Системы автоматизированного проектирования, программы AutoCAD и AutoCAD Civil 3D

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

Глава 1. Роль CAD - систем в автоматизированном проектировании

1.1 САПР и подсистемы проектирования (архитектурного, конструкторского, инженерного оборудования, организационно-технологического)

1.2 CAD/CAM системы - что это?

1.3 Комплекс AutoCAD и AutoCAD Civil 3D

Глава 2. Возможности CAD-систем в архитектуре

2.1 Назначение системы

2.2 Возможности AutoCAD и AutoCAD Civil 3D

2.3 Применение трехмерного моделирования

2.4 Использование Adobe Photoshop для дизайна 3-х мерных моделей

Глава 3. Руководство пользователям

3.1 Разработка проекта

3.2 Этапы проектирования

Заключение

Литература

Приложение

Введение

Основным назначением архитектуры и дизайна всегда являлось создание необходимой для существования человека жизненной среды, характер, оснащенность, оформление и комфортабельность которой определялись уровнем развития общества, его культурой, достижениями науки и техники. Эта жизненная среда, называемая архитектурой, воплощается в зданиях, имеющих внутреннее пространство, комплекс зданий и сооружений. В современном понимании архитектура - это искусство проектировать и строить здания, сооружения и их комплексы. А дизайн - это искусство представления окружающим во всей красе предмета архитектуры. Таким образом, в современном информационном обществе с его технологическими достижениями следует воспринимать архитектуру и дизайн как неотделимое друг от друга одно целое.

До недавнего времени вся компьютерная техника была лишь вспомогательным устройством для человека. Компьютер проводил различные вычисления, а основная работа лежала всё равно на человеке. Перед человечеством же стояли задачи масштабных строительств, проектов на будущее, испытаний, которые компьютер решить не мог. Нынешнее состояние экономики нашей страны предусматривает постоянное ускорение темпов развития промышленности, требующее широкой механизации и автоматизации производственных процессов, внедрения новой техники и технологии, расширения производственной базы. Это связано с разработкой многих проектно-конструкторских, производственных вопросов и вопросов управления, требующих широких знаний графических дисциплин, таких как, например AutoCAD, ArchiCAD, Fotoshop и др. Но прежде чем приступить к изготовлению какой-либо детали, механизма, машины, строительства здания или сооружения, проект его изображают на бумаге, т. е. выполняют чертежи.

Проблемность: С появлением мощных графических станций, а так же компьютеров, способных решать не только математические задачи, но и визуализировать сложнейшие технологические процессы на экране, начинается новая эра в компьютерной промышленности. Но акцент был сделан на автоматизацию проектных задач, имеющих четко выраженный расчетный характер, когда реализовывались методики, ориентированные на ручное проектирование. Затем, по мере накопления опыта, стали создавать программы автоматизированных расчетов на основе методов вычислительной математики (параметрическая оптимизация, метод конечных элементов и т. п.). С внедрением специализированных терминальных устройств появляются универсальные программы для ЭВМ для решения как расчетных, так и некоторых рутинных проектных задач (изготовление чертежей, спецификаций, текстовых документов и т. п.). В последние годы большое внимание уделяется автоматизации расчетно-конструкторских и чертежно-модельных работ при инженерном и архитектурном проектировании. Однако на всех этих стадиях автоматизации проектирования инженеру помимо изучения инструкций по эксплуатации и написанию программ приходится познавать ряд по сути дела ненужных ему подробностей системных программ и языков программирования. Кроме того, при использовании в проектировании специализированных по объектам разрозненных пакетов прикладных программ (ППП) инженер вынужден каждый раз вновь кодировать и вводить информацию согласно инструкции ППП. Отмеченные недостатки приводят к тому, что частичная («позадачная») автоматизация не оказала существенного влияния на повышение качества и производительности проектирования технических систем и средств в целом. То есть использование в автоматизации однобокого подхода не решало многих задач и не отвечала потребностям, что соответственно порождало проблемность в решении многих социально-экономических задач. Отсюда и возникает актуальность исследуемой темы «Комплексный подход к автоматизации проектов в архитектуре и дизайна средствами AutoCAD, AutoCAD Civil 3D и Adobe Photoshop» и необходимость использования в архитектурном и инженерном проектировании и дизайне комплексного подхода к автоматизации, которая включает методическое, лингвистическое, математическое, программное, техническое, информационное и организационное обеспечение. Одним из таких комплексов являются системы CAD/CAM (AutoCAD, ArchiCAD и др.), разработанные фирмой Autodesk. Использование CAD/CAM систем для решения конструкторских, технологических, и других задач хоть и требует материального (для покупки и установки программного пакета, например) и временного вложений (на освоение программы), но хорошо окупает себя, так как во много раз снижает временные затраты на проектирование и подготовку производства нового изделия, документирование и при решении многих других задач; а также облегчает работу с библиотеками (банками данных) уже существующих приспособлений; спецификациями и т.д. Продукты созданные комплексами, а иначе говоря, системами автоматизированного проектирования (САПР) и в совокупности дополненные моделями и дизайнами, созданными в Adobe Photoshop дают вполне неоценимый результат.

Главная цель в использовании комплексного подхода - радикальное повышение эффективности автоматизации проектов в архитектуре, включая и процесс управления.

Самая большая радость для программиста - это видеть и знать, что пользователи находят для его детища самые разнообразные применения. Особенно это касается таких продуктов, как AutoCAD, 3D Studio MAX, Photoshop которые, в отличие от текстового процессора или электронной таблицы, позволяют с помощью изобразительных средств воплотить самые фантастические идеи и мечты в жизнь.

Целью данной работы является: исследование и изучение систем автоматизированного проектирования, углубленное изучение программ AutoCAD, AutoCAD Civil 3D, как одних из программных средств автоматизации архитектурного и инженерного проектирования, основной задачей которых является повышение качества проектирования, снижение материальных затрат на него, сокращение сроков проектирования и ликвидация роста числа инженерно-технических работников, занятых проектированием и конструированием; разработка и построение архитектурного сооружения «Студенческий комплекс» при помощи программ AutoCAD, AutoCAD Civil 3D и оснащение дизайна средством Adobe Photoshop.

Постановка задачи:

· изучение предметной области, в которой решается задача автоматизации.

· изучение и понимание основных принципов комплексного подхода к автоматизации проектов.

· наряду с конкретными, использование дополнительных средств реализации поставленной цели.

· интеграция трехмерного компьютерного строительства с мощными средствами визуализации;

· одновременный доступ ко всем данным;

· способность использования интеллектуальных строительных материалов и т.д.;

· ввод исходных данных описания объекта проектирования;

· отображение введенной информации с целью ее контроля и редактирования;

· преобразование информации (изменения формы и структуры представления данных, перекодировки и др.);

· хранение информации;

· отображение итоговых и промежуточных результатов решения;

· оперативное общение проектировщика с системой в процессе решения задач;

· подведение итогов.

При реализации целей и задач дипломной работы необходимо придерживаться следующих общих принципов:

· системность.

· гибкость.

· устойчивость.

· эффективность.

проектирование автоматизированный архитектура autocad

Глава 1. Роль CAD - систем в автоматизированном проектировании

1.1 САПР и подсистемы проектирования (архитектурного, конструкторского, инженерного оборудования, организационно-технологического)

Как известно, повышение качества и сокращение сроков проектирования является одним из важнейших факторов ускорения научно-технического прогресса. Препятствием к повышению качества и сохранению сроков разработки проектов является возрастающее несоответствие между увеличивающейся сплоченностью объектов строительства, с одной стороны сложившимися методами и средствами их проектирования - с другой. Эта проблема не может быть решена за счет простого увеличения числа проектных организаций и проектировщиков различных специальностей. Поэтому в современных условиях повышение качества и сокращение сроков проектирования может быть обеспечено на основе ЭВМ и других технических средств архитектурного проектирования в проектных организациях и мастерских.

Система автоматизированного проектирования, призванная сегодня сыграть большую роль в совершенствовании методов архитектурно-строительного и градостроительного проектирования, стремится к достижению следующих целей:

­ своевременная выдача проектно-сметной документации;

­ обеспечение высокого технологического и эстетического качества проектных решений;

­ учет всех имеющихся возможностей и ресурсов строительства для достижения наилучших результатов проектирования.

Система автоматизированного проектирования должна для этого обладать следующими возможностями:

­ всеобъемлющего сопоставления конкурирующих вариантов проектных решений и их технико-экономических обоснований при определении оптимального варианта:

­ исчерпывающего анализа задания на проектирование при выработке основной концепции проекта;

­ максимально полного учета социально-экономических, природно-климатических, функционально-конструктивных и эстетических требований к организации пространства и объектам строительства;

­ непрерывного осуществления комплексного процесса проектирования при постоянном общении архитекторов и инженеров со специалистами смежных областей знаний;

­ максимального сокращения времени принятия проектных решений и их последующей разработки с учетом всех требований и факторов, рассматриваемых в контексте;

­ оперативного получения справочно-нормативной информации по запросам проектировщиков в форме, удобной для немедленного ее усвоения и применения в ускоренном процессе проектирования объектов строительства;

­ оперативной фиксации принимаемых проектных решений и комплектование технической документации в соответствии с требованиями технологии строительного производства.

Совершенствование системы автоматизированного проектирования и всех составляющих ее элементов осуществляется сейчас в комплексе, с учетом основных направлений технической политики в области строительства и новейших достижений науки и техники, потому что только комплексный системный подход приводит к желаемым результатам.

Автоматизированная система проектирования рассматривается как совокупность методологических, технических и организационных принципов построения деятельности в системе архитектурно-строительного проектирования на базе широкого применения общих методов и средств кибернетики.

В методологическом плане САПР можно определить как комплекс научных методов исследования деятельности в области архитектурно-строительного проектирования с целью разработки системы методик, математических моделей и алгоритмов, обеспечивающих наилучшее распределение функции между проектировщиком и машиной при поиске оптимальных проектных решений.

В результате изучения объектов в процессе проектирования разрабатываются модели и алгоритмы, с максимально возможной точностью фиксирующие закономерности формообразования объектов строительства и логику процессов их проектирования.

В соответствии с принципом «человек-машина», положенном в основу построения САПР, в техническом аспекте систему можно определить как комплекс информационного, программного, технического обеспечения системы подчиненной единой методологии машинного проектирования. Технические устройства во многом определяют эффективность создаваемых систем, поэтому им придается особое значение.

Подсистемы САПР определяют зону деятельности в системе архитектурно-строительного проектирования по решению всех задач, связанных с разработкой проектов для каждой из выделенных групп объектов. Каждая подсистема САПР объединяет в себя деятельность по проектированию всех объектов одного вида и относящихся к одной определенной области архитектурно-строительного проектирования. В свою очередь подсистемы САПР имеют свое деление на субподсистемы, т.е. на взаимосвязанные зоны, специализированные по проектированию объектов различного назначения и определяющие типы объектов.

Границы между подсистемами САПР определяют заказ на проектирование (вход в подсистему) от задания на проектирование, которое является начальной стадией в проектном процессе, и результат которого может рождать заказ на проектирование объекта в другой подсистеме.

1.2 CAD/CAM системы - что это?

CAD/CAM системами на западе называют то, что в странах бывшего СССР принято было называть аббревиатурой САПР, то есть Системы Автоматизированного ПРоектирования. Впервые термин СAD прозвучал в конце 50-х гг прошлого века в Массачусетском технологическом институте в США. Распространение эта аббревиатура получила уже в 70-х гг как международное обозначение технологии конструкторских работ. С началом применения вычислительной техники под словом CAD подразумевалась обработка данных средствами машинной графики. Однако этот один термин не отражает всего того, что им иногда называют. Например, САПР могут предназначаться для: черчения, для прочерчивания (эскизирования) или и для того, и для другого сразу. Сама же аббревиатура CAD может расшифровываться так: Computer Aided Design, или Computer Aided Drafting (проектирование и конструирование с помощью ЭВМ или черчение с помощью ЭВМ).Понятия «конструирование» и «черчение с помощью ЭВМ» - всего лишь малая часть функций, выполняемых САПР. Многие из систем выполняют существенно больше функций, чем просто черчение и конструирование. И существует их более точное обозначение:

САЕ - Computer Aided Engineering (инженерные расчёты с помощью ЭВМ, исключая автоматизирование чертёжных работ). Иногда этот термин использовался как понятие более высокого уровня- для обозначения всех видов деятельности, которую инженер может выполнять с помощью компьютера.

CAM - Computer Aided Manufacturing. Программирование устройств ЧПУ станков с помощью CAD-систем отождествляют с понятием CAM (так называемые CAD/CAM системы). В иных случаях под САМ понимают применение ЭВМ в управлении производством и движением материалов.

CAQ - Computer Aided Quality Assurance. Определяет поддерживаемое компьютером обеспечение качества, прежде всего программирование измерительных машин.

САР - Computer Aided Planning - автономное проектирование технологических процессов, например, при подготовке производства.

CIM - Computer Integrated Manufacturing - взаимодействие всех названных отдельных сфер деятельности производственного предприятия, поддерживаемого ЭВМ.

Использование систем автоматизированного проектирования позволяет не только снизить трудоёмкость, временные и денежные затраты, но освободить человека от большого количества однообразной работы, например, от оформления большей части документопотока.

СAD/CAM-системы находят применение в широком диапазоне инженерной деятельности, начиная с решения сравнительно простых задач проектирования и изготовления конструкторско-технологической документации и, кончая, задачами объёмного геометрического моделирования, ведением проекта, управления распределенным процессом проектирования и т.п. Современные изделия можно создать только с использованием CAD/CAM-систем на всех стадиях проектирования, изготовления и эксплуатации.

Разработка и создание CAD/CAM-систем является достаточно сложным и длительным процессом, требует значительных затрат материальных и людских ресурсов. AutoCAD - безусловно, самая широко известная, занимающее одно из ведущих мест в среде CAD/CAM система.

Среди систем малого и среднего класса в мире наиболее популярна система Auto Cad фирмы Auto Desk. Эта система является расширяемой, для нее существует множество дополнений, сделанных другими фирмами и обеспечивающих различные операционные функции в рамках Auto Cad. Иногда имеет смысл использовать более мощные и более дорогие CAПP_EUCLID, UNIGRAPHICS, CIMATRON и др. Однако часто более практично применять отечественные САПР (например «Компас» фирмы Аскон и Т-FlexCad фирмы Тонсистемы), позволяющие создавать чертежи по требованиям ЕСКД (единой системы конструкторской документации) предъявляющие гораздо меньшие требования к отношению и учитывающие особенности отечественных стандартов. Семейство САПР «Компас» (есть версии для DOS и Windows) включают средства создания чертежей (Компас-График), проектирования процессов механообработки (Компас-Т/М), трехмерного твердотельного моделирования (Компас-КЗ), программирования оборудования с числовым программным управлением (Компас-ЧПУ) и т.д. В некоторых специальных областях (конструирование печатных плат, штампов и др.) применяются особые САПР.

1.3 Комплекс AutoCAD и AutoCAD Civil 3D

Программы этих комплексов используются преимущественно различными архитектурными и проектными мастерскими, а также другими компаниями строительной сферы для проектирования различных зданий и сооружений, моделирования и анализа их конструкций и подсистем и так далее. Среди этих решений системы параметрического проектирования на основе технологии информационного моделирования зданий (англ. Building informational modeling -- BIM) Autodesk Revit Architecture и Autodesk Revit Structure, приложения для проектирования подсистем зданий AutoCAD Architecture, AutoCAD Civil 3D и AutoCAD MEP, а также аналитические комплексы для решения задач экологически рационального проектирования.

· Эффективность проектирования, т. е. инструменты, которые помогут пользователю использовать AutoCAD и AutoCAD Civil 3D как инструмент проектирования быстрее и эффективнее.

· Инструменты для составления эскизов, вывода на плоттер, печати, а также использование сметы проекта в AutoCAD.

· Средства представления и связи, т. е. инструменты, которые помогут пользователю представить и переслать проекты пользователя с помощью высококачественной визуализации и анимации.

· Совместимость, т. е. возможность послать информацию и получить ее от других программ, предназначенных для проектирования, анимации либо визуализации.

· Гибкая рабочая область.

Работа над большими проектами часто требует запоминания многочисленных проекций для быстрого доступа. AutoCAD и AutoCAD Civil 3D позволяют сохранять любое количество проекций и обозревать проект с помощью планшета изображений.

Вывод пиктограмм масштаба, панорамирования и увеличения/уменьшения теперь размещены прямо на плане этажа, где пользователь может легко осуществить доступ к ним в любое время. Двойной щелчок на пиктограммах увеличения/уменьшения дает возможность использовать предварительно определенные множители увеличения или уменьшения.

При изменении масштаба проекта на плане этажа соответствующим образом изменяется изображение на экране с сохранением текущего уровня увеличения.

AutoCAD и AutoCAD Civil 3D предлагают удобные полосы прокрутки в окнах планов и разрезов для обеспечения быстрого и непрерывного доступа к неограниченному пространству рабочего листа, даже с самым большим количеством изображенных объектов. Инструмент определения разрезов и фасадов позволяет определять фронтальные виды и всевозможные разрезы непосредственно на плане этажа. Разрезы и фасады строятся автоматически по плану этажа и выводятся в отдельных окнах. Стены, крыши и перекрытия возникают на разрезе как штриховки со своими оригинальными узорами. Количество одновременно открытых окон ограничено лишь имеющейся оперативной памятью. Изображения разреза и фасада остаются привязанными к плану этажа, т. е. они могут обновляться вслед за любыми изменениями на плане. Для создания рабочих документов в окнах разрезов/фасадов можно использовать все чертежные инструменты. Элементы, добавляемые в окна разрезов/фасадов, помещаются на отдельный слой, поэтому они не теряются при обновлении окон. Можно вырезать некоторый элемент одним щелчком и даже перемещать сложные отверстия в перекрытиях, крышах и заштрихованных областях, копировать области штриховки в другие элементы, создавать стены по периметру перекрытия и многое другое.

Метод построения непрерывной кривой -- этот конструктивный метод для инструмента построения дуг и окружностей чертит непрерывные гладкие дуги любого радиуса. Несколькими щелчками вы можете строить плавные кривые, которые можно преобразовывать в любой другой многоугольный элемент.

AutoCAD и AutoCAD Civil 3D могут присоединять к текущему проекту некоторый другой проект или его отдельные этажи. При этом осуществляется управление слоями, реквизитами покрытий и другими характеристиками. Группы проектировщиков имеют возможность одновременно разрабатывать проект, работая над его различными составляющими.

Так как AutoCAD является основной программой, а AutoCAD Civil 3D является ее дополненной некоторыми возможностями версией, то рассмотрим более подробно основную программу.

Имеющийся в AutoCAD язык трехмерного геометрического описания GDL, используемый для создания параметрических трехмерных объектов, был расширен включением 2D-символов. 2D-символы на плане могут автоматически изменяться в соответствии с изменениями в трехмерном объекте.

Полнопараметрические четверти окон и дверей могут быть добавлены ко всем дверным и оконным проемам, AutoCAD включает новый инструмент нанесения выносных надписей для создания специальных надписей проектировщика или автоматически проставляемых надписей. В качестве выносной надписи может использоваться надпись проектировщика, обозначение (ID) элемента, присвоенное ему в соответствующем диалоговом окне, или внутреннее обозначение элемента, присвоенное ему системой.

Программа предлагает прямой доступ к векторным шрифтам Graphisoft из AutoCAD. Даже диакритические знаки обрабатываются правильно. Технология Graphisoft вывода на плоттер обеспечивает оптимальную подстановку шрифтов TrueType в векторные шрифты, гарантируя вам тот же самый размер текста на печатной копии, что и на экране, независимо от типа шрифта.

Штриховка может обрабатываться в PlotMaker поэлементно или как единое целое, образуя выразительные макеты. Выходные данные с высоким разрешением: аналитически ретушированные изображения с высокой степенью разрешения можно сразу и быстро напечатать или вывести на растровый плоттер в большом размере и с оптимальным разрешением.

В AutoCAD реализовано векторное отбрасывание теней. Векторизованные тени могут быть не только выведены на плоттер, но и, поскольку они определены многоугольниками, их площадь может быть вычислена и в горизонтальной проекции, и в фасаде. С помощью этой возможности вы можете проводить глубокий анализ по освещенности и тенеобразованию, удовлетворяя изысканные потребности ваших заказчиков. Узоры штриховки (векторная штриховка) могут быть приписаны любому покрытию, такому как кирпич или черепица, для реалистического представления покрытий в трехмерных изображениях.

Аналитическая раскраска -- это совершенно новый алгоритм визуализации фирмы Graphisoft, быстро строящий высококачественные изображения независимо от масштаба! Вы можете применять аналитическую раскраску для создания изображений размером с экран с последующей печатью или выводом на плоттер больших изображений без потери качества. Инструмент установки камер позволяет вам создавать перспективные изображения и траектории съемки на плане этажа, обеспечивая более легкое и лучшее управление. AutoCAD отводит важное место новой диалоговой процедуре для быстрой установки параметров аксонометрических видов под любым углом. Объемно-блочное представление -- этот режим показывает проект AutoCAD в виде совокупности объемных блоков, позволяя вам работать быстро в трех измерениях.

Пользователь может определить и разместить в проекте любое количество источников света. Параллельные, точечные и конические источники света доступны в виде трехмерных библиотечных элементов, которые вы можете создавать или модифицировать точно так же, как любой другой библиотечный элемент. Источники света также экспортируются в другие, совместимые с AutoCAD, программы визуализации.

При работе с библиотекой объектов любое прямоугольное изображение растризованной графики, от структуры кирпичной стены до семейной фотографии, может быть вставлено куда угодно в AutoCAD-проект.

В добавление к размещению изображений растризованной графики, в качестве фона изображения вы можете теперь к вашим изображениям добавить искусственный горизонт с помощью указания цвета земли и неба. Единая команда отмены операций в привязке к этажам: все операции в AutoCAD регистрируются на уровне проекта, независимо от окна AutoCAD или этажа проекта, в котором они выполнялись.

Операция отнесения новых элементов к скрытому слою вызывает диалог с такими вариантами, как отмена, показ скрытого слоя или выбор другого слоя.

AutoCAD Civil 3D -- программа для гражданского строительства, основанная на технологии AutoCAD. Используется для разработки проектов в сфере транспорта, землеустройства и инфраструктуры. Также поддерживает технологию BIM.

Глава 2. Возможности CAD-систем в архитектуре

В архитектурном и инженерном проектировании приходится работать с большим количеством графических работ, весьма разнообразных по видам, содержанию, назначению, выполнению. Так, чертежи могут быть выполнены вручную и с помощью машин и автоматов, фотографированием, карандашом и тушью, на чертежной бумаге, кальке и миллиметровой бумаге, однотонные, цветные и разноцветные, простые, содержащие изображение одной детали, и сложные сборочные чертежи. Одни чертежи, содержащие изображения машин, аппаратов, автоматов, зданий и сооружений и т. д., выполняются от руки, для выполнения других нужны различные инструменты и приспособления.

Это обусловливает необходимость применения различных материалов, инструментов, приспособлений, машин и автоматов, а также методов выполнения графических работ.

AutoCAD - наиболее популярная среда автоматизированного проектирования. На этой базе построено целое семейство программных продуктов iDesign для решения предметных задач. Формат данных AutoCAD (DWG, DXF, DWF) является общепризнанным мировым стандартом обмена графической информацией и ее хранения.

С каждой новой версией в AutoCAD добавляются по запросам пользователей новые функции, облегчающие и ускоряющие работу над проектом.

Благодаря развитым средствам написания приложений целый ряд разработчиков избрал AutoCAD в качестве базового пакета для создания машиностроительных, архитектурных, строительных, геодезических программ, систем инженерного анализа и многого другого. Использование встроенных языков программирования Visual LISP, VBA и поддержка C++ позволяют настроить AutoCAD под конкретные задачи пользователя.

AutoCAD является базовой системой проектирования, на основе которой построено целое семейство программных продуктов для решения предметных задач.

AutoCAD предлагает самые совершенные средства трехмерного проектирования и оформления чертежей, моделей, а также удобные инструменты твердотельного моделирования. Новейшие технологии, заложенные в этой системе, обеспечивают эффективную коллективную работу над проектом с учетом стандартов предприятия и различных методов проектирования.

Наличие большого числа прикладных программ для AutoCAD было обусловлено открытостью системы для пользователя. Сама программа была написана на языке AutoLISP, этот же язык использовался как средство расширения возможностей AutoCAD и создания дополнительных приложений.

2.1 Назначение системы

Первые версии системы AutoCAD, разрабатываемой американской фирмой Autodesk, появились еще в начале 80-х годов двадцатого века, и сразу же привлекли к себе внимание своим оригинальным оформлением и удобством для пользователя. Постоянное развитие системы, учет замечаний, интеграция с новыми продуктами других ведущих фирм (в первую очередь, Microsoft), сделали AutoCAD мировым лидером на рынке программного обеспечения. Широкое распространение системы в России началось с десятой версии, которая работала в операционной системе MS DOS. В такой же операционной системе могли работать одиннадцатая, двенадцатая и тринадцатая версии, однако появились и аналоги, которые могли работать в среде операционной системы Windows (Windows 3.1 или Windows 95). Четырнадцатая версия системы AutoCAD вышла уже только в Windows-варианте, и была рассчитана на операционные системы Windows95 и WindowsNT.

В 1999 году началось внедрение 15-й версии, которая известна как AutoCAD 2000. Вслед за ней, с интервалом в один год, выходили AutoCAD 2000i и AutoCAD 2002. Все они связаны между собой единым форматом хранения данных.

Рассматриваемая нами версия AutoCAD 2004 (внутренний номер -- 16) появилась в марте 2003 года. Работоспособность этой версии в средах Windows 95 и Windows 98 уже не гарантируется. Для установки версии рекомендуется одна из следующих операционных систем:

· Windows 2000;

· Windows XP (Professional Edition);

· Windows XP (Home Edition);

· Windows NT 4.0 (с обновлением Service Pack 6a или более поздним).

Система AutoCAD 2004 может использоваться в локальном или сетевом варианте. Для ее нормального функционирования требуется получить специальный код авторизации от фирмы Autodesk.

Первые версии AutoCAD содержали в основном инструменты для простого двумерного рисования, которые постепенно дополнялись и развивались. В результате система стала очень удобным "электронным кульманом". На рис. 1.1 приведен пример двумерного чертежа, сделанного сравнительно простыми средствами AutoCAD. Для формирования такого чертежа не требуется работа с трехмерной моделью изделия.



Рис. 1.1 Двумерный чертеж

Большим преимуществом системы AutoCAD, как средства рисования, является возможность последующего формирования электронного архива чертежей. Каждый из созданных таким образом файлов рисунков легко редактируется, что позволяет быстро получать чертежи-аналоги по чертежам-прототипам. В качестве средств защиты от несанкционированного доступа в файлах рисунков, созданных системой AutoCAD 2004, предусмотрены пароли и электронные цифровые подписи.

Для облегчения процесса выпуска проектной документации можно разрабатывать "библиотеки стандартных элементов". В качестве стандартных элементов могут выступать как целые файлы, так и их отдельные части. Эта идея стала хорошим стимулом для создания на базе системы AutoCAD локальных рабочих мест по различным конструкторским, архитектурным и другим направлениям, а также для разработки новых специализированных систем. Мощным дополнением к этому является возможность использования языков программирования.

Начиная с AutoCAD 2002, в систему включены специальные средства для контролирования стандартов предприятий, позволяющих управлять слоями, стилями и т. п.

Уже десятая версия AutoCAD позволяла выполнить достаточно сложные трехмерные построения в любой плоскости пространства и отобразить их на разных видовых экранах с различных точек зрения. Поэтому она стала также инструментом и трехмерного моделирования. Механизм пространства листа и видовых экранов дал возможность разрабатывать чертежи с проекциями трехмерных объектов или сооружений. В системе AutoCAD по одной модели можно получить несколько листов чертежного документа. На рис. 1.2 приведен пример чертежа, сформированного как отображение проекций и сечений трехмерного объекта.

Рис. 1.2 Чертеж части устройства дверного замка

На рис. 1.3(а)показан 2-й чертеж профилактического комплекса. На рис.1.3(б) показана модель первого этажа комплекса, являющаяся основой для последующего формирования чертежа и построения контуров деталей. Степень проработанности, а также сложность и насыщенность такой модели могут быть разными и определяются тем, как она будет в дальнейшем использована.



Рис. 1.3 (а). Двумерный чертежь первого этажа профилактического комплекса

Рис. 1.3 (б). Трехмерная модель первого этажа профилактического комплекса

AutoCAD Civil 3D позволяет создавать более сложные и информационно насыщенные проекты благодаря повышению производительности платформы и расширению пользовательского функционала. Среди возможностей продукта - работа с напорными трубопроводными сетями, улучшенная топосъемка (Рис.1.4), создание основных карт и проектирование железнодорожных путей. Улучшена работа многих функций проектирования транспортных сооружений - формирования коридоров, 3D-навигации, выполнения запросов и определения границ поверхностей. AutoCAD Civil 3D позволяет оптимизировать проекты инфраструктуры.



Рис. 1.4 Топосъемка

2.2 Возможности AutoCAD и AutoCAD Civil 3D

Сегодня стоит вопрос не только как создавать проекты, но и как рационально использовать проектную информацию за счет предоставления совместного доступа к файлам, наличия функций поиска рисунков и различного рода ресурсов, рационального использования однажды созданной информации на всех стадиях проектирования. Поддержка этих задач выливается в повышение производительности, увеличение прибыли и сокращение цикла проектирования.

Отраслевые решения Autodesk повышают уровень проектирования

Благодаря наличию семейства программных продуктов, компания Autodesk имеет подходящие решения по всем направлениям, проектированию зданий, производству, гео-информационным системам (ГИС) или земельным работам.

Поэтому, для повышения уровня архитектурного проектирования, используется Autodesk Architectural Desktop, с помощью AutoCAD Mechanical и Autodesk Mechanical Desktop, для улучшения проектирования машиностроительных конструкций, использется Autodesk Map в области ГИС, а Autodesk Land Desktop в области землеустройства. AutoCAD Civil 3D позволяет создавать более сложные и информационно насыщенные проекты благодаря повышению производительности платформы и расширению пользовательского функционала. Все отраслевые приложения компании Autodesk построены на платформе AutoCAD, являющемся основным универсальным средством проектирования и, поэтому, имеют ту же превосходную производительность и так же обеспечивают совместную работу всех проектировщиков, что и базовый продукт. Кроме того, они включают дополнительные функции, разработанные на основе интеллектуальной объектной технологии и отвечающие требованиям конкретной отрасли.

Наличие большого числа прикладных программ для AutoCAD было обусловлено открытостью системы для пользователя. Сама программа была написана на языке AutoLISP, этот же язык использовался как средство расширения возможностей AutoCAD и создания дополнительных приложений. К неоспоримо полезным мелочам стоит отнести также возможность работы с библиотеками штриховых узоров, пунктиров и чертежных шрифтов для AutoCAD и возможность импорта текста из файла в чертеж. Самой большой возможностью является 3D проектирование.

AutoCAD включает новые и модернизированные функции, улучшающие технологию взаимодействия конструкторов: eTransmit, AutoCAD Today, переработанная функция Publish to Web, поддерживающая технологию i-drop™, улучшенный формат DWF, средства поиска файлов с прямой ссылкой на Autodesk Point A My Files, улучшенное извлечение атрибутов и DesignXML. Надежный набор новых средств управления стандартами автоматизированного проектирования с поддержкой доступа к Интернет/Интранет, включает как интерактивную, так и пакетную проверку соответствия стандартам.

И конечно, AutoCAD предоставляет новые и модернизированные средства, повышающие производительность, такие как ассоциативное образмеривание, средства для работы со Слоями, Текстом и Атрибутами. Кроме того, AutoCAD поставляется с новой сетевой технологией лицензирования, упрощающей процесс инсталляции и внедрения. Предлагаются также новые гибкие и экономичные схемы приобретения программного обеспечения компании Autodesk.

Скорость работы

При выполнении большинства операций во время промышленного тестирования каждая новая версия AutoCAD работала быстрее предыдущей. Результаты теста AutoGauge Benchmark, разработанного международной группой пользователей Autodesk (AUGI®), показали, что при одинаковых конфигурациях аппаратного обеспечения скорость работы AutoCAD выше (в зависимости от используемой конфигурации компьютера). Например, операции ввода/вывода выполняются на 29% быстрее, обработка изображения (панорамирование, масштабирование, регенерация и т.д.) - на 39%, работа объектных привязок - на 24%, изменение свойств - на 23%. AutoCAD полностью поддерживает многопроцессорные системы.

Коллективная работа над проектом

Совместная работа над проектом в рамках локальной сети или с использованием Internet, общение с заказчиками и партнерами, демонстрация проекта еще до его изготовления "в железе" - эти возможности становятся все более актуальными как за рубежом, так и в нашей стране. AutoCAD предлагает инструменты, необходимые для решения таких задач.

Предположим, наш сотрудник находится в другом городе и ему срочно необходим проект. Конечно, их можно вывести на плоттер, запаковать и затем доставить с помощью дорогого ночного курьера. Или есть другой способ - передать их с помощью функции eTransmit, которая упаковывает проекты вместе со всеми связанными файлами (внешними ссылками, фонтами, картинками, а теперь еще и файлами стандартов) в один пакет, удобный для отправки через Интернет.

В любое время дня и ночи модернизированная функция Publish to Web разместит нашу информацию на сайте Интернет или Интранет. Даже пользователи, не имеющие предварительной подготовки, могут с помощью расширенной библиотеки шаблонов и тем быстро разработать профессиональные web-страницы. Сохранение файлов из среды AutoCAD в Интернете может производиться на портале Point A в разделе My Files, а также на любом web-сайте, поддерживающим протокол WebDav. И независимо от места хранения проектной информации, в Интернете, Интранете, на портале Point A или сайте FTP, будет обеспечено мгновенное подсоединение.

Если удаленный пользователь не должен редактировать проект, то можно ограничиться передачей файлов в стандарте DWF. Этот формат обеспечивает высокую точность просмотра и вывода на плоттер.

Многократно используемую проектную информацию удобно размещать функцией Publish to Web на вэб-сайте с помощью технологии i-drop, основанной на XML.

Например, можно разместить таким образом на центральном сайте библиотеку электрических компонентов. В дальнейшем пользователи будут буксировать подходящие компоненты прямо в свои проекты. Технология i-drop поддерживает быстрый поиск заготовок для производства в Интернет. Для этого буксируйте содержание web-сайта производителя, если он поддерживает технологию i-drop.

Не надо больше рыться в штабелях каталогов, не надо сканировать устаревшие спецификации. AutoCAD поддерживает совместное использование не только графической информации.

Модернизированная функция извлечения атрибутов суммирует и экспортирует атрибуты во внешние приложения такие как Microsoft Access или Excel для формирования спецификации. Средство DesignXML экспортирует как графические так и не графические данные из файлов DWG. Любой наш коллега будет способен просматривать и редактировать их, причем для этого не надо иметь инсталляцию AutoCAD.

Соблюдение стандартов становится простым делом

Надежные средства AutoCAD упрощают проверку на соответствие чертежным стандартам, которые могут быть как собственными стандартами компании, так и промышленными стандартами ANSI, ISO, DIN или JIS. В процессе интерактивной проверки генерируется сообщение о несоответствии стандартам и предлагается вариант исправления.

Пакетный режим проверки применяется для контроля большого количества рисунков одновременно. Результатом пакетной проверки является единый отчет формата XML с перечнем ошибок и отклонений. AutoCAD, допускает размещение стандартов компании в Интернете или Интранете для поддержки работы по единым стандартам, независимо от местонахождения конструктора.

Ассоциативное образмеривание

Можно также повысить целостность информации за счет ассоциативности размеров и соответствующей геометрии. Тогда любые изменения геометрии автоматически приведут к изменению расположения, ориентации и измеренного значения ассоциативных размеров. Допускается связывать размеры в пространстве листа с моделью (межпространственная ассоциативность). Изменение геометрии в пространстве модели автоматически вызывает изменение размеров в пространстве листа.

Средства для работы с атрибутами

Атрибуты используются для хранения дополнительной информации, связанной с тем или иным геометрическим блоком. Это может быть название производителя, инвентарный номер, материал изделия и т.д. Информацию, считанную из атрибутов чертежа, можно использовать для создания ведомостей и спецификаций в базах данных или электронных таблицах.

Менеджер Атрибутов Блока позволяет быстро корректировать значения атрибутов и их свойства без расчленения или переопределения блока. Все изменения немедленно отражаются на всех существующих экземплярах блока. Улучшенный Редактор Атрибутов предоставляет способ более досконального редактирования атрибутов отдельно выбранного блока.

AutoCAD предлагает ряд инструментов, ускоряющих и упрощающих работу с атрибутами.

Менеджер Атрибутов Блоков (Block Attribute Manager) позволяет быстро изменять атрибуты блока, не прибегая к его разбиению или переопределению. Все изменения автоматически отображаются во всех копиях блока на чертеже.

Инструмент Извлечение Атрибутов (Enhanced Attribute Extract) позволяет быстро считать атрибуты в текстовый файл с разделителями (CSV), таблицу Microsoft Excel (XLS) или Microsoft Access (MDB). Атрибуты могут извлекаться как из набора выбранных блоков, отдельного чертежа, так и из чертежа с внешними ссылками.

Средства работы со слоями

Два новых инструмента - Транслятор Слоев и Предыдущий Слой - облегчают управление слоями, их настройку и модификацию.

· Транслятор Слоев (Layer Translator) упрощает передачу чертежей в рамках рабочей группы, осуществляя конвертацию свойств слоев из одного шаблона (соглашения) в другой.

· Инструмент Предыдущий Слой (Layer Previous) восстанавливает предыдущий статус слоя без использования дополнительных операций редактирования геометрии или масштабирования/панорамирования.

Транслятор Слоев конвертирует слои рисунка из одного стандарта в другой в соответствии с имеющимся рисунком или файлом стандартов. После выполнения операции можно сохранить информацию для быстрого преобразования рисунков в будущем. Пиктограмма Layer Previous восстанавливает предыдущее состояние слоев без отмены операций редактирования геометрии модели. Таким образом, Вы сумеете быстро переключаться между различными состояниями слоев без открытия диалогового окна Layer.

Стандарты

Набор инструментов CAD Standards обеспечивает соответствие стандарту предприятия или соглашению по правилам оформления чертежей (параметры слоев, размерные стили, текстовые стили, типы линий и т.д.). Набор параметров выносится в специальный файл стандартов (DWS), который может быть связан с чертежами AutoCAD для проверки соответствия стандарту и автоматической корректировки несоответствий.

Менеджер Стандартов используется для настройки стандарта оформления чертежей и связывания файлов стандартов с чертежом AutoCAD.

В процессе работы менеджера можно произвести проверку соответствия стандарту текущего чертежа в режиме, похожем на работу команды MS Word "Проверка орфографии": ведется сканирование параметров текущего чертежа и их сравнение со стандартом, нестандартные параметры выдаются в виде отчета с рекомендациями по изменению. Можно автоматически изменять эти параметры в соответствии с рекомендациями либо внести изменения вручную. Подобная проверка производится и в пакетном режиме.

Улучшение работы с текстом

Новые команды Работы с Текстом обеспечивают быстрое масштабирование текстовых аннотаций, их выравнивание и обеспечивают одинаковые геометрические размеры текстовых полей, содержащихся в видовых экранах с разными масштабами.

Масштабирование Текста обеспечивает легкое задание и подстройку высоты текстовых объектов на чертеже. Улучшенные средства масштабирования и выравнивания уменьшают число необходимых ручных настроек и поощряет применение компоновок чертежа (Layouts). С помощью средства Проверка Правописания проверяется и корректируется орфография предварительно скрытых объектов.

Максимально полное использование программного обеспечения

Управление установленным программным обеспечением стало более простым делом. Технология управления сетевыми лицензиями AutoCAD основана на лидирующем программном обеспечении компании GLOBEtrotter. Таким образом выигрываем за счет увеличения надежности лицензирования и лучшей поддержки. В то же время сохраняются имеющиеся у нас средства управления сетевыми лицензиями. С помощью FLEXlm® эффективно и гибко выполняется сетевое лицензирование, а с помощью SAMreport-lite, которое включено в AutoCAD, можно отслеживать использование лицензий и выводить отчеты, чтобы получить максимум пользы от инвестиций в программное обеспечение.

2.3 Применение трехмерного моделирования

Трехмерная графика долгое время оставалась запретным плодом для большинства дизайнеров, работающих на ПК. Те 3D-системы, которые были доступны, как правило, ориентированы на презентационные задачи, рекламу и достаточно простую мультипликацию. Проектировщику же нужны возможности точных построений и прецизионное моделирование расположения элементов в пространстве (Рис.1).

Рис.1 трехмерные модели

Многие пакеты САПР для ПК имеют 3D лишь в виде отдельных приложений, что часто неудобно в использовании. Существует огромное количество областей, где применяется трёхмерное моделирование и анимация. Например, при испытании программы 3D Studio MAX пользователи проделали колоссальную работу, применяя эту программу в различных областях: от создания статической рекламы и динамических заставок для телеканалов до моделирования катастроф и трёхмерной анимации.

Естественно 3D Studio MAX не предназначена для инженерных работ. Для этих задач компания Autodesk создала AutoCAD и на ее основе дополнительные системы. Данный продукт занимает лидирующую позицию в мировом списке программ такого класса. Неудивительно, ведь он способен выполнять практически все операции, связанные с инженерными системами. Работа этой программы обслуживается тысячами узлов всемирной сети Internet. Система предназначена для профессионалов CAD. Работа в системе рассматривается как совместная работа нескольких компьютеров, выполняющих отдельные функции. Под аппаратными средствами подразумеваются мощнейшие персональные системы, а так же компьютеры на базе RISC процессоров.

В системе AutoCAD существует большой набор пространственных примитивов (сетей, тел и др.), которые позволяют выполнять построения трехмерных моделей зданий, сооружений и машиностроительных изделий. Работая с моделью трехмерного объекта, можно задавать и менять виды, делить графический экран на части, в каждой из которых можно устанавливать свою точку зрения или проекцию. Система AutoCAD позволяет в пространстве модели создавать конфигурации из любого количества частей (неперекрывающихся видовых экранов) и каждой такой конфигурации присваивать имя, по которому такая конфигурация может быть в любое время восстановлена. Команда VPORTS (ВЭ-КРАН), которой соответствуют также кнопка панели Viewports (Видовые экраны) и пункт падающего меню View | Viewports | New Viewports (Вид | Видовые экраны | Новые ВЭ), создает конфигурации видовых экранов.

Рис. Задание конфигурации неперекрывающихся видовых экранов

Особым трехмерным объектом является трехмерная полилиния, которая состоит из связанных прямолинейных сегментов, но вершины сегментов могут иметь любые координаты трехмерного пространства. Трехмерная полилиния, в отличие от двумерной, не лежит, как правило, в единой плоскости трехмерного пространства и строится с помощью команды 3DPOLY (3-ПЛИНИЯ).

На основе простых примитивов, пространственных объектов, используя различные способы модификации и многие другие возможности можно получить совершенную модель (Рис.2). Для придания реалистичности ее достаточно визуализировать.

Рис.2 Трехмерная модель здания

2.4. Использование Adobe Photoshop для дизайна 3-х мерных моделей

Adobe Photoshop -- это один из самых популярных и мощных графических редакторов, который позволяет, как редактировать существующие графические файлы, так и создавать новые изображения. Фотошоп применяют для работы со сканированными и цветными изображения, цветокоррекции, ретуширования, коллажирования и т. д. и т. п. Программа имеет возможность работать со слоями - главное ее отличие от других графических редакторов. Вот здесь ее главное преимущество. Так как при создании моделей сооружений и зданий, а также других более сложных пространственных объектов в системе AutoCAD приходится иметь дело со слоями. Благодаря своим широчайшим возможностям и скорости работы Adobe Photoshop - лидер среди графических редакторов. Фотошоп нужен для корректировки фотографий и любую фотографию, которая получилась, не совсем хорошо, можно легко подретушировать исправить так, чтобы получилось, как вы хотели. Благодаря слоям можно из нескольких фотографий сделать одну, обработав, так что этого не будет даже заметно.

Графический редактор Adobe Photoshop применяют для создания фотореалистических изображений, работы с цветными сканированными изображениями, ретуширования, цветокоррекции, коллажирования, трансформации графики, цветоделения и т.д.

Данный графический редактор располагает всеми методами работы с точечными изображениями, при этом имеет возможность работы со слоями и использует контуры. Эта программа является безусловным лидером среди профессиональных графических редакторов за счет своих широчайших возможностей, высокой эффективности и скорости работы.

Сортированная сборка последнего Фотошопа, лучшая на сегодняшний день. В ней добавлены несколько экшенов, кистей



В ходе проектирования возможности программы Adobe Photoshop использовались при разработке дизайна интерьера. Например, при создании ковра комнаты отдыха (рис.).

Рис. Создание дизайна ковров с помощью Adobe Photoshop

Возможности графического редактора Adobe Photoshop неограниченны и ее использование в совокупности с системой AutoCAD дает потрясающие результаты.

Системные требования для последней версии:

...