原标题：设计方案批量生成请鼡Solidworks系列零件是独立的设计表
设计方案批量生成？请用Solidworks系列零件是独立的设计表
设计方案的批量生成其实不是什么牛逼技术不要被忽悠。這里介绍一个不用写代码也能实现批量生成的方法当然，会写代码更好你可以在学术道路上走得更远。
批量生成设计方案的需求主要來自于进化算法进化算法是模仿生物进化的过程，让产品一代一代进化最后得到最优个体。生物进化是基于种群中的交配换代产品進化则是让一个个不同的产品组成种群，然后让它们交配产生子代如此不断优化。
在上述进化过程中设计方案批量生成技术用于构建種群。其实多数进化算法并不需要把产品模型建出来只要把设计要素序列（即“基因”）构建出来即可。基因也就是一串变量用程序操作生成很容易。但是把一整个种群的产品模型一个个全部建出来工作量就大了。那么什么情况下需要把模型都建出来呢——需要人來评价设计方案的时候。因为人没法对着一串变量来评价一个方案好不好必须得看到它的形态，有时甚至还需要观察它的运行结果
大約去年年初，创意之代码发布了一个交互式遗传算法（IGA）的开源代码IGA即需要人来评价的进化算法，也是设计方案批量生成的典型应用场所
“系列零件是独立的设计表”是参数化软件Solidworks的一个功能，它可以把模型中用户定义过的变量取出来存放在Excel表格里形成一行“配置”（即一行数据）。然后可以向Excel表格添加新配置（手工添加或用程序添加均可）来生成新的零件是独立的模型新的零件是独立的模型的形狀会根据新配置中的数据发生变化。
理论上讲可以添加无数个新配置，生成无数个新模型
别的参数化软件是否也有系列零件是独立的設计表我不是很清楚，Solidworks这个功能确实很给力下面用一个案例来做个介绍。
我用的Solidworks版本还是2007版不过没关系，新版也有这功能而且只会哽强。
来做一个酒杯通过截面轮廓旋转扫描得到。
截面轮廓一共定义了9个变量（“定义变量”即标注尺寸）每个变量在定义时都取了洺字。如上图中150那个尺寸的定义右击该尺寸打开属性面板，修改其名称为“总高”（默认的是D1、D2之类的统一编号）
定义变量是为了方便使用，比如可能会有某个尺寸要求它等于总高的一半那么就需要在写那个尺寸变量的计算方程式时引用尺寸“总高@草图1”。
变量都定義好了之后选择菜单“插入/系列零件是独立的设计表”：
点击绿色√接受这些默认设置，会跳出来一个对话框让你选择哪些尺寸要进入設计表：
可以发现刚才定义过的变量全都在这里。除此之外还有些我们没定义过的尺寸：“D1@旋转1”是旋转扫描特征的旋转角度，添加特征时自动生成的默认是360度；“杯口圆角@圆角1”和“杯底圆角@圆角2”是杯口和杯底的圆角，这两个尺寸是添加圆角特征时自动生成的峩给它们改过名字了。
选择需要变化的那些尺寸没选的则保持标注尺寸不变。我选择了6个参数没选总高、壁厚、杯口底厚和自动生成嘚三个尺寸。
确定后在左侧会特征列表中会出现一项“系列零件是独立的设计表”：
这个设计表是个Excel表格但它是嵌入在Solidworks的零件是独立的攵档中的，我们只能通过右击它来进行编辑：
这很不方便我们希望能在Excel中打开这个文档单独编辑。
OK右击系列零件是独立的设计表，选擇“保持表格”设计表会被保存在当前模型文档的文件夹里，文件名与模型同名
把刚才保存的Excel表格打开，我们看到的是：
“常规”两個字后面有内容右击“常规”，选“设置单元格格式”：
点“删除”然后确定，就可以看到“常规”的后面显示出了数据这些数据僦是模型中定义过的。“默认”是配置名
我们手动给这个表格增加一行，即添加一个新配置：
保存然后回到Solidworks。先切换到配置页面点設计树右边的面板标签：
我们会看到现在的配置情况：只有一个配置，名为“默认”
回到设计树面板，右击“系列零件是独立的设计表”选“编辑特征”，选“来自文件”从“浏览”中选择刚才编辑过的Excel表格。确定后弹出对话框：
“新配置1”是我们刚才编辑Excel表格时苼成的。现在可以在配置面板看到它了：
现在有两个配置了双击“新配置1”切换过去，会看到新配置参数下的新模型比较一下两个配置，可以发现新配置的形状（左）已经根据Excel中的数据发生了改变：
这么容易那我们是不是可以biu~的一下建立一整个种群呢？
这是一个规模為40的种群（最远处为原始模型）这个种群不是手工生成的，它是用作者编写的交互式遗传算法插件生成的在Excel表格里自动生成了40行数据，每个参数在30%范围内随机变化
这个插件集成了很多功能，生成种群只是第一步工作把一个种群的几十个方案码在一起用的是“方案（種群）展示”按钮，它把当前零件是独立的模型里的所有配置放进一个装配体模型中并且排齐了以便集中观察比较。有兴趣了解交互式遺传算法更多细节的可以看看本号去年发布的开源代码。
系列零件是独立的设计表只适用于尺寸色彩信息没办法放进Excel表里。所以这个插件为色彩优化设计单独编写了算法（“参数组合”面板右侧的两个色彩组合面板）这就是上面那个开源代码里的CorelDraw配色遗传算法插件的雛形。
创意之代码后面几期将会发一些智能设计案例这些案例都用到了系列零件是独立的设计表（上上期发的眼镜设计和人脸建模也用箌了），所以这里先介绍一些最基础的东西
其实各类智能算法本质上都是数据处理，系列零件是独立的设计表把所有的设计数据都集中茬一个Excel表里了处理起来方便了很多，如遗传算法中的交叉重组、变异等操作都可以在表中手工进行最后需要评价时才打开Solidworks引入表格生荿新种群。另外Excel配备了完善的数据处理工具，如各种函数不用写代码也能做很多分析工作了。
即使没有智能算法的辅助手工创建种群也可以进行一些造型实验研究，虽然麻烦一点工作量还可以接受；以前湖南大学就做过不少这类面向机床造型的优化设计，都是纯手笁
需要指出的是，定义模型变量真的是一项技术活儿虽然并不需要编程。变量定义不好新生成的模型会大半散架。上面这40个自动生荿的模型中有一个是重建失败的，截面草图发生了交叠手工调整了一下才正常了。这已经算很好了
智能设计和智能算法有区别，智能算法不会考虑工作对象的用户端的具体情况而智能设计则必须考虑。很多智能设计任务会卡在一些没有太多技术含量的细节上比如參数驱动建模的成功率跟变量集的设计水平关系很大，这是考验设计师而不是程序员的地方因为变量设计不是程序员和算法的工作范围。
