CATIA 매개변수 조작 프로그램 설명서

2024.08.31 • 박정규

CatGate는 CATIA내 파라미터를 인간의 개입없이 외부에서 조작할 수 있게 도와주는 CAD Gateway 프로그램입니다.

이 프로그램을 원활히 사용하기 위해서는 RCE 또는 PIAnO 같은 PIDO (Process Integration and Design Optimization) 도구나, OpenMDAO와 같은 최적화 도구가 필요합니다.

프로그램 설명

이 프로그램은 주로 형상 최적화를 수행 할 때, 격자생성 도구(Mesh Generator) 또는 CAE 프로그램에서 CATIA의 설계변수에 접근하여 Geometry의 형상을 자동으로 변경할 필요가 있을 때 사용됩니다.

이러한 기능은 일부 CAE 프로그램에 내장되어 있거나, 제3의 Plugin을 사용할 수 있으나 해당 기능을 위한 라이선스가 비교적 고가이며 특정 CAE 코드에 의존성이 있어 In-house 코드를 사용하는 경우, CATIA 파일을 이용하기가 곤란하였습니다.

클루는 전산유체역학(CFD) 시뮬레이션에 In-house 코드 뿐만 아니라 다양한 Open-source, 상용(commercial) 코드를 사용하고 있습니다. 다양한 코드와 상황에서 CATIA 모델 파일을 보다 쉽게 조작하기 위해 개발된 프로그램입니다.

주요기능

지원되는 기능은 다음과 같습니다.

1. CATIA 프로그램의 직접적인 실행없이, 내부 파라미터에 대한 접근과 변경을 수행합니다.
2. 변수에 prefix를 추가하여 특정 파라미터 만을 추출할 수 있습니다.
3. Text 또는 JSON 형태로 변경하고자 하는 파라미터를 출력하거나 읽을 수 있습니다.
4. 파라미터가 변경된 CAD 모델을 별도로 저장하거나, 중립포맷(STL, STP, IGS 등)으로 출력할 수 있습니다.
5. 배치실행을 위한 명령줄 모드와 사용자 편의를 위한 GUI 모드를 지원합니다.

사용 예시

STEP 1. CATIA 모델링

먼저 CATIA에서 모델링 작업을 수행하고 파일을 저장합니다. 이 문서에서는 이해의 편의를 돕기 위해 간단한 사각형 박스를 모델링 하였습니다.

안내

이 프로그램은 CAD 모델링 프로그램이 아닙니다. CAD 모델링 먼저 CATIA를 이용하여 선행되어야 합니다.

STEP 2. CatGate GUI 프로그램 실행

앞서 생성한 CATIA 파일을 저장한 후, CatGate 프로그램을 실행합니다. Select 버튼을 클릭하고, 다이얼로그에서 CATIA 파일을 선택합니다.

파일을 선택 후, Find 버튼을 클릭하면, CATIA 내부에서 사용되는 매개변수가 Parameter List에 나타나게 됩니다. 이 예제에서는 Prefix를 지정하지 않았으므로, CATIA 내부에서 사용된 변수를 모두 가져오게 됩니다.

안내

설계변수가 많은 CAD 모델의 경우, CATIA 내부에서 변수를 식별할 수 있는 이름을 지정하고, "Parameter Prefix"에 이름을 입력하여 사용자가 원하는 변수만 불러올 수 있습니다.

STEP 3. 파라미터 조작

아래와 같이 Parameter List에서 "Part1\PartBody\Extrude.1\Lim2" 변수의 User Input 필드의 값을 임의의 숫자(여기서는 10)로 변경한 후, Write 버튼을 클릭하면 입력한 값에 맞춰 CAD 파일이 변경되게 됩니다.

Open with Catia 버튼을 클릭하면, CATIA가 실행되고 변경된 CAD 모델이 아래 그림과 같이 나타나게 됩니다. 처음 모델에 비해 하단으로 10mm가 확장된 것을 확인할 수 있습니다.

STEP 4. 텍스트파일 (Design Point)파일 출력

GUI에서 변수의 값을 조작하는 것은, CATIA를 직접 실행하여 조작하는 것과 차이가 없습니다. 3^rd party 프로그램과 연동을 위해서는 인터페이스가 필요합니다. CatGate가 지원하는 인터페이스는 여러가지가 있으나, 관리와 작업의 편의를 위해, 현장에서는 일반적으로 text file을 많이 사용합니다. 여기서는 이 text file을 Design Point File이라고 부르겠습니다.

Parameter List에서 변경하고자 하는 파라미터만 체크합니다. 이후, 아래의 그림처럼 Select dpFile 버튼을 클릭하면 파일 다이얼로그가 나타납니다.

원하는 위치에 적절한 이름으로 저장한 후, Write dpFile 버튼을 클릭하면, 앞서 지정한 위치에 텍스트 파일이 생성됩니다. 이 텍스트 파일에서 파라미터의 값을 변경함으로써 CATIA 모델의 수정이 가능합니다.

안내

일반적으로 이 Design Point File은 파이썬 스크립트나 PIDO 도구를 이용하여 수정됩니다. PIDO 도구는 실험계획법(Design of Experiment)을 이용하여 이 변수값을 조정합니다.

STEP 5. 배치 (Batch) 조작

PIDO 도구나 스크립트에서 Design Point File을 변경한 후, CATIA를 통해 CAD 모델을 수정하려면 GatGate를 배치 모드로 실행하여야 합니다.

앞서 생성한 Design Point File에서 변수의 값을 변경 한 후, Command Line에서 아래의 명령을 입력합니다.

G:\>"C:\Program Files\CLEW\CATIA_Parameter_Modifier\CatGate.exe" -cat catgate-example.CATPart -dp parameter-mod1.txt

백그라운드에서 CatGate를 통해 CATIA 모델이 생성 된 후, 로그 파일과 함께 지정한 위치에 아래와 같이 파일이 생성되게 됩니다.

CAD 파일 포맷(STP, IGS 출력 등)이나 저장 위치를 변경하려면, 명령줄 옵션에 아래와 같이 추가적인 인수를 입력하여 변경할 수 있습니다.

• Path에 실행파일 위치가 등록된 경우

CatGate.exe -cat CatFileName -dp InputFile {-cadformat [cat igs stp]} {-out outFileName} {-mode launcher}

• Path에 실행파일 위치가 등록되어 있지 않은 경우

C:\Program Files\CLEW\CATIA_Parameter_Modifier\CatGate.exe -cat CatFileName -dp InputFile {-cadformat [cat igs stp]} {-out outFileName} {-mode launcher}

구분	필수여부	설명
CatGate.exe	필수	CATIA Gateway 실행파일 이름. 원활한 사용을 위해 Path에 등록을 추천합니다.
-cat	필수	인수 뒤에 값이 CATIA 파일의 위치임을 알리기 위해 사용합니다.
CatFileName	필수	Baseline이 되는 CATIA 파일. Path와 filename이 확장자를 포함하여 제공되어야 합니다. 파일이름만 제공하는 경우, 메인 프로그램이 실행되는 경로에 반드시 CATIA 파일이 존재하여야 합니다.
-dp	필수	인수 뒤에 값이 Design Point 파일의 위치임을 알리기 위해 사용합니다.
InputFile	필수	변경하고자 하는 CATIA parameter의 변수명과 변경하고자 하는 값이 기재된 텍스트 파일입니다. 이 파일은 일반적으로 PIDO 도구를 이용하여 수정됩니다.
-cadformat	선택	CAD 파일 포맷을 지정합니다. 입력하지 않으면 catia 포맷으로만 출력합니다.
cat igs stp	선택	출력하고자 하는 파일 포맷을 공백으로 구분하여 적습니다.
-out	선택	파라미터가 변경된, 즉 출력하려는 CAD 파일의 이름을 지정합니다. 입력하지 않으면 text 파일과 동일한 이름으로 파일을 출력합니다.
outFileName	선택	출력하려는 CAD파일의 Path와 filename을 지정합니다. 확장자는 입력하더라도 무시됩니다. Path가 지정되지 않은 경우 현재 폴더 위치에 CAD 파일을 출력합니다.
-mode	선택	입력하지 않으면 default mode로 작동. 그 외의 작동이 필요한 mode 지정. launcher: 저장 후, file은 닫고, CATIA는 Visible 상태로 유지하고 종료 c.f. default에서는 저장 후, file은 그대로 두고, CATIA는 시작하기 전 상태를 따름