Обзорный доклад о состоянии инженерного ПО в Linux(Install Fest 2013)

Доклад подготовлен для Install Fest, он поверхностный и запостил я его для того чтобы те кто не успел услышать, прочли. Ну а те кто и так все слушали могут найти здесь дополнительную информацию.

презентация

Содержание

1 LibreCAD

librecad_intro.png

1.1 История

Есть такая компания RibbonSoft в основном её продукты предназначены для совсем мелких предприятий и включают CADD - электронный кульман QCAD а также продукты связки CAD/CAM. Так вот у них была такая политика, что последняя версия их программы закрыта, а предыдущая версия под GPLv2.

Сперва они сильно хитрили и затягивали с выходом третьей части, вместо этого выходили 2.2,2.3.1 и прочее, а тем временем дистрибутивы начали массовый переход с Qt3 на Qt4 и нашлись люди которые решили форкнуть QCAD как проект LibreCAD(сперва называлось CADuntu)

1.2 Описание возможностей

http://librecad.org/cms/home.html

  • Код перенесен на Qt4 , внешний вид можно относительно настраивать,также возможно было бы добавить учебник ,но RibbonSof запретило.
  • Есть печать в pdf
  • Работы с TTF шрифтами нет ,но есть экспорт
  • Работа с библиотеками чертежей
  • всякие мелкие функции для сплайнов и эллипсов с окружностями
  • Теоретически есть плагины и даже кто-то пилит CAM модуль (G-code генератор) https://github.com/LibreCAM/LibreCAM
  • Ребята уткнулись в реализацию libreDWG и споры с FSF и лично Столманом
  • Ну ещё они хотят перенести код на планшеты

2 QCAD CE

qcad_intro.png

2.1 Преимущества

В связи с выходом на рынок Draftsight,VariCAD, BricsCAD и прочих, или из высоких побуждений вышла новая открытая версия QCAD.

2.2 Описание доп возможностей

https://github.com/qcad/qcad

Все тоже что и у LibreCAD но есть

  • Скорость работы выше
  • Работа с изометрической сеткой а также перенос в неё проекций.
  • TTF шрифты
  • Какой-то жутковатый скриптовый интерфейс

3 SolveSpace

Выпущено под GPLv3 26.08.13

Эта программа своеобразный переходный мостик ,это не совсем кульман, скорее это геометрический решатель в красивой оболочке, т.е. указываете элементы, указываете связи между ними а решатель сам уже рассчитывает конкретные размеры и прочие сопутствующие данные.

Так например можно делать параметрические детали. И даже смотреть работу механизмов.

3.1 Порт под Linux

Благодаря AptGet уже через 2 месяца есть порт на Linux

4 Other

Проприетарные программы, с 3d и без

  • Draftsight
  • VariCAD
  • BricsCAD

5 FreeCAD

phaser_freecad_oldassembly.png

5.1 История

Французская компания Matra Datavision после того как её стали теснить Dassault System и прочие, открывает код своего геометрического ядра под Apache like лицензией и выпускает свободный CAD/CAE продукт Salome

проект порождает множество проектов САПР, в конце концов появляется проект FreeCAD взявший

  • Qt4
  • openCASCADE ядро
  • Coin3D система визуализации
  • Pivy

Все выбранные продукты позволяют встраивать FreeCAD в коммерческие системы как и наоборот. проект начал довольно бурно развиваться.

5.2 Основы и возможности

  • Параметрическое твердотельное моделирование
  • Геометрический решатель для создания двухмерных эскизов по ограничениям
  • Вытяжка элементов и прочее.
  • Модуль для черчения… пока не сильно дотягивает до QCAD , но как экспорт подходит
  • Создание проекций деталей
  • Экспорт и работа с raytracer
  • Написание сценариев на Python
  • Визуализация лучше и быстрей чем в Salome
  • Примерный модуль для демонстрации работы производственных роботов.

6 FreeCAD Assembly

AssemblyModule.png

Основное требование к современным средним САПР ,это возможность создавать сборки по геометрическим ограничениям и спустя 2 года, разработчики адаптировали движок расчета геометрических ограничений Newton и теперь в тестовой ветке можно тестировать базовые возможности.

источник

7 FreeCAD планы

7.1 FEM

В тестовой ветке, за основу пока взята САЕ для расчетов прочности - Calculix, под windows удалось интегрировать генератор сеток netgen теперь автор реализует функционал постпроцессора.

7.2 Architecture

блог автора

Очень сложно говорить о BIM , могу лишь сказать что один из авторов FreeCAD - частный архитектор и он вытворяет поистине удивительные вещи в FreeCAD и Blender

7.3 Material

Работа пока в общих чертах на уровне проработки концепций, собственно, это назначение свойств материалов , деталям.

источник

7.4 CAM

В свое время фирма занимающаяся сопровождением и написанием софта для ЧПУ станков написала HeeeksCNC на ядре openCASCADe, софт долго не поддерживали он отмер, но так как был открыт , его код переносят в FreeCAD , т.е. основная задача этого модуля, удобное графическое управление,созданием кода для станка, а также постпроцессор, т.е. отработка кода на виртуальном станке.

Ветка довольно тухлая ,но вот недавно автор отписался,источник

8 Other

8.1 Brl-CAD

http://brlcad.org/

В далекие далекие времена, когда создавались первые САПР ,они создавались в том числе и для оборонного комплекса обладающего огромными мощностями, взаимодействие с САПР тогда шло в режиме команд, через терминал и отрисовке их.

Потом это все устарело и другие идеи вышли на первый план, а движок остался и его открыли… , да он кросс платформенной, да в нем ностальгическая графика из KIT:Рыцарь дорог или TRON, но работать в нем не удобно.

Хотя у программы есть огромное сообщество и они даже облагораживают GUI обертку вокруг движка.

Это программа также популярна тем что есть на большинстве платформ о которых я даже не слышал.

8.2 openSCAD

http://www.openscad.org/about.html

Из серии все новое хорошо забытое старое.

Популярный среди людей занимающихся 3D принтерами проект предполагает создание трехмерного объекта через команды на Lua(вообще у них что-то свое особенное)… сейчас он частично экспортом интегрирован в FreeCAD

В общем CAD для программистов.

8.3 openPLM

http://openplm.org/trac

Это проект - реализация, PLM - управление документации и прочих связанных с инженерными проуктаими файлов, отслеживания ,состояния ,версий, доступа и прочее.

Заодно наглядно в виде графа демонстрируется структура прибора и связанные с ним документы из интерсных новшеств плагин к FreeCAD и кажется Salome а также 3D просмотр STEP файлов.

9 EDA

9.1 Kicad

http://www.kicad-pcb.org/display/KICAD/KiCad+EDA+Software+Suite https://code.launchpad.net/~adamwolf/+archive/kicad-testing-daily

Как то так сложилось что в опенсорс очень часто в схожих областях сражаются боряться две программы, Vim vs Emacs, Gtk vs Qt, Gnome vs KDE.. ,бинарные против компилируемых… GPL vs BSD … в общем увлекся

Зачатки этой программы были написаны ещё в 1980 , по своей структуре она ближе к таким продуктам как P-CAD , т.е.включает в себя и поддерживает все программы необходимые для создания платы , соответственно с стандартизированным интерфейсом.

9.1.1 Возможности

Главное преимущество это конечно редактор печатных плат PCBnew

  • Поддерживает 12 слоев меди
  • Точность сетки до 1 нанометра
  • Экспорт в различные внешние программы автоматической разводки
  • Python интерфейс для скриптов
  • 3D просмотрщик
  • Связанная и обновляемая база footprint-ов
  • Работа с микроволновыми компонентами (узоры)

9.1.2 Недостатки

  • Плохо систематизированная и без online базы библиотека УГО
  • Отсутствие менеджера проектов.
  • Отсутствие экспорта модели в STEP
  • Нехватка слоев для крупных проектов
  • Торможение на слабых машинах и крупных проектах

9.1.3 Стороннее

Форум KiCAD ru

В проекте участвуют несколько российских разработчиков, первоначально они занимались переносом и подгонкой KiCAD под ГОСТ, затем сделали нанометровую систему исчисления.

форум

Kicadcloud.org

kicadcloud.png Проект онлайн базы УГО , footprint-ов и схемотехники, открыт

Утилитки конверторы

http://projects.qi-hardware.com/

В свое время занимающаяся Open Hadware контора Qi-Hardware сделала патч к KiCAD который позволял с помощью git вести проект , а также графически просматривать изменения между комммитами. Проект не влили в основное дерево KiCAD ,т.к. KiCAD должен был перейти на новый формат хранения файлов схем.

Также они создали fped - утилиту которая генерит footprint-ы c помощью специального языка.

9.2 KiCAD GAL

http://www.ohwr.org/projects/cern-kicad/wiki/WorkPackages https://code.launchpad.net/~cern-kicad/kicad/kicad-gal http://www.ohwr.org/projects/cern-kicad/wiki/Kicad-gal

CERN или люди из CERN, решили заняться KiCAD , по мимо структурных изменений решено было перенести часть нагрузки с процессора ,на графическую карту посредством openGL, это существенно повысило и качество отрисовки и скорость.

Также скоро выйдет версия вспомогательного авто инструмента для разводки, он отодвигает при разводке дорожки, просчитывает простые маршруты ,но это не автоматический разводчик печатных плат.

Также в планы входит экспорт в STEP …

9.3 GNU EDA

http://wiki.geda-project.org/ http://www.geda-project.org/ В отличие от KiCAD… gEDA ближе к философии unix с отдельными программами выполняющими свои функции, некоторые например GnuCAP можно использовать в связки с KiCAD..

9.3.1 Преимущества и отличия

У проекта замечательный редактор схем, он универсален ,обладает встроенным программированием на lisp, как и весь проект.

К сожалению сообщество пользователей весьма замкнуто, а принцип работы с программой сильно отличается от используемых проприетарных аналогов. Ну и работа со разводчиком в PCB не такая удобная.

Основное преимущество редактор схем и его связка с программами анализа работы схем.

9.4 Fritzing

Это красивая связка комбайн все в одном, появилась в связи с появлением ардуино и его популярностью, не знаю насчет универсальности, а графически проект выполнен очень стильно

ложка меда ложка дёгтя

9.5 Немного о расчетах схем

9.5.1 QUCS

http://qucs.sourceforge.net/download.shtml

Самый дружелюбный и документированный проект, обладает связками с Octave , Verilog и Spice моделями устройств.

Обладает хорошей документацией на русском.

И что самое приятное проект, спасли и перетащили на Qt4 с Qt3, а значит он и дальше будет развиваться.

9.5.2 NGspice

http://ashwith.wordpress.com/2010/09/21/simulating-circuits-more-examples/ http://wiki.geda-project.org/geda:ngspice_and_gschem

Наследие старой школы и первых эмуляторов, точные модели работы схем, но к сожалению в Linux , не совсем удобные инструменты для работы с NGspice хотя в него могут экспортировать данные и KiCAD и GEDA, он все же требует огромного количества знаний для применения.

9.6 Что не успели

  • KontrollerLAB – некро аналог Avrstudio,вроде как в свое время в нем работала эмуляция, но код устарел
  • Electric — Создание топология плат и микросхем,наследие Sun, основное применение это проектирование SoC и в Брянске даже есть учебный курс по этой программе
  • AVRA — Свободный Atmel Assembler компилирует ассемблер от Atmel, можно в общем и обходиться
  • Ktechlab — Визуальное моделирование и программирование PIC микроконтроллеров.

10 FEM

Глубоко в эту тему я не залезал, поэтому вкратце

10.1 Calculix

Из тех что по проще и со своими интерфейсами, основное назначение прочностной анализ.

10.2 Elmer

Финская программа, удобный простой и единый интерфейс, с хоршими учебниками. Теплообмен, гдиродинамика, прочность и ЭМ поля.

10.3 Salome

Самый простой способ получить остальные решатели и генераторы сеток с удобным графическим управлением, к сожалению хоть и открыто слишком сложно в поддержке , также лицензия хитрая, так что в основном используют сборку CAElinux

  • openFOAM - Гидравлика
  • codeAster - Прочностные расчеты (министерство энергетики Франции)
  • codeSaturn магнито-гидродинамика, сгорание, лучевой нагрев (министерство энергетики Франции)

11 CAM

11.1 pyCAM

Генератор G-code 2-3 координатных станков.

11.3 BlenderCAM

http://blendercam.blogspot.ru/ http://vimeo.com/69841404

В основном приложение предназначено для генерации кода для создания скульптур и барельефов ,а это по сложнее фрезеровки деталей.

11.4 linuxCNC

axis_joystick_experiments.png

Комплекс средств для превращения домашнего компьютера в управляющую стойку для ЧПУ

12 3D printer

12.1 Octoprint

http://octoprint.org/

Графический интерфейс для печати по сети.

12.2 Slic3r

http://slic3r.org/

Удобный графический интерфейс для простой печати.

12.3 skeinforge

http://reprap.org/wiki/Skeinforge http://fabmetheus.crsndoo.com/

Жуткая Python/Tk программа, позволяет настраивать все параметры печати используется как по умолчанию так и для экспериментов со сложной печатью(многокомпонентная или с переменным соплом)

12.4 Blender 3D Printing Toolbox

Набор инструментов для проверки mesh моделей блендера , на пригодность к печати и , дополнительное редактирование.

13 openSCADA

http://oscada.org/ru/glavnaja/

Сбор информации с кучи датчиков, анализ, генерация отчетов и экран мониторинга. Документация полностью на русском т.к. написано в Украине.

14 Числодробилки

14.1 Octave

Хорошая инитеграция с MatLab а значит можно использовать ученики к MatLab , кроме использования символьных вычислений и визуального программирования в Simullink

14.2 SciLab

Обладает аналогом Simullink , также к ней можно подцепить символьные вычисления через Maxima

14.3 Numpy

Оптимизированные математические библиотеки с возможностью работы с ними использу Python

15 Символьные вычисления

15.1 Maxima

  • Множество примеров использования на русском
  • Множество GUI оболочек
  • Вывод в LaTeX и возможная комбинация с перерасчетами

15.2 Axiom

Ну вот он есть и его хвалят

16 Вспомогательное

  • LaTeX (и другие разновидности), автоматизация набора шаблонной документации.(пакет eskd)
  • Pstricks и Tikz программирование векторных иллюстраций http://tug.org/PSTricks/main.cgi?file=examples
  • Graphviz , генератор графов
  • Gnuplot , генератор графиков(под Linux их тысячи)

Дата: 2013-11-02 Сб 04:17

Автор: valber

Created: 2019-08-26 Пн 00:06

Validate