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CAD-Systeme: Workstations für professionelle Anwendungen

Was ist CAD?

CAD steht für „computer-aided design“ und bedeutet so viel wie computergestützte Konstruktion.

Ihren Ursprung hat diese Arbeitsweise bei der Erstellung von zweidimensionalen technischen Zeichnungen. Sie wurde häufig als Ergänzung zu klassischen Zeichenbretter überall dort eingesetzt, wo Konstruktionen und Entwürfe eine Grundvoraussetzung für den Entwicklungs- und Gestaltungsprozess waren, z.B. im Ingenieurswesen, in der Architektur, Landschaftsplanung und –gestaltung.

Vor 20 Jahren kosteten 3D-CAD-Workstations noch den Gegenwert eines kleinen Einfamilienhauses und waren für viele Firmen schlicht nicht finanzierbar. Durch die rasante Entwicklung im Hardware-Bereich sind die Preise jedoch drastisch gesunken und ein professionelles CAD-System unterscheidet sich heute preislich kaum noch von einem High-End Gaming-PC. Durch die einfachere Verfügbarkeit haben CAD-Arbeitsplätze eine viel größere Verbreitung gefunden. Auch der Anwendungsbereich hat sich deutlich erweitert und spezielle CAD-Software findet man für nahezu jedes Einsatzgebiet.

 

Von 2D zu 3D

Am Anfang umfasste CAD tatsächlich nur die zweidimensionale Gestaltung mithilfe von Computern, die z.B. bei technischen Zeichnungen zum Einsatz kamen. Mittlerweile wird CAD auch in nahezu allen Bereichen des Ingenieurswesens eingesetzt, um dreidimensionale Modelle zu erstellen und virtuelle Simulationen durchzuführen. Dabei können Modellen bestimmte Eigenschaften zugeordnet werden und der Einfluss von physikalischen Kräften simuliert werden. Diese virtuellen Prototypen sind ein wichtiger Bestandteil in der Entwicklungsphase, um Rückschlüsse auf die späteren realen Eigenschaften eines Produkts zu gewinnen.

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Quelle: http://catia.friko.pl/

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Quelle: http://catia.friko.pl/

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Quelle: http://catia.friko.pl/

Technische Animation AgriTechnica

 

CAD-Systeme haben sich in den letzten 20 Jahren auch ganz andere Anwendungsgebiete erschlossen. So werden sie heutzutage auch in der Medizinforschung eingesetzt, ebenso wie im konkreten Fertigungsprozess z.B. bei der Steuerung von CNC-Fräsen.

Gerade in der Unterhaltungsindustrie sind CAD-Systeme mittlerweile nicht mehr wegzudenken. Computerspiele und (Animations-)Filme seien hier als Beispiele genannt, bei denen realistische Simulationen, 3D-Animationen, Charakterdesign und Umgebungstexturen ohne spezielle Software wie 3ds Max oder Maya nicht denkbar wären.

Animation Autodesk Maya

 

Die Hardware macht die Leistung

Welche CAD-Software die richtige ist, hängt im Wesentlichen vom Anwendungsgebiet ab. Da das Angebot an CAD-Programmen extrem vielfältig ist, sei an dieser Stelle auf die Liste mit CAD-Programmen bei Wikipedia hingewiesen: https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_von_CAD-Programmen

In Sachen Hardware sind vor allem drei Komponenten entscheidend: Prozessor, Arbeitsspeicher und Grafik!

Der Prozessor ist das funktionale Herzstück eines jeden Systems. Je schneller der Prozessor arbeitet, desto flotter sind die Abläufe des jeweiligen Programms. Moderne CAD-Programme sind MultiCore-optimiert, d.h. sie unterstützen Prozessoren mit zwei oder mehr CPU-Kernen. Gerade beim Rendern und Animieren bieten Mehrkern-Prozessoren einen großen Vorteil, denn es gilt: Eine doppelte CPU-Kernanzahl halbiert die Renderingzeit! Auch beim gleichzeitigen Ausführen mehrerer Prozesse profitieren Sie von starken MultiCore-Prozessoren.

Die in CAD-Software genutzten Daten sind häufig sehr umfangreich. Deshalb empfiehlt es sich, ausreichenden Arbeitsspeicher zur Verfügung zu haben, um effizient arbeiten zu können. Mindestens 8 GB RAM verlangen die meisten Programme, aber auch hier gilt: je mehr, desto besser! Denn je mehr Daten im RAM gespeichert werden können, desto weniger müssen auf die wesentlich langsamere Festplatte ausgelagert werden.

Die Grafikkarte hat im CAD-Einsatz zunehmend an Bedeutung gewonnen. Viele Anwendungen nutzen den Grafikprozessor nicht mehr alleine zur Beschleunigung von Darstellungen, sondern vielmehr auch zur Entlastung des Prozessors bei rechenintensiven Aufgaben – z.B. beim Rendern oder Simulationen mit Open CL. Um diesen gesteigerten Anforderungen gerecht zu werden, bieten die führenden Grafikkarten-Hersteller AMD und NVIDIA spezielle Grafikkarten-Reihen an. Diese Modell-Familien, konkret: AMD FirePro und NVIDIA Quadro, sind für ein breites Spektrum professioneller Anwendungen zertifiziert. Das heißt: Sie erfüllen die Mindestanforderungen, die das jeweilige Programm stellt.

Auch hier unterscheiden sich die Grafikkarten in ihren Stärken für die jeweiligen Anwendungsgebiete – von CAD/Konstruktion über Mediaproduktion bis hin zu Karten für große Videowände und Multidisplay-Lösungen.

 

Wo früher noch teure CAD-Workstations nötig waren, die häufig ein UNIX-Betriebssystem erforderten, können heute hochwertige CAD-Systeme verhältnismäßig kostengünstig auf Basis von Windows-PCs realisiert werden. Durch ein breites Angebot an zum Teil kostenloser CAD-und 3D-Software ist die Verbreitung dieser Systeme vorangeschritten und hat auch Einzug bei Privatanwendern gefunden.

In unserem Online-Shop finden Sie eine Auswahl vorkonfigurierter CAD-Workstations – vom kostengünstigen Einstiegssystem für Studenten und kleinere Unternehmen bis hin zu High-End-Stationen für professionelle Anwendungsgebiete. Mit den praktischen Aufrüstoptionen können Sie jede Konfiguration Ihren individuellen Bedürfnissen anpassen!