ГРАФИКА В CAD СИСТЕМАХ

  • 1. Применение CAD систем
  • 2. Программный пакет ArchiCAD
  • 2. Система автоматизированного проектирования и черчения
  • 3. Семейство систем автоматизированного проектирования «Компас»
  • Чтобы скачать материал, введите свой E-mail, укажите, кто Вы, и нажмите кнопку

  • Скачать 34.19 Kb.


    Дата14.05.2019
    Размер34.19 Kb.

    Скачать 34.19 Kb.

    ГРАФИКА В CAD СИСТЕМАХ


    Компьютерная графика в настоящее время используется почти во всех научных и инженерных дисциплинах для наглядности восприятия и передачи информации.

    Обложки журналов, рекламная печатная продукция, газеты, рекламные ролики по телевидению, фильмы, корпоративные презентации, CD-ROM носители, сеть Интернет – все это области применения компьютерной графики, основу которой составляет работа с цифровыми изображениями. Это связано с тем, что цифровые изображения проще хранить, тиражировать, улучшать и компоновать с текстами или другими информационными средствами.

    На сегодняшний день создано большое количество программ, позволяющих создавать и редактировать трехмерные сцены и объекты, существует множество специализированных программных пакетов, охватывающих практически все стороны человеческой жизни.

    1. Применение CAD систем

    Программы CAD (computer-aided desigh – компьютерная поддержка проектирования) представляют собой векторные программные средства, которые нашли широкое применение в различных сферах человеческой жизни. Более привычно эти системы именуются системами автоматизированного проектирования – САПР.

    Одно из главных применений составляет их использование в различных областях инженерной конструкторской деятельности – от проектирования микросхем до создания самолетов.

    Другой важной областью применения САПР является архитектура. Использование машинной графики позволяет визуально воспроизводить двухмерные изображения и трехмерные модели.

    САПР используется и в медицине. Например, автоматизированное проектирование имплантатов, особенно для костей и суставов, позволяет минимизировать необходимость внесения изменений в ходе операции.

    2. Программный пакет ArchiCAD

    ArchiCAD – программный пакет для архитекторов, основанный на технологии информационного моделирования (Building Information Modeling – BIM),созданный фирмой Graphisoft. Предназначен для проектирования архитектурно-строительных конструкций и решений, а также элементов ландшафта, мебели и т.п.

    Первая версия программы ArchiCAD была создана в 1984 году под названием Radar CH. Она работала на компьютерах Apple Lisa и представляла собой программу для проектирования водопроводов.

    Все версии до 4.16 выпускались под ОС Apple Macintosh. Версия 4.16 была выпущена под Windows 3.1. Все последующие версии, кроме 4.5, выпускались под ОС семейства Windows и MacOS X.///

    При работе в пакете используется концепция Виртуального Здания. Суть её состоит в том, что проект ArchiCAD представляет виртуальную модель реального здания, существующую в памяти компьютера. Для её выполнения проектировщик на начальных этапах работы с проектом фактически «строит» здание, используя при этом инструменты, имеющие свои полные аналоги в реальности: стены, перекрытия, окна, лестницы, разнообразные объекты и т. д.

    Завершив этап моделирования, пользователь может извлечь из «виртуального здания» все необходимые данные для создания проектной документации: планы этажей, фасады, разрезы, экспликации, спецификации, визуализации и пр.///

    Инструменты:

    – Стены – аналог реальных стен. В плане могут быть прямые, трапецеидальные, многоугольные (произвольной формы). Вертикальное сечение может быть прямым, наклонным, с двухсторонним наклоном (трапецевидное), а также сложным профилем. Возможно моделирование деревянных стен из бревен или сруба. Могут иметь композитный (многослойный) состав. При построении стен они бесшовно сопрягаются друг с другом (опционально допустимо отключение данной возможности).

    – Колонны – вертикальные или наклонные стержни прямоугольного, круглого или произвольного сечения. Сечение постоянно по всей колонне. Состоят из ядра и облицовки (при указании нулевой толщины облицовки — только из ядра).

    – Балки – прямолинейные, горизонтальные или наклонные элементы прямоугольного или профильного сечения. Сечение постоянно по всей длине балки. В балках могут быть устроены отверстия прямоугольной или круглой формы.

    – Перекрытия – прямоугольные призматические конструкции, расположенные в горизонтальной плоскости. В плане могут иметь любую форму. Могут иметь композитный состав. Ближайшим аналогом в реальности являются монолитные перекрытия.

    – Крыши – наклонные элементы покрытия. Возможно моделирование простого ската, многоскатной крыши, сводчатой крыши, купола. При пересечении друг с другом автоматически бесшовно не сопрягаются. Могут иметь композитный состав.

    – Перегородки – новый, появившийся в 12 версии, инструмент, позволяющий проектировать и документировать сложные конструкции, содержащие перегородки и навесные стены на плане этажа, в разрезах и 3D-окне.– Объекты

    – Источники света – элементы дополнительного (помимо солнца) освещения. Параметры источников света в основном идентичны параметрам объектов. Отличие заключается в наличии ряда уникальных управляющих элементов (параметров): выключателя, регулятора цвета светового потока и его яркости.

    – Окна и двери – специализированные параметрические элементы для вставки в стены соответственно окон и дверей. Стандартная библиотека ArchiCAD включает в себя прямоугольные, треугольные, многоугольные, арочные окна и двери, а также пустые проёмы разнообразных форм. Возможно устройство окон с четвертями различного вида. Окна могут быть угловыми. Ниши в стенах и пилястры в ArchiCAD тоже относятся к этому классу объектов.

    – Световые люки – в основном аналогичны окнам, но размещаются не в стенах, а в крышах. При установке автоматически привязываются к поверхности крыши, воспринимают её уклон и создают проём в крыше.

    – Лестницы – объекты, представляющие собой аналог реальных лестниц.

    Преимущества и недостатки

    – Основным преимуществом программы является естественная взаимосвязь между всеми частями проекта. Технология «виртуального здания» (BIM) позволяет работать не с отдельными, физически никак не связанными между собой чертежами, а со всем проектом в целом. Любые изменения, сделанные, например, на плане здания, автоматически отобразятся. Такой подход обеспечивает значительное сокращение времени проектирования. Кроме того, при правильной работе с виртуальным зданием гарантировано обнаружение и устранение большинства проблем, которые обязательно проявились бы на более поздних этапах проектирования или, что ещё хуже, уже на строительной площадке.

    – Благодаря большому количеству настроек стандартных инструментов, объекты настраиваются в соответствии с пожеланиями пользователя.

    – Начиная с 12 версии ArchiCAD разработчик выпускает дополнительные приложения, призванные расширить функциональность базового продукта. Среди этих приложений:

    – MEP Modeler, предназначенный для создания, редактирования и импорта 3D-моделей инженерных коммуникаций в среде ArchiCAD;

    – EcoDesigner, позволяющий проводить энергетические расчёты здания силами архитекторов;

    – Virtual Building Explorer, предназначенный для создания интерактивной презентации созданного в ArchiCAD проекта.

    – Недостатком программы можно считать ограниченные возможности по созданию объектов со сложной, нестандартной геометрией (например, поверхности NURBS, скульптурное моделирование), что зачастую не позволяет проектировщику стандартными средствами реализовать все свои идеи в полной мере. Для решения такой проблемы можно воспользоваться импортом из сторонних программ наподобие Cinema 4D, 3ds Max.

    Некоторым недостатком можно считать достаточно высокую (около 118,5 тыс. руб.) стоимость ArchiCAD. Однако, начиная с 2006 года компания «Graphisof» предлагают начинающим пользователям урезанную версию программы ArchiCAD StarT Edition.

    Имеется три типа лицензий ArchiCAD: триал (коммерческая), учебная (для студентов, преподавателей и учебных заведений) и испытательная. Все лицензии, кроме триала, абсолютно бесплатные. Также имеется демонстрационная версия.//

    2. Система автоматизированного проектирования и черчения

    AuthoCAD

    AutoCAD – двух- и трёхмерная система автоматизированного проектирования и черчения, разработанная компанией Autodesk. Первая версия системы была выпущена в 1982 году. AutoCAD и специализированные приложения на его основе нашли широкое применение в машиностроении, строительстве, архитектуре и других отраслях промышленности. Программа выпускается на 18 языках. Уровень локализации варьирует от полной адаптации до перевода только справочной документации. Русскоязычная версия локализована полностью, включая интерфейс командной строки и всю документацию, кроме руководства по программированию.

    Функциональные возможности

    Ранние версии AutoCAD оперировали небольшим числом элементарных объектов, такими как круги, линии, дуги и текст, из которых составлялись более сложные. Однако на современном этапе возможности AutoCAD весьма широки и намного превосходят возможности «электронного кульмана».

    В области двумерного проектирования AutoCAD по-прежнему позволяет использовать элементарные графические примитивы для получения более сложных объектов. Кроме того, программа предоставляет весьма обширные возможности работы со слоями и аннотативными объектами (размерами, текстом, обозначениями). В версии 2014 появилась возможность динамической связи чертежа с реальными картографическими данными (GeoLocation API).

    Версия программы AutoCAD 2014 включает в себя полный набор инструментов для комплексного трёхмерного моделирования (поддерживается твердотельное, поверхностное и полигональное моделирование). AutoCAD позволяет получить высококачественную визуализацию моделей с помощью системы рендеринга mental ray. Также в программе реализовано управление трёхмерной печатью (результат моделирования можно отправить на 3D-принтер) и поддержка облаков точек (позволяет работать с результатами 3D-сканирования). Тем не менее следует отметить, что отсутствие трёхмерной параметризации не позволяет AutoCAD напрямую конкурировать с машиностроительными САПР среднего класса, такими как Inventor, SolidWorks и другими.

    Специализированные приложения на основе AutoCAD

    AutoCAD Architecture — версия, ориентированная на архитекторов и содержащая специальные дополнительные инструменты для архитектурного проектирования и черчения, а также средства выпуска строительной документации.

    AutoCAD Electrical разработан для проектировщиков электрических систем управления и отличается высоким уровнем автоматизации стандартных задач и наличием обширных библиотек условных обозначений.

    AutoCAD Civil 3D — решение для проектирования объектов инфраструктуры, предназначенное для землеустроителей, проектировщиков генплана и проектировщиков линейных сооружений. Помимо основных возможностей, AutoCAD Civil 3D может выполнять такие виды работ, как геопространственный анализ для выбора подходящей стройплощадки, анализ ливневых стоков для обеспечения соблюдения экологических норм, составление сметы и динамический расчет объёмов земляных работ.

    AutoCAD MEP ориентирован на проектирование инженерных систем объектов гражданского строительства: систем сантехники и канализации, отопления и вентиляции, электрики и пожарной безопасности. Реализовано построение трехмерной параметрической модели, получение чертежей и спецификаций на её основе.

    AutoCAD Map 3D создан для специалистов, выполняющих проекты в сфере транспортного строительства, энергоснабжения, земле- и водопользования и позволяет создавать, обрабатывать и анализировать проектную и ГИС-информацию.

    AutoCAD Ecscad позволяет инженерам-электрикам создавать схемы электротехнического оборудования с помощью сценариев и библиотек условных обозначений.

    AutoCAD Mechanical предназначен для проектирования в машиностроении и отличается наличием библиотек стандартных компонентов (более 700 тысяч элементов), генераторов компонентов и расчётных модулей, средств автоматизации задач проектирования и составления документации, возможностью совместной работы.///

    3. Семейство систем автоматизированного проектирования «Компас»

    «Компас» — семейство систем автоматизированного проектирования с возможностями оформления проектной и конструкторской документации.

    Разрабатывается российской компанией «Аскон». Название линейки является акронимом от фразы «комплекс автоматизированных систем». В торговых марках используется написание заглавными буквами: «КОМПАС». Первый выпуск «Компаса» (версия 1.0) состоялся в 1989 году. Первая версия под Windows — «Компас 5.0» — вышла в 1997 году.

    Возможности

    Программы данного семейства автоматически генерируют ассоциативные виды трёхмерных моделей (в том числе разрезы, сечения, местные разрезы, местные виды, виды по стрелке, виды с разрывом). Все они ассоциированы с моделью: изменения в модели приводят к изменению изображения на чертеже.

    Стандартные виды автоматически строятся в проекционной связи. Данные в основной надписи чертежа (обозначение, наименование, масса) синхронизируются с данными из трёхмерной модели. Имеется возможность связи трёхмерных моделей и чертежей со спецификациями, то есть при «надлежащем» проектировании спецификация может быть получена автоматически; кроме того, изменения в чертеже или модели будут передаваться в спецификацию, и наоборот.

    Варианты

    «Компас» выпускается в нескольких редакциях: «Компас-График», «Компас-СПДС», «Компас-3D», «Компас-3D LT», «Компас-3D Home». «Компас-График» может использоваться и как полностью интегрированный в «Компас-3D» модуль работы с чертежами и эскизами, и в качестве самостоятельного продукта, предоставляющего средства решения задач 2D-проектирования и выпуска документации. «Компас-3D LT» и «Компас-3D Home» предназначены для некоммерческого использования, «Компас-3D» без специализированной лицензии не позволяет открывать файлы, созданные в этих программах. Такая специализированная лицензия предоставляется только учебным заведениям.///

    «Компас-3D»

    Система «Компас-3D» предназначена для создания трёхмерных моделей отдельных деталей и сборочных единиц, содержащих как оригинальные, так и стандартизованные конструктивные элементы. Параметрическая технология позволяет быстро получать модели типовых изделий на основе проектированного ранее прототипа. Многочисленные сервисные функции облегчают решение вспомогательных задач проектирования и обслуживания производства.

    Система «Компас-3D» включает следующие компоненты: система трёхмерного твердотельного моделирования, универсальная система автоматизированного проектирования «Компас-График» и модуль формирования спецификаций. Ключевой особенностью «Компас-3D» является использование собственного математического ядра и параметрических технологий.//

    «Компас-График»

    Система «Компас-График» входит в состав «Компас-3D» и предназначена для автоматизации проектно-конструкторских работ в различных отраслях деятельности (машиностроение, архитектура, строительство) при создании чертежей отдельных деталей и сборочных единиц, содержащих как оригинальные, так и стандартизованные конструктивные элементы, схем, спецификаций, таблиц, инструкций, расчётно-пояснительных записок, технических условий, текстовых и прочих документов.//

    «Компас-Строитель»

    Система «Компас-Строитель» предназначена для автоматизации проектно-конструкторских работ в строительной отрасли. Она позволяет создавать рабочую документацию согласно стандартам СПДС.

    Некоммерческие версии

    Файлы, созданные или отредактированные в некоммерческих версиях, имеют специальный тип и их можно открывать только в «Компас-3D LT», «Компас-3D Home», «Учебной версии Компас-3D» и в учебных комплектах вузов. При этом на распечатываемых чертежах ставится пометка «Не для коммерческого использования».

    «Компас-3D LT»

    Система «Компас-3D LT» является бесплатной упрощенной версией «Компас-3D» (без возможности моделирования сборок) и предназначена для использования в школах, кружках, а также в личных образовательных целях. В её состав, помимо упрощенной версии «Компас-3D», также входит система автоматизированного проектирования «Компас-График».

    «Компас-3D Home»

    Выпущенная в 2011 году бесплатная система «Компас-3D Home» предназначена для использования в домашних и образовательных целях. В состав системы по состоянию на 2013 год входило свыше 50 приложений для машиностроения, приборостроения и строительства. В поставку с системой «Компас-3D Home» входит встроенное в неё интерактивное учебное пособие «Азбука КОМПАС» с уроками по освоению 3D-технологии. Функционально «Компас-3D Home» отличается от «Компас-3D» отсутствием некоторых библиотек и приложений.

    «Учебная версия Компас-3D»

    Система «Учебная версия Компас-3D», являющаяся полнофункциональной бесплатной версией «Компас-3D», предназначена для использования школьниками, студентами и аспирантами на домашних компьютерах в учебных целях, доступна для загрузки после регистрации на сайте образовательной программы Аскон. Использование в образовательном процессе в учебных заведениях не предусмотрено. Функционально «Учебная версия Компас-3D» ничем не отличается от профессиональной и обладает полным комплектом библиотек и приложений.


    Чтобы скачать материал, введите свой E-mail, укажите, кто Вы, и нажмите кнопку

    Нажимая кнопку, Вы соглашаетесь получать от нас E-mail-рассылку

    Если скачивание материала не началось, нажмите еще раз "Скачать материал".

    Скачивание материала начнется через 60 сек.
    А пока Вы ожидаете, предлагаем ознакомиться с курсами видеолекций для учителей от центра дополнительного образования "Профессионал-Р"
    (Лицензия на осуществление образовательной деятельности
    №3715 от 13.11.2013).
    Получить доступ
    Узнать подробнее
    • Другое