3D-Modell am Bildschirm konstruiert
Das Kürzel CAD kommt natürlich aus dem Englischen und steht für „computer-aided design“, was dem Deutschen computergestützten Konstruieren entspricht. Die Nutzung solcher CAD-Programme geht durch viele Berufszweige und betrifft Architekten, Ingenieure und Handwerker gleichermaßen wie Game-Designer und Modellbauer. Je nach Branche werden unterschiedliche Anforderungen an das Programm gestellt, die sich dann in den mehr oder minder hohen Anschaffungskosten wiederfinden.
2D-CAD und mehr
Solange man sich auf der zweidimensionalen Ebene des Konstruierens am Bildschirm beschränkt, bleiben die Anforderungen an die Computer-Hardware gering. Denn hier benutzt man vorgefertigte Objekte in Form einer Linie, Kreis, Ellipse, Polylinie, Polygon oder Spline. Das Programm muss sich dabei nur die Anfangs-, Mittel- und Endpunkte merken.
die kleinste Ebene - 2D
Mit anderen Werkzeugen fügt man Farben und Beschriftungen zu. Auf diese Weise lassen sich wiederkehrende Objekte anfertigen und in einer Datenbank ablegen. Benötigt man bestimmte bereits definierte Teile, lassen die sich einfach in die Zeichnung einfügen. Das ist besonders vorteilhaft, wenn man sich innerhalb des Raumes bewegt und die Stufe 2 ½ CAD erreicht. Somit lässt sich ein Körper aus verschiedenen räumlichen Perspektiven betrachten. Professionelle Anwender benutzen dabei meist sehr große Bildschirme mit einer maximalen Auflösung 2.560 x 1.600 Bildpunkten, die auch entsprechend kalibriert sind. Vorzugsweise arbeite man mit zwei Bildschirmen – einer dient der Darstellung der Werkzeugleiste und er andere zeigt das Arbeitsfeld.
3D-CAD
Die dreidimensionale Konstruktion am Bildschirm beinhaltet nicht nur die Hohe Schule der Konstruktion aufseiten des Anwenders, sondern verlangt von der Computer-Hardware eine enorme Rechenkapazität.
3D-Modell einer Konstruktion
Die Darstellung auf kalibrierten Monitoren mit extremer Auflösung ist dann nicht mehr alleine ausreichend. Denn neben den geometrischen Daten kommen jetzt je nach Branche die physikalischen Eigenschaften des Körpers hinzu und müssen bei den Konstruktionsberechnungen berücksichtigt werden – die Datenflut beginnt. So können Dichte, Elastizität, Verformungs- und Bruchspannung, thermische und elektrische Eigenschaften, Ausdehnung, Eigenbewegung und viele andere Faktoren eine entscheidende Rolle übernehmen. Die Oberflächen werden mit Texturen und Strukturen überzogen, die je nach Bewegung, Lichteinwirkung oder sonstiger physikalischer Beeinflussung reagieren müssen.
Voraussetzungen
CAD-Hardware als Workstation
Folgt man oben genannten Faktoren bei der 3D-Modellierung, sollte jedem Anwender klar sein, dass ein einfacher Dual-Core-PC mit 4 oder 8 GByte Arbeitsspeicher hoffnungslos überlastet wäre. Programme für den Heimanwender, der seine Garten- oder Wohnraumgestaltung in 3D am Bildschirm erledigen möchte, mögen nicht so anspruchsvoll sein, tragen aber den Zusatz CAD meist zu unrecht. Professionelle Anwendungen sind so programmiert, dass alle Prozessorkerne plus HyperThreading voll genutzt werden können und sämtliche zur Verfügung stehenden Ressourcen auf der Hardwareseite ausgeschöpft werden. Hier sollte man bei der Anschaffung über eine Workstation mit Xeon-Prozessor mit vielen Kernen nachdenken und beim Arbeitsspeicher auch an eine Vollbestückung denken. Die Anschaffung einer speziellen Grafikkarte für den CAD-Bereich ist meist unumgänglich und liegt oft im vierstelligen Bereich. Erst dann ist ein relativ flüssiges Arbeiten ohne Zeitverzögerung im 3D-Modelling möglich.
