Обзор бесплатных 2D САПР10.10.2018 22:02

В сфере автоматизации проектирования с каждым годом всё сильнее укрепляют свои позиции параметрические трёхмерные САПР. Полезность такого подхода в инженерном деле сейчас не вызывает сомнений, и сфера применения такого подхода обширна.
Тем не менее, в инженерном деле остаётся место и для традиционного двумерного проектирования, и для этого есть соответствующие инструменты.

В комментариях под статьями на тему САПР (например 1, 2) на Habr попадаются упоминания о том, кто чем пользуется, и порой сведения оказываются неожиданными. А ещё остается открытым вопрос о доступной (а желательно бесплатной) САПР с правом коммерческого использования для мелких предпринимателей и мастеровых людей.

Двумерные САПР остаются по-прежнему востребованными по многим причинам.

Во-первых, они предлагают классический подход к проектированию, когда всё продумывает человек, а программа служит только для автоматизации графической рутины. Это привычно как черчение карандашом на листе миллиметровки, потому такие САПР легче в освоении, особенно для тех, кто изучал начертательную геометрию и инженерную графику.

Во-вторых, инженерам удобно работать с накопленным за долгие годы наследием из чертежей, а в проектах модернизации старых изделий приходится опираться на бумажные чертежи из архивов.

В 2D САПР удобно делать эскизы, теоретические построения, выполнять различные схемы и поэтажные планы, оформлять конструкторскую и технологическую документацию.

Кроме того, в некоторых случаях плоских чертежей и вовсе достаточно для полноценной реализации задуманного: например, для резки листовых материалов на фрезере или лазерном резаке с ЧПУ.

Также двумерные САПР как правило более доступны по цене и имеют низкие требования к аппаратной части компьютеров.

В каждой из таких систем хочется видеть как минимум такой перечень наиболее полезных возможностей:

Слои.
Блоки.
Объектные привязки.
Фильтры для быстрого выбора объектов по различным признакам.
Пользовательские системы координат.
Штриховки и заливки цветом.
Размеры и тексты со стилями оформления, таблицы.
Аннотации с масштабами.
Работа в пространстве модели и пространстве листов с видовыми экранами.
Поддержка популярных форматов данных.

Предлагаю к рассмотрению бесплатные для коммерческого применения и Open Source двумерные САПР.

DraftSight

Известный продукт от Dassault Systèmes, когда-то он входил в состав пакета SolidWorks для совместимости с AutoCAD и назывался DWG Editor.

Рис. 1. DraftSight хорошо поддерживает чертежи из AutoCAD.

DraftSight поддерживает работу с форматами DWG и DXF в качестве основных форматов, предлагает как ленточный, так и классический интерфейс как в старых версиях AutoCAD.
Для черчения DraftSight предоставляет весь вышеупомянутый «джентельменский набор». Кроме этого, DraftSight умеет:

Экспорт чертежей в PDF и SVG.
В качестве основного формата данных используются DWG и DXF.
Кроме работы с чертежами можно просматривать 3D модели из файлов DWG и DXF.
Сходство с AutoCAD.

DraftSight это универсальная классическая САПР, потому пользователь должен сам подготовить себе шаблоны оформления чертежей в соответствии с нужными ему отраслевыми стандартами.

Кроме бесплатной версии, разработчики предлагают платную подписку за 150 долларов в год либо единоразовый апгрейд до профессиональной версии за 300 долларов — пожалуй, это одна из самых доступных коммерческих САПР.
Пользователям профессиональной версии становятся доступны дополнительные функции: новые команды, библиотека элементов оформления и блоков стандартных изделий для механики и архитектуры, сравнение чертежей, пакетная печать, подложки PDF и API для автоматизации.

К недостаткам можно отнести неприятный маркетинговый ход: в UI бесплатной версии остаются видимыми некоторые элементы (например Toolbox, QuickModify, BatchPrint), которые работают только в платной профессиональной версии.
В целом же программа позволяет работать с чертежами с достаточным уровнем комфорта и может считаться конкурентом AutoCAD LT.

Для активации бесплатной лицензии нужен интернет.
Поддерживаемые платформы: Windows, macOS, Linux. Лучше всего DraftSight реализован для Windows и пребывает в актуальном состоянии: периодически выходят обновления и патчи. Версии для Linux и macOS находятся в состоянии бета-версии.

nanoCAD

Следующий участник обзора — nanoCAD от компании Нанософт, который читателям Хабра уже хорошо известен. Это еще один универсальный «электронный кульман».

Рис. 2. Строим ракету в nanoCAD.

nanoCAD также предлагает все основные удобства для черчения, кроме того, nanoCAD отличается такими особенностями:

Поддержка отечественных стандартов, текстовые и размерные стили шрифтов по ГОСТ 2.304–81, а размеры оформляются как по ЕСКД и СПДС.
Хорошая поддержка DWG (как основной рабочий формат файлов) и DXF.
Поддержка подложек PDF.
Просмотр 3D моделей в форматах DWG и DXF.

В целом nanoCAD достаточно хорош для полноценного проектирования в 2D. Мне даже пришлось некоторое время использовать его в конструкторской работе из-за вынужденной задержки с получением лицензии на AutoCAD.

К недостаткам можно отнести устаревание программы — развитие nanoCAD остановилось на версии 5.1 в 2013 году. По крайней мере программа по-прежнему располагается на сайте Нанософт и в личном кабинете пользователя можно получить файл бесплатной коммерческой лицензии, и есть надежды на обновление.
nanoCAD разрабатывается только под Windows.

DoubleCAD XT 5

DoubleCAD XT 5 — еще один бесплатный САПР класса «электронный кульман», напоминающий AutoCAD LT и nanoCAD вместе взятые.
Во многом аналогичный вышеописанным САПР своим джентельменским набором функций для черчения.

Рис. 3. DoubleCAD XT с примерами и библиотекой элементов.

Положительные особенности:

Присутствует режим динамического ввода размеров.
Есть библиотека элементов в блоках.
Инструмент «стена» для архитектурных проектов, возможность просматривать трехмерные модели и делать из них плоскую проекцию для чертежа.
Еще в комплекте с программой идёт интересный набор чертежей и технических иллюстраций в качестве примеров.
Поддерживаются форматы DWG и DXF для импорта и экспорта, импорт из SketchUP.

Недостатки:

Собственный формат данных в качестве основного.
Цветовая гамма пользовательского интерфейса на любителя, впрочем, тёмная тема сейчас в тренде.
Развитие программы остановилось еще в 2012 году и никаких новостей не слышно, а платные версии даже название сменили на TurboCAD.

Для работы в бесплатной версии нужно получить серийный номер и код активации.
Приложение разработано только для Windows и настолько устарело, что я сомневаюсь, стоило ли добавлять его в обзор.

Siemens Solid Edge 2D Drafting

Siemens Solid Edge 2D Drafting это самый тяжеловесный участник нашего обзора.
Он отличается богатством возможностей, именитостью компании-разработчика и размером установочного пакета — 2,8 Гб. Разработчики из Siemens не стали отделять 2D САПР от полновесного трёхмерного параметрического САПР: при установке выбирается бесплатный режим работы — двумерное черчение и просмотр трёхмерный моделей, при этом устанавливается и всё остальное, но в нашем случае оно будет просто занимать место на диске.

При знакомстве с программой обращают на себя внимание такие возможности:

Параметрическое черчение, которое позволяет задавать зависимости между элементами чертежа и указывать размеры, меняя которые можно управлять геометрией других элементов на чертеже. Числовые параметры с чертежа собираются в таблицу, в которой можно составлять расчеты зависимых параметров.
Поддерживаются ограничения (constraints), такие как соединение, параллельность, концентричность, коллинеарность, параллельность, перпендикулярность, симметрия и другие.
Стили размеров и аннотаций в соответствии с различными системами стандартов.
Также есть выноски для обозначения позиций, настраиваемые обозначения сварки, знаки обработки поверхностей, допуски, таблицы, расчеты по формулам.
Поддержка DWG и DXF, возможность открывать модели в форматах Parasolid, IGES и STEP.
Просмотр и снятие размеров с трёхмерных моделей вышеперечисленных форматов.
Визуализатор KeyShot 7 в пробном режиме в нагрузку :)

Рис. 4. Обозначение сварки в Solid Edge 2D.

Рис. 5. Параметрические связи и оформление размеров в Solid Edge 2D.

Мое личное впечатление — здесь всё серьезно. Программа мощная и требует изучения и набивания руки для продуктивной работы, после чего ее можно будет эффективно использовать для выполнения чертежей даже в профессиональной среде.

Есть и ложка дёгтя в бочке мёда:

Частичная поддержка стандартов оформления, например при выборе стандартов ЕСКД штампы основной надписи на чертежах не соответствуют стандарту.
Импорт трёхмерных моделей DWG показал себя нестабильным, по крайней мере это можно ожидать, так как Solid Edge имеет собственный формат данных.
Устанавливается много лишнего в нагрузку.
Поддерживается только Windows, что среди САПР, к сожалению, в порядке вещей.

QCAD и LibreCAD

QCAD и LibreCAD — известные кроссплатформенные open source программы для двумерного проектирования. Я разместил их в обзоре вместе, так как эти программы не только похожи визуально, но и наследуют общую кодовую базу.
Для привычных к AutoCAD-подобным САПР пользователей эти два приложения могут показаться неудобными. Но некоторые находят для себя подход к проектированию в QCAD и LibreCAD интуитивно понятным и удобным, так что это дело вкуса.

QCAD разрабатывается по большому счёту одним человеком и даже коммерциализирован в виде QCAD Professional: собранное приложение упаковано вместе с плагином для поддержки формата DWG и библиотекой стандартных изделий.
В Professional версию входит модуль Command Line Tools для пакетной конвертации CAD файлов. А QCAD/CAM это версия Professional с CAM модулем для получения G-code.

Рис. 6. QCAD прост и аккуратен.

Доступный для скачивания установочный пакет по умолчанию содержит QCAD Professional в Trial режиме. Чтобы пользоваться QCAD бесплатно — придется отключить эти плагины вручную, или собрать Community Edition из исходников самостоятельно. Впрочем, если программа очень понравилась, то Professional версия обойдется всего в 33 евро, а CAM аж в 89 евро :) Для обучения пользователей автор продаёт учебник в электронном и бумажном виде.
Особенности:

Поддерживает плагины на ECMAScript, импорт и экспорт SVG.
Программа и сайт выглядят приятно.

GitHub: github.com/qcad/qcad

В свою очередь, LibreCAD это форк от QCAD Community Edition, который поддерживается командой энтузиастов и тоже имеет сообщество активных пользователей. Для LibreCAD собираются пакеты под все популярные операционные системы без каких-либо коммерческих плагинов.

Рис. 7. LibreCAD и его настройки.

Преимущества:

Поддерживается экспорт в SVG.
Есть возможность расширения программы плагинами.
Библиотека LibreDWG в дистрибутив не входит из-за несовместимости лицензии GPLv3 с GPLv2.
Пользовательский интерфейс, честно говоря, так себе.
Ассортимент функций еще скромнее чем у QCAD.

Обе САПР QCAD и LibreCAD используют DXF в качестве собственного формата данных. И обе они не поддерживают 3D совершенно, даже для просмотра. Пространство листа и видовые экраны не поддерживаются.

Поддерживаемые платформы: Linux, macOS, Windows, FreeBSD и другие Unix при сборке из исходников.
GitHub: https://github.com/LibreCAD/LibreCAD

ZCAD

ZCAD это open source проект, который изначально разрабатывался как электротехнический САПР, но с недавнего времени автор разработал и универсальную версию.

Рис. 8. ZCAD в электротехнической конфигурации.

Разработка программы подробно освещается автором в отдельной теме на форуме dwg.ru. Автор рад общению с пользователями и любезно предоставил список преимуществ и недостатков своего продукта.

Преимущества:

По принципам устройства пользовательского интерфейса ZCAD приближен к классическому AutoCAD, интерфейс можно настраивать, возможно добавление пользовательских кнопок (путем редактирования файла меню).
Поддерживает очень большие чертежи.
Есть все базовые инструменты управления чертежом: слои, типы линий, толщины линий и прочее, практически весь «джентльменский набор 2D САПР».
В качестве собственного формата файлов используется DXF 2000.

Есть и свои недостатки:

Отсутствие некоторых примитивов, наиболее критично: штриховка и дуговые сегменты в полилиниях.
Отсутствие некоторых привычных команд, таких как «продлить», «обрезать».
Выбор инструментов образмеривания тоже не большой.
Отсутствие поддержки пространства листа и видовых экранов, работать можно только в пространстве модели.
Не очень аккуратная локализация пользовательского интерфейса и мелкие баги, так как автор работает над программой практически в одиночку.

К сожалению, в электротехнике я ничего не смыслю, так что по достоинству оценить электротехническую версию не могу. А в универсальной версии пока что не хватает некоторых упомянутых возможностей. Но проект активно развивается и автор рад желающим присоединиться к нему.
Установочный пакет публикуется для Windows, но так как ZCAD разработан на Free Pascal в среде Lazarus, то его можно собрать из исходников и для Linux.
GitHub: github.com/zamtmn/zcad

Как видите, бесплатный 2D САПР с правом коммерческого использования не только существует, но даже есть из чего выбрать.
На этом всё, желаю всем воплощения ваших идей в металле.