W przygotowaniu

nr 5-6(25-26) 2017
dostępny
po 29.12.2017

Wydanie aktualne

nr 3-4(23-24) 2017
dostępny w pdf, wydanie flash tutaj

Wydania archiwalne

nr 1-2(21-22) 2017
dostępny w pdf, wydanie flash tutaj

nr 1-2(19-20) 2015
dostępny w pdf, wydanie flash tutaj

numer 1(18) 2014
dostępny w pdf, wydanie flash tutaj

numer 1(17) 2013
dostępny w pdf, wydanie flash tutaj

numer 1(16) 2012
dostępny
w archiwum, wydanie flash tutaj

numer 1(15) 2011
dostępny
w archiwum

numer 4(14) 2010
HD dostępny
w archiwum

numer 3(13) 2010
HD już dostępny
w archiwum

numer 2(12) 2010
dostępny
w archiwum

numer 1(11) 2010 dostępny
w archiwum

numer 9(10) 2009
już dostępny
w archiwum

numer 8(9) 2009
już dostępny
w archiwum

Obserwuj @CADblog_pl

Środa, 5.10.2011 r.

Niniejszy artykuł przybliża darmową dystrybucję Linuksa, stanowiącą zbiór nieodpłatnych programów CAE.
Autor – Krzysztof Galos – był redaktorem darmowego ezinu Dragonia Magazine, którego tematyka
dotykała głównie otwartego oprogramowania i Linuksa.
Dragonia Magazine niestety przestała się ukazywać, ale dzięki uprzejmości Autora
ten ciekawy materiał ma okazję trafić do czytelników. Zachęcam do lektury!
(ms)

Link do dokończenia tekstu z wersji papierowej CADblog.pl 1(15) 2011 tutaj

CAELinux – darmowa platforma dla inżynierów

Ktoś stwierdził niegdyś, iż ,,próba przekonania, że można sensownie CADować na Linuksie, jest raczej z góry skazana na niepowodzenie''. Miast wdawać się w polemikę z autorem owego stwierdzenia, zaproponuję w jaki sposób można to robić – i to w zupełności za darmo – całkowicie legalnie. Niniejszy artykuł odzwierciedla moje doświadczenie z projektowaniem i prezentuje wachlarz dostępnego dla Linuksów oprogramowania typu CAD/CAE dostarczany wraz z systemem CAELinux 2010

Autor: Krzysztof Galos

Linuks to potoczne imię wciąż mniej popularnego niż na to zasługuje systemu operacyjnego, zbudowanego z narzędzi i programów dostępnych nieodpłatnie, zwykle o otwartych źródłach, co w praktyce oznacza, że każdy programista może na własną rękę (i bez konsekwencji) je sprawdzić, zmienić, usprawnić.

Otwartość Linuksa skutkuje jego rozdrobnieniem na dystrybucje, oddzielne systemy operacyjne, różniące się jednak głównie szczegółami i składem dodatkowego oprogramowania. Dla jednych jest to zaletą, innym sprawia trudność wybór właściwej wersji Linuksa spośród dziesiątek, a nawet setek jego odmian. Niektóre dystrybucje dopasowane są do specjalnych rozwiązań i zastosowań – jedną z~nich jest CAELinux, posiadający preinstalowany bogaty wybór programów wspomagających inżynierię.

Większość dystrybucji Linuksa dostarcza pełnowartościowe środowisko do pracy i rozrywki, znacznie bardziej funkcjonalne od nadal najpopularniejszego systemu spod znaku okienek i znacznie od niego bezpieczniejsze, w pełni kompatybilne z najnowszymi rozwiązaniami technologicznymi i sprzętowymi, w dodatku całkowicie za darmo. Nasuwa się tutaj oczywiste pytanie: co takiego powstrzymuje masową migrację użytkowników na ten zdawałoby się wręcz „utopijny system”? Pozostawię je bez odpowiedzi, która znacznie wykraczałaby poza ramy niniejszego artykułu i przejdę bezpośrednio do sedna sprawy.

CAELinux 2010
CAELinux w wydaniu 2010 dostępny jest w postaci liveDVD, co oznacza, że można uruchomić go na stacji roboczej bez instalacji na dysku twardym, w trybie do odczytu, umożliwiającym jednak wykonanie pewnych zadań. Jednakże dopiero instalacja na dysku twardym zapewnia skorzystanie z pełnych zasobów systemu. CAELinux został zbudowany na jądrze o architekturze AMD64, dlatego uruchomi się jedynie na nowszych, 64 bitowych procesorach – takie rozwiązanie zapewnia optymalną wydajność pracy i obliczeń w tym środowisku.

Jedną z cech tej dystrybucji Linuksa jest bezpośredni dostęp do ogromnego repozytorium oprogramowania, zawierającego kilkadziesiąt tysięcy pakietów legalnych, bezpłatnych aplikacji. Nie trzeba więc szukać popularnych programów w sieci – wystarczy uruchomić centrum oprogramowania i kliknąć przycisk „instaluj”. Spójrzmy na dostępne w systemie oprogramowanie.

Preinstalowane oprogramowanie – CAELinux 2010
Bezpłatne programy rzadko dorównują swoim komercyjnym odpowiednikom, co jest szczególnie wyraźne, jeżeli chodzi o systemy CAD, jednakże z pewnością mogą z nimi konkurować chociażby ceną – to zaś silny argument dla szerokiego grona użytkowników, np. niezależnych projektantów lub małych firm, których potrzeby takie oprogramowanie z pewnością zaspokoi.

CAELinux 2010 to pełna obsługa multimediów, internetu – poprzez popularną przeglądarkę Mozilla Firefox, zarówno grafiki wektorowej m.in. poprzez bardzo rozwinięte programy Inkscape i Draw, jak i rastrowej (np. GIMP), biura – tutaj mamy do czynienia głównie z pakietem biurowym OpenOffice.org, który w znacznej mierze kompatybilny jest z najnowszymi, zamkniętymi formatami pakietu MS Office, a w którego skład wchodzi zaawansowany edytor tekstu, baza danych i program do tworzenia prezentacji, a także wymieniony już Draw. Draw jest jednym z programów, które można wykorzystać do prostych szkiców CAD 2D, zwłaszcza jeżeli wzbogacimy go o rozszerzenie CADOO.o, dodające kilka funkcji wspomagających projektowanie.
Jednym z najwięcej znaczących programów dostępnych po zainstalowaniu CAELinux jest zintegrowany 3D pre i postprocesor FE solver, wspomagający symulacje numeryczne, o nazwie Salome-MECA 2010. Do dyspozycji mamy kompletne środowisko do symulacji przepływu (CFG), dzięki oprogramowaniu OpenFOAM 1.7, Gerri i Code-Saturne 2.0.

Z narzędzi przeznaczonych do wykonywania obliczeń, wykreślania wykresów, symulowania różnych fizycznych procesów etc., wymienić warto GNU Octave i Scilab (środowiska obliczeń numerycznych z własnym językiem programowania), R&Rkward (analizy statystyczne w języku R), wxMaxima (system algebry komputerowej CAS), Scipy, Elmer GUI (modelowanie zjawisk fizycznych), CalculiX i Impact (programy typu MES), MBDyn, DynELA, FeniCS (pakiet do rozwiązywania równań różniczkowych). Dodatkowo system zawiera jeszcze kilka pre i postprocesorów 2D i 3D, takich jak: Paraview, OpenDX, EnGrid, Netgen, Tetgen, GMSH.

To tylko najbardziej reprezentatywna część zbioru programów, jakie posiada CAELinux. Nie sądzę, aby konieczne było szczegółowe opisywanie funkcji i możliwości każdej z tych aplikacji w ramach niniejszego artykułu. Dla wielu z nich udostępniono tutoriale i poradniki, które ułatwią rozpoczęcie pracy. Niestety większość z nich jest w języku angielskim. Zainteresowanych odsyłam do anglojęzycznej „wiki” systemu: http://caelinux.org

Niestety jeżeli chodzi o oprogramowanie stricte CAD, preinstalowana oferta dostarczana wraz z CAELinux przedstawia się dość skromnie. Nie licząc kilku mniejszych, starszych i – co tu dużo ukrywać – mało użytecznych aplikacji takich jak PyCAD lub SagCAD, mamy kilka specjalistycznych programów typu „electric”, który jak sugeruje nazwa zorientowany jest na projektowanie układów elektronicznych. Do prostych szkiców możemy zaadaptować wspomniany wcześniej Draw, element pakietu OpenOffice.org. Jedyną dostępną bezpośrednio, uniwersalną aplikacją CAD 2D, która rzeczywiście może wspomagać prace projektowe jest QCAD CE, co prawda wciąż nieco toporny i nie tak funkcjonalny, jak można by sobie życzyć, ale już umożliwiający tworzenie rzeczywistych rysunków na płaszczyźnie. Jeżeli chodzi o CAD 3D, to niezastąpiony jest tutaj Blender, słynna aplikacja, wykorzystywana przez grafików i architektów do tworzenia bardzo realistycznych obrazów, światów gier, filmów czy wreszcie modelowania przestrzeni. Co prawda nie posiada on typowych funkcji CAD (wydaje się być raczej modelerem, niż programem CAD – przyp. redakcji), jednakże część z nich możemy dodać poprzez skrypty, takie jak ProCAD.

Podczas studiów korzystałem z AutoCADa kilkakrotnie, do tworzenia dwu- a nawet trójwymiarowych rysunków i projektów, nigdy jednak w systemie Windows (sic!).

Ten skromny wybór programów CAD możemy oczywiście rozszerzyć, korzystając z repozytoriów oprogramowania systemu oraz zasobów Internetu (a obecnie – instalując także udostępnione przez uznanych producentów oprogramowanie CAD 2D pracujące w środowisku systemu Linux – przyp. redakcji).

Więcej bezpłatnych programów CAD
Jak już wspomniałem, jedną z wielkich zalet Linuksów są repozytoria oprogramowania, zawierające tysiące darmowych pakietów aplikacji. Obsługa ich jest banalnie prosta, wystarczy uruchomić odpowiedni program; w przypadku CAELinux jest to KPackageKit, wyszukać aplikację, kliknąć niebieską strzałkę obok jej nazwy i następnie przycisk „Zastosuj” – aplikacja zostanie pobrana i zainstalowana w systemie. Z przydatnych programów CAD, które dostępne są w zasobach repozytorium, warto wymienić specjalistyczne pozycje, jak KiCAD (przeznaczony dla elektroników), dość prosty XtrkCAD (do projektowania linii kolejowych!), Dia (do tworzenia diagramów i prostych szkiców), czy też partlibrary (będący biblioteką bloków dla wspomnianego wcześniej programu QCAD).

Jednak najważniejszą dostępną w repozytoriach aplikacją CAD jest FreeCAD, wciąż we wczesnej fazie rozwojowej, ale budzący wielkie nadzieje przedstawiciel CAx w świecie otwartych i darmowych programów. Wykorzystuje on rozwinięty silnik OpenCASCADE} i już dziś można z jego pomocą tworzyć projekty CAD 3D.

Niestety, nie wszystkie programy można znaleźć w repozytoriach. Istnieje kilka użytecznych aplikacji CAD, które trzeba samodzielnie wyszukać w sieci. Najbardziej rozbudowane są BRL-CAD, który w oparciu o operacje na bryłach z wykorzystaniem wiersza poleceń umożliwia tworzenie zaawansowanych wizualizacji 3D oraz DraftSight dla CAD 2D, o tyle ważny, że pozwalający na edycję plików w nowych formatach DWG. Pierwszy z nich można pobrać ze strony domowej http://brlcad.org, przy czym wybierzmy wersję z rozszerzeniem ,,amd64.deb'', która jest kompatybilna z systemem CAELinux (większość przeglądarek internetowych podpowie nam sama, która wersja jest tą właściwą). Drugi ze wspomnianych programów wciąż dostępny jest dla Linuksa jako wersja testowa beta, co oznacza, że nie jest wolny od błędów. Jednakże moje, co prawda krótkie, doświadczenie z programem pozwala stwierdzić, że nie są to błędy poważne. Wersję *.deb (dla dystrybucji Ubuntu – przyp. redakcji) możemy pobrać, korzystając z banera zamieszczonego na stronie głównej CADblog.pl, albo bezpośrednio z adresu: http://www.3ds.com/products/draftsight/download-draftsight/. Instalacja w systemie CAELinux wymaga użycia konsoli, ale nikt nie powinien mieć z nią większych problemów. Jeżeli ktoś potrzebuje szczegółowych instrukcji, zapraszam do kontaktu mailowego za pośrednictwem redakcji CADblog.pl (redakcja@cadblog.pl).

Dla zasady wymienię jeszcze wybrane komercyjne aplikacje CAD, które są kompatybilne z systemem CAELinux. Są to m.in.: BricasCAD, IntelliCAD, Cycas, VariCAD, Graphite One, RealCADD, Medusa (CAD 2D/3D dostępny jako darmowy w przypadku użytku domowego). Oczywiście to nie wszystkie pozycje. Większość dostępnych programów wymieniona jest na blogu http://wkupiesila.blogspot.com/2009/03/oprogramowanie-cadcaecamcfd-dla-linuksa.html.

Jeszcze więcej programów CAD
W systemie CAELinux możemy zainstalować niektóre programy, które przeznaczone są dla Windows – nie wszystkie, ponadto z częścią z nich są pewne problemy. Aby możliwa była ich instalacja, należy najpierw zaopatrzyć nasz system w Wine, specjalny program, symulujący środowisko Windows. W tym celu uruchamiamy KpackageKit i wyszukujemy „playonlinux”. Dzięki tej ,,nakładce'' na Wine, z łatwością zainstalujemy kilka darmowych, ale także komercyjnych programów CAD, które przeznaczone są dla Windows. Te darmowe to dość prosty CADstd Lite do szkiców i rysunków 2D i Google SketchUp, bardzo łatwy w obsłudze, lecz jednocześnie posiadający wielkie możliwości (stale zwiększane) program do projektowania w 3D.
Z komercyjnych aplikacji zainstalujemy w ten sposób CATIA V5, SolidWorks (w wersji 2007 działał, nie wiemy, jak zachowają się obecne edycje – przyp. redakcji) oraz AutoCAD (począwszy od wersji R14, a skończywszy na 2008) i dodatkowo kilka jego odmian: AutoCAD Electrical 2008 oraz AutoCAD Mechanical 2008.
Podczas studiów korzystałem z AutoCADa kilkakrotnie, do tworzenia dwu- a nawet trójwymiarowych rysunków i projektów, nigdy jednak w systemie Windows (sic!). Wszystko to właśnie dzięki Wine, otwarto źrodłowej implementacji tego systemu, dzięki której niektóre aplikacje dla Windows można uruchomić w środowisku GNU/Linux. Jeżeli dodatkowo korzystamy ze wspomnianego już PlayOnLinux, to instalacja programu okazuje się być łatwiejszą niż instalacja w natywnym środowisku, z uwzględnieniem aktualizacji i service packów dla niej dostępnych. Nie mogę się wypowiedzieć w kwestii wcześniej wymienionych programów, jeżeli chodzi o AutoCADa 2008, to zainstalowany w ten sposób nie jest w pełni funkcjonalny. Doświadczyłem sporych problemów zwłaszcza przy wyświetlaniu rysunków 3D.
Istnieje jeszcze kilka darmowych rozwiązań CAD dla Windows, które można spróbować zainstalować w~systemie CAELinux. Są to np. DoubleCAD, Solid Edge 2D Drafting, czy A9CAD. Ich instalatory należy pobrać ze stron producentów, przy czym A9CAD nie wymaga nawet rejestracji. Pamiętajmy jednak, że wykorzystywanie programów dla Windows w systemie CAELinux nie jest jednak zalecane i należy to robić w ostateczności.

Wymagania systemu CAELinux
Jak już wspomniano, system CAELinux 2010 wymaga 64 bitowych procesorów – większość nowszych procesorów spełnia to wymaganie, podobnie jak praktycznie wszystkie procesory wielordzeniowe.
Minimalna wymagana ilość pamięci operacyjnej do pracy w trybie liveDVD to 1 GB, co pozwala na wykonywanie prostych symulacji i obliczeń. Do codziennej pracy zaleca się przynajmniej 2 GB oraz dodatkowo 4 GB wydzielonej na dysku partycji swap. Sam system potrzebuje minimalnie 20 GB przestrzeni dysku twardego.

Podsumowanie
Od kilku lat aktywnie wykorzystuję systemy GNU/Linux oraz dostępne dla nich oprogramowanie CAD, częściowo w pracy zawodowej, trochę hobbystycznie. Korzystam głównie z Blendera wzbogaconego o kilka skryptów oraz z QCADA. Zapewniam, że na niewielką skalę można w ten sposób z łatwością zbudować kompletny warsztat pracy, w którym całe oprogramowanie jest darmowe.

System CAELinux 2010 dostępny jest na stronie http://caelinux.com, w postaci obrazu płyty DVD. Nagrany obraz przetestujemy na dowolnym stanowisku, w trybie liveDVD, bez ryzyka uszkodzenia danych na dysku twardym, jednakże dopiero instalacja zapewnia pełną wydajność i komfort pracy. W razie wątpliwości i pytań dotyczących systemu, zapraszam do kontaktu mailowego za pośrednictwem redakcji: redakcja@cadblog.pl

Kopię systemu na płycie DVD możemy także zakupić korzystając z formularza dostępnego na stronie (w cenie 20 euro). Oczywiście tak zdobyty system możemy instalować na nieograniczonej liczbie stanowisk i kopiować dowolną ilość razy.

Krzysztof Galos

| powrót na stronę główną |

Blog monitorowany przez: