За почти 40 лет существования основных частей стандарта ISO 10303, на его основе было разработано и стандартизировано огромное количество форматов, описывающих объекты и данные из разных областей деятельности человечества, самыми основными из них является серия форматов STEP, популярный ныне формат описания Информационных Моделей Здания — IFC, формат описания металлоконструкций CIS/2 и другие менее распространённые, такие как, например, формат описания режущего инструмента Sandvik (ISO-13399).
Протоколы приложений STEP
Здесь сразу же стоит оговориться, что под STEP в данной статье подразумевается целое семейство форматов, базирующееся на общих частях спецификации ISO-10303, таким образом можно говорить о наличии нескольких протоколов приложение (Application Protocols) с общей базой, включающей в себя объекты, описывающие геометрию и топологию, из ISO 10303-42 и других частей стандарта, связанных, например, с оформлением чертежей.
Основными протоколами приложений здесь являются протоколы AP203 (3D дизайн механических частей и сборок), AP214 (Базовые данные для проектирования транспортных средств) и AP242 (Управляемое проектирование на основе 3D модели). Каждый из этих форматов в некоторой степени является развитием предыдущего. AP203 описывает геометрию и топологию объектов, т.е. их визуальную репрезентацию, AP214 кроме данных о геометрии и топологии добавляет возможность хранения данных о материалах и стилях, а AP242 добавляет информацию о процессе изготовления деталей, т.е. размеры, информацию о связях между объектами, о процессе изготовления и пр.
Протокол приложений AP238 Step-NC описывает данные об изготовлении деталей на станках с ЧПУ. Стоит оговориться, что Step-NC файлы содержат описания операций более высокого уровня, чем G-код, не содержат сам G-код, но могут быть в него конвертированы.
CIMSteel Integration Standard 2
Стандарт описывает металлоконструкции и развивался параллельно со стандартом STEP AP 230 который предназначен для тех же целей. Геометрические объекты частично позаимствованы из STEP (ISO-10303-42), но при этом CIS/2 имеет свою уникальную методику задания конструкций из металлических элементов. Файлы CIS/2 могут содержать три варианта описания модели для определённых целей, по отдельности или все вместе: модель для анализа (analysis_model), модель для изготовления (manufacturing_model) и модель для дизайна (design_model). Из присутствующих в файле всех трех моделей можно составить полную информационную модель об изделии с технической документацией, чертежами и данными для изготовления на станках ЧПУ.
В случае, например, с вариантом описания изделия для анализа основным (или начальным) объектом модели является ANALYSIS_MODEL который ссылается на набор компонентов элемента (ELEMENT_COMPONENT) и набор узлов элемента (ELEMENT_NODE). Узлы в общем случае представляют собой точки в пространстве, а компоненты – принципы соединения этих узлов, т.е. точек в пространстве, между собой, например, между двумя узлами элемента должен быть протянут определённый профиль. Кроме этого формат позволяет задавать внешний вид и расположение крепёжных элементов и пр.
Данные из этого формата без проблем конвертируются в STEP-геометрию или в геометрические и BIM данные формата IFC.
IFC – Industry Foundation Classes
Набор классов с помощью которых описываются любые данные информационной модели здания (BIM).
Входным элементом в модель является единственный объект класса IfcProject от которого далее можно пройти по пространственной структуре объекта/объектов строительства, IfcProject, IfcSite, IfcBuilding, IfcBuildingStorey и далее для описания зданий и, например, IfcBridge или IfcRailway в случае проекта моста или железной дороги, соответственно.
Геометрическая часть снова позаимствована у STEP-спецификации ISO-10303-42, но при этом геометрические/топологические объекты, во-первых, имеют собственные, но схожие, наименования, например, extruded_area_solid из STEP в IFC превращается в IfcExtrudedAreaSolid, а во-вторых, всё же объекты в IFC зачастую имеют собственные трактовки которые часто отличаются от оригинальных в спецификациях STEP, хотя и очень похожи.
Другие форматы
Кроме основных перечисленных выше форматов моделирование на EXPRESS используется для описания моделей других, менее значительных или связанных стандартов ISO. Кроме того, общий стандартизированный подход позволяет быстро и без особых сложностей разрабатывать собственные форматы данных, которые затем могут быть использованы в приложениях абсолютно разной направленности.