图形数据交换规范IGES
基于飞机设计的IGES图形数据交换
I GES文件中，信息的基本单位是实体，通过实体描述产品形状、尺寸 以及产品的特性。实体可以分为几何实体和非几何实体，每种类型的实体 都有相应的类型号，几何实体的类型号是1 00—199 ，如直线为110，有理B样 条曲面为1 26，裁减曲面为14 4等。非几何实体又可分为注释实体和结构实 体，类型号为200—499，如注释实体有直径尺寸标注实体( 206) ，角度尺 寸标注实体( 202) 等，结构实体有单子图定义( 308) ，颜色定义(31 4) ，正文 显示模版( 312) 等。几何 实体和非几何 实体通过一定的 逻辑关 系和几何关系构成产品图形的各类信息，实体的属性信息记录在引导入口 段， 而参 数数 据记 录在参 数数 据段 。
( 1) 开始段，段标识符为S，向人们提供可读的文件序言，至少必须 有一 个记 录， 主要 记录 图形 文件 的最 初来 源等 。
( 2) 全局参 段，段标识符为G，用以描述处理器的信息以及处理该 文件的后处理器所需要的信息。全局参 以自由格式输入，用逗号分隔参
数，用分号结束一个参数的输入，主要参数有参数分界符、记录分界符、 文 件名 、前 置处 理 器版 本、 单位 标志 、 浮点 数的 数量 级 以及 机关 单位 等。
现在的飞机型号研制中大量使用CAD／CAM技术，一般各协作部门使用 不同的c AD／cAhI 系统，它们在实际的交流合作中，存在着图形数据交换的需 要。这种需要通常表现在以下三方面：不同的部门( 如设计、生产和加工 部门) 之间的图形数据传输；同一型号不同研制时期( 如总体设计、初步 设计和详细设计) 之间的图形数据交换；不同cAD／c AM系统( 女NCATI A和 UGI I ) 之间或者同一cAD／cAM系统不同版本之间的图形数据交换。解决这些 需要现有的方法就是用一种标准格式数据来实现数据交换接口[ 1 ] ( 图1) 。
IGES和step标准区别
访 问 内 存 结 构 数 据 的 应 用 程 序 界 面； 共 享 数 据 库 以 及 共 享 知 识 库。
无 疑， 这 将 会 给 商 业 和 制 造 业 带 来 一 场 大 变 革， 而 且STEP 标 准 在 下 述 几 个 方 面 有 着 明 显 的 优 越 性：
简单的说，STEP还包含了产品数据、装配数据等信息，
例如在PROE和UG之间进行装配的转换时，在用STEP转换后得到的仍然是保留的装配结构，
而IGES就不行了，得到的只是一堆面！试试就知道了！
标 准 的 制 订 过 程 进 展 缓 慢， 数 据 文 件 比IGES 更 大。
目 前 商 用CAD 系 统 提 供 的STEP 应 用 协 议 还 只 有AP203“ 配 置 控 制 设 计”，
内 容 包 括 产 品 的 配 置 管 理、 曲 面 和 线 框 模 型、
实 体 模 型 的 小 平 面 边 界 表 示 和 曲 面 边 界 表 示 等 以 及AP214“ 汽 车 机 械 设 计 过 程 的 核 心 数 据” 两 种。
这 一 标 准 还 允 许 采 用 不 同 的 实 现 技 术， 便 于 产 品 数 据 的 存 取、 传 输 和 归 档。
STEP 标 准 是 为CAD/CAM 系 统 提 供 中 性 产 品 数 据 而 开 发 的 公 共 资 源 和 应 用 模 型， 它 涉 及 到 了 建 筑、
工 程、 结 构、 机 械、 电 气、 电 子 工 程 及 船 体 结 构 等 无 所 不 包 的 所 有 产 品 领 域。
IGS标准
资料部分一、综述基本图形交换规范标准IGES在CAD/CAM技术的广泛应用的过程中，由于CAD/CAM系统的不同，提出了在各个系统中进行产品信息的交换的要求，从而导致了产品数据交换标准的制订。
1980年，由美国国家标准局主持成立了由波音公司和通用电气公司参加的技术委员会，制订了基本图形交换规范IGES（63）。
IGES功能最初开发IGES是为了能在计算机绘图绘图系统的数据库上进行数据交换；从1981年的IGES 1.0版本到1991年的IGES 5.1版本，和最近的IGES 5.3版本，IGES 逐渐成熟，日益丰富，覆盖了CAD/CAM数据交换的越来越多的应用领域。
作为较早颁布的标准，IGES被许多CAD/CAM系统接受，成为应用最广泛的数据交换标准。
制订IGES 标准的目的就是建立一种信息结构用来产品定义数据的数字化表示和通信，以及在不同的CAD/CAM系统间以兼容的方式交换产品定义数据。
IGES元素允许在CAD/CAM系统之间进行产品数据交换的文件结构至少要支持产品的几何数据、标注和数据组织方式的通信。
IGES标准定义的文件格式将产品数据看作元素（Entity）的文件。
每个元素是以一种独立于应用的，特定的CAD/CAM系统内部产品数据格式可以映射的格式来表示。
在IGES标准中定义了五类元素：曲线和曲面几何元素构造实体几何CSG元素边界B-Rep实体元素标注元素结构元素IGES文件结构IGES文件由五或六段组成：标志（FLAG）段；开始（START）段全局（GLOBAL）段元素索引（DIRECTORY ENTRY）段参数数据（PARAMTER DATA）段结束（TERMINATE）段其中，标志段仅出现在二进制或压缩的ASCII文件格式中。
固定长IGES文件分为5—6个段，分别是：S、G、D、P、T段。
在每段都有相应的参数格式，参数排列。
（那么每段中的参数的内容、个数、及排列顺序是否有固定的格式呢?）IGES文件格式IGES文件数据格式：①整型常数；②浮点常数；③串常数；④指针常数。
IGS与Step的格式比较
一、通过国际标准的中间格式：1 、初始图形交换规范IGES初始图形交换规范（IGES：Initial Graphics Exchange Specification）是美国国家标准局和工业界于19 75年共同制定并实施的。
CATIA V5提供的IGES接口（IGI：CATIA IGES Interface）可以帮助多个CAD/ CAM系统并存的制造企业通过IGES中性数据格式进行数据交换。
该实用程序支持IGES V5.3版本，并具有IGES元素名字和CATIA V5几何元素标识之间的名字匹配管理功能，能够处理3D线架元素、曲面和剪载曲面元素、等距偏置曲线、表皮和表皮边界、二次曲线和颜色。
转换完成后，同时产生一个HTML格式转换报告。
设计人员可以在两个完全不同的系统之间直接进行可靠的双向数据交换，也可以自动存取IGES 文件。
2、产品模型数据交换标准STEP1983年12月，国际标准化组织所属技术委员会TC184（工业自动化系统技术委员会）下的“产品模型数据外部表示”（External Representation of Product Model Data）分委会SC4所制定的国际统一CAD 数据交换标准：产品模型数据交换标准（STEP：Standard for the Exchange of Product Model Data），到1994年已完成了其中12个分号标准。
CATIA V5配备的STEP核心接口（STI：CATIA SETP Core Int erface）能自动识别STEP文件类型，支持几何体和装配结构，并能够输入、输出拓扑关系（如实体、壳体类零件）。
允许设计人员交互式地以STEP AP203和STEP AP214数据格式读写数据。
3、两种标准的比较初始图形交换规范（IGES）是一套美国国家标准，它使得图形和基本的几何数据可以在绘图和造型系统之间交换。
然而，几何交换仅仅是数据交换的一部分，产品数据涵盖许多图形和几何以外的东西。
(1)图形数据交换规范IGES - 西华大学
1
E4 E3 V3 V4
0, 0, 1 1, 0, 1 1, 1, 1 0, 1, 1 0, 0, 0 1, 0, 0 1, 1, 0 0, 1, 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1, 2 2, 3 3, 4 4, 1 5, 6 6, 7 7, 8 8, 5 1, 5 2, 6 3, 7 4, 8
第二章 计算机辅助设计（CAD）技术基础
§2.1 CAD系统的组成与分类
（1）基本组成
CAD/CAM系统
硬件系统
软件系统
计算 机
外围 设备
联网 设备
系统 软件
支撑 软件
数据 库
应用 软件
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第二章 计算机辅助设计（CAD）技术基础
（2）硬件要求
性能要求较高的图形输入、输出设备；
旋转表面 Revolved Surface
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第二章 计算机辅助设计（CAD）技术基础
扫动曲面 Swept Surface
截面曲线沿由任意空间曲线代表的路径移动而构成的曲面。
路径可以有多条（如6, 7），截面曲线也可以有多条（如 1～5）。
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第二章 计算机辅助设计（CAD）技术基础
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第二章 计算机辅助设计（CAD）技术基础
（2）几何造型的主要作用
为图形的显示和输出提供信息；
为各种应用程序.（如，结构设计、受力分析、成型模 拟、图形变换、数控加工等）提供信息。
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第二章 计算机辅助设计（CAD）技术基础
IGS标准
资料部分一、综述基本图形交换规范标准IGES在CAD/CAM技术的广泛应用的过程中，由于CAD/CAM系统的不同，提出了在各个系统中进行产品信息的交换的要求，从而导致了产品数据交换标准的制订。
1980年，由美国国家标准局主持成立了由波音公司和通用电气公司参加的技术委员会，制订了基本图形交换规范IGES（63）。
IGES功能最初开发IGES是为了能在计算机绘图绘图系统的数据库上进行数据交换；从1981年的IGES 1.0版本到1991年的IGES 5.1版本，和最近的IGES 5.3版本，IGES 逐渐成熟，日益丰富，覆盖了CAD/CAM数据交换的越来越多的应用领域。
作为较早颁布的标准，IGES被许多CAD/CAM系统接受，成为应用最广泛的数据交换标准。
制订IGES 标准的目的就是建立一种信息结构用来产品定义数据的数字化表示和通信，以及在不同的CAD/CAM系统间以兼容的方式交换产品定义数据。
IGES元素允许在CAD/CAM系统之间进行产品数据交换的文件结构至少要支持产品的几何数据、标注和数据组织方式的通信。
IGES标准定义的文件格式将产品数据看作元素（Entity）的文件。
每个元素是以一种独立于应用的，特定的CAD/CAM系统内部产品数据格式可以映射的格式来表示。
在IGES标准中定义了五类元素：曲线和曲面几何元素构造实体几何CSG元素边界B-Rep实体元素标注元素结构元素IGES文件结构IGES文件由五或六段组成：标志（FLAG）段；开始（START）段全局（GLOBAL）段元素索引（DIRECTORY ENTRY）段参数数据（PARAMTER DATA）段结束（TERMINATE）段其中，标志段仅出现在二进制或压缩的ASCII文件格式中。
固定长IGES文件分为5—6个段，分别是：S、G、D、P、T段。
在每段都有相应的参数格式，参数排列。
（那么每段中的参数的内容、个数、及排列顺序是否有固定的格式呢?）IGES文件格式IGES文件数据格式：①整型常数；②浮点常数；③串常数；④指针常数。
常见三维工程模型格式
常见三维工程模型格式
常见的三维工程模型格式有：
1. STL格式（Standard Tessellation Language）：一种用于表示三维对象的文件格式，适合用于快速建模和制造，广泛应用于3D打印和计算机辅助设计等领域。
2. OBJ格式（Wavefront OBJ）：一种用于存储三维几何信息等数据格式，可以存储多边形网格、贴图坐标和法线等信息，在计算机图形学和游戏开发中广泛使用。
3. FBX格式（Filmbox）：由Autodesk开发的一种用于保存
3D模型、动画、材质等多种属性的文件格式，支持多种软件之间的互操作性，被用于虚拟现实、影视制作、游戏开发等领域。
4. STEP格式（Standard for the Exchange of Product Data）：一种用于数值控制机床中集成制造系统之间交换CAD数据的标准格式。
5. IGES格式（Initial Graphics Exchange Specification）：一种用于CAD模型和几何数据交换的国际标准，支持各种几何表示和点、线、面、曲线、曲面等类型的图形。
6. DAE格式（Collada）：一种用于在不同3D软件之间共享数字资产（如图形和动画）的开放标准格式。
7. 3DS格式（3D Studio）：一种由Autodesk开发的3D编辑软件3D Studio Max使用的格式，主要用于游戏开发和建筑可视化等领域。
8. DXF格式（Drawing Exchange Format）：一种用于向不同的CAD软件之间交换和共享CAD数据的文件格式，适用于2D和3D图形数据的交换。
igs与与stp区别
.igs与.stp区别IGS是根据IGES标准生成的文件，主要用于不同三维软件系统的文件转换。
目前，在微机和工作站上用于数据交换的图形文件标准主要有：AutoCA D系统的DXF(DataEx changeFile)文件，美国标准IG ES(Initia l Graphics Exchan ge Specif ication, 即初始图形交换规范)及国际标准S T EP(Standa rd for the Exchan ge of Produc t modeld ata)。
其他一些较为重要的标准还有：在ESPRIT(欧洲信息技术研究与开发战略规划)资助下的CA D-I标准(仅限于有限元和外形数据信息)；德国的VDA-FS标准(主要用于汽车工业)；法国的SET标准(主要应用于航空航天工业)等等。
IGES标准最早是ANSI于80年代初制定的，是建立在波音公司CAD/CAM集成信息网络、通用电气公司的中心数据库和其他各种数据交换格式之上的。
其最初版本仅限于描述工程图纸的几何图形和注释，随后又将电气、有限元、工厂设计和建筑设计纳入其中。
1988年6月公布的IGES4.0又吸收了E SP中的C SG(Constr uctiv e SolidGeomet ry，意译为体素构造法)和装配模型，后经扩充又收入了新的图形表示法、三维管道模型以及对FE M(有限元模型)功能的改进。
而B-rep(边界表示法)模型则在IG ES5.0中定义。
然而，IGES在文件结构中却又不合理地定义了直接存取的指针系统。
其在应用中暴露的主要问题有：数据文件过大，数据转换处理时间过长；某些几何类型转换不稳定；只注意了图形数据转换而忽略了其他信息的转换。
采用igs和stp格式进行三维数据转换的优缺点
采用igs和stp格式进行三维数据转换的优缺点目前市面上有众多的三维软件，如CATIA,CAXA,UGNX,PRO/E,SOLIDWORKS。
等等。
不下几十种。
对于三维数据的转换，许多应用人员都不是很清楚，到底哪种更适合。
许多人都习惯于用igs交换数据，下面主要了解igs数据转换的问题。
igs格式在unix工作站平台上一般后缀iges，IGES标准最早是ANSI于80年代初制定的，是建立在波音公司CAD/CAM集成信息网络、通用电气公司的中心数据库和其他各种数据交换格式之上的。
其最初版本仅限于描述工程图纸的几何图形和注释，随后又将电气、有限元、工厂设计和建筑设计纳入其中。
1988年6 月公布的IGES4.0又吸收了ESP 中的CSG(Constructive Solid Geometry，意译为体素构造法)和装配模型，后经扩充又收入了新的图形表示法、三维管道模型以及对FEM(有限元模型)功能的改进。
而B- rep(边界表示法)模型则在IGES5.0中定义。
然而，IGES在文件结构中却又不合理地定义了直接存取的指针系统。
其在应用中暴露的主要问题有：数据文件过大，数据转换处理时间过长；某些几何类型转换不稳定；只注意了图形数据转换而忽略了其他信息的转换。
尽管如此，IGES仍然是各国广泛使用的事实上的国际标准数据交换格式，我国于1993年9月起将IGES3.0作为国家推荐标准。
在应用中，Igs格式主要针对非实体类的数据交换较多，如曲面，如果只是一个曲面三维数据，那么可以用IGS交换较理想，但在实际应用中，以igs交换的数据在不同软件上经常存在角部数据丢失，裁剪面恢复，多面，少面等情况，在现在原数据基本都有实体模型的情况下，不建议采用igs格式进行交换。
另外IGS在输出时为了保持外型完整性，可以选择以nurbs方式输出所有曲面，但这样有个缺点，就是可编辑性差。
STP是一符合STEP国际标准(ISO 10303）的CAD文件格式，是一种独立于系统的产品模组交换格式STP能够在不同的软件之间传递，保持良好的兼容性。
基于DAG表示与产生式的IGES装配体数据交换算法
基于DAG表示与产生式的IGES装配体数据交换算法黄靖;王斌;胡楷模;张慧【摘要】The Initial Graphics Exchange Specification (IGES) is one of the most widely used neutral file standards. The related researches have mainly focused on the translation of single parts, however, few of them dealt with the IGES form for assemblies, which appear frequently in design. In this paper, we first summarize the IGES-file form of assemblies in most popular CAD software and then propose an IGES data exchange algorithm for assemblies based on Directed Acyclic Graph (DAG) Representation and Production Rules. This method standardizes the process of analysis of IGES forms, which enhances its commonality and extensibility. Moreover, the correctness of the method can be formally verified. With this method, we implement the pre-processor and post-processor for the multi-file IGES representation for assemblies. The experiments conducted in our geometry modeling system TiGems 7.0 show that the algorithm is fast and robust.%初始图形交换规范( IGES)是目前应用最为广泛的中性文件格式标准之一,但是相关的研究主要集中在单零件的格式转换上面,对设计中经常用到的装配体的IGES格式研究较少.该文总结了常用CAD软件中装配体导出的IGES文件存储格式,提出并实现了一种基于图表示与产生式规则的IGES装配体数据交换算法,将IGES 格式的解析过程标准化,使其具有通用性和可扩展性,并且正确性可以进行形式化验证.应用该方法,该文具体实现了多文件格式的装配体IGES前置和后置处理器.在几何造型系统TiGems7.0中进行的实验结果表明该算法具有较快的速度,也具有较好的鲁棒性.【期刊名称】《图学学报》【年(卷),期】2012(033)004【总页数】9页(P50-58)【关键词】初始图形交换规范;装配体;数据交换;有向无环图;产生式【作者】黄靖;王斌;胡楷模;张慧【作者单位】清华大学软件学院,北京100084;清华大学软件学院,北京100084;信息系统安全教育部重点实验室,北京100084;清华大学信息科学与技术国家实验室,北京100084;清华大学软件学院,北京100084;清华大学计算机科学与技术系,北京100084;信息系统安全教育部重点实验室,北京100084;清华大学信息科学与技术国家实验室,北京100084;清华大学软件学院,北京100084;信息系统安全教育部重点实验室,北京100084;清华大学信息科学与技术国家实验室,北京100084【正文语种】中文【中图分类】TP391初始图形交换规范（IGES）是目前应用最为广泛的中性文件格式标准之一。
IGES与STL名词解释
IGESIGES (初始化图形交换规范)The Initial Graphics Exchange Specification(IGES)是被定义基于Computer-Aided Design (CAD)&Computer-Aided Manufacturing (CAM) systems (电脑辅助设计&电脑辅助制造系统)不同电脑系统之间的通用ANSI 信息交换标准。
3D Studio MAX可以实现这种IGES格式以用于机械、工程、娱乐和研究等不同领域。
用户使用了IGES格式特性后，你可以读取从不同平台来的NURBS数据，例如：Maya、Pro/ENGINEER, SOFTIMAGE, CATIA等等软件。
为了得到完整的数据，建议使用5.3版本的IGES格式。
IGES——实现CAD或CAM系统间数据交换的规范随着CAD/CAM技术的迅猛发展和推广应用，各企业都在积极采用CAD/CAM技术。
因历史原因及不同的开发目的，各CAD/CAM软件的内部数据记录方式和处理方式不尽相同，开发软件的语言也不完全一致，因此，CAD/CAM的数据交换与共享是目前面临的重要课题。
80年代初以来，国外对数据交换标准做了大量的研制、制订工作，也产生了许多标准。
如美国的DXF、IGES、ESP、PDES，法国的SET，德国的VDAIS、VDAFS，ISO的STEP 等。
这些标准都为CAD及CAM技术在各国的推广应用起到了极大的促进作用。
笔者在参与新型红旗轿车及新型北京吉普车零件的制造过程中，曾遇到大量CAD/CAM系统间的数据交换问题。
1 IGES的作用和文件构成CAD/CAM技术在工业界的推广应用，使得越来越多的用户需要把他们的数据在不同CAD/CAM系统之间交换。
IGES正是为了解决数据在不同的CAD/CAM间进行传递的问题，它定义了一套表示CAD/CAM系统中常用的几何和非几何数据格式，以及相应的文件结构，用这些格式表示的产品定义数据可以通过多种物理介质进行交换。
DXF、DXB与IGES图形文件
曾刚
1995-05-05
Enter decimal pl来自ces of accuracy (0 to 16)/Entities/Binary <6>：
该提示请求指定以浮点数表示的精度，缺省精度为小数点后6位数。如果选择Entities项，则可以指定输出除符号与块之外的某一个或者一组实体。如果选择Binary项，则可以输出一个二进制的DXF文件。二进制的文件比ASCII码文件更紧凑、处理速度更快。但是只有在10.0与这以后的版本中才具有此功能。
IGES(Interal Graphic Exchange Standard)格式文件后缀名为：IGS。可以由AutoCAD的标准命令IGESOUT输出，或者由IGESIN命令读入。在AutoCAD中输入一个IGES文件有一个特点：如果遇到错误输入处理将被AutoCAD中断，但不是全部图形均作废。
ASCII码格式的DXF文件一般由关于该图形的有关信息的标题、包括命名项定义(如层、视区等)的表格、组成块的各实体定义、实体定义、结束字等，这些基本内容构成。二进制的DXF文件与它相比本质上的不同点在于组码使用一单字节的二进制值。绝大多数的图形处理软件系统都可以很好地读入另一个图形处理系统建立的DXF文件。如果AutoCAD在读入时出错则显示一条出错信息，并且指出错误的性质：如读入一个二进制的DXF文件出错，则将报告DXF文件中的错误地址。用户在使用DXF文件时应当注意，计算机在处理它时通常要花费较长的时间，尤其是对于较长的文件。
DXB(Drawing Interchange Binary)格式的图形文件比DXF二进制图形文件的结构更加紧凑，常用于完成某些DXF文件不能完成的文件交换。AutoCAD不提供直接输出一个DXB文件的功能，只能通过ADI配置打印/绘图功能输出它。但是用户可以使用DXBIN命令在当前图形中读入一个指定的DXB文件。一个DXB文件由标题与数据和结束字(NUL)组成，每一个数据记录以一个单位字节开始，后面紧跟数据项。
iges和step格式的区别
初始图形交换规范（IGES）是一套美国国家标准，它使得图形和基本的几何数据可以在绘图和造型系统之间交换。然而，几何交换仅仅是数据交换的一部分，产品数据涵盖许多图形和几何以外的东西。因此，急需一种不依赖于任何系统的机制，它能够描述产品整个生命周期内的产品数据。基于上述需求，开发了产品模型数据交换的标准（STEP），用于产品数据交换和共享的国际标准。
在澳大利亚，尽管汽车行业联盟会（FCAI）和汽车产品制造商联盟（FAPM）的测试受到一定的限制，他们还是取得了相近的成就。参与测试的有GM Holden集团的两个汽车设计所和两个部件供应商。使用的CAD系统包括ALIAS、CATIA、CV-CADDS5、IDEAS、Pro/E和UG。对测试例子的研究表明，与IGES相比，STEP转换器产生的实体模型和曲面模型效果要好一些，并且处理时间更短。大多数的转换过程是针对AP203的，还有一些是针对AP214的。另外，将会有一系列更多的测试计划在今年底进行。这些测试还将扩展到工具和模具制造商处进行，他们那里使用的是价格相对较便宜的CAD/CAM系统，包括AutoCAD。
日本的V-CALS工作组包括JAMA （日本汽车制造协会）、JAPIA（日本汽车配件行业协会）和IT经销商三个主要机构，他们从1996年5月到1998年3月互相协同工作，以支持STEP标准的AP214的开发工作。他们还进行各种活动以促进STEP的实际应用。作为工作组的活动之一，包括20多个实例的数据交换测试在丰田、尼桑、马兹达、三菱、雅马哈、誉出和Denso等公司内部的CAD系统上进行。这些系统主要处理线框和曲面模型，开发的转换器主要针对AP203的曲面和线框模型数据。目前，全面验证和测试的结果表明， 对于IGES文件达到90%的成功率，对于STEP文件达到95%的成功率。同时，测试结果还表明，采用STEP 的转换时间和转换文件大小与采用IGES的效果基本相当。
CAD模型导出与交换方法
CAD模型导出与交换方法在设计与工程领域中，CAD软件扮演着至关重要的角色。
由于不同的CAD软件具有不同的文件格式和扩展名，因此在与其他软件或人员进行交流和合作时，可能需要导出和交换CAD模型。
下面将介绍一些常用的CAD模型导出与交换方法。
1. 导出为STEP文件STEP（Standard for the Exchange of Product model data）文件是一种通用的CAD文件格式，能够在不同的CAD软件之间进行交换。
导出为STEP文件的方法通常为在CAD软件中选择“另存为”或“导出”选项，然后选择STEP文件格式进行保存。
导出为STEP文件后，可以将其发送给其他人员或在其他CAD软件中打开。
2. 导出为IGES文件IGES（Initial Graphics Exchange Specification）文件也是一种通用的CAD文件格式，可以实现不同CAD软件之间的数据交换。
导出为IGES文件的方法与导出为STEP文件类似，选择“另存为”或“导出”选项，在保存时选择IGES文件格式。
3. 导出为DWG或DXF文件DWG（Drawing）和DXF（Drawing Exchange Format）文件是AutoCAD软件的专用文件格式，广泛应用于建筑设计和制造行业。
如果您使用的是AutoCAD软件或其他支持DWG和DXF格式的CAD软件，您可以选择将CAD模型导出为DWG或DXF文件。
导出为DWG或DXF文件的方法是选择“另存为”或“导出”选项，并选择DWG或DXF文件格式进行保存。
4. 导出为STL文件STL（Stereolithography）文件是一种用于3D打印的文件格式，可以将CAD模型转换为可供3D打印机识别的文件。
导出为STL文件的方法与导出为其他文件格式类似，选择“另存为”或“导出”选项，然后选择STL文件格式。
5. 使用插件或转换工具除了以上介绍的常见导出方法外，还可以使用特定的插件或转换工具来实现CAD模型的导出与交换。
CAD-CAM软件之间的数据交换
CAD/CAM软件之间的数据交换作者：钟任专学号：3106007385 单位：广东工业大学材料与能源学院模具（2）班摘要：目前主流的CAD软件有如AutoCAD、Pro/Engineer、Unigraphics NX、CA TIA、solidworks 等。
各种软件都有自己不用的系统文件格式。
在实际应用中往往会遇到两种不同软件之间的相互结合使用。
因此在CAD/CAM领域建立通用的数据交换格式就显得十分有必要。
而目前在CAD/CAM领域较为通用的数据交换格式有IGES，STEP等。
关键字：CAD/CAM软件、格式、数据交换1.几种常见的CAD/CAM数据交换格式◆CGM：是ANSI标准格式的二维图像文件，可以被许多绘图软件识别。
CGM很容易在不用的操作系统中迁移。
因为是二维图像文件，不能应用于三维图像文件，故其应用范围也受到了一点的限制。
◆IGES：是最早的图像数据交换格式，也是目前使用范围最广泛的数据交换格式之一。
可以转换曲面、曲线等二维、三维图像文件。
文件的扩展名是igs◆STEP：一种比较新的数据交换格式，由国际标准化组织ISO制定。
可以很好的支持实体数据转换。
是目前数据转换的标准。
文件的扩展名位stp。
UG NX4.0中提供了两种STEP格式----STEP203和STEP214，其中STEP203不转换图层和颜色等信息，STEP214转换图层和颜色等信息。
◆STL：小平面模型的文件格式。
用于快速成型。
利用模型的测量点数可以直接转换生成小面模型，然后UG可以直接加工这个小面模型。
UG NX4.0提供了对小面模型的修改和编辑功能。
◆PARASOLID：是UG公司开发的建模系统的一种格式标准。
它是UG NX4实体建模的内核。
PARASOLID建模系统支持实体建模和通用的单元建模和自由形状建模。
许多软件使用该系统，包括MasterCAM。
该格式文件的扩展名为x_t和xmt_txt。
2.常用CAD/CAM软件间的格式转换方法举例（以UG NX4为例）（1）.UG 与其它CAD/CAM软件间的格式转换UG与3D设计软件（如PRO/E）间的转换：首要原则是在UG中把UG文件转换成IGES 或者STEP等格式。
关于 IGES 和 STEP 文件格式问题解惑
关于 IGES 和 STEP 文件格式问题解惑1、初始图形交换规范IGES初始图形交换规范（IGES：Initial Graphics Exchange Specification）是美国国家标准局和工业界于1975年共同制定并实施的。
CATIA V5提供的IGES接口（IGI：CATIA IGES Interface）可以帮助多个CAD/CAM系统并存的制造企业通过IGES中性数据格式进行数据交换。
该实用程序支持IGES V5.3版本，并具有IGES元素名字和CATIA V5几何元素标识之间的名字匹配管理功能，能够处理3D线架元素、曲面和剪载曲面元素、等距偏置曲线、表皮和表皮边界、二次曲线和颜色。
转换完成后，同时产生一个HTML格式转换报告。
设计人员可以在两个完全不同的系统之间直接进行可靠的双向数据交换，也可以自动存取IGES文件。
2、产品模型数据交换标准STEP1983年12月，国际标准化组织所属技术委员会TC184（工业自动化系统技术委员会）下的“产品模型数据外部表示”（External Representation of Product Model Data）分委会SC4所制定的国际统一CAD数据交换标准：产品模型数据交换标准（STEP：Standard for the Exchange of Product Model Data），到1994年已完成了其中12个分号标准。
CATIA V5配备的STEP核心接口（STI：CATIA SETP Core Interface）能自动识别STEP文件类型，支持几何体和装配结构，并能够输入、输出拓扑关系（如实体、壳体类零件）。
允许设计人员交互式地以STEP AP203和STEP AP214数据格式读写数据。
3、两种标准的比较：初始图形交换规范（IGES）是一套美国国家标准，它使得图形和基本的几何数据可以在绘图和造型系统之间交换。
然而，几何交换仅仅是数据交换的一部分，产品数据涵盖许多图形和几何以外的东西。
计算机图形标准
计算机图形标准1、计算机图形标准的定义：计算机图形标准通常是指图形系统及其相关应用系统中各界面之间进行数据传送和通信的接口标准，以及供图形应用程序调用的子程序功能及其格式标准，前者称为数据及文件格式标准，后者称为子程序界面标准。
2、计算机图形标准的目的：是为了在不同的计算机系统和图形设备之间进行图形应用软件的移植。
3、3个接口：①应用程序与图形软件包的接口②图形软件包与硬件设备之间的接口③图形数据接口。
4、计算机图形标准：①GKS标准：GKS（Graphical Kernel System）即图形核心系统。
GKS 标准是第一次的ISO标准，是由德国工业标准化组织协会提出并被许多国家采纳、引用的第一个图形软件国际标准。
它是一个子程序软件包，提供了各种物理的图形输入输出设备和应用软件之间的接口。
用户通过应用程序调用符合GKS标准的功能子程序便可方便的进行图形的输入、输出、变换、组合及装配等交互设计操作。
GKS标准独立于设备和高级语言。
它免除了绘图设计和显示指令的烦琐工作，也不需要详细了解各种图形的输入输出设备的控制功能，减轻了设计人员的许多重复性工作。
由于GKS标准使应用软件只与抽象的逻辑设备打交道，略去了物理设备的个性，为应用软件的移植提供了极大的方便，从而使开发的软件具有了设备无关性。
为便于应用，GKS标准提供了与各种流行高级语言的接口，并作为独立于高级语言的通用软件为开发各种应用图形软件服务。
GKS是针对二维图形应用的，为满足三维图形应用的需求，在此基础上又制订了GKS-3D。
GKS-3D是一个完全的三维图形系统，并与GKS兼容。
GKS-3D具有三维图素、填充区域图素集、具有视图操作的三维变换、三维输入、消隐处理、边界属性及三维几何属性等功能。
GKS标准的应用领域十分广泛，包括科学技术和商业图形的生成、支持地图学、过程控制和CAX等领域的应用。
②CGI标准：CGI（Computer Graphics Interface）即计算机图形接口。
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第二章 计算机辅助设计（CAD）技术基础
其它曲面 如：孔斯（Coons）曲面、Bezier曲面、 B样条曲面、 非均匀有理样条(NURBS)曲面等。 • 优点：可以描述各种各样的面（如，平面、二次曲面和 自由曲面等）；便于曲面求交线和进行几何体的消隐处 理，能够为CAM提供加工信息。 • 缺点：对面存在于物体的哪一侧定义不明确；无法判断 建立的物体是实心体还是壳体，难以对表面模型进行物 性分析。
较高的运行速度—CAD软件中大量的复杂的数值计算； 足够的外部存储空间---计算过程中大量的图形、图像、 技术文件、优化分析结果、图形库、数据库和配套的 应用软件；
较好的网络性能—设计网络系统的速度、稳定性、安 全性等。
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第二章 计算机辅助设计（CAD）技术基础
按照对这两方面信息的描述及存贮方法不同，三维几 何造型系统可划分线框建模、表面建模和实体建模三种主 要类型。
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第二章 计算机辅助设计（CAD）技术基础
线框造型
利用基本线素来定义设计目标的棱线部分而构成的立 体构架图。在计算机内部，存贮的是该物体的顶点及棱线 信息，将实体的几何信息和拓扑信息层次清楚地记录在顶 点表及边表中。 顶点 x, y, z 棱边 顶点
旋转表面 Revolved Surface
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第二章 计算机辅助设计（CAD）技术基础
扫动曲面 Swept Surface
截面曲线沿由任意空间曲线代表的路径移动而构成的曲面。
路径可以有多条（如6, 7），截面曲线也可以有多条（如 1～5）。
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第二章 计算机辅助设计（CAD）技术基础
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第二章 计算机辅助设计（CAD）技术基础
（2）几何造型的主要作用
为图形的显示和输出提供信息；
为各种应用程序.（如，结构设计、受力分析、成型模 拟、图形变换、数控加工等）提供信息。
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第二章 计算机辅助设计（CAD）技术基础
（3）几何造型的分类
（3）软件组成
操作系统 具有下述功能：管理CPU；管理存储器；管理外部 设备；管理文件；网络通信功能；其它为用户开发应 用软件服务的特定功能。 支撑软件 主要功能：图形处理；三维产品建模；有限元建模 与分析；机构运动分析；数据信息交换；工程数据管 理；二次开发工具。
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第二章 计算机辅助设计（CAD）技术基础
（1）几何造型的定义
利用计算机系统描述物体的几何形状，建立产品几何模型 的技术。通过这种方法定义、描述的几何实体必须是完整的、 唯一的，而且能够从计算机内部的模型上提取该实体生成过 程中的全部信息，或者能够通过系统的计算分析自动生成某 些信息。
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第二章 计算机辅助设计（CAD）技术基础
2 3 4 5 6 7 8
E9
E8
E12
V8 E7
E11
10 11 12
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第二章 计算机辅助设计（CAD）技术基础
优点：节省存储空间，处理数据快（因数据量少，且结 构简单），修改和编辑非常方便。 缺点：缺乏表面信息，处理时容易产生二义性；不能自 动产生两曲面相交的交线；无法对模型取剖面；计算体积 困难。
蒙皮曲面 覆盖在一组线条上的曲面称为蒙皮 Skin。 规则表面 Ruled Surface 由两条互不相交的空间曲线扩展而成的规则表面。
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第二章 计算机辅助设计（CAD）技术基础
平坦表面 Planar Surface
由封闭的二维线框构成的表面。
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V1 E1 V2 E10 E5 V6 V5 E6 V7 E2
1
E4 E3 V3 V4
0, 0, 1 1, 0, 1 1, 1, 1 0, 1, 1 0, 0, 0 1, 0, 0 1, 1, 0 0, 1, 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1, 2 2, 3 3, 4 4, 1 5, 6 6, 7 7, 8 8, 5 1, 5 2, 6 3, 7 4, 8
F3
E10 E5 V5
E9
F6
E8
F5
E12
F4
E6
E11 V8
E7 V7
F2
V6
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第二章 计算机辅助设计（CAD）技术基础
基本曲面： 能够用初等数学解析式描述的曲面。例如：
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第二章 计算机辅助设计（CAD）技术基础
轨迹曲面 由二维曲线在三维空间运动的轨迹所构成的曲面。 拉伸表面 Extruded Surface（路径是直线）
问题：由于客观事物大多是三维的、连续的，而在计算机 内部的数据均为一线的、离散的、有限的，因此，在表达 与描述三维实体时，怎样对几何实体进行定义，保证其准 确、完整和唯一性？
将对实体的描述和表达建立在几何信息和拓扑信息 处理的基础上。
几何信息：物体在空间的形状、尺寸及位置的描述； 拓扑信息：构成物体的各个分量的数目及相互之间的连接关系
第二章 计算机辅助设计（CAD）技术基础
§2.1 CAD系统的组成与分类
（1）基本组成
CAD/CAM系统
硬件系统
软件系统
计算 机
外围 设备
联网 设备
系统 软件
支撑 软件
数据 库
应用 软件
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第二章 计算机辅助设计（CAD）技术基础
（2）硬件要求
性能要求较高的图形输入、输出设备；
数据库
把手册和资料中的数表、线图数据事先存放在数据库中， 要求具有图形和非图形数据处理的能力。
应用软件 面向用户（如某一企业、某一类产品或某一个工程），如 开目CAD、大恒CAD、华正CAD、圆方CAD、大方CAD。
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第二章 计算机辅助设计（CAD）技术基础
§2.2 几何造型技术
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表面造型
V1
E1 V2 E4 E2 F1 E3 V3 V4
表面 1 2 3 4 5 6
棱线 1, 2, 3, 4 5, 6, 7, 8 1, 10, 5, 9 2, 11, 6, 10 3, 12, 7, 11 4, 9, 8, 12