Autocad

AutoCAD-Mechanical 2D-Zeichnung

AutoCAD-Mechanical Desktop 3D-Zusammenbau

AutoCAD 2D-Karte der US Navy, 1989

AutoCAD [ɑːtoʊˈkæd] ist Teil der CAD-Produktpalette von Autodesk zum Erstellen von 2D- und 3D-Zeichnungen mit einem PC. Die aktuelle Version AutoCAD 2010 wurde im März 2009 vorgestellt. Die Autodesk-Produktpalette ist weltweit die meistbenutzte CAD-Software mit mehr als 3 Mio. Lizenzen.

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. Auf Grund der geringen Marktnachfrage wurden die UNIX- und die Mac-Version später eingestellt.

Man kann es darum heute auf anderen Plattformen nur noch über Virtualisierungssoftware nutzen, was jedoch Geschwindigkeitseinbußen und evtl. Instabilitäten zur Folge hat.

Versionen

AutoCAD wird in verschiedenen Versionen mit unterschiedlichem Funktionsumfang angeboten.

AutoCAD 

ist eine Grafik-Software für Zeichnungen im 2D und 3D Bereich. Es besitzt mehrere Programmierschnittstellen (zum Beispiel AutoLISP).

In der Praxis wird AutoCAD häufig mit einer zusätzlichen Software eingesetzt, die durch die vorgegebenen Symbole, Makros und Software mit Berechnungsfunktionen zur schnellen Erstellung von technischen Zeichnungen dient.

Im Zuge der Weiterentwicklung wurden diese Funktionen direkt in weitere auf AutoCAD basierende Produkte zum Beispiel in AutoCAD Mechanical, AutoCAD Electrical , AutoCAD Architecture, AutoCAD Map, AutoCAD Civil 3D durch Autodesk integriert.

AutoCAD LT 

ist eine vereinfachte AutoCAD-Version, mit der man häufig nur 2D-Zeichnungen erstellt und die weniger Programmierschnittstellen (zum Beispiel AutoLISP) besitzt.

Auch für AutoCAD LT 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.

Das ebenfalls von Autodesk stammende Programm AutoSketch ist kein richtiges CAD-Programm, sondern ein einfaches Vektor-Zeichenprogramm.

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 2009 (Inventor 2009) 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 

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, Stiegen, Dächer, etc.) verfügt. Die Zeichnung wird wahlweise in 2D oder 3D angefertigt und Grundrisse, Ansichten und Schnitte, die für den Bau notwendig sind, werden automatisch erstellt.

Auf AutoCAD Basis bietet die Firma Autodesk neben AutoCAD Architecture auch AutoCAD MEP (Mechanical, Electrical & Construction) an, das in der Gebäudetechnik eingesetzt wird.

AutoCAD MEP 

ist eine erweiterte AutoCAD-Architecture-Version für den Gebäudetechnikmarkt (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 zu 100 % gewährleistet.

AutoCAD Map 3D 

basiert auf AutoCAD und ergänzt dieses um umfangreiche Funktionen für den Bereich Kartografie (GIS). 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 GIS-Analysen durchführen. In der aktuellen Version sind die 3D-Funktionen erweitert worden. So lassen sich unter anderem auch Höhenlinienpläne generieren. Dieses Produkt steht geradezu exemplarisch für die fließenden Grenzen zwischen CAD und GIS. Ohne Basisdatenerfassung funktioniert kein GIS, dennoch bieten die wenigsten GIS Systeme hier ausreichende Werkzeuge. Daten werden lediglich importiert. Das Erzeugen der Daten verbleibt in klassischen CAD Programmen. AutoCAD Map ist mehr als nur CAD, aber auch noch kein richtiges GIS im engeren Wortsinne.

AutoCAD Civil 3D 

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

AutoCAD ecscad 

basiert auf AutoCAD und ist für die Planung elektrotechnischer Steuerungssysteme (Stromlaufpläne) geeignet.

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 und AutoCAD 2007 geändert. Die als .dwg 2000, .dwg 2004 und .dwg 2007 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.

.dxf

Die DXF-Schnittstelle ist eine proprietäre 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 Interchange Format, „Zeichnungsaustauschformat“) für den Datenaustausch mit anderen CAD-Programmen in der aktuellen Version und jeweils noch meist 3-4 älteren Stände. Die Daten werden als reiner ASCII-Text in einer Datei mit der Dateiendung .dxf abgelegt.

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.

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.^[1]

Fachliteratur und Schulungsunterlagen

• Markus Hiermer: Autodesk Revit Architecture 2009 Grundlagen. Redline GmbH / mitp, 2008, ISBN 978-3-8266-5911-9. 
• 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. 
• Hans J. Engelke: Konstruieren mit Autodesk Inventor 11: Auch für die Versionen 10, 9 und 8. 2. Auflage. Hanser Fachbuchverlag, 2006, ISBN 978-3-4464-0688-9. 

Weblinks

• Autocad auf der deutschen Autodesk-Website

Einzelnachweise

1. ↑ http://www.autodesk-katalog.de Autodesk-Katalog