本篇文章将對比CAD、CAE、BIM三個軟體的選擇功能，幫助産品經理在面對不同業務場景時，對使用的軟體做出對應的選擇取舍，希望本篇文章能對你有所收獲。
一、CAD軟體：Solidworks2021選擇功能
1. Solidworks簡介
- 調研對象：Solidworks(簡稱SW）
- 專業領域：CAD
- 主要業務：機械設計、工業設計
Solidworks是由法國Dassault Systèmes公司開發的一款在windows環境下進行實體模組化計算機輔助設計和計算機輔助工程的計算機程式。Solidworks最大的優勢在于操作相比較其他工業模組化軟體指令的使用更加簡單直覺，适合設計領域的初學者進行學習。
是以這款軟體也成為了很多高校設計專業課程内容。除此之外在設計、工程、制造領域中也是最佳的軟體系統之一。
由于在CAD軟體領域，Solidworks(後面簡稱SW）一直以良好的使用者體驗著稱，是以選取SW作為本次選擇功能對比分析中CAD戰隊的代表。
2. SW選擇功能概覽
3. 選擇功能入口
作為一款以設計為主的三維模組化軟體，SW在圖形視窗中預設處于可選擇狀态，滑鼠點選物體就可以選中。
如果使用者想調整選擇模式或使用快速選擇工具，則在界面頂部的菜單欄中，會清楚的看到光标的logo，點選後可以展開選擇功能的下拉菜單。
4. 選擇模式
SW提供了多種選擇對象的模式，包括正常的點選和按住CTRL多選，如果使用者想根據視野範圍進行多選，SW提供了框選、套索選擇、以及體積選擇的方式。
并且貼心的設定了放大鏡工具，讓使用者在不改變總視圖的情況下可以看到模型的細微之處并進行選擇。
針對框選和套索選擇，還提供從幾何圖形上選擇工具，允許使用者在模型上拖動框或套索，而無需從圖形區域中的空白區域開始拖動。這在模型已經填滿圖形區域時很有用。
5. 選擇過濾器
選擇過濾器有助于在圖形區域中或工程圖圖紙區域中選擇特定項。例如，選擇面的過濾器而隻選取面。
SW的選擇過濾器視窗預設是未打開的，需要使用者在視窗設定中将其打開。打開後預設在界面底部，全部以圖示形式展示。
選擇過濾器中，根據對象類型不同，劃分成3大領域。針對正常3D對象，可以根據頂點、邊線、面、實體等類型進行過濾，針對草圖對象，可以過濾草圖點、草圖線段、中心線、公差等，如果3D對象是網格模型，SW也提供了針對網格模型點線面的選擇過濾器。
選擇過濾器視窗還針對過濾器對象提供了選擇狀态切換、清空、全選、以及在過濾範圍内的反選功能，都很實用。
但是，筆者在此處認為選擇過濾器功能在使用者體驗上仍有提升空間，如：
- 全部以圖示顯示，看起來很清爽，但是也增加了一定的學習成本，雖然滑鼠放在圖示上有文字注釋，但是使用者需要經過一定時間的使用，才能記住每個圖示代表的過濾器。是以，過濾器的圖示下增加文字描述，可以更加直覺。
- 3D對象、草圖對象、網格對象的過濾器之間缺少分界線，使用者容易選擇出錯。是以，增加明确的分界線，減少使用者的判斷成本和出錯率。
- 場景中不存在的對象類型，其選擇過濾器仍可以選擇，這也會增加出錯機率。是以，按鈕設定可以成模态按鈕，當場景中不存在該對象類型時，以灰色顯示不可操作。
6. 選擇輔助工具
1）快速選擇工具
快速選擇工具是能夠快速選中一組特定物體的功能。與選擇過濾器不同，快速選擇工具執行後是由系統選中，而不需要使用者去圖形視窗手動選擇。
SW提供了許多快速選擇工具，最常見的有全選、反選功能。也有根據物體屬性或特征進行快速選擇的選擇壓縮、選擇隐藏、選擇相同零部件、按大小選擇、按視圖選擇等功能，為使用者提供了多樣的快速選擇工具。
如果這些都不能滿足需要，使用者可以通過進階選取功能，自定義選擇條件并支援多項條件的邏輯運算。
選中的成組對象如過暫時不用了，但是後面還會用到，怎麼辦？
用選擇集呀！建立一個選擇集，既不用破壞裝配體原本的結構樹，又能快速選中使用者需要的成組對象。
比如要對一個汽車模型裡的所有螺絲釘換一個顔色，在用快速選擇工具将他們都選中以後，建立一個選擇集，修改顔色。
如果後面如果上司又說把這些螺絲釘的材質都換成銅材，那就直接選中選擇集，批量改掉材質就好了。
2）如何選中内部的物體
前一篇文章提到，3D軟體相較于2D軟體，裝配體内部的零件無法看到，也就難以選中，每個3D軟體都會對此給出解決方案，在SW中，是如何解決這一問題的呢？
① 選擇其他
在物體上右鍵選取選擇其他功能，就會彈出如下圖的對象（線、面、體等）清單，滑鼠選中哪項，對應物體高亮，就可以選擇到内部的物體了。
② 通過透明度選擇
選擇其他功能還是不夠直覺，如果物體被封的嚴嚴死死的，使用者怎麼指導往哪裡點才能在清單中看到要選的物體。
除非使用者把外面的物體隐藏掉，可是被隐藏的物體就無法選擇了，要是使用者既要選裡面的也想選外面的怎麼辦？
那可以通過右鍵選擇裝配體，在菜單中選取更改透明度功能，這樣外部物體會将透明度提高，使用者可以看到内部的物體了，并且可以直接穿過透明物體對内部不透明的物體進行選擇。
如果想選擇透明物體，按住Shift鍵再選就可以。
7. 系統選項中的選擇
在系統選項中，選擇作為一個獨立選項，可以進行一些預設設定。通常這些參數是使用者很少調整的，是以将其放在系統選項中，減少主界面的壓力。
二、CAE軟體：Ansys Mechanical 選擇功能
1. Ansys簡介
- 調研對象：Ansys Mechanical 2023（簡稱Ansys）
- 專業領域：CAE
- 主要業務：結構強度分析
ANSYS軟體是美國ANSYS公司研制的大型通用有限元分析（FEA）軟體，是世界範圍内增長最快的計算機輔助工程（CAE）軟體，能與多數計算機輔助設計（CAD，computer Aided design）軟體接口，實作資料的共享和交換，是融結構、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟體。
在航空航天、機械制造、能源、等領域有着廣泛的應用。ANSYS功能強大，操作簡單友善，已成為國際最流行的有限元分析軟體。
Ansys作為CAE行業的龍頭，選擇功能在其前後處理環境中起到及其重要的作用。尤其是前處理，CAE軟體中有兩種模型，一種是幾何模型，另一種是網格模型。
網格模型是在幾何模型的基礎上離散生成的，在Ansys軟體中，兩個模型在資料上并沒有合二為一，而是分别獨立地應用在不同的工作環境下，并且使用者可以随時切換檢視并執行對應操作。
2. Ansys 選擇功能概覽
CAE軟體一般由前處理、求解計算和後處理三個子產品組成。
- 其中，前處理子產品主要用于CAE幾何模型和實體模型的建立、網格劃分以及實體屬性和邊界條件添加等。
- 求解器的核心是數值求解，類型包括結構分析、流體動力學分析、電磁場分析、聲場分析、壓電分析以及多實體場的耦合分析等。
- 後處理子產品主要用來實作分析結果的判讀和評定，如将計算結果以彩色雲圖、矢量圖、粒子流迹圖、切面等圖形方式顯示出來，或以文本、圖表等形式輸出。
CAE前處理要進行幾何清理和網格剖分，以及施加限制和載荷，是以需要選擇的對象也比CAD中實體模型多了一個數量級。
除了正常的點線面體外，還有網格模型數以百萬計的單元和節點，合理的網格劃分是求解收斂的基礎，為保證網格模型可以滿足計算條件，經常需要工程人員手動修改單元節點的形狀、尺寸、連接配接關系等。
是以，具有前後處理功能的仿真軟體，其選擇過濾器的類型通常比CAD軟體更豐富。
3. 選擇功能入口
Ansys 選擇相關功能主要入口有兩處，一處是在Ribbon中一個單獨的頁籤“選擇”，包含了與選擇相關絕大多數功能，為選擇單獨提供一整個頁籤，可見CAE軟體中選擇功能之多。
（不過設計大師米斯說過，少即是多…手動狗頭）
另一處是在工具闆中的選擇相關操作按鈕，包含了選擇模式切換、選擇過濾器切換、轉換等功能，這些是使用頻率最高的選擇功能，同時是直接對場景中的3D對象進行操作，是以要放到手邊。
4. 選擇模式
Ansys提供了較多選擇模式，不過在實體顯示時，隻能進行單次選擇和框選，如果在網格模型顯示時，所有的選擇功能都可以使用。
SW：Ansys還真是偏向啊，憑什麼實體模型就不能用套索選擇和體積選擇了！？
AN：我想是怕選擇時會有沖突…
SW：好吧。
本來筆者還在想為什麼要把單選和框選分成兩個單獨選項，直接拖拽就是框選不行嗎，然後我試了一下，發現單選的拖拽功能另有玄機。
如圖，在單選模式下，按住滑鼠左鍵拖拽，可以把光标掠過的對象全部都選中，這種選擇方式在Ansys中叫做Painting（繪畫），為複雜的網格模型提供了靈活的選擇模式：
5. 選擇過濾器
從思維導圖中也可以看出，Ansys除了對實體對象點線面體有過濾器外，還對有限元網格模型的節點、單元等對象提供了過濾器。
6. 快速選擇工具
Ansys提供的快速選擇工具很多，我想是由于單元和節點的數量衆多，在前後進行中需要對更細粒度的對象執行操作， 是以需要更多友善的快速選取工具。
命名選擇（選擇集）
Ansys中的命名選擇，與前述軟體中選擇集功能相同，都是在不破壞模型拓撲結構的情況下，為選中的對象創造一個集合。
在Ribbon中，為命名選擇添加了很多功能，如隐藏幾何體、隐藏其他等等。
但是這種功能不應該是通用功能嗎？為什麼隻有命名選擇工具欄裡有，工具闆中沒有看到，不建立命名選擇就不能把選中的物項隐藏嗎？
經過一番探索，我發現在場景選中物體後，右鍵菜單裡是可以隐藏的，看來Ansys還不至于把這麼常見的功能給忘了，不過為何如此常用的功能隻能在右鍵菜單裡找到，就無從得知了。
7. 選擇資訊視窗
“選擇資訊”視窗是一個情境彈出視窗，可以顯示選中對象的體積、品質等屬性。當選中多個對象時，還會計算各對象的整體參數。
Ansys中還有有“詳細資訊”視窗，也可以顯示對象的資訊，但是比較特别的是，Ansys中的詳細資訊視窗，隻關聯模型樹中的對象。
對于在3D場景中選中的對象是無回報的。并且如果選中多個對象，詳細資訊視窗也不會自動計算。
與一般CAD軟體不同，Ansys的場景模型與模型樹的關聯不是實時雙向映射的，而是一種單向映射。
例如，在模型樹中選中一個模型節點，被選模型在場景中會有顔色高亮，但是這種高亮狀态并不是被選中的狀态。
此時在場景中再選中一個模型，可以看到被選中模型高亮，但是模型樹中選中的模型狀态并沒有變化。
二者并沒有關聯，場景中選中對象，在模型樹中對應節點也不會高亮。如果想将選中對象跟蹤到模型樹，需要右鍵》轉到》模型樹中的相應幾何體。
8. 選擇容差
選擇容差的功能看來用的頻率極低 ，Ansys把他放到了一個極不起眼的位置，甚至連一個圖表都沒有，設定視窗也很簡單。
三、BIM軟體：Navisworks選擇功能
1. 簡介
- 調研對象：Navisworks(簡稱NV）
- 領域：BIM
- 主要業務：建築模型的審閱浏覽、沖突檢測。
NV通常導入的是來自Revit等設計軟體中的複雜建築模型，一般元件的層級結構較複雜，場景尺度較大，是以讓使用者能夠快速定位到關注的物體是很重要的。
NV将物體的選擇和搜尋功能放到了一起，說明搜尋功能是選擇功能的一部分。
2. NV選擇功能概覽
3. 選擇功能入口
NV中，光标預設狀态是浏覽場景，而不是選擇功能。
如下圖，NV中将滑鼠模式切換到選擇模式的界面入口有2個，一是通過Ribbon中的”選擇和搜尋“工具欄進行選擇相關操作，另一種是在導航欄中點選”選擇”工具快捷按鈕。
除此之外，還可以展開隐藏在界面左側的選擇樹視窗，在其中選擇物體節點。
4. 選擇模式
NV可以在場景中點選或者框選，按住CTRL可選擇多個對象，并沒有提供套索選擇或體積選擇等功能。
切換點選和框選功能時，可以按空格鍵快速切換。
使用者還可以在選項編輯器裡設定”拾取半徑”參數，半徑以像素為機關，有效值介于 1 和 9 之間，項目必須在此半徑内才可被選中，在選擇點、線這種小東西時會用到。
5. 選擇過濾器
設定選取精度
NV中沒有選擇過濾器的說法，為了抽象各領域的軟體功能而進行對比，我把設定選取精度功能歸類于選擇過濾器。
在“場景視圖”中單擊物體時，NV不知道要從哪個物體級别開始選擇 ， 您指的是整個模型、圖層、執行個體、組還是僅幾何圖形？預設選取精度指定“選擇樹”中對象路徑的起點，以便 NV可以查找和選擇項目。
設定選取精度入口是Ribbon和右鍵菜單。
如果選取精度設定錯了或者經常變，懶得一次次去清單裡改，則可以在場景視圖中，按住shift點選某一對象，每點選一次都會切換一次精度。
6. 快速選擇工具
NV中的快速選擇工具在Ribbon中和場景試圖右鍵菜單中均可使用，選擇樹中也提供了快速選擇功能。
右鍵菜單中提供常用操作，包括全選、反選、按照某一特性，如名稱、材質、幾何圖形等進行選擇。
NV也提供了選擇集（儲存選擇）功能，選擇集可以在選擇樹中檢視。
選擇樹
每一個三維軟體都會有一個類似的樹狀結構，英文一般叫OUTLINE，中文翻譯過來有的叫大綱，有的叫結構樹，承擔了不同的功能。
在許多CAD軟體裡，結構樹裡包含了大量的對象，包括圖形視窗中的坐标系、材質、特征、草圖等各種資訊，也常擔任記錄操作步驟的任務。
在CAE軟體裡，結構樹裡還有計算條件、計算結果等對象節點。
NV裡的選擇樹指向性很明确，隻包含場景中物體的結構樹，沒有其他東西，同時隻承載選擇功能，不承擔其他操作。
用此層次結構可确定對象特定的路徑（從檔案名向下，直到特定的對象）。
預設情況下，下拉清單中提供四個選項：
- 标準。顯示預設的樹層次結構（包含所有執行個體）。
- 緊湊。“标準”選項可顯示層次的簡化版本，省略各種項目。可以在“選項編輯器”中自定義此樹的複雜程度。
- 特性。顯示基于項目特性的層次結構。這使您可以按項目特性輕松地手動搜尋模型。
- 集合。顯示選擇集和搜尋集的清單。如果未建立選擇集和搜尋集，則不顯示此選項。
選擇樹的特性清單，可以将具有相同特性的物體快速選中。這裡與CAD的操作邏輯不同。
通常CAD軟體中是先在選擇過濾器選擇一個特性過濾器，然後使用者在場景中選擇物體時，就隻能選中被過濾器規定類型的對象。
而NV中，在選擇樹種選擇某一個特性，會直接将場景中具有此特性的所有對象全部選中，而不是由使用者選擇某一單獨對象。
7. 選擇檢驗器
“選擇檢驗器”是一個可固定視窗，其中顯示所有標明對象的清單以及與這些對象關聯的快捷特性。
- 一方面可以通過清單的方式檢查選中物項的特性資訊，使用者也可以增加一些列來檢視快捷特性，NV也提供了選項讓使用者自定義快捷特性。
- 另一方面當選中的對象較多時，通過每一行最前面的那個類似“播放”的按鈕，可以将相機單獨定位到某個對象上且不破壞選中狀态。這個功能CAD軟體也可以借鑒。
使用選擇檢驗器，還可以直接把選中的物體及其特性可以導出csv檔案，是個很友善的生成報表功能，使用者直接在場景中選擇物體就可以導出需要的特性資訊了，而不用打開一個單獨的報表編輯界面，逐個添加對象和屬性項。
檢驗完選擇的物體，沒有問題可以直接儲存選擇，作為一個選擇集。
選擇檢驗器的功能入口在工具欄中右下角的小角落中，且無文字标題，看起來像是個比較少用的功能。
四、總結
綜上，分别選取了1款CAD軟體（Solidworks），一款CAE軟體（Ansys）、一款BIM軟體（Navisworks），對選擇功能進行分析，可以看出，雖然廣義上都是工業軟體、都包含三維對象。
但是由于面向的行業、業務、對象有差異，導緻了選擇功能的差異性。
不過，通過對3款軟體進行分析，可以大概抽象出三維工業軟體選擇相關的幾個功能：
1. 選擇模式
在圖形視窗中選擇對象時，常用的幾種選擇模式：
- 點選（單選），即滑鼠點一下選中對象。
- 點選（多選），一般按住Ctrl+單選，可以選中多個對象。
- 框選，按住滑鼠拖動畫出一個方框，方框内的選中。框選又可以分為部分框選選中，和全部框選才算選中兩種。
- 套索選擇。
- 套索體積。
2. 選擇過濾器
過濾器是選擇操作中一個基本功能，過濾器有基于幾何的、功能的、也有基于業務的。
最常見的是根據對象的幾何類型進行過濾，如頂點、邊、面、體過濾器。也有根據模型的特性，比如顔色、材質、大小進行過濾的。
也可以将選擇過濾器聚焦到具體業務，比如一輛車，使用者在選擇的時候根據車輪、車窗、座椅分别進行選擇過濾。
是以一款軟體的選擇過濾器在設計時，需要考慮實際的應用場景和對象，不求全而求精。
下表列出了常見幾種對象的選擇過濾器，NV中沒有這些對象的過濾器，隻有快速選擇工具。每個軟體裡都還有許多特定的選擇過濾器，由于太多，不全列出了。
3. 快速選擇工具
快速選擇工具是讓使用者可以根據某種特征快速的選中成組對象，每個軟體都有自己獨特的工具。比較常見的有：
4. 選擇資訊檢視
當使用者關注選中對象的各類特征時，通常以清單的形式展示選中項的資訊，最基本的資訊是選中項的名稱/ID，其他資訊可以根據使用者需求添加相應的參數列。
例如NV中的材質、顔色等特性，或者Ansys中的體積、質心等特性。還可以提供導出表單的功能。
工業軟體中，選擇功能是所有功能實施的基礎，如何快速選中需要的對象是設計選擇功能時的重點，商業軟體有了比較成熟的解決方案。
但是仍需要産品經理學習和創新，不同軟體間的互動差異展現軟體設計思路的差異、業務差異。
再成熟的軟體也有設計上的漏洞（雖然很多使用者已經習慣了這些漏洞并将其作為自己的技術壁壘），不應完全照搬，設計軟體時也不能過于求大求全，把各家的特色功能都整合到自己的軟體裡，過多的功能會增加使用者的學習成本。
大而全的軟體并不适合所有人，“少即是多”的設計理念要把握好，産品經理還是要根據業務場景來做取舍，為使用者提供盡可能少而精的選項。
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