Microstation和Autocad (转帖)

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Microstation和Autocad （转自：http://www.xdcad.net/techcenter/article/htmlcache/636.html）

提交日期：2002-03-16 浏览: 439

　　

作者：长江水利委员会刘运增单人(王干)

当今,应用广泛的图形软件包莫过于Autocad了。作为通用图形软

件,它可以直接用于绘图;作为支撑软件,它可以在其上开发应用软件

。据Autocad的开发商Autodesk公司统计,在美国,Autocad大约有5000

种增值软件,几百万个用户。

提到Microstation,许多人并不知道,它大约在80年代末期,随着

Intergraph公司的图形软件进入中国。Microstation的知名度低,与它

进入中国的时间较晚有关,Autocad先入为主,占领了中国市场,据说在

美国及其它一些西方国家Microstation也占有相当份额的市场。

客观地说:Microstation和Autocad都是相同级别大型图形软件包

。它们提供的许多功能相同或相似。当然,它们也有差异,也有各自的

优势及应用范围。

Microstation后来居上,其图形用户介面友好,易学易用,三维功

能较强,有较强的外部数据库的链接能力,还有一定的图像处理功能。

使用Microstation 从三维摸型的建立到真实透视图的渲染,在软

件内部即可实现。

Autocad也不甘落后,在其R14,2000,2002版本中增加了许多新的

功能和特色。它在增强其三维功能的同时,也不断地改进用户界面,

从外形看与Microstation 相近。

Autocad的最大优势是大量的可供选用的增值软件。面向机械、

土木建筑、图像处理、影视制作、GIS等CAD应用领域的应用软件往往

是用户选用Autocad的重要因素。Microstation也有自己的应用领域

如:GIS、土木建筑等等。

本文将从几个方面来比较两者的功能。对于两个软件都有的或相

似的功能,仅在前面罗列出来,不再细加说明。对于差异部分则分别说

明其优势。

二维绘图工具

二维绘图工具是复杂设计图形生成的基础,直接影响绘图的效率

。Microstation和Autocad都提供面向各种应用的二维绘图工具。其

中最主要的是点、线、园弧、曲线、文字、cell的生成工具。两者用

于生成这些基本图素的命令是相同或相似的,其不同之处为:

Microstation

·复杂平面元素的产生比较方便,不仅提供多种类型的多边形平

面元素,亦可用Chain命令自由形成由任意边数的直线或曲线构成的复

杂多边形,如线串、弧、Bezer曲线等。Microstation把这种平面元素

叫做Shape。shape既可合成也可分解。

·曲线元素的类型较多,其中包括B-Spline、Stream、Conic、Sp

iral、Helix及公式计算曲线及曲面剖切曲线等,一部分功能是用于三

维造型的。

Autocad

·Polyline可以连续画出由直线和弧线及曲线相连的多义线,用

于绘制闭合的或开口的复杂线串,并可生成平面多边形,配合Pedit命

令,Pline是一个用途广泛的多义命令,但命令较复杂。

图形的编辑与修改

对已建立图形的编辑与修改是用简单图形构成复杂设计的工具,

这是一组常用的命令,使用的频度相当高,其中包括删除及部分删除、

移动、拷贝、镜像、转动、比例缩放、多元素的排列、复杂元素的拆

散与合成、复杂线串的编辑与修改、平行线处理、折线的光滑处理、

园角、图案填入、元素的布尔运算、对元素的拉伸与压缩、移动元素

的顶点、改变元素的形状、色彩、层次、线宽、线型等。

比较Microstation和Autocad,可以看出,大部分命令是有对应关

系的,但处理的方法和思路不尽相同,其差异部分说明如下:

Microstation

·Fence用来选择一组要操作的元素,以便一次完成对一组元素的

操作,使用起来方便、直观,使用频度极高,是不可缺少的有用工具。

在每个编辑或修改命令的对话框中,均有是否使用Fence的开关,用于

区别该命令是对一个元素还是对一组元素有效。打开Fence开关,则一

次性实现Fence内所有元素的编辑或修改,Fence的有效范围也有insid

e、overlay、clip之分,灵活运用Fence功能是提高绘图效率的有效手

段。

·Chain与Drop是一对相反的命令,用于处理复杂元素,包括开口

和闭合的线串、多边形、图形组等,chain用于合成复杂元素,Drop用

于拆散复合元素。

·系统可以对B-spline各类特性参数重新设置或修改。

Autocad

·Object Selection是选择一组(或一个元素)用以一次性的编辑

和修改的一种工具,类似于Microstation的fence,元素可以单个地选

择,亦可用窗口圈定。用户可以使用不同的选择方式灵活选定各种元

素。每个命令执行后自动进入对象选择方式,也可以在命令执行前预

选对象,亦可在命令执行中选择。该命令使用频度极高。

·Select Filter是Autocad的独有功能,它可以根据元素的层次

、色彩、线型、坐标位置、几何尺寸等特性值选择一组相同特性的元

素,如选择半径>3的一组园等。

·Pedit是一个比较复杂但功能较强的命令,它不仅可以用来复合

、编辑2D/3D线性元素,亦可用来编辑和生成光滑的3D曲线或曲面,对

于初学者掌握起来有一定的难度。

视图控制

视图控制用于控制或操作设计图形在屏面上的显示方式,范围及

多视图的布置,以便用户观察、修改或作其它处理。这是用户了解和

控制设计图形的窗口,其界面是否友好直接影响设计质量及工作效率

。三维绘图功能要同时显示多个视图(包括立体感强的透视图),对任

意视图中设计对象的修改应能在其它视图中立即显现。

视图控制的主要功能有:

1.设计对象在视图中的位置及大小控制(如Windows,Zoom,Pan,Fi

t等);

2.多个视图的打开、关闭、布置及命名;

3.三维透视图的生成及变换;

4.视图的转动、拷贝及交换等。

Microstation与Autocad对视图控制的实现方法差别很大,虽然它

们最后达到的目的是相同或相似的,但实施的方法却有很大的不同。

应该说Microstation在视图控制方面有很大的优势,它易于学习和掌

握,比较直观,与人们习惯的手工绘图方式比较接近,对三维视图的控

制比较灵活。现分别说明如下。

Microstation

·一旦打开设计文件(dgn),多视图立刻以上次退出前保存的格式

出现,视图以观察者的位置命名(如top、front、Right等)符合设计绘

图习惯。

·对多视图的打开、关闭、排列、缩放由专用菜单统一控制,灵

活自如,用鼠标点一下菜单即可改变视图的排列,可充分利用显示屏面

,为设计者提供更好工作环境(如Casecade)。

·设计对象在视图中的位置及大小的控制用Fit、Windows、Zoom

等命令直接操作,点到即行,操作简明扼要。fit的功能极好,能变显示?围及有效深度,便

于于在视图内寻找极小的设计对象。

Autocad

·命令Tiled model用于多视图的布置及分配,可以把一个显示屏

面分为3～4个视图区。

·每个视图可以用3D Viewpoint Presets指定为Top、front等。

·每个视图可以用不同的方法转动或变换,形成可以从任何方向

观察的轴侧投影。

·提供专用命令3D Dynamic View生成由目标点及相机指定的三

维透视图。

·Autocad有的命令功能非常强大,但学习起来有一定的难度,视

图控制的内容是相当丰富的,包括用于绘图的图纸空间及透视图的生

成。

三维造型

随着版本升级,Microstation与Autocad在三维造型功能方面都有

了改进。三维造型不仅用于着色渲染,也为各类应用软件的分析计算

提供了有力的支持。如新版本的Autocad和Microstation都支持实体

造型及三维图形向二维图形的直接变换。在机械设计、结构分析、场

地布置、GIS、视象软件等许多应用领域中,都要求其支撑软件能提供

功能强大的三维造型能力。可以说三维造型能力是衡量通用图形软件

包优劣的重要技术标准。

从早期版本及命令菜单的结构看,Microstation的三维处理功能

较强,有较丰富的三维造型命令及视图处理能力。而Autocad的R12,R1

3版本也增加了许多新功能,它们共同有的三维造型功能概述如下:

1.三维图素的生成与修改:包括立方体、球及半球、圆柱及圆椎

、楔型块、圆环等。

2.复杂曲面的生成工具:包括B-Spline、用二维直线或曲线运动

形成三维曲面、网格曲面、边界定义曲面、剖切面、拉伸曲面、投影

曲面、任意地形曲面等。

3.三维图素的布尔运算及复杂三维模型的集成:复杂的三维模型

是由简单的图素组成的,如带有一个洞的立方体,可以用一个立方体和

一个圆柱合成。Autocad和Microstation都提供多个实体的布尔运算

命令,用于复杂模型的集成。

4.辅助坐标系统(Autocad叫做用户坐标系统):为了便于三维造型

,Autocad和Microstation都提供一组命令用于定义一个新的坐标系统

,简化三维造型操作。辅助坐标系统可大大提高绘图效率。已定义的

坐标系统,可以随时平移、旋转、并可命名存储,供后来调用。Micros

tation支持直角、圆柱、球形辅助坐标系统。

5.适合三维造型的多视图处理功能:只有三维绘图,才要求从不同

方向观察设计对象的多视图处理功能。这包括平行投影多视图的生成

及变换、可视范围的指定、二维元素放置平面的设定以及由相机位置

、目标点、视野确定的透视图的生成。

6.透视图的生成(包括相机、焦距、视野的定位)及彩色渲染能力

:包括各种复杂材料特质的处理。

7.三维计算能力:如体积、质量、曲面面积、重心等。

8.便于三维造型的捕捉、定位、搜寻等辅助工具。

对于上述内容,Microstation和Autocad都有自己的处理方法及相

应的命令,但测重面不同,多数用于二维处理的命令,也能用来做三维

造型? Microstation

·三维多视图的处理比较直观,符合设计者的习惯。它的三维设

计区域、可视区域、有效深度、显示深度等视图处理部分便于设计者

三维造型,视图控制布置合理。

·三维曲线、曲面的元素类型较多。三维曲线有B-Spline、Stre

am、Helix、Spiral、曲面剖切曲线、计算曲线等,其三维曲面的构成

方法有八种之多。

·着色渲染功能较强。在Microstation的内部,除了可以生成透

视图外,着色方法较多(包括phone、立体phone、Antialias的边界平

滑功能等9种),随软件还带有各种天然的或人工材料库。同时在相机

特性、灯光种类、贴图处理、阴影处理、大气效应、简易动画功能等

方面已具有许多专业着色软件的特性,可以在软件内部(不必购买专业

软件)完成对设计对象的着色渲染处理。从而节省了用于购买色或动画软件的资金。

Autocad

·视图处理功能是由几组命令来实现的,其中包括三维视图创建(

如top,front视图等)、视点的定位与旋转、观察方向的指定等。其三

维视图的动态处理功能独特。既可处理平行投影,也可以生成用于渲

染的透视图。它提供一个直观的模拟对象用于调节各种透视图的参数

,生成用户需要的透视图,但三维视图处理命令学习起来有一定的难度

。

·有几组功能强大的三维曲线或曲面生成命令。如polyline、pe

dit、3dface、3dmesh。这些命令较复杂,熟练的用户可以用它们生成

复杂的模型。

·用二维图形生成三维模型的功能较强,Autocad使用拉伸、投影

、转动、抬高等方法,可以生成三维模型。

辅助绘图工具

辅助绘图工具是用于提高绘图效率,增加绘图控制的灵活性,便于

生成实用设计图形的一组命令的菜单选项或参数预置功能。为说明方

便,此处仅罗列Microstation和Autocad共有的功能。

1.关键点的捕捉功能:捕捉关键点是用Mouse精确定位现存设计对

象的工具。它在光标圈定范围内,可以立即抓住关键点。

这些关键点包括最近点、端点、中点、中心、平分点及交点、切

点、重直点等等。

2.锁定或滤波功能:配合捕捉功能,锁定功能也帮助用户精确定位

到具有某种特性的空间点上,这不仅方便了用户,而且可以作为精确定

位的工具。如网格锁、捕捉锁、正交锁、等轴坐标锁是Autocad与Mic

rostation共有的。Microstation的锁定功能还有层锁、文本结点锁

、辅助坐标平面锁。Autocad的点滤器独具特色,是精定位X、Y、Z方

向点的有用工具。

3.尺寸标注:这是完成设计图形必不可少的工具。随着版本的升

级,尺寸标注功能的自动化程度、标准化、公差、及表示方法都做了

较大的改进。Microstation声称其尺寸标注与标注的图形直接相关,

图形变动时,尺寸标注自动更新。

4.参考文件:把现存的设计文件作为参考文件附加到当前打开的

设计文件上,用于显示、绘图、拼接构图的目的,是构造复杂图形的工

具。

5.几何参数的测量与计算:为支持上层应用软件,Autocad和Micro

station均提供一组命令,以完成各类几何元素的变换及参数的计算,

包括公/英制变换、角度格式变换、向量计算、坐标变换、长度及面

积计算、体积计算等。

6.图形元素的图案填入功能:用于修饰平面图形元素和线性图形

元素,以区别或是显示该元素的特性。是最后完成工程图纸的工具。A

utocad 和Microstation都声称其图案填入功能与被填入是"相关"的,

随着图素的修改,自动更新图案。

7.图库处理:对已设计的图形可以做为Cell(Microstation)或blo

ck(Autocad)存放图库,供设计新的图形时调用。在许多设计领域,只

要建立适当的图库,就可以高效地完成各种设计。许多应用软件,调用

图库功能,就可以自动、快速实现许多专业化的设计工作。对于cell

或block都各对应一组命令实现定义、存贮、放置、拼接功能。

8.参数预置:预先设置各类与绘图相关的参数是构成用户习惯上

的绘图环境所必需,是加快绘图设计速度、提高效率的工具。

外部图形数据的交换与图像处理

图形系统与外部图形数据的交换能力,对于它的可利用性是至关

重要的。许多工程的勘测、规划、设计及施工阶段是由不同厂家的应

用软件完成的,任何好的应用软件也无法包罗所有的设计工作。不同

阶段设计工作的衔接是靠各类格式的图形数据的输入输出来实现的。

象Autocad和Microstation这类通用图形软件,应能接受、变换、输出

、输入各类矢量化的图形数据格式及光栅化的图像数据格式。Autoca

d和Microstation都在不断地改造这种交换能力。它们正在把一些图

像处理功能溶入其软件包。现分项说明如下。

1.两种软件包是通过DXF(几乎成为通用的图形数据交换格式)来

支持各自的图形文件(即DGN或DWG)。Microstation提供了从Autocad

过渡的工作环境。但是DXF文件并不是万能的。在DGN和DWG的变换中

总是存在一些问题。

2.两种软件包都能接收GIF,TIF,PCX等图像文件格式。Microstat

ion能接收多达18种的图像文件格式及符合标准的IGES图形文件,这些

图像文件几乎包罗了Windows常用的图像、图形软件的所有格式,其中

包括Img、Jpeg、Pict、Postscript、bmp、CGM等常用的图像格式。

3.两种软件包能输出的文件格式各不相同,差异较大。

Microstation有相当好的图象处理功能,这包括:

·屏幕捕捉实用程序,用于捕获并保存屏幕图像;

·图像格式变换实用程序;

·矢量与光栅混合编辑功能;

·简易的动画处理;

·色彩表的处理;

·着色渲染功能可生成高质的类似照片的彩色图像。

在图形数据交换及图像处理方面Microstation显然有较大的优势

,而Autocad则把这些处理功能分配到Autodesk家族中的其他软件,作

为用户则需要另外投资购买此类软件。

对Windows的支持

从发展的趋势看,Microstation和Autocad都在向Microsoft的Win

dows家族靠拢,任何软件厂家也无法摆脱Windows的统治,因为在Windo

ws下有大量的图形、图像及视频处理软件。

外部数据库接口

许多CAD应用软件,其图形文件中的图形元素需要与说明其特性的

非图形元素建立连接。非图形元素的特性数据,往往存放在专用的数

据管理系统中,诸如dbase、Oricle等。在工程图纸文件中,某个图形

元素(如点、线、面或cell)代表某个工程实物如:元件、管道、河流

、区域、站点等等。而说明这个工程实物特性的非图形数据(如元件

的材料、管道的管径、区域的面积等)则独立存放在数据库中。许多

面向工程实际的CAD应用软件(如工程图纸管理、GIS、设施管理、工

厂设计、建筑设计等)要求在图形环境下查询、计算、分析各种与其

设计对象相关的非图形数据,这就是为什么像Microstation和Autocad

这样的图形支撑软件都提供了"外部数据库"接口的原因。"外部数据

库接口"不仅可以使用户直接调用,以存放与设计相关的非图形数据,

而且为开发面向工程的CAD应用软件的用户提供了与非图形数据连接

的工具。

Microstation

·Microstation 版本提供xbase、oricle、informix的相关

接口。

·相关的非图形数据既可以存放在dgn设计文件中,也可以存放在

独立的外部数据库中,Microstation可以建立和维护与外部数据库的