[原创]：关于Inventor R5.3

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(1)        算法核心——Autodesk ShapeManager
2001年11月，在内华达州拉斯维加斯 - Autodesk大学宣布 Autodesk ShapeManager 3D实体模型核心程序，整合到了Autodesk Inventor和其它Autodesk设计软件当中。
Autodesk Shape Manager是以Spatial公司授权使用的ACIS 7.0为基础。Autodesk 已经建立一个庞大的开发团队，为Inventor创造一个功能的完备的模型制作算法核心，并且根据制造业市场中3D使用者的需求进行补充与修正。
由于ShapeManager和Inventor的ACIS 核心程序有着相同的根源，因此不会造成任何移植的问题，也不需要任何转移程序。ShapeManager将与ACIS 7.0以下的版本维持兼容。而未来核心程序开发工作的重点，是在Inventor的模型制作需求与复杂的几何设计上。
从Inventor R1一直到R5.3，我们可以看到算法核心的进步。我们有理由相信，这个核心的能力会逐渐加强，我们的设计也会越来越顺畅地在Inventor的支持下完成。
(2)        关于参数化技术和变量化技术
在学术界，对三维设计软件的算法核心和处理模式，有着“参数化设计”和“变量化设计”两种风格的说法，笔者不是这方面的专家，也说不好。
按照资料中的概念：
参数化设计是PTC（Pro/E）为代表。参数化技术用“顺序方法”对约束求解。达到全数据相关、全尺寸约束、用尺寸驱动设计结果的修改。
变量化设计是前SDRC(I-DEAS)为代表。变量化技术用“几何图形约束和工程方程耦合”来求解。达到将参数化技术中的全尺寸约束细分为“尺寸约束”和“几何约束”，而工程关系（装配约束等）就可以直接与几何约束耦合处理，实现基于装配关系的关联设计。
两者的主要不同在于，是否需要全尺寸约束？是否可以在装配树中进行增删？用什么方法实现完整约束？
参数化技术必须事先定义好了求解过程、苛求有序求解和全约束的基础条件，这就是明确的“父子关系”，因此软件运行比较稳定；但是，对于自顶向下的创成设计，也因此支持得不是很好，很难在装配关系下创建全新零件，而设计的更改将完全依赖于尺寸驱动。
变量化技术实际上是参数化技术的扩展，是参数化技术方法的“超集”。
能处理局部约束的更改、能基于工程关系求解、能显式处理约束… 因此更容易理解、更适合于完成工程师原始设计构思的表达和实现，对创成设计提供了有效的支持，可以基于装配关系，利用现有结构创建全新零件。设计更改可以依赖于尺寸驱动和装配约束两种方法。
目前学术界认为：变量化技术能够更好地表达人的设计思维规则，能够更好地在几何设计的全过程中实现辅助的功能。
而软件的使用者也能体会到：变量化技术能在更完整的程度上表达人的设计思维，尤其是对创成设计中自顶向下的设计过程，有更好的支持。
那么Inventor应当属于其中的哪种类型呢？
通观目前Inventor的功能设置和实际使用中所表现的结果，笔者认为：其算法核心和处理技术，当归属与“变量化技术”一类的CAD软件。虽然Autodesk自己并没有这样说过。
从某些细节看，还有所创新。
当然，因为Inventor是“少年软件”，在成熟程度上还不好与I-DEAS这样的“壮年汉子”相比。可是别忘了，后生可畏…

(3)        界面简介
Inventor的界面（例如装配环境）基本样子如下图：
(4)        操作风格
Inventor完全没有命令行交互的操作。所有的操作都是通过功能图标、菜单、对话框和光标的操作进行。对于快速学会操作，这无疑是很有利的。
这种操作风格是“商量着”进行的，不是像AutoCAD那样可以“下命令”进行。因此，学会与Inventor商量，就是最开始必须掌握的技术，这就是软件的操作规则。可以这样比喻：你要做一件事情，Inventor说：我能这样、这样做，而你需要选定其中的一种… 这样商量的过程有时候还挺罗嗦，虽然从原理上讲应当可以直接告诉Inventor做某件事情。
在商量的过程中，Inventor会“感应、推测”你的想法，并用动态的一些标记反馈它的判断，所以，必须十分注意光标移动过程中，附近的提示标记。
在一段时间的磨合之后，就会比较熟练地与Inventor商量事情了。这些操作规则的掌握，除了做练习之外，充分利用Inventor优良的、本地化了的在线帮助和教学指导功能，是十分必要的。建议读者要仔细、认真地利用这一功能。

(5)        比较聪明的协助功能
与所有软件一样，Inventor的“帮助(H)”菜单下有相当丰富而易用的解释性信息查询功能。作为Autodesk本地化的结果，中文版本的相关内容翻译还是比较贴切的，绝大多数内容都能被使用者顺利读懂。
特殊地，Inventor的帮助中有专门的“教程”。对于初学者，有必要完整地看一下。
因为大多数人都熟悉AutoCAD，建议也要看一下“AutoCAD用户帮助(U)”专栏。
按照Inventor的规则，选定任何条目、在任何功能的执行过程中，单击右键，都可以弹出与当前操作相关联的菜单。在这个菜单中，列出了可以继续执行的所有功能选项，而且都会有“如何进行(H)…”这样的条目。
选定“如何进行(H)…”，Inventor会弹出下图左面的界面（以绘制直线草图为例）：
对于列出的具体操作技术，甚至用动画演示操作过程（上图右边）。这是我们学习Inventor基本功能的最好的参考资料和教师。
在发生了操作错误的时候（重复的约束、不可能的装配关系、更新零件之后发生的问题…），Inventor会发出相关提示，并引导使用者一步一步地定位和解决这个问题。这显然是一个十分有用的功能。
……
可见，对Inventor功能的解释，实在不必要在本书中赘述。即便是写出来，也不过是Help的翻版，没必要因此要您花钱。所以，本书将不再讨论解释性的问题，除非对Inventor原来的解释，有需要修正或补充的情况。
(6)        对于工程师的设计思维有相对更好的支持功能
一个三维CAD软件的存在意义，取决于它对于工程师设计思维的表达能力和后处理能力，这一点在上面已经详细分析了。什么是最重要的“能力”？这就是能否全面、顺畅、有效地与工程师合作，完成基于装配关系的关联设计。
Inventor中一个很有趣的、自称为“自适应”的功能，多数工程师可能不理解这种概念。实际上，这就是“基于装配关系的设计数据关联”。
笔者想强调的是：这不是Inventor带给我们的新的什么设计理念，而是对工程师现有设计思维表达的支持；是早就应当实现的对设计规则的支持。
虽然Inventor还没能做到100%的支持，但因为有了这样的功能，我们终于可以心里想的那样在CAD中进行设计了。例如：这个套的内径与某某轴径相同、而套的壁厚是10mm；壳体上安装孔的直径与套的外径相同… 于是，我们只是在基准轴径的基础上描述了装配关系，并没有完整地定义相关尺寸大小。但是，套的设计结果就唯一确定了，并且在基准轴径发生修改后，相关零件的尺寸能够按照上述关系完成新的计算，得到新的零件细节。甚至只用二维草图，也能参与装配，甚至进行机构运动模拟。
(7)        精彩的显示表达功能
一个三维CAD软件的显示表达，使这个软件可用性的主要标志。上边说过，设计过程就是制造过程的模拟，能否很好地完成设计结果的反馈——显示表达，就十分重要了。
Inventor的显示表达实在是十分理想：实时的、在透视效果，甚至剖切效果下的渲染、转动、放缩，由于使用了优秀的软件件技术，使得Inventor在不太高级的硬件配置下，一样有出众的显示表达效果和速度。还有相当有效的机构运动模拟。多数的机构都能被驱动“真的”运动起来。
当然，因为显示表达功能强大，其中的操作规则也较多。但是，优秀的功能界面设计和帮助功能，确实使我们能是很容易地掌握常用的显示控制方法。
(8)        设计项目管理
一般来说，这应当是PDM的功能。但是，Inventor对此所提供的能力，已经能够相当完整地以设计项目为线索，自动管理相关的文件，省去了使用者许多的心思。更为重要的是，这套功能可以在Inventor内部，比较完整地解决零部件非图形信息的创建、记录、提取和进一步使用的问题。
(9)        三维模型与相关二维工程图
三维软件必须由优良的二维工程图创建和处理能力，这是当然的。但不是所有的三维软件这方面都好。Inventor的二维工程图处理能力是比较好的一个，而且在工程图中也能逆向修改三维模型的尺寸。当然，与AutoCAD相比，Inventor的二维图形处理能力还是欠缺。好在现在是“四合一”的结构，相互的数据转换还算顺畅，哪个顺手就用哪个。
可见，就目前的看，Inventor是个比较合适的，做机械设计用的CAD平台。
(10)        关于补丁
        为了不断提供优质的产品，Autodesk 发布了 Autodesk Inventor R5.3 Service Pack 1和2。SP1/SP2 对 Inventor R5.3 中发现的各种问题进行了修正或提供了解决方案。相关文件在本书资料光盘中。
简要安装说明：
对于 Windows NT、2000 和 XP：
直接执行Inventor 5_3 SP1.EXE或Inventor 5_3 SP2.EXE。
必须具有管理员权限。
修补程序适用于基于小版本 M.5.5000.5339a 的任何 Autodesk Inventor R5.3，小版本号可以通过“帮助”->“关于 Autodesk Inventor”下拉菜单来验证。
SP安装中，有一步是关闭所有正在运行的资源管理器窗口。这是为了确保在更新时，任何Inventor组件都不在使用之中。
结束后，屏幕上会显示一个信息对话框。
安装 SP后应当重新启动系统。
在Inventor菜单中“帮助(H)”-〉“关于Autodesk Inventor(TM)(A)…”，将看到：
如果安装正确，产品的小版本号应该是：Build: M.5.5000.5356eSP2，参见下图。

相关文件和安装要求请到Autodesk China网站上查找和下载。