
3.CAD 文件格式和扩展名
提到“数据”，有很多时候让我很困惑。中间文件的典型代表是IGES、STEP、PARASOLID、SAT、JT和VDA。还有很多其他软件的自有格式，比如AutoCAD的dwg,UG/NX的part,CAXA的exb,SinoVation的cpart文件等等。为什么很多时候，这种文件格式转入到某个软件后，进行各种点线面提取操作，就相对直接完整。而有些格式转入该软件后，即使进行大量操作，结果却差强人意。更有甚者，软件里，实现同样的建模目标，通过不同的建模功能，所得出的结果天差地别。
下图是我用同部件分别以SAT /IGES格式转入UG/NX进行同一功能，单一曲线的提取。结果不同。
后面查了资料，恍然大悟。
（1）IGES 文件格式
扩展名：.igs、.iges
类型：中性
几何表示：B-rep，网格
标准：ANSI
创建年份：1980年代
创建者：美国国家标准局
IGES（初始图形交换规范）是在各种 CAD 平台之间制定互操作性规范的首批尝试之一。现在它是应用最广泛的中性 CAD 格式之一，并得到Autocad、CATIA、Creo、Siemens NX 和其他 CAD 建模软件的支持。
（2）STEP文件格式
扩展名：.stp、.step
类型：中性
几何表示：B-rep
标准：ISO 10303
创建年份：1980年代
创建者：ISO
STEP（产品模型数据交换标准）是争取 CAD 互操作性的下一步。为关键行业用例定义数据交换标准 STEP 由数十个 AP（应用协议）组成，包括用于机械零件和组件 3D 设计的 AP 203、用于汽车机械设计的 AP 2014 以及用于基于模型的包罗万象的 AP 242一般的 3D 工程。这些 AP 及其组合有助于涵盖设计、制造和产品生命周期的所有主要方面，这使得 STEP 始终是 CAx 和 PDM/EDM 系统之间交换的首选选项。
（3）ACIS-SAT 文件格式
扩展名：.sat、.sab
类型：内核
几何表示：B-Rep
创建年份：1980年代
创建者：空间公司、达索系统
ACIS-SAT 是 ACIS 几何建模内核的原生格式，是两种最流行的内核格式之一。该内核支持众多 CAD、CAM、CAE 和 3D 动画平台，主要是 Autodesk 应用程序，为 ACIS-SAT 的广泛应用铺平了道路。该格式支持两种扩展：SAT（标准 ACIS 文本），它是人类可读的，允许手动调整模型内容；SAB（标准 ACIS 二进制），它更紧凑，更安全，不会出现舍入错误。
（4）Parasolid-XT 文件格式
扩展名：.x_t、.x_b、.xmt_txt、.xmt_bin、.xmp_txt、.xmp_bin
类型：内核
几何表示：B-rep，网格
创建年份：1980年代
创建者：Shape Data Limited，现为西门子
Parasolid-XT 是另一种属于建模内核的持久格式。同名内核是诸如 SolidWorks、Ansys、Solid Edge、Siemens NX、OnShape 等建模工具的基础。就像 ACIS 一样，Parasolid 格式有两个关键扩展：基于文本的 .x_t（虽然不像 ACIS-SAT 那样可读和可编辑）和基于二进制的 .x_b。
x_t 是 UG (Unigraphics)、SolidEdge、SolidWorks 等三维实体设计软件输出的（一般是高版本输出的低版本）的一种工业标准格式文件。真正的 UG 精髓所在是它的 Parasolid 内核。而正是 Parasolid 的真正体现，如果有心的话，你会发现转出后的 Parasolid 会比 prt 小很多，原因很多。包括参数了等等的，但是在不同版本之间转换还是用它来比较好，它可以存储到很早的版本格式。Unigraphics 与 ANSYS 均兼容的 Parasolid 的接口，将 .prt 文件转换为 .x_t 格式，可导入 ANSYS 中，从而生成 db 文件。
上图是我把两种实体文件导入MasterCAM进行单一边界操作，发现X_T的圆孔边界是由两个半圆弧组成。
看来数据是个很有意思的事，数据的格式同样也有意思。我们不禁会想，数据的标准是什么？
后来我查了百度，标准是这样的解释。
标准是对重复性事物和概念所做的统一规定，它以科学技术和实践经验的结合成果为基础，经有关方面协商一致，由主管机构批准，以特定形式发布作为共同遵守的准则和依据。
标准是科学、技术和实践经验的总结。为在一定的范围内获得最佳秩序，对实际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动，即制定、发布及实施标准的过程，称为标准化。
我们看到这里不禁又会产生更多的联想。为什么“如果有心的话，你会发现转出后的 Parasolid 会比 prt 小很多”？
那么数据标准有没有多个版本？版本之间有没有差异性？各版本数据之间有没有排斥性？看到下面的内容简图，相信大家内心都会消除以往的疑惑，同时产生更多的疑惑。
有很多人可能会说一句，软件吗！只要能用！就行。你管他什么数据格式，什么内核！想想，倒也是！问题是，软件稳定的时候，数据转换的时候，肯定不可能去考虑这个问题，软件不稳定的时候呢！数据转换时出现破面，重合面，边界无定义的面呢！很多时候，我们发现怎么转换，只要是换了计算机，很多时候就会出现无法识别的面。尤其是一些相对整个建模来说，面积很小的面，边界可定义，就是面缝合不了，修剪不了。还有一些情况，显示是不相连的面，操作一个，删除一大片。
我就用下图来说明一种情况。我们很多时候，有的圆柱体可以用拉伸来做，同样可以用旋转来做。如图所示
为了保证数据尽量一致，减少干扰。两圆柱体直径30，高度50.所不同的是右边红褐色是旋转所得实体。就对两实体的边界进行分析。
可以看出这两个实体，结数一个是10，一个是12.控制点数一个是7，一个是9.
旋转体比拉伸体多了一个起始点和终止点。结果看上去，从显示结果来看，图形一致，但数据不一致。
下图再对顶面的边界进行控制多边形分析。结果会让很多人意外。拉伸实体顶面边界控制多边形是三角形，旋转出的顶面边界控制多边形是正方形。
可以得出一个结论，拉伸体，对草图的约束参数继承的很好。旋转体对这个圆柱体来说，仅仅是圆弧直径的约束结果而已。
我相信当这两个圆柱体的图素属性，作为其他建模的约束条件和部分边界时，所得出的结果和操作过程必然会有很大的不同。
所以，我们眼中的“数据”，我们所认为的“标准”。在这里，远远没有这个软件的实际数据来的具有实际意义。
那么，这两种建模结果能不能互相转换呢？软件内部能不能有个“标准”内的数据转换呢？
那好吧，撇开多边形建模和NURBS建模的差异。再撇开参数化建模和特征建模，同步建模的历史渊源。
或许我们能从这两款软件受到一点启发。
“数据”永远是一款软件的灵魂核心。如果我自己的数据都识别，最低限度至少能够找出不同的地方。
“标准”就是这个“数据”的“同与不同”。自己能够找到自己语言的缺点，才能正确地表达自己的逻辑，才能让别人能够理解你的“数据”。
即使这个“数据”是残缺的，我们也要准确表达这个残缺的数据。
我相信，不管是SolidWorks的特征重建功能，还是Creo的特征FRT功能。都有一个本体。这个本体就是在对客户的数据进行维护的时候，所开发的检测和维护工具。任何一家成熟的软件开发团队，应该都有这么一个或者多个不同的数据检测和维护工具，或者叫做维护平台。
所以不管是从数据安全出发，还是从数据的维护考虑。我们都必须，也必然有一个或者多个“数据标准”。
而软件平台仅仅是这个“数据标准”的实际应用和各种触角延伸。我想我们需要的软件，首先一点，就是可以信任的数据平台。这个“平台”就是“数据标准”和数据相关的集 合体。
4.如果还不能理解数据标准的关键地位。不妨来看看这款软件。
这是一系列3D SYSTEMS旗下的逆向软件。个人认为是数据标准与软件和对象的极端运用典型案例。
DICOM 3D 高级建模可视化软件。经 FDA 510(K) 认可的 D2P® 软件和 3D Systems 打印机使外科医生、放射科医师、实验室技术人员和设备设计师能够轻松快速地创建达到诊断质量级别的 3D 数字模型和实物 3D 打印件。
Geomagic® Design X™ 是实现从三维扫描到 CAD 软件的最快途径。它是唯一结合了强 大的从三维扫描数据处理功能与完善的 CAD 设计功能的软件，因此，您可以使用此软 件对几乎任何物体进行逆向工程，比任何其他方法都更快速、更准确、更可靠。
简化建模工作流程，扩展复杂部 件的建模途径： 使用针对混合曲面建模的新功能简化塑胶、铸造、拓扑优化和医疗应用的建模工作 流程，提高生产率和下游 CAD 的重复使用性 。使用独特的展开/缠绕功能解决复杂旋转零件的建模工作流程，可将效率提升 94% 。使用用于早期特征和功能预览的功能组仅面向维护期内的客户提供。
更加让人惊奇到惊吓的两款软件阵列。
Adobe Systems Incorporated（简称：Adobe）。刚开始接触Adobe时，是因为翻阅学习PDF文件。怎么也没想到图形图像还能这么玩！
Photoshop主要用于图像编辑工作，是目前图像编辑功能最强大的专业工具软件。illustrator也是用于图像编辑工作，但它与Photoshop不同的是，Photoshop主要是以像素型数字图像编辑为主，而illustrator是以矢量图像编辑为主，例如印刷出版、广告海报、图形插画等。Premiere是一款专业视频编辑软件。Premiere Rush是一款轻量级的视频编辑软件。InDesign是一款专业排版的设计软件，对于文章、报纸、杂志等文字编辑工作有着强大的支持，所以出版社和印刷行业经常会用到它。太多了。我也用不到。但是可以肯定的，Adobe野心很大。听说PDF文件格式引进了3D格式。
提到文件格式，怎么能够遗忘微软的软件呢。这可是国人心中永远的刺痛啊。再难再痛，也必须拿出来。痛痛就不痛了。
事实上，可以写成一本书专门介绍Microsoft软件。此微软非彼微软。微软软件虽然和微软系统拆开了。但是一夜夫妻百日恩，距离产生美。反而不会出现离婚的可能性。至多算是两地分居。问题是微软向记事本下手了。这是一点不给汤喝的节奏。骨头都不给。
12 月 9 日消息，微软开始面向 Dev 频道中的所有 Windows Insiders 推出重新设计的 Windows 11 版记事本。你会注意到一个完全更新的用户界面 UI，与 Windows 11 的新视觉设计相一致，包括圆角、云母等。
微软已经将格式和帮助选项移到了一个新的设置页面。
这也说明了“数据标准”是可以“进化”的。
写到这里，我不由得想起建党伟业里面的一句话。
国产自主自强的数据标准就是我们的枪杆子。同时也是团结国内有生力量的共同语言，实现国产软件数据共同进化的有力工具和推进器。同样是与国外同行，同台竞技的官方语言。
5.自主CAD数据格式
为什么PDF格式现在怎么出现三维的PDF格式的？数据是最能进化的。具有后发先制的属性。
数学模型文件标准，事实上是一个国家对数学体系一个极度精简的综合体。这个标准会因为学术的进步和发展出现变革。
目前所使用的中性格式IGES/STEP，都是美国标准/ISO标准。我们与其说是按照这个标准，不如说是依附这个体系而展开工作。既然这个标准会出现革命性变化，那么好，这个体系也会出现革命性变化。这不是危言耸听。
标准这玩意从来都是为别人制定的，再说了，我们的软件本来就是落后的。体系也是松散的，标准的制定也是缺乏自主创新的。不是敢不敢。而是想不想。或许，昨天，我们的软件还是国际先进。那么今天之后，可能就失去所有基础。
打个比方，别人和我说话，肯定是以我能理解的方式来沟通。这本身就具备天然的不利因素。能够理解，那是我笨，不能理解，那是我蠢。没有自己的标准体系，就没有自己的研发思路和准备逻辑。当别人的体系一旦改变，我们就成了无头苍蝇。又蠢又笨。
国家必须以华为/龙芯/麒麟/统信//金山WPS/华云三维为主导，建立统一联盟 ，进行基础性研究。覆盖芯片逻辑运算显卡驱动标准，开发语言工具，数学模型架构，文件格式标准，等等。
所谓的参数非参之争，是内核的一种功能反映。一些功能的数据完整性侧面反映了数模架构的完整不完整。功能的操作，以及属性的传承关系，足矣看出这个内核在行业内深入的程度。第二，转换机制。一个内核不完整，那么这个软件的数据转换也不完整。你都没涉及到这部分数据，系统里都没有这个概念，你的数据转换成其他格式和转换成自己的必然会出问题。这还不是最严重。自己的建模后面的功能都不能识别属性传递关系。这个就不是功能的问题，而是内核和整个框架的问题。一个软件，如果这个软件的实体的图素属性缺乏方向属性，那么这个软件，进行装配仿真运动加工的功能，究竟拥有多少学术可靠性，就不得而知。做软件不是拍电影，搞特技。要有理论依据，还要有内外联系，还要有范围和准确正确度的问题。一个软件自身体系不完整，各个部分不清晰，开发思路不清晰，逻辑思维不稳定。这样的软件是无法做到和其他软件系统同等位置进行沟通转换和合作交流的。这是一个自身标准的制定和实施问题，也是自身开发思路的有序开展问题，同样也是进行理论转化和实体转化的效率问题。
撇开理论，软件历史，我们需要什么样的国产软件。而不是仅仅当个遮羞布，随便舞动一面或者几面旗帜的问题。
中国已经经不起几家联想型的企业了，再糟蹋下去，国内留不住人了。
解放前，中国属于农业社会，还能留住人，因为家里长辈活的不够好。现在是经济社会，简单来说，就是海盗型经济，走出去对于很多人来说，是必须和必要的。爱国不是仅仅看情怀，还要看能力的。如果美国分裂，国内人才更会外流。
我们不谈理论，背景，什么计算机历史，就一个，我们的行业标准。
最担心的是很多软件企业，就搞个主体，其余还是用外国货，继续搞大忽悠。
软件是用来干嘛的？我们需要什么样的软件？除了软件，软件周围的技术层面又有那些需要，这是我们必须关心的问题。就三点！好用，能用，安全可持续。
下面看看俄罗斯C3D内核格式
我们的自主CAD格式在哪，何时出！
