AutoCAD

AutoCAD-Mechanical 2D-Zeichnung

AutoCAD [ɑːtoʊˈkæd] ist Teil der CAD-Produktpalette von Autodesk. Die aktuelle Version AutoCAD 2012 wurde im März 2011 vorgestellt. Die Autodesk-Produktpalette ist mit mehr als 3 Mio. verkauften Lizenzen weltweit die meistbenutzte CAD-Software.

Beschreibung

Ursprünglich wurde AutoCAD als einfaches CAD-Programm zum Erstellen von technischen Zeichnungen entwickelt. Heute umfasst die Produktpalette eine ausgereifte 3D-Funktion zum Modellieren von Objekten sowie spezieller Erweiterungen insbesondere für Ingenieure, Maschinenbauingenieure, Architekten, Innenarchitekten und Designfachleute sowie Geoinformatiker und Gebäudetechniker.

AutoCAD ist grundsätzlich ein vektororientiertes Zeichenprogramm, das auf einfachen Objekten wie Linien, Polylinien, Kreise, Bögen und Texte aufgebaut ist, die wiederum die Grundlage für kompliziertere 3D-Objekte darstellen.

Die zu AutoCAD entwickelten Dateiformate .dwg sowie .dxf bilden de facto heute den Standard zum Austausch von CAD-Daten. Laut Autodesk wurden seit der Erfindung des DWG-Formates rund drei Milliarden Dateien erstellt, davon wurden im Jahr 2006 eine Milliarde aktiv bearbeitet.

Betriebssysteme

AutoCAD unterstützt seit Release 14 nur Microsoft Windows als Betriebssystem. Zu Beginn lief es unter MS-DOS und wurde auch auf Unix und Apple Macintosh portiert, die jedoch in den 90er Jahren eingestellt wurden. Seit 15. Oktober 2010 ist AutoCAD für Mac OS X (ab Version 10.5.8) erhältlich ^[1].

Versionen

AutoCAD wird in verschiedenen Versionen mit unterschiedlichem Funktionsumfang angeboten.

AutoCAD

AutoCAD ist eine Software zur Bearbeitung von technischen Zeichnungen als Vektorgrafiken in 2D- und 3D. Die Software ist programmiert in C++ und besitzt mehrere Programmierschnittstellen wie zum Beispiel AutoLISP. AutoCAD wird häufig mit zusätzlicher Software eingesetzt, die mit vorgegebenen Symbolen, Makros und Berechnungsfunktionen zur schnellen Erstellung von technischen Zeichnungen dient. Im Zuge der Weiterentwicklung wurden diese Funktionen direkt in die auf AutoCAD basierenden Produkte integriert.

AutoCAD LT

AutoCAD LT ist eine vereinfachte AutoCAD-Version, mit der meist 2D-Zeichnungen erstellt werden und die weniger Programmierschnittstellen besitzt. Auch hier gibt es zusätzliche Software, die durch die vorgegebenen Symbole, Makros und Software mit Berechnungsfunktionen zur schnellen Erstellung von technischen Zeichnungen dient. Aufgrund der geringeren Funktionalität ist AutoCAD LT kostengünstiger als die 3D-Vollversion AutoCAD.

AutoCAD Mechanical

AutoCAD-Mechanical Desktop 3D-Zusammenbau

AutoCAD Mechanical ist eine Erweiterung von AutoCAD für den Maschinenbau-Bereich (CAD/CAM), die aus dem ehemaligen deutschen Softwarehaus GENIUS CAD software GmbH im bayerischen Amberg durch Übernahme seitens Autodesk entstanden ist. Es ist eine sehr leistungsfähige 2D-Applikation mit deutlich erweitertem Befehlsumfang, Normteilen, Berechnungs- und Stücklistenfunktionen.

Die früher vertriebene Erweiterung Mechanical Desktop für die mechanische 3D-Konstruktion wird nicht mehr weiterentwickelt. Statt dessen gibt es das wesentlich leistungsfähigere und modernere parametrische 3D-Programm für die Konstruktion in Mechanik und Maschinenbau Autodesk Inventor, von welchem mittlerweile Version 2012 (Inventor 2012) aktuell ist. AutoCAD, AutoCAD Mechanical und Autodesk Inventor werden als Paket mit den Namen Autodesk Inventor Suite vermarktet. Eine Erweiterung stellt Autodesk Inventor Professional dar, das die Funktionalität um FEM-Berechnung, dynamische Simulation, Rohrleitungs- und Kabelbaumkonstruktion erweitert. Die Verwaltung der Konstruktionsdaten kann mit Autodesk Productstream erfolgen.

AutoCAD Architecture

AutoCAD Architecture ist eine erweiterte AutoCAD-Version für den Bau- und Architekturmarkt (CAAD), die über eine vordefinierte 3D-Bibliothek für Bauteile, die zum Konstruieren von Gebäuden benötigt werden (Wände, Fenster, Treppen, Dächer, etc.) verfügt. AutoCAD Architecture ersetzt den bis zur Einführung von Autodesk entwickelten Architectural Desktop (ADT). Wie bei anderen Software-Lösungen auf Basis von AutoCAD (Civil3d, Inventor, ...) handelt es sich um ein so genanntes vertikales Produkt. Die Zeichnung wird wahlweise in 2D oder 3D angefertigt und Grundrisse, Ansichten und Schnitte, die für den Bau notwendig sind, werden automatisch erstellt. Da AutoCAD Architecture objektorientiert arbeitet und das IFC-Format beherrscht, kann es zu den BIM-Cad Systemen gezählt werden.

AutoCAD MEP

AutoCAD MEP (Mechanical, Electrical & Plumbing) ist eine erweiterte AutoCAD-Architecture-Version für die Gebäudetechnik (HVAC/MEP), die über eine vordefinierte 3D-Bibliothek für Bauteile, die zum Konstruieren von gebäudetechnischen Anlagen benötigt werden (Heizkessel, Heizkörper, Rohrleitungen, Rohrleitungsarmaturen, Klimakomponenten, Elektrotrassen, Schalter und Dosen, etc.) verfügt. Die Zeichnung wird vollständig 3D angefertigt und Grundrisse, Ansichten und Schnitte, die für die Gebäudetechnik notwendig sind, werden wie bei AutoCAD Architecture automatisch erstellt. Die Kompatibilität zu AutoCAD Architecture ist damit gewährleistet.

AutoCAD Map 3D

AutoCAD 2D-Karte der US Navy, 1989

AutoCAD Map 3D basiert auf AutoCAD und ergänzt dieses um umfangreiche Funktionen für den Bereich Kartografie. Mit dem Programm erstellt und bearbeitet man technische Karten. Es lassen sich durch diverse Schnittstellen Daten aus zahlreichen Quellen integrieren und in gewissem Umfang auch Geodaten-Analysen durchführen. In der aktuellen Version sind die 3D-Funktionen erweitert worden, so lassen sich unter anderem auch Höhenlinienpläne generieren.

Autodesk Topobase

Die Software Topobase (kurz TB) wurde von der Schweizer Firma C-Plan AG mit Sitz in Gümligen als Erweiterung zu AutoCAD entwickelt, 1998 erfolgte die Erstinstallation der Software.^[2] Im Jahr 2005 wurde angekündigt, dass die Firma von Autodesk übernommen werde, was 2006 vollzogen wurde.^[3][4] Die Erweiterung macht AutoCAD Map 3D zu einem Geoinformationssystem und basiert auf einer nach Standards des Open Geospatial Consortium OGC schematisierten Datenbank von Oracle mit Spatial-Erweiterung, seit der Version 2012 ist sie vollständig in Map 3D integriert und ist für alle Fachschalen einsetzbar.

Autodesk Infrastructure Map Server

Neben der Erweiterung von AutoCAD zum Desktop-GIS per Topobase (TB) wurde von der Firma C-Plan auch ein TB-Web GIS entwickelt, welches nach der Übernahme der Firma C-Plan durch Autodesk als Autodesk Topobase Web angeboten wurde.

Autodesk selbst entwickelte das PHP-basierte Web-GIS-Framework Autodesk MapGuide Enterprise, das von der Open Source Geospatial Foundation OSGeo quelloffen als MapGuide Open Source erhältlich ist.^[5]

Die Produkte Autodesk MapGuide Enterprise und Autodesk Topobase Web wurden zusammengelegt zur Mapserver-Software mit Web-GIS-Framework namens Autodesk Infrastructure Map Server. ^[6]

AutoCAD Civil 3D

AutoCAD Civil 3D basiert auf AutoCAD und ist für die Bearbeitung von Tiefbauprojekten geeignet.

AutoCAD ecscad

AutoCAD ecscad basiert auf AutoCAD und ist für die Planung elektrotechnischer Steuerungssysteme, sogenannter Stromlaufpläne geeignet.

Autodesk AutoSketch

Das ebenfalls von Autodesk stammende Programm SketchBook ist kein richtiges CAD-Programm, sondern ein einfaches Vektor-Zeichenprogramm. Aktuelle Version ist SketchBook 2011.

Programmierschnittstellen

AutoCAD bietet eine Vielzahl an Programmierschnittstellen (APIs) für Kundenbezogenheit und Automatisierung. Als interne Programmierschnittstellen stehen heute zur Verfügung

• AutoLISP *.lsp (eine XLISP-Variante)
• Visual Basic for Applications (VBA) *.dvb
• Skripte *.scr
• Menüdateien *.mnu
• DIESEL *.dcl

sowie Schnittstellen zu weiteren Programmiersprachen:

• Visual Basic
• C++ (ObjectARX)
• .NET

Durch den Einsatz von Vorgabezeichnungen, Blöcken, Symbolen, Linientypen und externen Spezialprogrammen, zum Beispiel für die Ausgabe von Berechnungsergebnissen können relativ einfach fast alle geometrischen und technischen Darstellungen erzeugt oder modifiziert werden.

Dateiformate

AutoCAD verwendet nur eigene vollständig proprietäre Dateiformate.

.dwg

Nach außen ist dieses Dateiformat durch den Dateinamenanhang .dwg, für 'normale' Zeichnungsdateien gekennzeichnet. Das Kürzel steht für Drawing (engl. „Zeichnung“). Die Dokumentation der Dateistruktur ist nicht frei erhältlich.

Das DWG-Dateiformat wurde kontinuierlich an die Anforderungen der jeweiligen AutoCAD-Versionen angepasst und erweitert. So wurde das Format mit Einführung der Versionen AutoCAD 2000, AutoCAD 2004, AutoCAD 2007 und AutoCAD 2010 geändert. Die als .dwg 2000, .dwg 2004, .dwg 2007 und .dwg 2010 bezeichneten Formate können nicht in ältere AutoCAD-Versionen eingelesen werden. Die eingeschränkte Kompatibilität des DWG-Dateiformates zu älteren AutoCAD-Versionen kann durch die Verwendung des DXF-Dateiformates und den Einsatz von externen Konverterprogrammen teilweise umgangen werden. Die ersten 6 Bytes einer dwg-Datei sind mit einem gewöhnlichen Texteditor lesbar. Sie geben die Version der DWG-Datei an. Die dazu nötige Übersicht findet sich unter ^[7].

.dxf

Die DXF-Schnittstelle ist eine quelloffene Schnittstelle des Herstellers Autodesk und unterliegt keinem neutralen Normungsausschuss, die Dokumentation für DXF ist aber frei verfügbar. Sie ist ein in ASCII-Zeichen lesbares Abbild der binär abgespeicherten DWG. AutoCAD unterstützt .dxf (engl. Drawing exchange format, „Zeichnungsaustauschformat“) für den Datenaustausch mit anderen CAD-Programmen in der aktuellen Version und jeweils noch meist 3-4 älteren Stände.

Das DXF-Dateiformat unterstützt direkt 2D- und 3D-Koordinaten sowie zum Beispiel Linien, Bögen und einfache Flächen und weitere komplexe Geometrieelemente wie zum Beispiel Blöcke, ARX-Objekte und Bemaßungen. Es ist mit einfachen Mitteln zum Beispiel mit Texteditoren und fast allen Programmiersprachen, einschließlich mit dem VBA von Excel möglich, DXF-Dateien zu erzeugen, auszuwerten oder zu manipulieren. Diese Möglichkeiten bieten sich besonders für geometrische und auf geometriebasierende Berechnungen von CAD-Modellen zum Beispiel zur Optimierung von Flächen an. Der Aufbau ist sehr klar, einfach und strukturiert.

Diese Schnittstelle hat sich im CAD-Markt als Quasi-Datenaustauschstandard etabliert, obwohl sie nicht von Autodesk mit diesem Ziel entwickelt wurde. Das DXF-Format wurde von Autodesk dazu geschaffen, um geometrische Informationen von AutoCAD an eine interne oder externe Applikation zur weiteren Verwendung zu übergeben. Genauso sollte das Ergebnis zum Beispiel einer Berechnung wieder aus der Applikation zurück an AutoCAD übergeben werden. Dazu wurde eine Liste von geometrischen Objekten von den Entwicklern erstellt und sauber dokumentiert. Diese offene Dokumentation wurde dann von anderen CAD-, CNC- und CAM-Herstellern wegen ihrer einfachen Struktur und Übersicht als CAD-Schnittstelle übernommen. Sie ist der oft kleinste gemeinsame Nenner vieler Vektorgrafikprogramme und wird von fast allen unterstützt. Allerdings werden meist nicht alle Funktionen von den anderen Herstellern voll unterstützt und es gehen daher manchmal entscheidende Details beim Austausch via DXF verloren.

Auch das DXF-Dateiformat wurde, wie das DWG-Dateiformat, kontinuierlich an die Anforderungen der jeweiligen AutoCAD-Versionen angepasst und erweitert.

.dxb

Das .dxb-Dateiformat (engl. Drawing exchange format, binary) ist eine binäre Form des DXF-Dateiformates. Es ist extrem kompakt, kann im Verhältnis zu DXF schnell gelesen und geschrieben werden, ist aber für den Programmierer wesentlich aufwendiger als die ASCII-Variante. DXB wird nur in wenigen, hauptsächlich zeitkritischen Anwendungsfällen verwendet.

.dwf

Ein weiteres Format ist das vollständig proprietäre Dateiformat .dwf (engl. Design Web Format™) als hochkomprimiertes Vektorformat zur Präsentation im Internet und zur Ansicht. Das Format ist dokumentiert. Ein .dwf-Toolkit mit C++ API zum Lesen und Schreiben ist mit Quelltext kostenlos bei Autodesk erhältlich.

.dgn

Ein weiteres Format ist das Dateiformat .dgn vorwiegend von MicroStation benutzt und in den aktuellen AutoCAD Versionen unterstützt. Das Kürzel dgn steht für Design (engl. „Entwurf“).

.shp

Ein weiteres Format ist das Dateiformat .shp (engl. Shapefile; nicht zu verwechseln mit dem ESRI-Shapefile), eine Symboldefinition. Dieses Dateiformat wird zur Codierung von Zeichnungselementen auf unterster Ebene eingesetzt und wird vor der Verwendung zu .shx kompiliert. Anwendungsgebiete sind benutzerdefinierte Schraffuren, Linien, Bemaßungen oder Schriftarten. Es können nur die elementarsten Objekte definiert werden wie Linien und Bögen.^[8]

Anwendungen

Für AutoCAD gibt es zu vielen Bereichen Spezial-Anwendungen. Beispielsweise für das Bauwesen, den Maschinenbau (siehe oben), den Landschaftsbau, die Versorgungs- und Elektrotechnik. Diese sind in der Regel in C++ geschrieben. Autodesk bietet hier mit ObjectARX (C++ API) die entsprechenden Grundlagen. Die Entwicklung geht auch hier zu .NET. Einfache Programmwerkzeuge (Tools) sind bisweilen in VisualBasic geschrieben. Hinzu kommen eine Vielzahl von AutoLISP-Routinen, die oft in freien Foren ausgetauscht werden. Eine Auflistung kommerzieller Anwendungen findet sich im Autodesk-Katalog.^[9]

Fachliteratur und Schulungsunterlagen

• Günter Scheuermann: 3D-Konstruktion mit Mechanical Desktop 6.(mit CD - ROM). 2. Auflage. Hanser Fachbuchverlag, 2003, ISBN 978-3-4462-2549-7.
• Andreas Wiede: Autocad Mechanical 6 Grundlagen: Autodesk Official Training Courseware Specto Courseware. CAD TRAINING WIEDE, 2001, ISBN 978-3-9328-5033-2.
• Detlef Ridder: Architectural Desktop.. Mitp-Verlag, 2004, ISBN 978-3-8266-1487-3.

Weblinks

• Autocad auf der deutschen Autodesk-Website

Einzelnachweise

1. ↑ http://www.macgadget.de/News/2010/10/15/AutoCAD-2011-jetzt-f%C3%BCr-Mac-OS-X-verf%C3%BCgbar
2. ↑ http://www.geoinformatik.uni-rostock.de/produkte_blatt/cplan.htm Produktübersicht: c-plan TOPOBASE TM]. Universität Rostock, Abteilung Geoinformatik.
3. ↑ Autodesk übernimmt die C-Plan AG. Mapbender-Wiki, 4. Mai 2005.
4. ↑ SHAB: C-Plan AG. moneyhouse Handelsregister- und Firmendaten, abgerufen am 19. Juni 2011. 
5. ↑ MapGuide Project Home. OSGeo Foundation.
6. ↑ Autodesk MapGuide Enterprise. Der Vertrieb von Autodesk MapGuide® Enterprise wurde umgestellt. Autodesk, abgerufen am 3. Juli 2011. 
7. ↑ http://autodesk.blogs.com/between_the_lines/autocad-release-history.html
8. ↑ Beschreibung SHP/SHX
9. ↑ http://www.autodesk-katalog.de Autodesk-Katalog