SolveSpace (โปรแกรม CAD แบบฟรี รองรับทั้ง 2D และ 3D)

โปรแกรม SolveSpace

SolveSpace (โปรแกรม CAD แบบฟรี รองรับทั้ง 2D และ 3D) : โปรแกรม SolveSpace เป็นโปรแกรมออกแบบทางวิศวกรรม (CAD) ที่ฉีกกฎเกณฑ์เดิม ๆ ของโปรแกรมออกแบบทั่วไป ด้วยการเป็นโปรแกรมที่มีขนาดไฟล์เล็กจนไม่น่าเชื่อ ขนาดเพียงไม่กี่เมกะไบต์ แต่กลับบรรจุความสามารถในการออกแบบทางเทคนิคที่ซับซ้อนไว้ได้อย่างครบถ้วน โดยตัวโปรแกรมเน้นปรัชญาการทำงานแบบ "พารามิเตอร์ (Parametric)" ซึ่งหมายความว่าทุกเส้นที่ลาก หรือทุกรูปทรงที่สร้างขึ้นจะถูกควบคุมด้วยตัวเลข และความสัมพันธ์ทางเรขาคณิตทั้งหมด หากผู้ใช้ทำการเปลี่ยนตัวเลขขนาดเพียงจุดเดียว ทุกส่วนที่เชื่อมโยงกันจะปรับเปลี่ยนตามโดยอัตโนมัติอย่างแม่นยำ ทำให้ลดความผิดพลาดในการแก้ไขแบบได้เป็นอย่างดี

ความโดดเด่นที่สำคัญของ SolveSpace คือ ระบบการแก้สมการเงื่อนไข (Constraint Solver) ที่มีความเสถียรสูงมาก ซึ่งเปรียบเสมือนสมองกลที่คอยคำนวณว่าในงานออกแบบ 2 มิตินั้น เส้นแต่ละเส้นควรจะอยู่ตรงไหนเพื่อให้เป็นไปตามเงื่อนไขที่ผู้ใช้งานตั้งไว้ เช่น การกำหนดให้เส้นนี้ต้องตั้งฉากกับอีกเส้น หรือวงกลมนี้ต้องสัมผัสกับเส้นตรงเสมอ ซึ่งความแม่นยำระดับนี้เองที่ทำให้ SolveSpace กลายเป็นเครื่องมือโปรดของนักออกแบบกลไกนาฬิกาหรือหุ่นยนต์ เพราะโปรแกรมสามารถจำลองการขยับของข้อต่อ (Linkages) เพื่อดูว่าเมื่อชิ้นส่วนหนึ่งเคลื่อนที่ อีกชิ้นส่วนจะเคลื่อนที่อย่างไร และจะมีการชนกันในเชิงพื้นที่หรือไม่ ?

ในส่วนของมิติของการสร้างรูปทรง 3 มิตินั้น โปรแกรม SolveSpace ใช้เทคนิค Constructive Solid Geometry (CSG) ที่ช่วยให้ผู้ใช้สามารถนำรูปทรงเรขาคณิตพื้นฐานมา บวก, ลบ หรือเชื่อมต่อ กันได้แบบยืดหยุ่น ซึ่งเมื่อผสานเข้ากับความสามารถในการ "Assembly" หรือการนำโมเดลหลายชิ้นที่สร้างแยกกันมาประกอบเข้าด้วยกันในไฟล์เดียว ยิ่งทำให้ผู้ใช้เห็นภาพรวมของโปรเจกต์ขนาดใหญ่ได้ชัดเจน นอกจากนี้ โปรแกรมยังรองรับการส่งออกข้อมูลที่ครอบคลุมการผลิตในยุคใหม่ ทั้งการทำไฟล์สำหรับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ (STL) ไฟล์สำหรับวิศวกรรมระดับสูง (STEP) หรือแม้แต่ไฟล์เวกเตอร์ (DXF / SVG) สำหรับงานตัดเลเซอร์ และการทำแบบพิมพ์เขียวที่เป็น 2 มิติ อย่างเป็นระบบ

นอกจากคุณสมบัติทางเทคนิคแล้ว SolveSpace ยังเป็นโปรแกรมที่ใช้งานได้ฟรีตลอดไปโดยไม่มีโฆษณา หรือการบังคับสมัครสมาชิกมากวนใจ อีกทั้งยังสามารถรันข้ามแพลตฟอร์มได้ทั้งบน ระบบปฏิบัติการ (OS) หลักทั้ง วินโดวส์ (Windows), แมคโอเอส (macOS) และ ลีนุกซ์ (Linux) โดย ไม่จำเป็นต้องมีการติดตั้ง (Portable Application) ทำให้มันเป็นเครื่องมือที่ทรงพลัง และพร้อมใช้งานในทุกสถานการณ์ ไม่ว่าจะเป็นงานอดิเรกในบ้านหรือการออกแบบชิ้นส่วนเครื่องจักรในโรงงานอุตสาหกรรม

คุณสมบัติ และความสามารถของ โปรแกรม SolveSpace

การวาดแบบร่าง (Sketch sections)

• เส้นตรง, สี่เหลี่ยม, เส้นอ้างอิง (Datum Line) และจุด
• วงกลม, ส่วนโค้งของวงกลม (Arcs), วงกลมพิกัดอ้างอิง
• เส้นโค้งเบซิเยร์ (Cubic Bezier Segments)
• เส้นแบบเชื่อมต่อ (C2 interpolating Spline)
• ตัวอักษรจาก TrueType font ที่สามารถส่งออกเป็นเวกเตอร์ได้
• การตัดเส้น (Trims) เพื่อแยกเส้นตรง และเส้นโค้ง ณ จุดที่ตัดกัน
• ส่วนโค้งสัมผัส (Tangent Arc) สำหรับการลบคมเส้นตรง และเส้นโค้ง (Fillet)
• รูปแบบเส้น (Line Style) สำหรับกำหนดสีเส้น, ความหนาเส้น และสีพื้นหลัง (Fill color)
• ตารางกริด (Snap Grid) ที่ปรับตั้งค่าได้ สำหรับยึดติดวัตถุ และข้อความ
• เข้าถึงผ่านรายการเมนู, ปุ่มลัดคีย์บอร์ด หรือแถบเครื่องมือ
• การตัด และวาง (Cut and Paste) ทั้งในระนาบเดียวกัน และระหว่างระนาบงาน
• รูปภาพพื้นหลังพร้อมการกำหนดสเกล เพื่อความสะดวกในการลอกลาย (Tracing)
• รองรับอุปกรณ์ควบคุม 3Dconnexion 

การกำหนดข้อจำกัด และขนาด (Constraints and Dimensions)

• ระยะห่าง (หรือความยาวเส้น), ระยะห่างระหว่างจุด กับเส้น และเส้นผ่านศูนย์กลาง
• ระยะฉาย (Projected Distance) ตามแนวเส้นหรือเวกเตอร์
• มุม, เส้นโค้งสัมผัส (Tangency), เส้นขนาน, เส้นตั้งฉาก
• แนวตั้ง และ แนวนอน
• ความยาวเท่ากัน, มุมเท่ากัน, รัศมีเท่ากัน และอัตราส่วนความยาว
• ความยาวเส้นตรงเท่ากับความยาวส่วนโค้ง
• จุดบนเส้น, จุดบนวงกลม, จุดทับจุด และจุดบนพื้นผิว
• จุดกึ่งกลางเส้น และจุดกึ่งกลางเส้นบนระนาบ
• จุด (หรือเส้น) ที่สมมาตรกันผ่านเส้น หรือระนาบ
• เรขาคณิตแบบ 2 มิติ (ภาพฉายบนระนาบ) และ 3 มิติ
• หน่วยวัดเป็นเมตริก หรือ นิ้ว
• สามารถป้อนค่าความยาวเป็นนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ได้ เช่น 32.6 + 5/25.4

การสร้างโมเดล 3 มิติ (Build solid model)

• การยืด (Extrude), การหมุนรอบแกน (Lathe / Revolution) หรือการสร้างเกลียว (Helix) จากรูปวาด
• การดำเนินการแบบบูลีน (Boolean Operations)
  • Union รวมเนื้อ
  • Difference ตัดเนื้อออก
  • Intersection เหลือเฉพาะเนื้อที่ซ้อนทับ
• การทำซ้ำแบบพาราเมตริก (Pattern) ทั้งในแนวเส้นตรง และแนวหมุน
• รองรับการทำงานทั้งบน Mesh หรือพื้นผิวแบบ NURBS

การประกอบชิ้นส่วนแบบเชื่อมโยง (Parametric and associative assembly)

• การเชื่อมชิ้นส่วน และลากวางได้อย่างอิสระ 6 ทิศทาง
• เชื่อมโยงชิ้นส่วนแบบกระจกเงา (Mirrored) หรือกำหนดสเกลตามต้องการ
• วางตำแหน่งชิ้นส่วนในการประกอบโดยใช้ข้อจำกัด (Constraint)
• เชื่อมโยงพื้นผิว และรวมกันด้วยการดำเนินการแบบบูลีน
• เชื่อมโยงเส้น และเส้นโค้ง สำหรับงาน 2 มิติ หรือเพื่อสร้าง 3 มิติในภายหลัง
• การแก้ไขที่ตัวชิ้นส่วนจะถูกอัปเดตในงานประกอบโดยอัตโนมัติ

การวิเคราะห์ (Analyze)

• การวัดค่าบนชิ้นส่วน หรืองานประกอบ
  • พิกัดจุด
  • ความยาวเส้น
  • ระยะจุดต่อจุด
  • ระยะจุดต่อผิว
  • ระยะฉาย
  • มุมระหว่างผิว
  • ระยะจุดต่อเส้น
• การหาเส้นทางเคลื่อนที่ของกลไก (Path traced) และส่งออกข้อมูลเป็นสเปรดชีต
• พื้นที่ของรูปวาด 2 มิติ และปริมาตรของโมเดล 3 มิติ
• การตรวจสอบองศาอิสระ (Degrees-of-freedom) เพื่อแสดงจุดที่ยังไม่ได้กำหนดข้อจำกัด
• การตรวจสอบการซ้อนทับกัน (Interference check) ของงานประกอบ
• "STL check" ตรวจสอบจุดเชื่อมต่อ และเส้นที่ไม่ตัดกันเอง สำหรับ Mesh

การส่งออกไฟล์ (Export)

• แบบวาดเวกเตอร์ 2 มิติ
  • DXF
  • EPS
  • PDF
  • SVG
  • HPGL
  • STEP
• เส้นทาง (Toolpath) แบบ G code
• ส่งออกได้ทั้งแบบเส้นต่อเนื่อง (Linear Segment) หรือเส้นโค้งที่แม่นยำ (Exact Curve)
• รองรับโมเดลโครงลวด (Wireframe), โมเดลแบบตัดเส้นที่ถูกบัง (Hidden-line Removed) และพื้นผิวเวกเตอร์แบบลงเงา
• ปรับมุมมองไอโซเมตริก (Isometric), มุมมองฉาย (Orthogonal) หรือมุมมองอื่น ๆ ตามกำหนด
• ภาพตัดขวาง (Section) ของโมเดล 3 มิติ
• รองรับการชดเชยรัศมีเครื่องมือตัด
• ปรับขนาดพื้นที่การทำงาน (Canvas Size) ได้
• โครงลวด 3 มิติ: DXF, STEP
• รูปทรงสามเหลี่ยม (Triangle mesh) รองรับ STL และ Wavefront OBJ
• พื้นผิว NURBS แบบ STEP
• มุมมองลงเงา (Shaded view) แบบไฟล์ภาพบิตแมป (Bitmap)

และความสามารถอื่น ๆ อีกมากมาย

เงื่อนไขการใช้งาน โปรแกรม SolveSpace

โปรแกรม SolveSpace เป็นซอฟต์แวร์ ฟรี (Free) ที่พัฒนาแบบ โอเพ่นซอร์ส (Open-Source) ที่อยู่ภายใต้เงื่อนไขการใช้งานแบบ GPL-3.0 ซึ่งหมายความว่าผู้ใช้สามารถใช้งาน, ดัดแปลง, แจกจ่าย และเข้าถึง โค้ดต้นฉบับ (Source Code) ได้อย่างเสรี ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด

หากต้องการค้นหาข้อมูลเพิ่มเติม สามารถติดต่อกับทางผู้พัฒนาโปรแกรมนี้ได้ผ่านทางช่องทางเว็บไซต์ (Website) : https://solvespace.com/index.pl (ภาษาอังกฤษ) ได้เลย

คำบรรยายภาษาอังกฤษ (English Descriptions)

SolveSpace is an engineering design (CAD) program that breaks away from the conventions of traditional design software. Despite its unbelievably small file size just a few megabytes it packs in a complete set of advanced technical design capabilities. The program is built around a parametric philosophy, meaning every line drawn or shape created is governed by numerical values and geometric relationships. If the user changes even a single dimension, all connected parts automatically adjust with precision, greatly reducing errors during design modifications.

One of SolveSpace’s most remarkable features is its highly stable constraint solver, which acts like a digital brain calculating how each line in a 2D design should be positioned to satisfy the conditions set by the user. For example, ensuring one line remains perpendicular to another, or that a circle always touches a straight line. This level of accuracy makes SolveSpace a favorite tool among mechanical watchmakers and robotics designers, since it can simulate the movement of linkages showing how one component’s motion affects another, and whether spatial collisions will occur.