行业见解

Tech Soft 3D 的 CAD 缩略语与术语:

59 个 3D 工程关键术语澄清

在 3D 工程领域工作时,无论您是软件开发人员、工程师还是客户,这些缩略语可能会开始混淆。为了帮助您,我们整理了一份方便的指南,涵盖了一些我们每天遇到的常见 CAD 和工程术语。当然,这份名单并不详尽,但我们希望它能帮助您突破缩略语的海洋。

我们按主题对它们进行了分组,以帮助您更多地了解与您最相关的领域。单击下面的类别以跳转到您想开始的地方。


核心 CAD 生态系统术语

在这里,您会发现一些工程领域中最基础的缩略语。

CAD(计算机辅助设计)

CAD,或计算机辅助设计,是一个通用术语,用于描述使用代表物理对象的 3D 模型。

CAE(计算机辅助工程)

CAE 是指在 CAD 模型上执行数值分析,模拟诸如结构强度、气流或热性能等物理行为。常用技术包括 FEA 和 CFD。

CAM(计算机辅助制造)

CAM 是指使用 CAD 数据生成制造零件所需的指令和流程,包括刀具路径和 CNC 代码。

AEC(建筑 / 工程 / 施工)

涵盖建筑和基础设施设计和施工的广泛行业类别。与术语 数字化施工密切相关,后者是指数据技术应用于改变项目设计、建造和管理的方式。了解更多关于 2026 年 AEC 趋势。

BIM(建筑信息模型)

使用结构化数字模型管理建筑和基础设施项目的过程。在 数字化施工中是一个关键工具,因此也与 AEC

相关。

产品生命周期管理,指从设计到制造和维护管理产品生命周期的过程。连接产品生命周期内的数据、流程和团队。

数字孪生

在很多工程领域是一个热门话题,这个术语描述了一个物理对象的虚拟模型,反映其现实世界特征。常用于监控、仿真和生命周期管理。


几何与建模基础

B-Rep(边界表示法)

也简称为 BREP,是一种使用 拓扑 和 几何 来定义 3D 模型的形状和边界的方法。

这是大多数现代 CAD 系统中使用的主要表示方式。通常转换为 镶嵌 数据以进行可视化和下游工作流。我们有一个完整的详细信息在这里:“什么是 B-Rep?”

镶嵌

将精确几何转换为 网格 表征的过程。控制基于三角形的近似的精度和密度。

这是因为计算机系统优化了处理简单形状如三角形,而非真实设计的复杂形状。得到的数据通常称为 网格 或 面片数据。

B-Rep vs 镶嵌模型

B-Rep 模型 使用数学曲面定义精确几何。

镶嵌模型 使用三角形近似几何。

CAD 系统使用 B-Rep 进行精确性和编辑,而镶嵌模型用于可视化、仿真和 3D 打印。

参数化建模

一种建模方法,其中尺寸和特征由参数和约束驱动。通过更改值可以轻松修改设计,更新后在整个模型中传播。通常通过 特征树

表示和编辑。

直接建模 一种允许直接修改几何的建模方法,不依赖于特征历史。对于导入或无历史模型的几何,尤其灵活的编辑速度更快。通常用于处理缺乏

特征树

的几何时。

拓扑与几何

拓扑描述几何元素如何连接(面、边、顶点)。几何使用数学曲面和曲线定义元素的精确形状。拓扑定义关系,而几何定义形状。拓扑回答“什么接触什么?”,而几何回答“它看起来像什么?”

装配结构

定义产品中零件和子装配件的组织方式。常用零件可以多次重复使用(实例化),每一个都有其自身的位置和方向(如个别螺丝等)。把这看作是设计的层次结构。 约束 适用于几何的规则,定义距离、角度或对齐等关系。它们用于

参数化建模

以控制几何修改时的行为。 网格 / 面片数据使用多边形(通常是三角形)表示 3D 形状。将合并的网格、面片数据和多边形建模合并为一个概念。通常通过 镶嵌 创建,但也可以直接创建、导入或从仿真生成。常储存于

STL

格式中用于可视化和仿真工作流。

布尔与布尔操作

用于组合或修改形状的操作:联合、减去和交集。在实体和多边形建模中都很基础。 汇聚 / 面片建模 允许 B-Rep和 网格基于的表示共存于同一模型中。在结合扫描数据或网格输入与传统 CAD 设计时特别有用。桥接 B-Rep 与

镶嵌

表示之间的差距。

边界框 / 体积

围绕复杂对象的简单体积,用于提高计算效率。 法向量(法线) 垂直于表面的向量,用于光照和确定表面方向。不正确的法线可能导致渲染伪影。在渲染工作流中广泛使用 着色器和

纹理

。 修复 / 缝合 这些术语是指用于修复或连接不完美模型中的几何的技术。修复修正问题,缝合将面缝合成实体。导入 CAD 数据时常常需要这一步,因为间隙、重叠或公差问题可能阻止模型形成有效实体。这对于确保数据翻译后的有效

B-Rep

模型非常重要。 容差建模 允许几何和拓扑之间存在小的不一致的效果。这是一个很大的时间节省,允许工程师跳过手动清理并直接进入仿真,尤其是在极端精度不那么重要的情况下。通常用于准备仿真工作流模型,如 FEA或

文件格式与互操作性

不同系统或软件有效交换和使用数据的能力。由于格式、核心和功能支持的差异,在 CAD 中是一个重大挑战。

由于数量众多,文件格式自身可以成为一个单独的列表。为了保持简洁,我们只包括理解工程所必需的最基本的格式,许多流行的一般格式和行业特定格式未包括在内。

IGES

一种厂商中立的 CAD 文件格式。

STL

一种将模型表示为三角网格的文件格式,常用于 3D 打印。包含 镶嵌 (网格) 数据,而非精确的 B-Rep 几何。

PRC

用于存储 CAD 数据的原生 Exchange 文件格式。

STEP(产品数据交换标准)

用于在系统间交换精确几何的广泛使用的中立 CAD 格式。


制造与 3D 打印

3D 打印

使用添加剂制造工艺逐层创建物理对象。能够实现传统制造难以或无法实现的独特复杂几何。是一种 添加剂制造。通常使用 镶嵌 数据格式如 STL。

添加剂制造

任何通过添加材料而非去掉材料来构建物体的工艺的统称。

CNC(计算机数值控制)

使用编程指令对制造机器的自动控制。这些指令通常由 CAM 系统编写,然后由连接到诸如车床、铣床等的 CNC 机器的控制器解释。依赖于精确的 CAD 几何。

FDM(熔融沉积建模) / FFF(熔丝制造)

一种 3D 打印方法,通过逐层沉积熔化的热塑性材料来建模。FDM 和 FFF 实际上是相同的工艺。


仿真与分析

FEA(有限元分析)

用于模拟物理行为的数值方法,如应力或变形。在 CAE 中是一个核心技术,用于预测在真实条件下设计的表现。通常操作于从 CAD 几何派生的 网格- 基于的表征。

我们的合作伙伴 Ansys 提供了一个非常强大且 更详细的 FEA 介绍在这里。

CFD(计算流体力学)

一种用于分析流体流动的仿真方法,通常仅使用表面网格。在 CAE 工作流中是另一个关键部分,CFD 提供有关气体和液体在设计周围或内部的行为洞察,帮助工程师评估性能、效率等。降低对物理测试的依赖。


产品与制造数据

BOM(物料清单)

构建产品所需的组件清单。制造和采购必不可少。

PMI(产品与制造信息)

附加到 CAD 模型的非几何数据,如注释和制造指令。这些信息通过在 3D 模型中嵌入关键信息来告知数字工作流。在 CAD 数据交换中常被认为是脆弱的部分,因为并非所有格式都支持这些信息,并且在系统之间可能丢失或降级。

GD&T(几何尺寸与公差)

定义和沟通工程公差的系统。确保零件在组装时在可接受的范围内制造,并保持预期功能。通常作为 PMI 的一部分在 CAD 模型中表示。

FT/ FTA(特征树/ 特征树分析,又名历史树)

表示用于构建 CAD 模型的操作序列。实际上,就是一个模型创建的逐步方式,允许设计师修改早期的特征并改变这些更改如何在设计中传播。

复合材料

通过结合两种或多种不同物质(通常是基材和增强材料)来创造材料,以改善性能,如强度、重量或耐用性。复合材料在航空航天和汽车等行业很常见,通常使用 CAD 和 CAE 工具进行设计和分析,通过 FEA等方法评估性能。


可视化与图形

场景图

一种用于组织和管理场景中图形对象的数据结构。通过以分级方式对对象进行排序来实现高效渲染和交互,控制它们的显示和转换方式。

着色器

在 GPU 上执行以控制渲染效果的程序。着色器决定对象的绘制方式,包括颜色、光照和视觉效果。它们是现代实时图形的核心部分。与 纹理 和 法线 协同工作以产生最终的视觉输出。

纹理

应用于几何的图像以增加视觉细节。允许拥有复杂表面细节而不大量增加模型的复杂性,即,取代对砖墙中每个凸起进行建模。与 着色器 和 法向量 一起使用以增强视觉现实主义。

基于物理的渲染(PBR)

一种模拟真实光照和材料的渲染方法。可能需要比简单着色模型更多的计算,但现代 GPU 被优化以良好地处理 PBR。依赖于 纹理、 着色器和光照数据来实现逼真效果。

点云

一种通常通过扫描真实物体生成的 3D 点集合。常用于在建模工具中重建真实物体、检查系统或与现有 CAD 文件进行对比。通常转换为 网格 数据或与 B-Rep 模型对比。

可视化数据

用于可视化表示模型或数据集的数据。

XR(扩展现实)

XR 是一个涵盖 AR、VR 和其他相关技术的总称。

AR(增强现实)

在现实世界上叠加数字内容,允许用户在现实环境中放置和交互数字模型。

VR(虚拟现实)

将用户全方位沉浸在一个全虚拟环境中。


开发者概念

API(应用程序编程接口)

用于与软件交互的一组函数。

SDK(软件开发工具包)

用于构建应用程序的工具和库集合。可以是开源的也可以是由供应商(如 Tech Soft 3D)支持的。了解更多关于 SDK 的潜在好处在这里。

工具包

是 SDK的另一种说法,指的是用于构建应用程序的工具和库集合。可以是开源的也可以是由供应商(如 Tech Soft 3D)支持的。

库

指与 SDK和 工具包相同代码和资源集合,根据市场不同而有所区别。

组件软件

我们通常看到的对 SDKs的同一一般概念的最后一个术语,指一个用于构建软件的库和工具集合。

图形引擎

负责渲染和管理 3D 数据视觉表现的软件系统。它处理诸如处理 场景图、在 GPU 上执行 着色器 、实时显示 镶嵌几何 等任务。

动态链接库(DLL)

应用程序在运行时使用的共享库。

WebAssembly

一种允许编译代码(如 C++)在浏览器中运行的格式。

TypeScript

JavaScript 的扩展,增加了静态类型。


云与基础设施

容器

包含应用程序及其依赖项的包,用于一致性部署。

Docker

用于创建和管理容器的软件。

公共云

由多个用户共享的云基础设施。

私有云

专用于单个组织的云基础设施。

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