60. ДС.Ф.4 Системы сквозного проектирования

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Мурманский государственный педагогический университет»
(МГПУ)
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
ДИСЦИПЛИНЫ
ДС.Ф.4 Системы сквозного проектирования
Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности
050501 «Профессиональное обучение (дизайн)
Специализация «Графический дизайн»
(код и наименование специальности)
Утверждено на заседании кафедры
Технологии и дизайна
(протокол № 1от 01.09.2008 г.)
Зав. кафедрой
____________________________
Раздел 1. Программа учебной дисциплины.
1.1 Автор курса: Сидорович Е.А., ст. преподаватель кафедры Технологии и Дизайна.
1.2 Рецензенты:
Профессор, к.т.н. Качала В.В.;
Доцент, к.п.н. Шадрина И.М.
1.3 Пояснительная записка:
Для студентов – дизайнеров «Системы сквозного проектирования» является важнейшей
дисциплиной, которая формирует представления о выполнении графических работ с применением
современных систем автоматизированного проектирования.
студентов
с
основными
теоретическими
и
Предлагаемый курс знакомит
практическими
аспектами
в
области
автоматизированного проектирования и автоматизированного производства. Данный курс
основывается на овладении теоретическими знаниями и специальной терминологией, а также на
изучении принципов компьютерного проектирования в программе AutoCAD.
Целью изучения курса: «Системы сквозного проектирования» является:
Формирование представлений о выполнении графических работ с применением современных
систем автоматизированного проектирования.
При изучении дисциплины ставятся следующие задачи:
- познакомить с инженерными системами CAD/CAM,
- дать основные понятия в области автоматизированного проектирования и автоматизированного
производства,
- показать возможности программы AutoCAD, научить выполнять графические работы с
применением современных системы автоматизированного проектирования,
- самостоятельно работать с научной, методической и учебной литературой;
- проводить самоанализ своей деятельности, оценивать ее результаты и проводить корректировку.
Проектирование – комплекс работ по исследованию, расчетам и конструированию нового
изделия или нового процесса. В основе проектирования – первичное описание – техническое
задание. Проектирование называют автоматизированным, если осуществляется преобразование
первичного описания при взаимодействии человека с ЭВМ, и автоматическим, если все
преобразования выполняются без вмешательства человека только с использованием ЭВМ.
Система
автоматизированного
представляющая
собой
проектирования
подразделения
–
проектной
организационно-техническая
организации
и
комплекс
система,
средств
автоматизированного проектирования.
Сквозные системы – это всеобъемлющий набор средств для автоматизации процессов и
технологической подготовки производства, а также различных объектов промышленности.
Системы включают в себя полный набор промышленно адаптированных и доказавших свою
эффективность программных модулей, функционально охватывающих анализ и создание
чертежей, подготовку производства на всех этапах, а также обеспечивающих высокую
функциональную гибкость всего цикла производства.
Системы представляют собой не просто объединенный набор отдельных программных решений, а
целостную интегрированную систему взаимосвязанных инструментальных модулей способных
функционировать на различных технических платформах, взаимодействовать с другим
производственным оборудованием, обрабатывать данные, полученные путем достижения
разработок новейшей технологии.
В процессе обучения данного курса студенты должны
Знать:
- Основные понятия и термины автоматизированного проектирования и автоматизированного
производства;
- Основные принципы работы в программе AutoCAD.
Уметь:
- Использовать на практике знания о методах создания различных 2-D и 3- D объектов с помощью
средств трехмерного моделирования графической системы AutoCAD.
- Создавать графические работы с применением современных систем автоматизированного
проектирования.
1.5 Объем дисциплины и виды учебной работы (для всех специальностей, на которых читается
данная дисциплина):
п/п
наименование
специальности
Виды учебной работы в часах
Трудо- Всего ЛК ПР ЛБ
СР
Семестр
Шифр и
Курс
№
емкость
аудит.
Вид
итогового
контроля
(форма
отчетности)
1.
050501 Профессиональн
ое обучение
(дизайн)
Итого:
5
9
200
90
20
20
50
110
200
90
20
20
50
110
зачёт
1.6 Содержание дисциплины.
1.6.1 Разделы дисциплины и виды занятий. Примерное распределение рабочего времени.
№
Наименование раздела,
п/п
темы
Количество часов
Всего
ЛК
аудит.
ПР/С
М
1.
1 Раздел. Введение.
1
2.
2 Раздел. Системы САПР.
Программы для
4
ЛБ
Сам. раб.
3.
4.
архитектурного
проектирования и
автоматизированного
производства.
3 Раздел. Инженерные
системы CAD/CAM.
4 Раздел. Программа
AutoCAD.
Возможности и принципы
работы.
Всего:
5
20
40
10
20
30
70
20
20
50
110
1.6.2 Содержание разделов дисциплины.
Введение
Основные понятия проектирования
Проектирование – комплекс работ по исследованию, расчетам и конструированию нового
изделия или нового процесса. В основе проектирования – первичное описание – техническое
задание. Проектирование называют автоматизированным, если осуществляется преобразование
первичного описания при взаимодействии человека с ЭВМ, и автоматическим, если все
преобразования выполняются без вмешательства человека только с использованием ЭВМ.
Система автоматизированного проектирования – организационно-техническая система,
представляющая собой подразделения проектной организации и комплекс средств
автоматизированного проектирования.
Сквозные системы – это всеобъемлющий набор средств для автоматизации процессов и
технологической подготовки производства, а также различных объектов промышленности.
Системы включают в себя полный набор промышленно адаптированных и доказавших свою
эффективность программных модулей, функционально охватывающих анализ и создание
чертежей, подготовку производства на всех этапах, а также обеспечивающих высокую
функциональную гибкость всего цикла производства.
Системы представляют собой не просто объединенный набор отдельных программных решений, а
целостную интегрированную систему взаимосвязанных инструментальных модулей способных
функционировать на различных технических платформах, взаимодействовать с другим
производственным оборудованием, обрабатывать данные, полученные путем достижения
разработок новейшей технологии.
Системы САПР:
1. Программы для конструктивного проектирования.
Auto CAD(Autodesk)
Возможности программы Auto CAD – это программный пакет 2-х и 3-х мерного
проектирования с возможностями проектирования деталей, проекты которых в дальнейшем могут
быть обработаны современными станками с ЧПУ.
Система проектирования Auto CAD – ориентирована на проектирование сложных изделий,
представляющих единое решение, позволяющее конструкторам, работающим в области механики
и электроники повысить производительность проектирования, уровень контроля и
документирования изделий.
В системе Auto CAD интегрированная модульная система, позволяющая в зависимости от
задаваемых задач, использовать различные модули проектирования.
2. Программы для архитектурного проектирования
Autodesk Architectural Desktop
Программа для профессионального архитектурно-строительного проектирования
основанная на AutoCAD. Предлагает новые инструменты повышения производительности труда
(например, усовершенствованный пользовательский интерфейс, непосредственная манипуляция
архитектурными объектами), функции координации проекта (управление файлами и отдельными
уровнями строительных конструкций), возможности 3D визуализации проекта благодаря VIZ
Render и быстрый обмен данными для гибкой совместной работы над проектом на протяжении
всего жизненного цикла строительства.
ArchiCAD
Программный пакет, обеспечивающий разработку любых архитектурно-дизайнерских
решений. В ArchiCAD можно одновременно работать над созданием проекта и составлять
сопутствующую строительную документацию, так как программа хранит информацию о
проектируемом здании: планы, разрезы, перспективы, перечень необходимых стройматериалов, а
также замечания архитектора, сделанные в процессе работы.
3ds max
Программный комплекс для трехмерного моделирования, визуализации, анимации,
создания компьютерных фильмов со спецэффектами. Средства 3D Studio MAX позволяют
привязать проектируемые объекты к фотографии местности или видеофильму, полученным, при
помощи цифровых технологий одним из способов, с цифровой фотокамеры (по запросу).
Lights cape
Программа высококачественной визуализации и светового дизайна для архитекторов и
дизайнеров, работающих с AutoCAD или 3D Studio MAX/VIZ. Имеет собственный высокоточный
алгоритм тонирования, учитывающий распространение световой энергии в пространстве. В
комплект входят библиотеки реальных источников света, материалов и объектов от ведущих
мировых производителей. Поддержка фотометрических форматов IES, CIBSE и LTLI и OpenGL.
Возможности создания интерактивных игр и виртуальных миров VRML с непревзойденной
реалистичностью.
Autodesk VIZ 4
Пакет для моделирования, визуализации и анимации ориентированный на архитекторов,
дизайнеров интерьеров, инженеров по ландшафту, инженеров – строителей. Динамическая связь
объектов и поддержка форматов данных AutoCAD, Architectural Desktop; позволяет быстро
подготовить эскизный проект, презентационные материалы и органично перейти к рабочему
проекту.
3. Инженерные системы CAD/CAM
 CAD, Computer-Aided Design
Автоматизированное проектирование. Термин используется для обозначения широкого
спектра компьютерных инструментов, которые помогают инженерам, архитекторам и другим
профессионалам в осуществлении проектирования. Являясь ключевым инструментом в рамках
концепции управления жизненным циклом изделия, системы автоматизированного
проектирования (САПР) включают в себя множество программных и аппаратных средств - от
систем двумерного черчения до трехмерного параметрического моделирования поверхностей и
объемных тел. По областям применения САПР традиционно разделяются на:
o
o
o
o

архитектурно-строительные
механические
электронные
технологические
CAM, Computer-Aided Manufacturing
Автоматизированное производство. Термин используется для обозначения программного
обеспечения, основной целью которого является создание программ для управления
станками с ЧПУ (см. CNC). Входными данными CAM-системы является геометрическая
модель изделия, разработанная в системе автоматизированного проектирования (см. CAD).
В процессе интерактивной работы с трехмерной моделью в CAM системе инженер
определяет траектории движения режущего инструмента по заготовке изделия (так
называемые CL-данные, от cutter location - положение резца), которые затем автоматически
верифицируются, визуализируются (для визуальной проверки корректности) и
обрабатываются постпроцессором для получения программы управления конкретным
станком (называемой также G-кодом).
4. Векторизаторы (программы оцифровки растровых изображений)
Easy Trace PRO - Векторизатор для переноса картографической информации с бумаги в
ГИС
MapEDIT - программа оцифровки (векторизации) растровых изображений
MapEDIT PRO - Программа обработки аэро- и космоснимков
Autodesk CAD Overlay - Гибридный (растрово-векторный) редактор. Предназначен для
улучшения качества растра, корректировки геометрических искажений, сшивки и обрезки растров,
бинаризации цветных растров, полуавтоматической векторизации. Приложение к AutoCAD 2000 и
всем продуктам на базе последнего
Autodesk Raster Design - Гибридный (растрово-векторный) редактор. Развитие программы
CAD Overlay. Улучшены функции нелинейной трансформации (корректировки геометрических
искажений), работы с цветом, появилась функция автоматического распознавания текстов.
Приложение к AutoCAD 2002 и всем продуктам на базе последнего (версия 3) и AutoCAD 2004
(версия 2004)
Spotlight - Профессиональный гибридный графический редактор, позволяющий
осуществить полный комплекс работ с растровыми монохромными, полутоновыми и цветными
изображениями: отсканированными чертежами, картами, схемами и другими графическими
материалами.
1.6.3 Темы для самостоятельного изучения.
№
п/п
Наименование раздела
дисциплины.
Тема.
1.
Создание
символов.
2.
Создание
спецификаций.
3.
Аннотации
4.
Перспективный вид
Форма самостоятельной
работы
библиотеки Вопросы для
самостоятельного
изучения
Вопросы для
самостоятельного
изучения
Вопросы для
самостоятельного
изучения
Вопросы для
самостоятельного
изучения
Итого за семестр:
Кол-во
часов
40
40
20
10
Форма контроля
выполнения
самостоятельной
работы
Письменный отчет
согласно заданным
требованиям
Письменный отчет
согласно заданным
требованиям
Реферат
Письменный отчет
согласно заданным
требованиям
110
1.7 Методические рекомендации по организации изучения дисциплины.
1.7.1 Тематика и планы аудиторной работы студентов по изученному материалу
Лабораторные работы.
Лабораторная работа №1. Знакомство с интерфейсом.
В нашем первом уроке мы с вами сделаем первые шаги в AutoCAD. Мы познакомимся с
элементами графического интерфейса и узнаем, как ими управлять. Итак, запускаем AutoCAD и
приступаем.
Первым делом при запуске появляется диалоговое окно, приглашающее вас выбрать вариант
начала работы. Вариантов 4:
1. Open a file - открыть существующий файл
2. Start from Scratch - начать со стандартного пустого файла, при этом выбрать, в каких
единицах вы собираетесь работать: в метрических (Metric) или дюймовых (Imperial)
3. Select a template - начать с шаблона, т.е. заготовленного файла с определенными
настройками
4. Use a wizard - использовать мастера
Мы с вами будем пока начинать с пустого файла. Шаблоны мы будем использовать несколько
позже, когда они нам понадобятся, а мастер нам ни к чему - наша задача научиться все делать
самим. Разумеется, впоследствии вы сможете им пользоваться, если сочтете, что вам это удобно.
Теперь познакомимся с интерфейсом. В первой строке сверху мы видим меню. Пункты File и Edit
в основном такие же, как и во всех программах Windows. Остальные пункты - автокадовские.
Меню, в принципе, отнюдь не является чем-то раз и навсегда определенным. При установке
дополнительных программ могут появляться новые пункты меню (как, например, если вы
собираетесь использовать Architectural Desktop), может также изменяться содержимое
стандартных разделов. Вы сможете также сами создавать и изменять разделы меню. Это совсем
несложно и, обещаю, когда вы немного привыкнете к AutoCAD, я вас обязательно научу этому. А
пока перечислю назначение основных разделов:
View - управление отображением на экране
Insert - вставка в чертеж различных элементов
Format- настройка основных параметров (стили, единицы)
Tools - различные инструменты
Draw - рисование (черчение) графических объектов
Modify - редактирование графических объектов
Dimension - простановка размеров
Window - настройка отображения окон (тоже стандартная
Help - помощь. Чтобы вызвать Help с клавиатуры, нажмите кнопку F1.
Ниже меню и по краям диалогового окна расположены панели инструментов. Начинающие
обычно предпочитают пользоваться ими, но в Автокаде есть способы более удобные, для
профессионалов. Панелей инструментов существует много, включены же лишь самые важные из
них. Но вам могут понадобиться и другие, поэтому давайте сразу научимся их включать и
выключать.
Способ №1. В меню View выбрать пункт Toolbars. В открывшемся диалоговом окне справа
отображаются группы меню. Главная группа меню для стандартного (без дополнений) AutoCAD
называется ACAD. Она и должна быть выделена. Слева отображается список всех существующих
в данной группе панелей инструментов. Поставив или убрав галочку напротив нужной вам
панели, вы управляете ее отображением на экране.
Способ №2. Подвести курсор к любой из включенных на экране панелей инструментов и нажать
правую кнопку мыши. В выпадающем меню поставить или убрать галочку напротив требуемой
панели инструментов.
Основное поле диалогового окна занимает графический экран - там-то и появляются все наши
бессмертные творения. Часть этого экрана, впрочем, бывает занята такой широкой картинкой,
называемой в отличие от панели инструментов палитрой инструментов. Предполагается, что в
этой палитре будут располагаться наиболее часто используемые команды. Честно говоря, с моей
точки зрения, это не представляет никакого удобства, только место занимает. Обычно их
благополучно закрывают. Убрать палитру можно, нажав на крестик. А чтобы включить - в меню
Tools выбрать пункт Tool palettes. Сразу под графическим экраном есть узкая строчка с
кнопочками Model, Layout1, Layout2. Познакомимся с ними мы значительно позже. Пока же
необходимо усвоить следующее: работа над чертежом происходит в пространстве модели, т.е. при
нажатой кнопке Model. Обработка чертежа в пространствах Layout происходит при подготовке к
печати. Нам с вами еще до печати далеко, так что мы пока находимся в Model.
Ниже расположена полоса, состоящая из 2-3х строчек со словом Command. Эта полоса
называется командной строкой. Именно в этой строке отображаются все ваши действия и реакция
на них системы. О пользе командной строки мы будем говорить в ближайшие уроки.
И наконец, в самом низу диалогового окна находится строка, которая называется статусной (или
строкой состояния). В ней отображаются текущий режим работы и координаты курсора, а также
расположены кнопки, позволяющие управлять режимом работы.
Лабораторная работа №2. Способы вызова команд.
В этом уроке мы с вами разберемся, как собственно происходит процесс создания чертежа в
AutoCAD. Он сводится к следующему: вы даете системе команду (начертить линию, настроить
параметры и т.д.). Каждая команда имеет свое имя. И если вы хотите научиться владеть
Автокадом профессионально, то вы должны стараться запомнить имена команд. Это очень важная
вещь, которой новички часто пренебрегают. Знание имен команд позволяет чувствовать себя
уверенно при работе в любой версии при любых (возможно, непривычных для вас)
предварительных настройках.
После того, как вы дали команду, система начинает ее выполнять. Весь процесс выполнения
команд отображается в командной строке AutoCAD. Если вы сделали ошибку, и система не может
выполнить вашу команду, сообщение об этом появится в той же командной строке. Если вы все
сделали правильно, то в командной строке отслеживается ход выполнения команды:
запрашиваются необходимые параметры, предлагаются различные варианты выполнения команды
и т.д. Отсюда еще одно важное правило: всегда обращайте внимание на то, что происходит в
командной строке. Если у вас что-то не получается – не смотрите с тоской на графический экран, а
бросьте взгляд на содержимое командной строки – может быть, вы просто перепутали точку с
запятой или забыли перейти с русской раскладки клавиатуры на английскую (или наоборот).
Командные строки постепенно "убегают", скрываясь за графическим экраном. Для того, чтобы
прочитать содержимое уже скрывшихся командных строк, необходимо перейти с графического
экрана на текстовый. Для этого нажмите клавишу F2. Для возврата в графический режим нажмите
эту клавишу снова.
Итак, как же можно дать системе команду? Вариантов несколько.
Вариант №1. Универсальный.
Ввести в командной строке имя команды. Способ этот работает при любых обстоятельствах, как
бы ни был преобразован интерфейс системы. Например, запустив Autodesk Building System, вы
можете не признать меню и не найти там привычных команд. Но с командной строки вы всегда
можете вызвать любую команду.
Безусловно, способ этот далеко не самый удобный. Но чтобы не теряться ни в каких ситуациях,
пользоваться им надо уметь. А кроме того, есть команды, которые можно вызвать только так.
Вариант №2. Меню.
Большую часть команд можно найти в падающем меню. Но не все. Для новичков вызов из меню
весьма полезен тем, что помогает вспомнить правильные имена команд. Кроме того, ряд команд
представлен в меню с полным набором своих опций, что также может пригодиться.
Вариант №3. Панели инструментов и палитры инструментов.
Этот способ самый любимый среди новичков, он более привычен, так как распространен во всех
программах Windows. Некоторые панели широко используются и на профессиональном уровне
владения AutoCAD. В основном это те, которые дают возможность выбора из нескольких
вариантов (стили, цвет, тип линий и т.д.) Панелей много, всеми пользоваться неразумно: их
придется постоянно включать / выключать, или они займут полэкрана, не оставив места для
чертежа.
Вариант №4. Сокращения имен команд
С моей точки зрения этот способ оптимальный и по скорости, и по степени адаптации к разным
интерфейсам, и по удобству. Все специалисты, которых я знаю как профессионалов в AutoCAD ,
пользуются именно этим способом.
Он заключается в том, что каждой команде присваивается помимо основного сокращенное имя,
состоящее из одной - двух букв. С одной стороны этот способ близок к универсальному, так как
имя команды вводится с командной строки и не зависит от конфигурации меню и панелей
инструментов. С другой – он очень быстрый, так как вам нужно нажать всего одну-две клавиши
левой рукой, а правой вы тем временем управляете мышью. Более того, подтверждению команды
– клавише «Enter» (которую, само собой, нужно нажать после ввода имени команды, многие об
этом как-то забывают) имеется аналог – правая кнопка мыши. Вызов команды получается очень
быстрым, ведь вам не надо специально водить по экрану мышью, чтобы выбрать инструмент на
панели или пункт меню. А сокращение запомнить просто – как правило, это первые буква имени
команды.
>Как узнать, какое сокращение имеет та или иная команда? Можно ли менять сокращения по
своему усмотрению и как это сделать? Что нужно сделать, чтобы воспользоваться привычным для
вас набором сокращений на другом компьютере? Об этом вы можете прочитать подробнее в
дополнительном уроке «Оптимальный способ вызова команд».
Оптимальный способ вызова команд
Система AutoCAD предоставляет пользователю несколько возможностей для вызова команд. Это
и вызов команды путем ввода ее имени с командной строки, и использование меню, и
использование панелей инструментов. Однако наиболее быстрым и удобным я считаю вызов
команды по сокращенному имени. Поскольку мне приходилось слышать от начинающих
пользователей (но не от профессионалов!) возражения по этому поводу, я хотела бы обосновать
это предпочтение.
Думаю, очевидно, что сравнивать имеет смысл только с вызовом команды через панель
инструментов. Итак, пользователь выполняет чертеж. Правая рука его держит мышь, курсор
находится в редактируемом месте чертежа. Для того, чтобы продолжить редактирование данного
фрагмента, нужно вызвать следующую команду. Пользователь уводит курсор с требуемого места
и подводит его к панели инструментов, выбирает нужный инструмент (если панель включена,
конечно) и возвращает мышь обратно. Безусловно, это намного быстрее, чем печатать на
клавиатуре полное название команды или выбирать несколько вложенных пунктов меню.
Теперь посмотрим, как обстоит дело при использовании сокращений. Курсор опять же находится
в требуемом месте графического экрана. Левой рукой пользователь нажимает на клавиатуре одну,
максимум две клавиши, и подтверждает ввод правой кнопкой мыши. Нажатие происходит почти
синхронно, а правой руке не нужно водить мышью, стараясь «поймать» в углу экрана панель
инструментов. Курсор уже в нужном месте, а если он там не был, пользователь ведет мышь
одновременно с нажатием требуемых клавиш.
Для того, чтобы в полной мере воспользоваться этим методом, неплохо иметь в виду следующее:


в качестве клавиатурных комбинаций использовать сокращений по одной - двум буквам, и
если по двум, то расположенным на клавиатуре по соседству.
правая кнопка мыши будет более полезна, если будет автоматически выполнять функции
клавиши «Enter», без контекстного меню. О том, как переназначить функцию правой
кнопки, можно прочитать в уроке Как настроить функцию правой кнопки мыши
Насколько универсален этот метод? Все комбинации клавиш хранятся в файле на компьютере
(стандартная раскладка входит в поставку AutoCAD). Но если вы пользуетесь индивидуальной
системой сокращений, вам не составит никакого труда сделать копию этого файла и при переходе
на другой компьютер (на работе, к примеру) захватить его с собой (объем файла 10-15 кб).
Теперь перейдем к тому, каким образом можно задавать сокращения команд.
Их описание содержится в файле acad.pgp. Чтобы найти этот файл на вашем компьютере:



выберите Tools -> Options -> вкладка Files
раскройте «Support File Search Path»
из раскрывшегося списка выбрать путь к папке «Support». Именно по этому пути и
расположен искомый файл.
Однако для того, чтобы просматривать и редактировать содержимое файла acad.pgp вовсе
необязательно разыскивать его на компьютере (это необходимо сделать, чтобы иметь возможность
скопировать файл). В версиях AutoCAD 2004 и 2005 работа с файлом сокращений возможно
прямо в сеансе работы AutoCAD. Для этого необходимо выбрать меню Tools -> Customize -> Edit
Custom Files -> Program Parameters (acad.pgp) В открывшемся текстовом окне можно
редактировать файл.
Правила создания и модификации файла сокращений
Файл acad.pgp имеет два раздела. В первом разделе описываются внешние команды, которые
можно вызывать с командной строки AutoCAD. Например, вызвать Word, набрав команду в
командной строке. Этот раздел в свое время был, конечно, очень важен, но сейчас, при
многооконном интерфейсе Windows, навряд ли он вам реально понадобится. Поэтому я не стану
останавливаться на его описании и продолжу о вызове команд AutoCAD
Синтаксис описания сокращений очень простой:
Сокращение
Запятая
Знак «*»
Полное имя команды.
Например:
L,
*LINE
Несколько советов по заданию сокращений:
1) в стандартном файле как правило используются первые буквы имени команды. Однако
если первые две буквы расположены на клавиатуре далеко друг от друга, имеет смысл
подобрать другие, ближе расположенные.
2) иногда удобно обозначить команду не двумя первыми буквами, а дважды повторенной
первой буквой (А, АА).
3) поставив перед полным именем команды дефис, вы подавляете появление диалогового
окна в ответ на вызов команды и будете вводить все параметры с командной строки, а не в
режиме диалога. Иногда это удобно, иногда нет. Смотрите по обстановке. Можно задать
два сокращения для разных вариантов.
4) может быть полезным продублировать сокращения для русской раскладки клавиатуры,
чтобы лишний раз не переключаться с русской на английскую и обратно. Разумеется, если
вы делаете чертежи на английском языке, вам это не пригодится.
После того, как вы сохранили измененный файл сокращений, находясь в AutoCAD, изменения,
внесенные вами, не сработают. Они начнут действовать при следующем запуске AutoCAD. Но вы
можете подключить обновленную версию файла acad.pgp и сразу, без перезапуска. Для этого
необходимо вызвать команду REINIT. В появившемся диалоговом окне поставьте галочку
напротив файла acad.pgp. Вот теперь работают новые сокращения.
Лабораторная работа №3. Опции команды. Команда Line.
Мы продолжаем наш разговор о принципах вызова команд AutoCAD. В прошлом уроке мы
разобрались, какими способами можно вызвать команду. Теперь наша задача - выяснить, как
команда выполняется.
Как правило, после вызова команды система приглашает вас ввести какие-либо параметры. Это
может быть указание координат точек для построения объектов, выбор объекта для
редактирования, значение какой-либо переменной. Это может быть также выбор опции команды,
если команда имеет несколько вариантов исполнения. При этом возможны два вида ввода
параметров.
1. Ввод с командной строки.
В большинстве случаев используется именно этот способ. В отличие от вызова команды, когда
решение о способе вызова вы принимаете сами, в данном случае все зависит от того, что за
команда выполняется и какой ввод предусмотрен системой.
Запрос ввода требуемых параметров появляется в командной строке. Если можно ввести только
один параметр, то просто появляется соответствующее приглашение. В ответ вы вводите
требуемый параметр (например, указываете на экране точку).
Если команда имеет опции (т.е. варианты выполнения), то они перечисляются в командной строке,
и вы должны сделать выбор. При этом соблюдаются следующие правила:
1. Одна из опций команды считается выбранной по умолчанию (обычно это наиболее часто
используемая опция). Для этой опции в командной строке появляется приглашение к вводу
требуемого параметра. Выглядит это обычно так:
Specify point or […]
Если вас устраивает предложенный вариант, вы вводите параметр.
1) В квадратных скобках перечисляются другие возможные для данной команды опции. Если
вы не хотите пользоваться опцией по умолчанию, вы можете выбрать одну из других
опций.
2) Различные опции в списке разделяются знаком «/». При этом несколько букв имени опции
являются заглавными, а остальные строчными. Для выбора нужной вам опции вы должны
ввести с клавиатуры те буквы, которые написаны заглавными, и нажать клавишу ENTER.
При этом вы можете вводить буквы в любом регистре. После этого появится приглашение к
вводу параметров, необходимых для выполнения этой опции.
3) Если необходимо ввести числовое значение, то значение по умолчанию написано в угловых
скобках. Если оно вас устраивает, достаточно нажать ENTER. Если нет – введите другое
значение.
Помните, в прошлых уроках я вас призывала всегда поглядывать в командную строку? Вот вам и
основание. Необходимо всегда контролировать, какая опция команды у вас выполняется, какие
параметры вы должны ввести.
Разновидностью этого способа задания командных опций является выбор требуемой опции из
списка. Список доступных опций появляется, если в процессе выполнения команды нажать
правую кнопку мыши. Но возможность использования этого метода определяется тем, как
настроена функция правой кнопки мыши. Если вы хотите узнать больше о такой настройке,
прочитайте дополнительный урок Как настроить функцию правой кнопки мыши
Как настроить функцию правой кнопки мыши
Реакция AutoCAD на нажатие правой кнопки мыши различается в зависимости от режима работа и
может быть настроена пользователем. Предусмотрено три режима работы:
Default mode – при котором нет активной команды и не выбран ни один объект (т.е. система
ждет указаний пользователя)
Edit mode – при котором выбраны графические объекты (т.е. ожидается одна из команд
редактирования)
Command mode – при котором активна команда (т.е. ожидается выбор одной из опций
команды).
В каждом из этих 3х режимов возможен один из двух вариантов срабатывания правой кнопки
мыши: выпадение контекстного меню и аналог нажатия клавиши ENTER (т.е. подтверждение
ввода имени команды (ее опции) или повтор предыдущей команды).
Для того, чтобы решить, какой из вариантов предпочтительнее, посмотрим, что из себя
представляет контекстное меню в каждом из 3-х режимов.
В режиме Default mode помимо аналога ENTER контекстное меню дает возможность
выбрать несколько команд. Но это главным образом стандартные команды Windows
(копирование в буфер, вставка из буфера), и для подавляющего большинства пользователей
Windows гораздо привычнее вызывать их через стандартные комбинации клавиш: Ctrl+C,
Ctrl+V и т.д. Из всех команд контекстного меню наиболее применим повтор предыдущей
команды, т.е. функция ENTER
В режиме Edit mode в контекстном меню появляются несколько наиболее часто
используемых команд, а также вызов окна свойств выбранных объектов. Это может быть
полезно, однако вы можете настроить быстрый вызов этих команд при помощи
клавиатурных комбинаций (подробнее об этом см. урок Оптимальный способ вызова команд), а
выбор команд редактирования в контекстном меню невелик.
В режиме Command mode контекстное меню предоставляет выбор опций команды. Их
можно также вводить с клавиатуры. По скорости оба эти метода равнозначны, все зависит
от привычки пользователя. А наиболее часто используется опять же аналог ENTER –
признак завершения команды.
После этих рассуждений вы можете выбрать, какой вариант настройки правой кнопки для
вас предпочтительнее. Поскольку в большинстве случаев правая кнопка все равно
выполняет функцию клавиши ENTER, весь вопрос в том, есть промежуточное появление
контекстного меню, или она срабатывает сразу, я рекомендую отключать контекстное меню.
Но на случай сомнений по этому поводу в AutoCAD предусмотрена компромиссная
возможность – при быстром нажатии правая кнопка срабатывает как клавиша ENTER, а
при длительном – выпадает контекстное меню. Продолжительность нажатия, при котором
оно считается длительным, вы можете задать сами.
Как же задать эти параметры?
Выбираем менюTools -> Options -> вкладка User Preferences
В верхней левой секции под названием Windows Standard Behavior определяем, включать ли
пункт Shortcut menus in drawing area. Если вы выключите его, вы вообще отключите
появление контекстного меню. Но если вы хотите настроить правую кнопку по разному для
разных режимов или определить зависимость ее функции от длительности нажатия, этот
пункт необходимо включить и нажать на кнопку Right Click Customization
В появившемся диалоговом окне вы можете установить галочки напротив выбранных вами
вариантов функции правой кнопки для каждого из режимов. Для включения зависимости
этой функции от длительности поставьте галочку напротив пункта Turn on time sensitive
right click и введите величину времени, после которой нажатие будет считаться длительным.
Подтвердите введенные значения, нажав Apply & Close, а затем ОК
2. Ввод в диалоговом окне.
Ряд команд позволяют вводить все параметры в диалоговом окне. В этом случае в ответ на вызов
команды появляется диалоговое окно. Но если вы предпочитаете пользоваться командной
строкой, вы можете подавить появление диалогового окна. Для этого команду необходимо ввести
только с командной строки и перед ее именем следует поставить дефис.
Для того, чтобы отменить команду в процессе выполнения, необходимо нажать клавишу"Esc", а
для того, чтобы закончить выполнение команды – клавишу "Enter" (одни команды допускают
ввод ограниченного числа параметров, после чего сами заканчиваются, а другие позволяют
вводить сколько угодно точек – такие надо заканчивать с "Enter"). Перед тем, как вводить
имя новой команды с командной строки убедитесь, что предыдущая была закончена или
отменена (в командной строке должно быть приглашение «Command»). Если вы вызываете
команду через меню или с панели инструментов, предыдущая заканчивается
автоматически.
Теперь вы уже знаете достаточно, чтобы попробовать выполнить простейшую команду
AutoCAD. Давайте попробуем. Сейчас мы с вами разберем команду создания отрезка.
Итак, имя команды – LINE.Поскольку она позволяет начертить отрезок, в меню она
находится в разделе Draw, и кнопка с этим инструментом находится на панели
инструментов DrawДля тех, кто решил последовать моему совету и использовать
сокращения команд (советую прочитать урок «Оптимальный способ вызова команд»),
сокращение этой команды – L.Вызываем команду любым способом и первым делом
смотрим в командную строку.
LINE Specify first point
Нам сразу видно, что выполняется команда LINE, что никаких опций на данный момент мы
выбрать не можем, и что нас просят указать первую точку. Пока вы еще не знаете
различных способов ввода точек, поэтому воспользуемся простейшим: укажем на экране
произвольную точку, нажав и отпустив левую кнопку мыши. Обратите внимание: в отличие
от некоторых графических редакторов кнопку мыши не надо держать нажатой.
Опять смотрим в командную строку.
Specify next point or [Undo]:
Вот теперь мы можем или указать следующую точку, или выбрать опцию. Опция у нас Undo
– она позволяет отменить последний нарисованный сегмент. Для того, чтобы это сделать
надо ввести "u".Ну, нам пока отменять нечего, мы указываем вторую точку. Приглашение в
командной строке не изменилось. Попробуем для разнообразия выбрать опцию Undo.
Последний нарисованный сегмент исчезнет, но команда не отменится (мы ведь не нажимали
Esc).
Нарисуем два сегмента. Содержимое командной строки изменится:
Specify next point or [Close/Undo]:
Теперь у нас три возможности: указать очередную точку, отменить предыдущий сегмент или
замкнуть фигуру, проведя линию в начало. Чтобы выполнить последний вариант, вводим
букву «с» и не забываем нажать ENTER или ESC. В данном случае обе этих клавиши
срабатывают одинаково. ENTER завершает команду, поэтому следующий сегмент уже не
рисуется, а ESC отменяет рисование текущего сегмента (еще не нарисованного), после чего
команда завершается. Разницы нет.
Выбирать опции команды можно и по-другому. Как правило, если вы не меняли настройку,
нажатие правой клавиши в процессе выполнения вызывает вывод на экран контекстного
меню, из которого вы можете выбрать нужную опцию. Но вы можете настраивать правую
кнопку по своему усмотрению.
В качестве домашнего задания попробуйте вызывать команду LINE разными способами, а
также по-разному вызывайте опции. В следующем уроке мы начнем знакомиться с
принципами ввода координат точек.
Лабораторная работа №4. Координатный ввод точек
В этом уроке мы разберем один из способов задания точек в AutoCAD. Напомню, что ввод точек
происходит в ответ на запрос системы о точке (например: Specify first point). Одна из самых
распространенных ошибок в начале занятий - попытка вводить точки, не дав необходимую
команду. Напомню еще раз: всегда смотрите в командную строку, чтобы знать, чего от вас
ожидает система.
В AutoCAD есть несколько разных способов ввода точек. Причем существует достаточное
количество способов точного черчения – на любой вкус. Рекомендую вам пользоваться одним из
них, а не пытаться «упростить» себе жизнь, рисуя как попало – в конечном итоге вы только
проиграете от этого, поскольку ряд команд будет срабатывать некорректно (а то и вообще
некоторые команды не будут работать).
Итак, в первую очередь займемся вводом координат с клавиатуры. Способ этот в ряде случаев
бывает весьма эффективным – нередко, когда известны точные размеры, быстрее ввести цифру с
клавиатуры, чем отлавливать курсором доли на экране. Конечно, во всем нужна золотая середина.
Первый вопрос, который возникает в начале черчения в AutoCAD – вопрос о единицах измерения.
Дело в том, что в общем случае единицы, в которых измеряются координаты точек – это не метры,
не миллиметры и не километры – это просто условные единицы AutoCAD. Вы сами по своему
усмотрению решаете, чему в вашем чертеже равна условная единица. Тут главный критерий – в
каких единицах будут производиться последующие автоматизированные расчеты: например,
вычисление площадей или простановка размеров. Поскольку чаще всего мы ставим размеры в
миллиметрах, логичнее считать условную единицу AutoCAD равной одному миллиметру. Но в
каждой отрасли и в каждой стране могут быть свои особенности.
При создании чертежа в системе устанавливается система координат. Имеется начало координат,
оси Х и Y показаны пиктограммой в левом нижнем углу экрана. В этой системе координат и
происходит большая часть работы (иногда ее возможно менять по собственному усмотрению).
Координаты точек могут быть абсолютными и относительными. Абсолютные – это координаты
точек по отношению к началу координат, относительные – по отношению к предыдущей точке.
Для того, чтобы указать на относительность вводимых координат, перед их вводом надо поставить
@. Если этого значка нет, вы ввели точку по отношению к началу координат.
Существует две системы отсчета координат на плоскости.
1. Декартовы координаты.
Точка задается координатами Х и Y. Их вводят через запятую. Например
Specify first point: 10,20
Specify next point: @30,50
Первая точка создаваемого объекта (к примеру, линии) имеет абсолютную координату X = 10, Y =
20. Вторая точка задана по отношению к первой. Как правило, при черчении вас крайне редко
будут интересовать координаты абсолютные. Ведь у вас есть длина линии, радиус окружности и
т.д. Поэтому относительные координаты используются куда чаще.
2. Полярные координаты.
Точка задается двумя параметрами: L - длина вектора, проведенного в нее из начала координат
(если координаты относительные, то из предыдущей точки), и А – угол между этим вектором и
положительным направлением оси Х. Отсчет углов производится против часовой стрелки.
Вводятся эти параметры так: L<A. Например:
Specify first point: 10,20
Specify next point: @100<30
Линия, проведенная из первой точки во вторую, имеет длину 100 (условных единиц – допустим,
мм) и направлена под углом 30 град. против часовой стрелки к оси Х.
еперь я предлагаю вам выполнить небольшое упражнение, чтобы потренироваться в вводе
координат с клавиатуры. Вам нужно будет начертить ряд линий по размерам, задавая точки в
декартовых и полярных координатах, так, чтобы обвести имеющийся рисунок. Если вы ошибетесь
во вводе, вы сразу увидите свою ошибку.
Лабораторная работа №5. Управление изображением
Цель этого урока - научиться управлять изображением на экране - изменять его масштаб,
приближать к себе отдельные фрагменты и т.д. Часто люди пользуются для этого средним
колесиком мыши, но это всего лишь один из инструментов, и, строго говоря, это вообще не
инструмент AutoCADа, а определяется общими настройками Windows. Между тем средств для
изменения масштаба изображения в AutoCAD много, и в различных ситуациях можно
использовать разные варианты.
Имя команды ZOOM. В меню она находится (как и все, что связано с изображением на экране) в
разделе View. Панель инструментов отдельная, Zoom (ее необходимо включить, если забыли, как
это сделать, перечитайте Урок №2).Сокращение имени команды Z. Команда имеет несколько
опций:
All - показать все. При выборе этой опции изображение масштабируется таким образом, чтобы на
экране появились все нарисованные объекты. Кроме того, если предварительно определены
границы области чертежа (мы рассмотрим их чуть позже), то показывается вся область внутри
границ.
Extents - эта опция очень похожа на предыдущую, только здесь границы чертежа не учитываются.
Window - на экране показывается максимально увеличенная область чертежа, показанная рамкой.
Эта опция команды ZOOM также присутствует в панели инструментов Standard (горизонтальная
панель наверху).
Previous - показ предыдущего масштаба изображения (тоже есть в панели Standard)
Center - вы указываете на экране (или в координатах, если хотите) точку, и изображение
показывается таким образом, чтобы эта точка оказалась в центре экрана, а масштаб изображения
при этом не изменился.При этом вы должны задать параметр "magnification or height" Это
расстояние, помещающееся на экране. Значение, указанное в угловых скобках, является значением
по умолчанию. Если оно вас устраивает, нажмите ENTER.
Object - максимально возможное увеличение на экране выбранного объекта. В ответ на запрос
выберите объект, изображение которого вы хотите увеличить.
Dynamic - динамическая рамка. На экране появляется рамка, и вначале вы выбираете фрагмент
чертежа, который вы хотите увеличить. Затем появляется возможность отрегулировать размер
рамки, тем самым уточняя выбранный фрагмент. Режимы изменения положения рамки и ее
размера чередуются, что позволяет максимально точно подобрать желаемый фрагмент. Когда
размер и положение рамки вас устроит, нажмите клавишу ENTER.
Scale - задание коэффициента масштаба изображения. Возможны 3 варианта задания масштаба:
1) указать коэффициент и добавить к нему "х" (например: 0.5х). В этом случае масштаб
изображения меняется по отношению к текущему виду в заданное число раз. Если вы ввели
0.5х, то изображение на экране уменьшится в 2 раза.
2) указать коэффициент с добавлением "хр". Этот вариант регулирует масштаб изображения
пространства модели по отношению к пространству листа. Поскольку мы еще не дошли до
пространства листа, мы не будем останавливаться на нем.
3) указать коэффициент без добавлений. В этом случае масштаб изображения меняется по
отношению к изображению в границах чертежа. То есть определяется, как выглядело бы
изображение в предварительно заданных границах, и все коэффициенты пересчитываются
в отношении него. Границы чертежа будут темой одного из ближайших уроков.
Real time - управление изображением в реальном времени. Вы подбираете требумый масштаб
изображения, держа нажатой левую кнопку мыши. Точно так же срабатывает колесико, и такая
кнопка есть на панели Standard.
In / Out - частные случаи опции Scale, поэтому они присутствуют в меню, но их нет в подсказках
командной строки. Это увеличение / уменьшение изображения в 2 раза (то есть то же самое, что и
ввод коэффициентов соответственно 2х и 0.5х).
Как видите, есть несколько очень полезных опций, которые не вынесены по умолчанию на
изначально включенную панель Standard. Лично я очень люблю пользоваться динамической
рамкой. Попробуйте использовать различные инструменты, чтобы выбрать более
предпочтительные для себя.
Лабораорная работа №6. Системы единиц чертежа
Тема этого урока - единицы, используемые в AutoCAD. Когда вы перемещаете курсор, в строке
статуса отображаются его координаты. Отслеживая координаты курсора, вы можете указывать
точки на экране, нажав левую кнопку мыши, вместо того, чтобы вводить их с клавиатуры. Но для
этого прежде всего необходимо понять, что же это за координаты там отображаются.
В AutoCAD используются условные единицы. 10 - это просто 10, не 10мм и не 10м. Какой
физический смысл вы будете вкладывать в эти единицы зависит целиком от вашего решения.
Чтобы принять это решение, надо иметь в виду вот что: AutoCAD позволяет выполнять кое-какие
геометрические расчеты (считать площади, периметры и т.д.), а также определять значение при
простановке размеров. Все расчеты, естественно, выполняются в тех самых условных единицах.
Поэтому вы должны решить для себя, в каких единицах вам удобнее выполнять расчеты и
проставлять размеры. Если вы ставите размеры в мм, значит и условная единица должна быть
равна 1мм. Ну а если, скажем, в милях - то 1 миля.
В связи с этим возникает вопрос о масштабе чертежа. Поскольку есть возможность выполнять
какие-то расчеты, безусловно удобнее чертить в масштабе 1:1. То есть если вы выполняете чертеж
здания 10м. х 6м. и придерживаетесь Российской системы ГОСТ (насчет всех других стран
утверждать не берусь, вот в США, например, все считают в футах и дюймах), то вам придется
ставить размеры в мм, а следовательно вы должны начертить здание размером 10000 х 6000
условных единиц. При печати вы зададите масштаб, но для работы удобнее все делать в
натуральную величину.
Но надо еще сделать так, чтобы координаты отображались в удобном для вас виде. Если это футы
и дюймы, то система уже не десятичная - ведь в одном футе 12 дюймов. А как вы хотите видеть
дробную часть? Сколько знаков после запятой, или может быть вам удобнее вид "132 1/4"? Для
того, чтобы все это настроить, необходимо выполнить команду UNITS. В меню она находится:
Format -> Units. При вызове этой команды появляется диалоговое окно. Рассмотрим, какие
параметры можно задать.
1. Type - тип единиц. Типов существует 5: architectural (архитектурные)- 1'-6", decimal
(десятичные)- 125.00, engineering (инженерные)- 2.003", fractional (дробные) - 1 1/4, scientific
(научные) - 0.75E+01. Наиболее распространены десятичные (для России) и архитектурные (для
США). Про другие страны не знаю, судите сами.
2. Precision - точность. Здесь нужно указать, сколько знаков после запятой вы хотите оставить. Вот
тут внимание! Этот параметр определяет только точность, с которой будут отображаться
координаты, а не точноть, с которой вы будете чертить. То есть, например, вы будете видеть
координату 10.00, но при этом вы можете указать и точку 10.001 и 10.0023, просто вы этого не
увидите. Для обеспечения точности черчения необходимо применять другие методы. Один из них
- координатный ввод, про другие мы еще будем говорить.
3. Аналогичные параметры - тип и точность для угловых величин. Углы могут отображаться в
виде "Град/Мин/Сек", в радианах и т.д. Соответственно необходимо задать и точность.
4. Положительное направление отсчета углов. По умолчанию это направление против часовой
стрелки. Но если вы хотите это изменить, поставьте галочку возле пункта "clockwise".
5. Drag and drop scale - единицы, указанные в этом пункте, необходимы для взаимной увязки
единиц данного чертежа с единицами вставляемых в него блоков из другого чертежа. К
сожалению, соотношение единиц учитывается только при использовании определенных команд.
Поэтому пользоваться этой возможностью надо осторожно.
Внизу диалогового окна, помимо понятных вкладок "OK", "Cancel" и "Help", есть еще одна:
"Direction". Она позволяет задать нулевое направление для отсчета углов. По умолчанию это
направление оси Х, то есть East - Восток. Но вы можете при необходимости поменять его.
Итак, пожалуй, первое, что необходимо сделать, начиная работу над чертежом - это настроить
систему единиц. Если вы начинаете новый файл, используя мастера (File -> New -> Use a wizard),
то это, собственно, и есть то, в чем он вам поможет. Теперь вы умеете это делать самостоятельно.
Урок №7. Редактирование объектов. Общие принципы.
Команды редактирования объектов AutoCAD располагаются в меню Modify, а также имеются в
виде кнопок на одноименной панели инструментов. В AutoCAD возможны два различных подхода
к редактированию.
1. Стандартный способ: в соответствии с обычной последовательностью вызова команды. Прежде
всего дается команда редактирования, в ответ в командной строке появляется подсказка Select
objects. Необходимо выбрать объекты, предназначенные для редактирования. Существует
множество разнообразных способов выбора объектов, в следующем уроке они будут рассмотрены.
2. Способ с предварительным выбором объектов. В этом случае последовательность действий
обратная: сначала, без каких-либо запросов выбираются объекты, затем дается команда
редактирования.
В качестве примера рассмотрим команды, позволяющие удалить из чертежа объекты. В AutoCAD
эту функцию выполняет команда ERASE. Если вы предпочитаете пользоваться сокращениями
имен команд, то стандартное сокращение E. Вызвав эту команды, в ответ на подсказку Select
objects выберите объект, который вы хотите удалить (просто указывая его курсором). Закончив
выбор, нажмите ENTER (или правую кнопку мыши).
При работе в различных приложениях Windows для удаления объектов часто используют клавишу
DEL. Это возможно и в AutoCAD. Однако при помощи клавиши DEL можно удалять объекты
только вторым способом - с предварительным выбором. И вот здесь необходимо пояснение.
В AutoCAD существует возможность разрешить или запретить предварительный выбор объектов.
Если такой выбор запрещен, воспользоваться клавишей DEL не удастся. Настроить
предварительный выбор необходимо следующим образом: выбрать Tools -> Options -> вкладку
Selection. Чтобы включить предварительный выбор объектов, установите флажок возле пункта
Noun/Verb Selection.
Не менее важны установки следующих пунктов этого же диалогового окна. Рассмотрим их
значение
- Use Shift to Add to selection - если вы выбираете несколько объектов, указывая каждый на экране
в ответ на подсказку Select Objects и этот пункт выключен, то вы просто указываете по очереди
требуемые объекты. Если же он включен, указание следующего объекта отменяет выбор
предыдущего, для того же, чтобы указать несколько объектов, необходимо держать нажатой
клавишу Shift.
- Implied Windowing - если этот пункт включен, то в ответ на запрос о выборе объектов вы
можете задать воображаемую рамку и выбрать все объекты, которые в нее включены.
- Press and Drag - определяет способ задания воображаемой рамки: если пункт выключен, то 2
точки, задаюшие рамку, указываются последовательно нажав и отпустив левую кнопку мыши,
если же включен - левая кнопка нажимается при задании первой точки и отпускается при задании
второй.
Следующие 2 пункта касаются группировки объектов и ассоциативности штриховки и мы
поговорим о них позже.
Лабораторная работа №8. Объектные привязки.
Объектные привязки позволяют в качестве точек в ответ на запрос "Specify point" задавать
характерные точки объектов (конец линии, центр окружности и т.д.). Этот способ задания точек
является точным, также как и Координатный ввод.
Прежде всего рассмотрим виды объектных привязок. Их 13.
1. Endpoint - Конечная точка линейного или дугового сегмента.
2. Midpoint - Середина линейного или дугового сегмента.
3. Intersection - Пересечение двух сегментов (если сегменты соединяются в одной точке, то она
является не только концом каждого, но и пересечением).
4. Extension - Продолжение сегмента - точка, которая находится за пределами отрезка или дуги, но
на воображаемом продолжении.
5. Perpendicular - перпендикуляр к заданному сегменту
6. Parallel - линия строится через указанную точку параллельно заданной линии.
7. Nearest - ближайшая точка - точка, принадлежащая указанному объекту и ближайшая к месту
указания.
8. Apparent Intersection - точка, лежащая на пересечении воображаемых продолжений двух
сегментов.
9. Center - центр окружности или дуги
10. Quadrant - квадрант окружности или дуги (одна из четырех точек лежащих на пересечении
окружности или дуги с горизонталью или вертикалью, проходящей через центр).
11. Tangent - линия проводится через указанную точку по касательной к выбранной окружности
или дуге.
12. Node - узел - характерная точка объекта Point (точка).
13. Insert - точка вставки текста или блока.
Принцип действия привязок заключается в следующем: в ответ на запрос точки (не в ответ на
запрос команды!) указывается вид объектной привязки (каким образом это сделать, мы
рассмотрим ниже) и курсор наводится на объект (линию, дугу, окружность и т.д.) Система
определяет точку, отвечающую выбранному условию (виду привязки) и расположенную при этом
ближе всего к положению курсора. После нажатия левой кнопки мыши эта точка и считается
заданной.
Способ задания вида объектной привязки определяется режимом привязки, таких режимов
существует два.
Режим 1. Постоянная объектная привязка.
Этот режим предполагает следующий принцип работы: вы определяете для себя, какими
привязками вы чаще всего пользуетесь (например, чаще всего вам нужны конечные точки линий,
середины линий и центры окружностей). В соответствии с этим вы задаете набор типовых
привязок. Затем по мере надобности вы или включаете весь набор целиком или выключаете его.
Разумеется, в процессе работы содержимое набора может меняться.
Для того, чтобы задать набор привязок, необходимо выполнить одно из следующих действий:
Для того, чтобы задать набор привязок, необходимо выполнить одно из следующих действий:
- выбрать в меню Tools -> Drafting Settings -> вкладку OSNAP
- навести курсор на кнопку OSNAP в строке статуса, нажать правую кнопку мыши и выбрать
пункт Settings
- включить панель инструментов Object Snap и выбрать последнюю кнопку Object Snap Settings.
После этого проставьте флажки возле тех видов привязок, которые вам чаще всего нужны. Для
включения/выключения набора привязок пользуйтесь функциональной клавишей F3 или кнопкой
OSNAP в строке статуса.
Имейте в виду, что при указании точки будет выбираться та привязка из включенных, которая
дает точку, ближайшую к положению курсора. Поэтому включать вообще все привязки сразу не
имеет большого смысла. Например, если вы хотите поймать середину отрезка, и у вас при этом
включены привязки Endpoint и Midpoint, то при наведении курсора на отрезок ближе к одному из
концов вы поймаете конец, а ближе к середине - середину. Но если у вас включена еще и привязка
Nearest, то при нахождении курсора поблизости от линии в любом месте вы будете ловить просто
точки на линии (любые, ближе к положению курсора), а для того, чтобы поймать середину, вам
придется привести курсор почти точно к середине. При сильно уменьшенном изображении на
экране это неудобно - трудно поймать то, что нужно. Так что я рекомендую включать в набор
лишь очень часто востребованные привязки.
Впрочем, есть еще вариант: перебирать привязки из набора нажатием клавиши Tab, пока не
появится нужная. Опять же, если включены все привязки, то такой перебор может показаться
утомительным.
Режим 2. Разовая объектная привязка.
В этом случае вы в ответ на запрос точки вводите одну привязку, необходимую для данной
конкретной операции и действительную только для этого раза. Вы можете это сделать независимо
от того, включен ли постоянный режим объектной привязки. Делается это одним из следующих
способов:
- нажать Ctrl + правую кнопку мыши или Shift + правую кнопку мыши. В выпадающем меню
выбрать нужную привязку.
- включить панель инструментов Object Snap и выбирать привязки там.
- назначить для разных привязок разные функциональные клавиши. Об этом способе я расскажу
позднее, но лично я предпочитаю именно его.
- ввести с клавиатуры первые 3 буквы названия привязки: END, MID и т.д.
Лабораторная работа №9. Использование дополнительных программ.
Пожалуй, одной из главных причин, сделавших AutoCAD таким популярным, является
возможность его постоянного расширения путем создания новых команд на базе стандартных. И
вот сегодня я хочу рассказать о том, как можно использовать эти дополнительные программы для
AutoCAD. Само собой, разговор об их создании - это тема отдельного курса.
Чаще всего программы для AutoCAD пишут на языке программирования AutoLISP. Исходные
файлы таких программ - текстовые файлы с расширением lsp. В скомпилированном виде они
имеют расширение fas. Возможно также использование программ, написанных на других языках:
например, VBA. Соответственно возможна загрузка в AutoCAD файлов различных типов.
Итак, у вас есть некоторый файл программы. Прежде всего возникает вопрос: в какую папку его
необходимо поместить. Если это автономный файл, то есть вся необходимая для работы
программы информация содержится только в нем, то место его размещения безразлично. Если же
в процессе работы программы происходят обращения к другим нестандартным файлам (чаще
всего это диалоговые окна, содержащиеся в файлах с расширением dcl), то все зависит от того,
насколько корректно определен путь к диалоговому окну в самой программе. Варианты задания
папок размещения служебных файлов мы рассмотрим позднее. Пока же будем рассматривать
простейший случай - программа состоит из одного файла и может располагаться где угодно.
Прежде, чем пользоваться программой, ее необходимо загрузить. Для этого воспользуйтесь меню
Tools -> Load Application. В открывшемся диалоговом окне выберите тип подгружаемого файла и
укажите при помощи браузера сам файл. Затем нажмите кнопку Load. Программа подгружена, с
ней можно работать.
Однако если вы ограничитесь такой загрузкой файла при очередном запуске AutoCAD вам
придется заново повторить все эти действия. Поэтому если программа вам понравилась, и вы
собираетесь ее часто использовать, такой вариант неудобен. Для того, чтобы ускорить процесс
загрузки файла в окне Load Application есть 2 способа. Первый: открыть вкладку History List и
прежде, чем загрузить файл, установите флажок возле пункта Add to History. В этом случае при
следующей загрузке файла вам не придется разыскивать его в окне браузера, достаточно будет
выбрать его в списке.
Второй способ: в поле Startup Suite нажмите кнопку Contents. Откроется диалоговое окно,
содержащее список файлов, загружаемых по умолчанию каждый раз. Нажмите кнопку Add и
добавьте необходимые файлы. Таким образом при следующем запуске AutoCAD они загрузятся
автоматически.
Теперь чтобы воспользоваться программой, необходимо знать имя команды, которую она
определяет. Как правило, имя команды совпадает с названием файла, если нет, то это обычно
оговаривается дополнительно. В случае, если вы приобретаете комплекс, состоящий из многих
программ, для них, возможно, составляются специальные файлы меню, в которых определяются
дополнительные панели инструментов. Но если вы просто скачали откуда-нибудь программу,
сделать это предстоит вам. Прочитать подробнее о создании панелей инструментов можкно в
уроке Создание и модификация панелей инструментов. Если вы предпочитаете пользоваться
сокращениями команд, вы можете определить сокращение, зная полное имя новой команды.
Подробно прочитать, как задать сокращения для команд, можно в уроке Оптимальный способ
вызова команд
Чтобы попрактиковаться в загрузке и использовании дополнительных программ, можете скачать
несколько небольших утилиток из раздела Сборник мини-утилит. Попробуйте определить для
какой-нибудь команды сокращение и создать кнопку на панели инструментов.

Создание и модификация панелей инструментов
Панели инструментов представляют собой весьма популярный способ вызова команд AutoCAD.
Существует возможность настраивать их по своему усмотрению: пользователь может создать
новую панель или модифицировать стандартную, добавить новые кнопки или удалить
существующие, назначить специальные кнопки для наиболее часто используемых опций команд и
т.д. В этом уроке мы рассмотрим, как это можно сделать.
Прежде всего создадим новую панель инструментов. Для этого откройте диалоговое окно
Customize через меню: Tools -> Customize -> Toolbars. В разделе Toolbars диалогового окна
перечислены все существующие панели инструментов. В разделе Menu Group перечислены
группы меню AutoCAD, в которых содержатся описания панелей инструментов. Внесение вами
изменений в конфигурацию панелей инструментов будет записано в соответствующий файл меню.
Групп меню может быть несколько, в зависимости от особенностей настройки AutoCAD: могут
быть подключены дополнительные файлы меню, меню Express Tools и т.д.
Выделите ту группу меню, в которую вы будете вносить изменения. В последних версиях
AutoCAD специально создана группа Custom: это пустой файл меню, полностью предназначенный
для личных настроек пользователя. Рекомендую создавать экспериментальную панель
инструментов именно там - тогда не будет риска, что вы случайно повредите какие-нибудь
стандартные панели, а потом не сумеете восстановить. Но в принципе это дело вашего вкуса.
Выделив существующую панель инструментов в секции Toolbars и нажав кнопку Rename в
правой части диалогового окна, вы можете переименовать ее, нажав кнопку Delete - удалить.
Нажмите кнопку New, чтобы создать новую панель. В появившемся окне введите имя новой
панели (например, New) и выберите группу меню, в которой она будет сохранена. Нажмите OK и
убедитесь, что в левой секции появилась новая панель, и что рядом с ее именем поставлена
галочка - панель включена. На экране появится маленькая новая панель инструментов.
Первый шаг выполнен - панель инструментов создана. Теперь нам необходимо добавить в нее
кнопки. Наша следующая задача: добавить в созданную нами панель инструментов несколько
кнопок. Рассмотрим несколько вариантов создания кнопок в зависимости от особенностей
срабатывания команд.
Пример 1. Создать кнопку на основе стандартной команды LINE.
Наведите курсор на созданную панель инструментов, нажмите правую кнопку мыши и выберите
пункт Customize. Вы вновь окажетесь в уже знакомом вам диалоговом окне Customize. Откройте
вкладку Commands. Вам необходимо выбрать команду, которая будет выполняться при нажатии
кнопки. В левой секции Categories выберите раздел меню Draw - именно к этой категории
относится команда LINE. В правой секции Commands выберите команду LINE. Нажмите левую
кнопку мыши и, удерживая ее, перетащите команду на вашу панель инструментов. Кнопка
появится на панели.

Утилиты для черчения
В этом разделе собраны различные маленькие несложные утилиты, которые могут быть полезны в
работе. Все они бесплатны и доступны для скачивания.
Образцы штриховок - самораспаковывающийся архив различных образцов штриховок.
Шрифт по ГОСТ
Copy_Rotate.fas - копирование объекта с последующим поворот. Имя команды CR.
Move_Rotate.fas - перенос объекта с последующим поворотом. Имя команды MR
Rotate_No_Delete.fas - поворот без удаления исходного объекта. Имя команды RD
Midbtw.fas - середина между двумя точками.
Dimcirc.fas - размерные цепочки
Wave.fas - волна (для отрисовки изоляции)
Лабораторная работа №10. Способы выбора объектов в AutoCAD.
При вызове любой из команд редактирования объектов прежде всего в командной строке
появляется запрос: Select Objects. В ответ на этот запрос пользователь должен выбрать объекты
для последующего редактирования. Выбирать объекты можно в несколько шагов, запрос о выборе
будет повторяться до тех пор, пока пользователь не нажмет ENTER.
Существует несколько способов выбора объектов. В отличие от опций команд способы выбора не
перечисляются в командной строке, однако принцип указания способа тот же: следует ввести одну
или несколько первых букв названия способа, которые в перечисленном ниже перечне выделены
заглавными.
ALL - все объекты, имеющиеся в чертеже
Window - выбираются объекты внутри прямоугольного окна, задаваемого двумя точками на
диагонали. Для выбора этого способа можно в ответ на запрос о выборе объектов ввести букву W
и затем задавать окно. Однако есть более быстрый способ - сразу указать на экране окно (задав две
точки на диагонали), при этом точки должны быть указаны слева направо.
Crossing - выбираются объекты внутри прямоугольного окна, задаваемого двумя точками на
диагонали, а также объекты, пересекаемые этим окном. Можно указывать окно без ввода опции
"C", при этом точки должны быть указаны справа налево.
Last - выбирается последний созданный объект
BOX - эта опция эквивалентна опциям Window и Crossing, в зависимости от последовательности
указания точек (слева направо или справа налево - см. выше)
Fence - выбираются объекты, пересекаемые ломаной линией, задаваемой по точкам.
WPolygon - выбираются объекты внутри многоугольника, строящегося по точкам
CPolygon - выбираются объекты внутри многоугольника, строящегося по точкам, а также объекты,
пересекаемые им
Previous - выбирается предыдущий набор объектов
Remove - переход в режим исключения из выбора. Например, необходимо выбрать все объекты на
чертеже, кроме одного - вначале опция ALL, затем опция Remove и выбор исключаемого объекта.
Add - возвращение в режим добавления объектов к набору после режима исключения
Group - выбираются объекты, принадлежащие к некоторой группе
Multiple - выбирается произвольное объектов указанием на каждый, при этом выбираемые
объекты не подсвечиваются.
SIngle - допускает только однократный выбор объектов при помощи любой из приведенных выше
опций, после чего запрос о выборе объектов не повторяется - сразу выполняется команда<
Auto - режим выбора по умолчанию - указанный курсором объект считается выбранным, при
указании на пустое место автоматический переход в выбор по опциям Window и Crossing.
Undo - отмена последнего выбранного (при помощи любой из опций) набора объектов.
Лабораторная работа №11. Экранный ввод. Часть 1.
Описанные ранее способы ввода координат запрашиваемых точек с клавиатуры позволяют
выполнять совершенно точные построения. Однако, вне всякого сомнения, значительно более
быстрым способом черчения является простое указание точки на экране нажатием левой клавиши
мыши в тот момент, когда курсор перемещен в нужную точку. Но возможно ли при таком способе
достичь определенной точности? В AutoCAD существуют средства, позволяющие в таком
варианте черчения свести к минимуму возможные погрешности. В этом уроке мы рассмотрим
различные инструменты, обеспечивающие точность черчения непосредственно на экране.
Настройка различных режимлв точности для экранного черчения происходит при помощи
команды DSETTINGS (меню Tools -> Drafting Settings), а также при помощи различных кнопок,
расположенных в строке статуса. Общий принцип управления этими режимами такой: для
включения / выключения режима необходимо нажать кнопку с его названием в строке статуса или
соответствующую функциональную клавишу, для установки параметров режима необходимо
открыть соответствующую вкладку диалогового окна Tools -> Drafting Settings или, наведя
курсор на изображение кнопки в строке статуса, нажать правую клавишу мыши и выбрать пункт
Settings.
Итак, рассмотрим по порядку различные инструменты.
1. Режим ортогональности – ORTHO
Этот режим обеспечивает возможность проведения линий на экране только строго горизонтально
или вертикально. Включить / выключить режим можно, нажав кнопку ORTHO в строке статуса
или клавишу F8.
2. Координатная сетка – GRID
Режим обеспечивает появление на экране координатной сетки с заданным шагом, что облегчает
ориентацию в координатах положения курсора. Для включения / выключения режима
используется кнопка GRID или клавиша F7. Для настройки параметров используется вкладка
Tools -> Drafting Settings -> Snap and Grid. При этом настраиваются параметры:
- Grid X Spacing – шаг сетки по оси Х
- Grid Y Spacing – шаг сетки по оси Y
ВНИМАНИЕ! Использование координатной сетки само по себе не обеспечивает точности
черчения, а имеет чисто визуальный эффект.
Если выбран очень мелкий шаг сетки, она не может быть показано на экране, о чем будет выдано
соответствующее сообщение в командной строке. При изменении масштаба изображения на
экране, сетка может появиться.
3. Дискретный шаг курсора – SNAP.
Этот режим обеспечивает перемещение курсора по экрану с дискретным шагом. Таким образом,
может быть гарантирована определенная точность черчения. Для включения / выключения режима
используется кнопка SNAP или клавиша F9. Для настройки параметров используется вкладка
Tools -> Drafting Settings -> Snap and Grid. При этом настраиваются параметры:
- Параметры отсчета шага курсора – секция Snap:
Snap X spacing, Snap Y spacing – величина шага курсора по осям X и Y
Angle – угол поворота перекрестья курсора. Шаг курсора отсчитывается вдоль линий перекрестья,
эти же направления учитываются при использовании режима ортогональности
X base, Ybase – координаты точки начала отсчета шага курсора
- Тип используемого шага курсора – секция Snap type & style
Тип Grid означает, что шаг отсчитывается вдоль линий перекрестья курсора. Возможны два
варианта: прямоугольный (rectangular) шаг – стандартный режим работы, когда линии перекрестья
взаимно перпендикулярны – и изометрический (isometric) – режим, используемый для построения
изометрических проекций, когда оси расположены следующим образом: одна ось вертикальна, а
две другие располагаются под углом 30 гр. В последнем случае линии перекрестья курсора
располагаются в одном из трех вариантов, для переключения которых можно использовать
комбинацию клавиш Ctrl+E.
Тип Polar означает, что шаг отсчитывается вдоль одного из предварительно заданных угловых
направлений. Этот вариант настройки шага используется совместно с режимом полярного
отслеживания (будет рассмотрен далее в этом уроке).
- Полярный интервал – секция Polar spacing
В этой секции задается величина шага при использовании полярного типа его настройки.
Лабораторная работа №11. Экранный ввод. Часть 2.
4. Полярное отслеживание - POLAR
Этот режим обеспечивает магнетическое притяжение курсора к одному из заданных угловых
направлений при расположении его вблизи соответствующего направления. Таким образом может
быть установлена определенная точность угловых перемещений, и пользователь может провести
линию, например, строго под углом 30гр., расположив курсор приблизительно рядом (например,
под углом 29гр.). Для включения / выключения режима используется кнопка POLAR или клавиша
F10.Для настройки параметров используется вкладка Tools -> Drafting Settings -> Polar Tracking.
При этом настраиваются параметры:
- Установка полярных углов – Polar Angle Settings
В этой секции устанавливается набор значений углов, к которым будет притягиваться курсор. При
этом необходимо учитывать важную особенность. В разделе Increment angle устанавливается
угловой интервал, определяющий направления притяжения курсора. Так, если в этом разделе
установлена величина 30, курсор будет притягиваться к направлениям 30, 60, 90 и т.д. В разделе
Additional angles устанавливается дополнительное значение угла, притягивающего курсор. Если
величина 30гр. будет задана в этом разделе, курсор будет притягиваться к направлению 30 гр. и
только. Для добавления нового значения в качестве дополнительного, необходимо нажать кнопку
New и в ставшее активным поле ввода ввести требуемое значение. Для удаления одного из
дополнительных значений, необходимо выделить его в списке и нажать кнопку Delete.
- Измерение полярных углов – Polar Angle measurement
В этой секции определяется правило отсчета углов. Если выбран пункт Absolute, все углы
отсчитываются от нулевого направления. Если же выбран пункт Relative to Last Segment, угловая
величина отсчитывается по отношению к предыдущему угловому направлению.
- Настройка отслеживания объектной привязки - Object Snap Tracking Settings
этой секции определяется набор угловых направлений для отслеживания объектных привязок.
Использование объектных привязок подробно рассмотрено в Уроке #8. Объектные привязки.
Отслеживание объектных привязок рассматривается далее. Возможно отслеживание только
ортогональных направлений (Track Orthogonally Only) и отслеживание всех заданных полярных
направлений (Track Using All Polar Angle Settings).
Использование режима полярного отслеживания особенно эффективно в сочетании с полярным
режимом шага курсора или с режимом динамического ввода.
Лабораторная работа №11. Экранный ввод. Часть 3
5. Отслеживание объектных привязок
При работе с включенной постоянной объектной привязкой становится доступным еще один
режим черчения – отслеживание объектной привязки. Этот режим позволяет задать координаты
точки , указав на экране ее расстояние до некоторой характерной точки уже построенного объекта
и угловое направление вектора, соединяющего их. Таким образом, новая точка задается по
отношению к другой точке, указываемой при помощи объектной привязки. Расстояние между
точками отсчитывается вдоль углового направления, включенного в набор режима полярного
слежения.
Для включения выключения режима следует нажать кнопку OTRACK в строке статуса или
клавишу F11. Кроме того, должны быть включены также кнопки OSNAP и POLAR.
Работа в этом режиме осуществляется следующим образом: в ответ на запрос ввода точки
наведите курсор на характерную точку объекта, которая должна стать точкой отсчета. Убедитесь,
что на экране высвечивается именно тот вид объектной привязки, который вам нужен. Не нажимая
левую кнопку мыши, отведите курсор от точки отсчета и покажите приблизительное угловое
направление прямой, на которой должна лежать новая точка. Если требуемый угол включен в
набор режима полярного слежения, курсор притянется к искомому направлению, и на экране
появится расстояние от точки положения курсора до точки отсчета, которое можно менять,
перемещая курсор вдоль требуемого углового направления.
6. Полярный координатно-экранный ввод
Этот метод представляет собой объединение способа задания координат точек с клавиатуры (см.
Урок #4. Координатный ввод) и способа задания точек путем указания их на экране. Как вы
помните, при полярном вводе необходимо ввести две координаты: длину линии и угол, который
она составляет с осью Х. При использовании совмещенного метода длину линии необходимо
ввести с клавиатуры (при этом не требуется вводить знак относительности - @). Угол же
достаточно показать на экране курсором. При этом для точного показа угла необходимо
пользоваться инструментами экранного ввода - режимом ортогональности или полярным
слежением
Этот метод является довольно быстрым и удобным. Безусловно, ввести одну цифру с клавиатуры
(значение длины) быстрее, чем вводить координаты по правилам полярного ввода. Только одно
напоминание: при использовании этого метода очень важно не забывать контролировать
направление угла мышью. Если линии должна быть направлена строго горизонтально,
удостоверьтесь, что включен режим ортогональности.
Лабораторная работа №12. Построение окружности.
Для построения окружности различными способами используется команда CIRCLE. Вызов
команды может происходить следующими способами:
С командной строки - полное имя CIRCLE или сокращение C Опции команды вводятся в
процессе диалога.
Из меню Draw -> Circle. В этом случае опции команды выбираются непосредственно из меню
Из панели инструментов Draw. По умолчанию обычно эта панель включена.
При вызове команды появляется запрос:
CIRCLE Specify center point for circle or [3P/2P/Ttr (tan tan radius)]:
По умолчанию (аналогично меню Draw -> Circle -> Center,Radius и Draw -> Circle>Center,Diameter) предлагается указать центр окружности, после чего следует запрос о вводе
радиуса (диаметра при выборе опции Diameter):
Specify radius of circle or [Diameter]:
>В ответ можно ввести значение радиуса (диаметра) с клавиатуры или указать на экране точку,
принадлежащую окружности. Радиус вычисляется как расстояние от этой точки до уже
введенного центра.
Опции команды:
2P (аналогично меню Draw -> Circle -> 2 points) – указание двух противоположных точек,
определяющих диаметр окружности
3P (аналогично меню Draw -> Circle -> 3 points) – указание любых трех точек, принадлежащих
окружности
Ttr (аналогично меню Draw -> Circle -> Tan, Tan, Radius) – указание двух касательных к
окружности и ее радиуса
В меню доступна еще одна опция: Tan, Tan, Tan. - построение по трем касательным. Однако
фактически это всего лишь разновидность опции 3Р - указываются три точки на окружности, но
каждая из них задается как объектная привязка Tangent (касательная)к некоторой линии.
При вводе точек с использованием объектных привязок несколько видов привязки связаны именно
с объектами Circle - окружностями. Это привязки Center, Quadrant, Tangent. Подробнее о
значениях этих привязок можно прочитать в уроке Объектные привязки
Лабораторная работа №13. Построение дуги.
Для построения дуги различными способами используется команда ARC. Вызов команды может
происходить следующими способами:



С командной строки - полное имя ARC или сокращение A Опции команды вводятся в
процессе диалога.
Из меню Draw -> Arc. В этом случае опции команды выбираются непосредственно из
меню
Из панели инструментов Draw. По умолчанию обычно эта панель включена.
Возможных вариантов построения дуги довольно много. Выбор варианта заключается в выборе
параметров, которые пользователь собирается задать, а также в последовательности их ввода.
Соответственно при работе с командной строки пользователь выбирает опцию, соответствующую
первому задаваемому параметру, в ответ предлагаются опции для ввода следующего параметра
(набор доступных параметров определяется первым выбранным параметром) и т.д. При вызове
команды из меню пользователь сразу выбирает из перечня набор вводимых параметров и их
последовательность. Поэтому для того, чтобы разобраться во всем многообразии вариантов
построения дуг, достаточно рассмотреть, что из себя представляет каждый из возможных
параметров.
3 points - способ построения дуги по трем точкам. При вызове команды из командной строки это
способ по умолчанию.
Start - начальная точка дуги
End - конечная точка дуги.
При вводе этих точек (например, в методе Start, Center, End) необходимо иметь в виду очень
важное правило. Дуга рисуется в направлении от начальной точки к конечной против часовой
стрелки. Исходя из этого соображения надо соответственно решить, какую точку указать как
начало, а какую - как конец.
Center - центр дуги
Angle - центральный угол дуги. Если указано положительное значение, то дуга рисуется против
часовой стрелки, если отрицательное - по часовой.
Length - длина хорды вычерчиваемой дуги. При положительном значении дуга строится против
часовой стрелки, при отрицательном - по часовой.
Direction - направление касательной к дуге
Radius - радиус дуги
Continue - начальной точкой вычерчиваемой дуги является конечная точка последнего
нарисованного сегмента (линии, дуги и т.д.), сама дуга строится по касательной к этому сегменту,
конечную точку предлагается ввести пользователю.
Лабораторная работа №14. Построение полилинии произвольного вида.
Полилиния представляет собой составной графический объект, состоящий из нескольких
прямолинейных и дуговых сегментов. По сравнению с простейшими графическими объектами,
рассмотренными ранее, полилиния имеет ряд особенностей.
1) Полилиния представляет собой единое целое, несмотря на то, что может состоять из
множества различных сегментов. При редактировании она обрабатывается как единое
целое.
2) Многие стандартные команды редактирования геометрии обрабатывают полилинию
особым образом (например, построение сопряжений и фасок).
3) В AutoCAD существует специальная команда редактирования полилиний, которая
позволяет изменять ее внешний вид.
4) Полилиния, в отличие от линий и дуг, может иметь ширину, отличную от нуля
5) Ряд различных команд создания графических объектов, по существу, позволяют построить
именно полилинию. При использовании таких команд (например, построение
прямоугольника или многоугольника) следует помнить, что в результате их выполнения в
графической базе данных AutoCAD создаются полилинии, что в дальнейшем сказывается
на их редактировании.
Теперь рассмотрим команду, позволяющую построить полилинию произвольной формы. Это
команда PLINE. Команда может быть вызвана из меню Draw -> Polyline, панель инструментов
Draw, сокращение PL.
При вызове команды появляются запросы:
Specify start point: - запрос первой точки
Current line width is 0.0000 – информация о текущей ширине полилинии. В процессе черчения
может быть изменена. Рекомендую обращать внимание на это сообщение. Полилиния по
умолчанию чертится той толщиной, которая была была использована последней, поэтому лучше
убедиться, что это как раз та ширина, которая вам нужна.
Черчение полилинии возможно в одном из двух режимов: черчения отрезков и черчения дуг. По
умолчанию в начале выполнения команда предлагает пользователю режим черчения отрезков. В
этом режиме в командной строке появляются запросы:
Specify next point or [Arc/Halfwidth/Length/Undo/Width]: >- запрос второй точки
Specify next point or [Arc/Close/Halfwidth/Length/Undo/Width]: - запрос последующих точек
Опции команды:
Arc – переход в режим черчения дуг
Halfwidth – позволяет задать половину требуемой ширины полилинии.
Width – позволяет задать полную ширину полилинии
При выборе одной из опций задания ширины появляются запросы Specify starting half-width
(width) и Specify ending half-width (width), позволяющие соответственно задать различную
ширину в начальной и конечной точке полилинии.
Length – позволяет построить прямолинейный сегмент заданной длины под тем же углом, что и
предыдущий построенный сегмент. Если предыдущим сегментом была дуга, отрезок заданной
длины строится по касательной к ней.
Undo – отменить черчение последнего сегмента
Close – замкнуть полилинию
При выборе опции Arc пользователь может перейти в режим черчения дуг. В этом случае запрос
AutoCAD имеет вид:
Specify endpoint of arc or [Angle/CEnter/CLose/Direction/Halfwidth/Line/Radius/Second
pt/Undo/Width]:
По умолчанию дуга строится таким образом, чтобы предыдущий сегмент полилинии был
расположен по касательной к ней. Запрашивается при этом конечная точка дуги.
Опции CLose, Halfwidth, Width, Undo аналогичны описанным ранее.
Angle – позволяет построить дугу по введенному центральному углу. При положительном
значении угла дуга вычерчивается против часовой стрелки. Запросы опции: Specify included angle:
- ввод центрального угла дуги, и Specify endpoint of arc or CEnter/Radius - ввод конечной точки
дуги, или, при выборе опций CEnter и Radius, соответственно ее центра или радиуса.
CEnter – позволяет указать центр дуги. Запросы: Specify center point of arc:для ввода центра дуги
и Specify endpoint of arc or Angle/Length]: для указания конечной точки или при указании
соответствующих опций Angle – центрального угла и Length – длины хорды для дугового
сегмента.
Direction – позволяет задать направление касательной для дугового сегмента.
Line – переход в режим построений линейных сегментов
Second pt – построение дуги по трем точкам
При черчении полилинии некоторой ширины, отличной от нуля, она может отображаться на
экране как в закрашенном виде, так и нет. Эта особенность регулируется системной переменной
FILLMODE. Для включения / выключения режима закрашивания необходимо вызвать команду
FILL и установить значение соответственно ON – для включения режима закрашивания, OFF –
для выключения. Советую пользоваться этой возможностью осторожно. Случается, что для
черчения некой конструкции, состоящей из двух параллельных линий (к примеру,
стены)используется одна полилиния с отключенным режимом закраски. Во-первых, это
значительно ограничивает возможности по обработке мест стковок. Во-вторых, этот фрагмент
чертежа может быть вставлен в другой, где режим закраски включен ( и причем это может быть
очень важно для других объектов) - и получится конфликт, либо одна часть чертежа будет
отображена некорректно, либо другая. Эти моменты следует иметь в виду при установке режима
закраски.
Лабораторная работа №15. Редактирование полилиний.
Редактирование полилинии любого вида может быть осуществлено при помощи команды PEDIT.
Команда может быть вызвана из меню Modify -> Object -> Polyline или из панели инструментов
Modify II, сокращенный вызов PE.
Редактирование полилинии предполагает работу в одном из двух режимов команды PEDIT:
редактирование полилинии в целом и редактирование вершин полилинии. При вызове команды
появляется запрос о выборе редактируемой полилинии:
Select polyline or [Multiple]:
По умолчанию предполагается, что будет выбран только один объект, после чего в командной
строке появится перечень доступных опций. Если же требуется редактировать несколько
полилиний, необходимо прежде выбрать опцию Multiple.Если в качестве объектов для
редактирования пользователь выбирает не полилинии, а другие объекты (отрезки, дуги,
окружности), то появляется запрос Convert Lines and Arcs to polylines [Yes/No], предлагающий
преобразовать выбранные объекты в полилинию
Далее следует основной запрос команды:
Enter an option [Close/Join/Width/Edit vertex/Fit/Spline/Decurve/Ltype gen/Undo]:
Опции команды:
Close – позволяет замкнуть разомкнутую полилинию. Если изначально полилиния замкнута,
вместо этой опции в перечне появляется опция Open, позволяющая разомкнуть полилинию,
удалив последний замыкающий сегмент.
Join – позволяет присоединить к полилинии дополнительные сегменты. Добавляемые сегменты
должны соприкасаться концами.
Width – изменение ширины всей полилинии.
Fit – позволяет преобразовать полилинию в гладкую кривую, состоящую из дуг, соединяющих
каждую пару вершин полилинии. Пользователь может задать направление касательной для
каждой вершины, которая и определит форму дуги (опция задается в режиме редактирования
вершин).
Spline – придает полилинии форму сплайна, используя вершины базовой полилинии как
контрольные точки. При этом кривая проходит через первую и последнюю контрольные точки.
Decurve – выпрямляет полилинию, ликвидируя преобразования в результате вызова опций Fit и
Spline.
Ltype Gen – определяет метод генерации типа линий, если он отличается от сплошного
(Continuous). При вызове опции появляется подсказкаEnter polyline linetype generation option
[ON/OFF] <Off>:
По умолчанию тип линии генерируется для каждого сегмента полилинии. Это может быть
неудобным: если сегменты имеют слишком малую длину по отношению к длине штриха, тип
линии не будет воспроизводиться. Если же в ответ на приведенный запрос ввести значение ON,
будет выбран метод генерации типа линий для всей полилинии в целом.
Undo – отменяет последнюю операцию редактирования
Edit Vertex – переход в режим редактирования вершин полилинии. В этом случае в командной
строке появляется запрос:
Enter a vertex editing option
[Next/Previous/Break/Insert/Move/Regen/Straighten/Tangent/Width/eXit] <N>
Для выбора вершины для редактирования необходимо использовать опции Next и Previous,
последовательно перемещаясь до нужной вершины. Назначение остальных опций:
Break – разорвать полилинию. Запрос опции:
Enter an option [Next/Previous/Go/eXit] <N>:
Если планируется разорвать полилинию в одной вершине, т.е. просто разделить ее на две части,
необходимо выбрать опцию Go. Если же требуется разорвать полилинию между двумя
вершинами, то необходимо следовать таким правилам: до вызова опции Break сделать текущей
первую вершину разрыва, затем выбрать Break. Далее при помощи опций Next и Previous следует
переместиться во вторую вершину разрыва и затем выбрать опцию Go. Выбор опции eXit
позволяет вернуться в режим редактирования вершин.
Insert – позволяет вставить новую вершину после выделенной. После выбора опции необходимо
указать точку, в которую будет помещена новая вершина
Move – позволяет переместить выделенную вершину.
Regen – выполняет регенерацию полилинии
Straighten – позволяет выпрямить дуговой сегмент между двумя вершинами. Порядок действий
такой же, как и в случае опции Break – первой считается вершина, выделенная на момент вызова
опции, вторая вершина выделяется перемещением маркера при помощи опций Next и Previous,
после выделения второй вершины выбирается опция Go.
Tangent – позволяет задать направление касательной к выделенной вершине, которое
впоследствии используется при выполнении опции Fit.
Width – изменение ширины полилинии в выделенной вершине
eXit – возврат в общий режим редактирования полилинии.
Лабораторная работа №16. Полилинии специального вида. Прямоугольник.
Прямоугольник является частным случаеи полилинии. Он обладает всем свойствами полилинии и
может быть отредактирован при помощи команды PLINE. Кроме того, все особенности полилинии
проявляются и в применении к прямоугольникам прочих команд редактирования объектов.
Команда черчения прямоугольника имеет имя RECTANG (от Rectangle - прямоугольник).
Команда используется очень часто, поэтому рекомендую привыкнуть к какому-нибудь из
способов быстрого вызова: панель инструментов Draw, сокращение REC. Напоминаю, что
сокращенное имя команды может быть изменено по вашему усмотрению - подробнее в статье
Оптимальный способ вызова команд.
После вызова команды система выдает последовательно два запроса:
Specify first corner point or [Chamfer/Elevation/Fillet/Thickness/Width]:
Specify other corner point or [Area/Dimensions/Rotation]:
Опции команды:
По умолчанию предлагается ввести последовательно две точки, определяющие диагональ
прямоугольника. Опции, предлагаемые в первом запросе (до ввода первой точки), позволяют
определить вид прямоугольника.
Chamfer – позволяет срезать фаску со всех углов прямоугольника. Запросы опции:
Specify first chamfer distance for rectangles <0.0000>:
Specify second chamfer distance for rectangles <0.0000>
В ответ на запросы следует ввести расстояние, на которое срезается фаска с каждой стороны
Elevation – позволяет установить величину уровня плоскости создания прямоугольника в
пространстве – то есть величину координаты Z для всех точек прямоугольника. Эта возможность
используется в трехмерном моделировании и не рассматривается в данном курсе
Thickness – высота выдавливания прямоугольника в пространстве.
Fillet – позволяет построить сопряжение для всех сторон прямоугольника на заданный радиус.
При выборе опции в ответ на запрос Specify fillet radius for rectangles <0.0000>: следует ввести
величину радиуса сопряжения.
Width – ширина полилинии, образующей прямоугольник
После выбора необходимых параметров и ввода первой точки появляется второй запрос, в ответ
на который пользователь может указать вторую точку на диагонали или выбрать опцию:
Area – позволяет задать площадь прямоугольника. После выбора опции следует в ответ на запрос
Enter area of rectangle in current units задать площадь, после чего пользователю будет
предложено выбрать вводимый параметр – длину (Length) или ширину (Width) прямоугольника Calculate rectangle dimensions based on Length/Width] <Length>: При этом длиной
прямоугольника считается его размер вдоль оси Х, а шириной – вдоль оси Y.
Dimensions – ввод размеров прямоугольника в виде задания его длины и ширины.
Rotation – позволяет задать угол поворота прямоугольника относительно оси Х. После ввода угла
в ответ на запрос : Specify rotation angle or [Pick points] <0>: следует повтор запроса о второй
определяющей точке прямоугольника.
Лабораторная работа №17. Полилинии специального вида. Многоугольник.
Многоугольник, как и прямоугольник, представляет собой частный случай полилинии. Для его
построения используется команда POLYGON (меню Draw -> Polygon, сокращение POL, панель
инструментов Draw.
Первый запрос команды:
Enter number of sides <4>: - запрашивается количество сторон многоугольника.
Specify center of polygon or [Edge]:
По умолчанию предлагается указать центр многоугольника. Выбор опции Edge позволяет задать
длину стороны многоугольника.
Enter an option [Inscribed in circle/Circumscribed about circle] <I>:
В ответ на этот запрос необходимо выбрать способ построения многоугольника: как вписанного в
окружность (Inscribed) или как описанного вокруг окружности (Circumscribed)
Specify radius of circle: - запрос о радиусе окружности.
Указывая радиус окружности на экране (или указывая на экране конечные точки стороны
многоугольника в случае выбора опции Edge), пользователь может изменять ориентацию
многоугольника, меняя угол наклона "резиновой" линии.
Лабораторная работа №18. Полилинии специального вида. Кольцо.
Имя команды, позволяющей построить эту разновидность полилинии - DONUT. Вызов из меню
Draw -> Donut, панели инструментов Draw, сокращенное имя DO.
При построении этой фигуры используются параметры внешнего и внутреннего диаметра кольца.
Однако в реальности фигура представляетс собой дуговой сегмент полилинии с центральным
углом 360гр., имеющий ширину
W = (OD - ID)/2 (где OD и ID - внешний и внутренний диаметры соответственно.
Поэтому можно редактировать эту фигуру при помощи команды PEDIT. При изменении ширины
будут изменяться диаметры кольца. Кроме того, как и для любой полилинии, на
наличие/отсутствие закраски внутри кольца влияет команда FILL. И наконец, при применении к
кольцу команд редактирования следует помнить, что фактически фигура имеет форму дуги,
проходящей по середине закрашенной части кольца. Это важно, например, при использовании
команд TRIM или EXTEND.
Теперь рассмотрим запросы команды:
Specify inside diameter of donut <10.0000>:
Запрос о внутреннем диаметре кольца. Для того, чтобы построить кольцо, имеющее вид круга
(окружность с закраской внутри), этот параметр должен быть равен 0.
Specify outside diameter of donut <20.0000>:
Запрос о наружном диаметре кольца
Specify center of donut or <exit>:
Запрос точки центра кольца. В процессе выполнения одной команды можно построить любое
количество колец, указывая последовательно их центральные точки. Закончив построение,
нажмите <Enter>.
Лабораторная работа №19. Полилинии специального вида. Облако.
Эта команда присутствует в стандартном наборе команд AutoCAD, начиная с версии 2004. В более
ранних версиях аналогичная команда присутствовала в дополнительном наборне утилит Express
Tools. Команда позволяет построить полилинию в форме облака. Такой инстумент часто
используется для указания фрагментов чертежа, в которые были внесены изменения.
Имя команды REVCLOUD. Вызов из меню Draw -> Revision Cloud, панель инструментов Draw.
Запрос команды:
Minimum arc length: 15 Maximum arc length: 15 Style: Normal
Specify start point or [Arc length/Object/Style] <Object>:
По умолчанию пользователь может нарисовать полилинию в форме облака, проводя курсором по
экрану. При этом щелчком мыши указывается только первая точка, в дальнейшем достаточно
просто вести курсор по экрану, не нажимая левую кнопку. Длина каждой дуги облака лежит в
диапазоне по умолчанию, сообщаемом при вызове команды, и может быть изменена. Нажатие
правой кнопки мыши закончит черчение облака. Если курсор будет приведен в точку начала
черчения облака, автоматически создается замкнутая полилиния.
Опции команды:
Arc length – позволяет задать минимальную и максимальную величину длины дуги облака
Object – придает форму облака выбранному объекту. Таким образом, можно сначала обозначить
контур предполагаемого облака, например, окружностью, а затем при помощи данной опции
превратить эту окружность в полилинию в форме облака.
Style – позволяет выбрать стиль черчения облака: Normal – нормальный, и Calligraphy каллиграфический. Эффект каллиграфического стиля достигается заданием для каждого дугового
сегмента облака начальной и конечной ширины полилинии.
Лабораторная работа №20. Построение эллипса
Для построения эллипса в AutoCAD применяется команда ELLIPSE
Имя команды ELLIPSE. Вызов из меню Draw -> Ellipse, панель инструментов Draw, сокращение
EL. При вызове команды из меню имеется возможность прямого вызова требуемых опций.
Запрос команды:
Specify axis endpoint of ellipse or [Arc/Center]:
Опции команды:
Axis, End – опция, предлагаемая по умолчанию при вызове команды из командной строки.
Прежде всего указываются две точки, определяющие одну из осей эллипса. Затем следует запрос:
Specify distance to other axis or [Rotation]:
В ответ на запрос необходимо задать длину второй полуоси (расстояние от центра, вычисляемого
на основе ввода первых двух точек, до конца второй полуоси) или ее конечную точку. Опция
Rotation позволяет построить эллипс как проекцию окружности, повернутой в пространстве
относительно первой полуоси (заданной ранее) на введенный угол. При этом величина угла может
быть от 0 до 89,4. При величине угла, равной 0, строится обычная окружность
Center – построение эллипса по центру и двум полуосям. Запросы опции:
Specify center of ellipse: - Запрос о точке центра эллипса
Specify endpoint of axis: - Запрос ввода конечной точки первой полуоси
Specify distance to other axis or [Rotation]: - Варианты ответа на запрос аналогичны первой опции.
Arc – построение эллиптической дуги. Эту опцию можно также вызвать, нажав кнопку на панели
инструментов Draw. Запрос опции:
Specify axis endpoint of elliptical arc or [Center]:
В первую очередь определяется конфигурация эллипса при помощи задания его полуосей
аналогично описанным выше двум способам (по конечным точкам осей или по центру и двум
полуосям). Затем следуют запросы, позволяющие выделить дугу как часть определенного ранее
эллипса:
Specify start angle or [Parameter]: - определение первой конечной точки дуги. По умолчанию
необходимо ввести начальный угол от первой заданной оси эллипса (отсчет углов производится
против часовой стрелки от первой заданной точки оси). После ввода начального угла появляется
запрос:
Specify end angle or [Parameter/Included angle] – по умолчанию необходимо ввести конечный
угол, определяющий эллиптическую дугу. Выбор опции Included Angle позволяет ввести значение
центрального угла дуги.
Опция Paramete в обоих запросах позволяет построить дугу, используя параметрическое
векторное уравнение:
P(u) = c + a*cos(u) + b*sin(u)
Где с – центр эллипса, a и b – оси эллипса.
Лабораторная работа №21. Построение сплайна
Сплайн представляет собой гладкую кривую, которая строится на основе заданных пользователем
точек с учетом направлений касательных к кривой в этих точках. Для построения сплайнов
используется команда SPLINE.
Вызов команды: имя SPLINE, сокращение SPL, меню Draw -> Spline, панель инструментов Draw
Запросы команды:
Specify first point or [Object]:
По умолчанию построение сплайна происходит по введенным пользователем точкам. При помощи
опции Object можно превратить в сплайн полилинию, предварительно преобразованную опцией
Spline редактора PEDIT.
Specify next point: - Ввод второй точки сплайна.
Specify next point or [Close/Fit tolerance] : - Такой запрос появляется при вводе следующих точек
сплайна, начиная с третьей. При этом доступны следующие опции:
Close - позволяет замкнуть сплайн.
Fit tolerance - По умолчанию сплайн будет проходить через указанные точки. Однако есть
возможность при помощи данной опции задать допуск - величину отклонения от вводимых
пользователем точек
Start tangent – для вызова этой опции достаточно нажать Enter, она активизируется, когда
завершен ввод точек. В ответ на запрос Specify start tangent: необходимо задать направление
касательной в начальной точке сплайна. Затем, в ответ на запрос Specify end tangent: необходимо
задать направление касательной в конечной точке сплайна
Лабораторная работа №22. Редактирование сплайна
Как и полилиния, сплайн имеет собственную команду редактирования. Это команда SPLINEDIT.
Вызов команды: команды имя SPLINEDIT, сокращение SPE, меню Modify -> Object -> Spline,
панель инструментов Modify II
Запросы команды:
Select spline:
В ответ на запрос происходит выбор объекта типа Spline. При выборе подсвечиваются точки,
через которые следовало бы провести полилинию, чтобы при ее редактировании получить данный
сплайн, именуемые далее В ответ на запрос происходит выбор объекта типа Spline. При выборе
подсвечиваются точки, через которые следовало бы провести полилинию, чтобы при ее
редактировании получить данный сплайн, именуемые далее управляющими точками
управляющими точками.
Enter an option [Fit data/Close/Move vertex/Refine/rEverse/Undo]:
Возможен выбор одной из следующих опций:
Fit data – редактирование определяющих точек сплайна – точек, задаваемых пользователем при
создании сплайна. При вызове опции появляется запрос:
[Add/Close/Delete/Move/Purge/Tangents/toLerance/eXit] :
Add – добавление определяющих точек. Вначале, в ответ на запрос Specify control point :
необходимо выбрать определяющую точку, после которой будет добавлена новая. Положение
новой точки задается в ответ на запрос Specify new point :. Одновременно возможно добавление
нескольких точек.
Close – замыкание сплайна
<PDelete – удаление выделенной определяющей точки
Move – перемещение выделенной определяющей точки. Запрос опции:
Specify new location or [Next/Previous/Select point/eXit] : Выбор перемещаемой точки
осуществляется перебором при помощи опций Next и Previous или прямым выбором при помощи
опции Select point. Для возврата в режим редактирования точек выберите опцию eXit.
Purge – удаление информации об определяющих точках из базы данных чертежа. После
выполнения этой операции запрос команды SPLINEDIT не предлагает опцию Fit data.
Tangents – изменение направлений касательных в начальных и конечных точек сплайна.
toLerance – изменение значения допуска – отклонения кривой от определяющих точек.
eXit – возврат в режим редактирования сплайна
lose – замыкание сплайна. В случае замкнутого сплайна доступна опция Open – разомкнуть. При
выполнении этой опции происходит одновременное удаление информации об определяющих
точках из базы данных чертежа.
Move vertex – перемещение управляющих точек сплайна. Запрос опции: Specify new location or
[Next/Previous/Select point/eXit] : Принцип действий такой же, как и при вызове опции Fit
data?Move, описанной выше. Но в данном случае перемещаются не определяющие точки сплайна,
а управляющие точки каркаса.
Refine – позволяет уточнить форму сплайна, добавив управляющие точки или изменив их влияние
на форму сплайна. При вызове опции появляется запрос:
Enter a refine option [Add control point/Elevate order/Weight/eXit] :
Add control point – добавление управляющей точки каркаса сплайна
Elevate order – увеличение количества управляющих точек сплайна. Возможное количество
управляющих точек лежит в пределах 4-26.
Weight – изменение веса управляющей точки. Значение веса управляющей точки определяет, как
близко от данной точки проходит редактируемый сплайн. Чем больше это значение, тем ближе
располагается кривая к данной точке. По умолчанию значение веса = 1 для всех точек.
eXit – возврат в режим редактирования сплайна
rEverse – изменение направления сплайна.
Undo – отмена последней операции редактирования сплайна.
1.8 Учебно-методическое обеспечение дисциплины.
1.8.1 Рекомендуемая литература и учебные издания.
Основная.
1. Аббасов И.Б. Создаем чертежи на компьютере в AutoCAD 2007/2008, Изд.: ДМК Москва, 2008,
2. С.К. Боголюбов «черчение» М-84
3. А.В. Бубенцов «Начертательная геометрия—задачи для упражнений» М-81
4. В.О. Локтев «Краткий курс начертательной геометрии» М-85
Дополнительная.
1. Х.А. Арустамов « Сборник задач по начертательной геометрии» М-65
2. Е.А. Глазунов «Аксонометрия» М-53
3. А. Фокс «Вычислительная геометрия. Применение на производстве и в проектировании» М-81
4. А.В. Бубенцов «Начертательная геометрия—задачи для упражнений» М-81
1.9 Материально-техническое обеспечение дисциплины.
1.9.1 Перечень используемых технических средств: проектор, ПК.
1.10 Примерные тестовые зачетные задания.
Вариант 1
1) Для каких целей предназначено окно командных строк?
a. Для вывода сообщений и подсказок
b. Для ввода команд
c. Для ввода команд, а так же вывода сообщений и подсказок
2) Из какого пункта меню производиться настройка единиц измерения?
d. Tools
e. Format
f. View
3) Укажите пункт, содержащий команды редактирования элементов чертежей?
g. Modify
h. Edit
i. Draw
4) Какой инструмент производит копирование свойств одного объекта другому?
a. Match Properties
b. Copy
c. Paste
5) Какая кнопка позволяет включить отображение толщины линий?
a. Ontrack
b. Osnap
c. Lwt
6) Назовите закладку, на которой производится настройка цветов элементов интерфейса?
a. Display
b. Selection
c. System
7) Какую часть рисунка покрывает вспомогательная графическая сетка?
a. Весь рисунок
b. Только графические изображения
c. Область, соответствующую границам рисунка заданным с помощью команды Limits
8) Какой формат единиц определяет запись единиц в футах и дюймах?
a. Engineering
b. Decimal
c. Architectural и Engineering
9) Укажите название пиктограммы, на которой производится щёлчок для блокировки слоя?
a. Lock
b. Color
c. PlotStyle
10) В каком диалоговом окне производится задание типа линии слою?
a. Load or Reload Linetypes
b. Linetype Manager
c. Select Line
11) Какая команда масштабирования позволяет отобразить все примитивы чертежа?
a. Zoom All
b. Zoom Extents
c. Zoom Out
12) Какая команда масштабирования производит увеличение на определённый коэффициент?
a. Zoom In
b. Zoom Out
c. Zoom Center
13) Сколько типов видовых экранов существует в программе AutoCAD ?
a. Пять
b. Два
c. Три
14) Какой режим устанавливает привязку к продолжению объектов?
a. Snap To Midpoint
b. Snap to Intersection
c. Snap to Extension
15) Какая команда контекстного меню позволяет замкнуть набор отрезков?
a. Close
b. Enter
c. Zoom
16) Какой командой производится построение прямой без конца и начала?
a. Line
b. Construction Line
c. Ray
17) Возможно, ли построение полилинии с различающимися значениями толщины начала и
конца?
a. Да для любого типа сегмента
b. Да, но только для линейного сегмента
c. Нет
18) Из какого пункта меню вызывается диалоговое окно настройки мультилинии?
a. View
b. Format
c. Draw
19) Сколько существует способов построения многоугольника?
a. Три
b. Два
c. Четыре
20) Что означает режим построения окружности TanTanTa?
a. По 3 точкам
b. По 2 касательным и радиусу
c. По касанию 3 объектов
21) Что используется при построении дуги в режиме St,E,Dir?
a. Начальная и конечная точка
b. Центр и радиус
c. Начальная, конечная точки и касательная
22) Назовите команду, которая позволяет строить кольца?
a. Circle
b. Donut
c. Ellipse
23) Сколько типов текстов существует в программе AutoCAD?
a. Два
b. Три
c. Пять
24) Какой тип штриховки изменяется с изменением объекта?
a. Неассоциативная
b. Все типы
c. Ассоциативная
25) Сколько основных типов размеров в программе AutoCAD?
a. Три
b. Два
c. Пять
26) К каким типам размеров относится диаметр?
a. Угловым
b. Радиальным
c. Линейным
27) Какие действия необходимо совершить для отмены режима выбора объекта при
простановки размеров?
a. Произвести щелчок мышью в свободной части чертежа
b. Нажать кнопку Enter на клавиатуре
c. Нажать кнопку Esc на клавиатуре
28) На какой закладке производится настройка вида выносных линий размера?
a. Lines and Arrows
b. Text
c. Tolerances
29) Укажите символ, который вводится для установления режима прямоугольной рамки в
команде Move?
a. B
b. W
c. R
30) Уточните количество типов массивов в программе AutoCAD?
a. Пять
b. Три
c. Два
31) Сколько объектов одновременно могут участвовать в команде Offset?
a. Один
b. Два
c. Три
32) Укажите команду, которая используется для удлинения объектов?
a. Stretch
b. Extend
c. Edge
33) Сколько существует режимов разбиения объектов?
a. Три
b. Один
c. Два
34) Сколько существует способов задания длины фаски при её построении?
a. Два
b. Три
c. Четыре
35) Сколько закладок входят в состав диалогового окна Properties?
a. Три
b. Две
c. Одна
36) Укажите команду, которая строит верхнюю полусферу?
a. Dome
b. Dish
c. Cone
37) Какой радиус задается первым?
a. Радиус тора
b. Радиус трубы тора
c. Радиусы задаются одновременно
38) Какое сочетание объектов ошибочно для команды Ruled Surfaces?
a. Дуга и прямая
b. Прямая и точка
c. Прямоугольник и прямая
39) Какой угол вводится первым в команде Revolved Surfaces?
a. Начальный
b. Центральный
c. Главный
40) Укажите минимальное количество объектов для операции Intersect?
a. Три
b. Два
c. Четыре
1.11 Примерный перечень к зачету (экзамену).
1) Основы автоматизированного проектирования конструкций и технологических процессов;
2) Принципы автоматизации проектирования;
3) Системы автоматизированного проектирования (САПР);
4) Виды обеспечения САПР. Технические средства САПР и их развитие;
5) Создание библиотеки символов компонентов;
6) Подготовка данных о проекте для других программ;
7) Вспомогательные программы - векторизаторы;
8) Эффективность применения САПР.
9) Программы для конструкторского проектирования;
10) Программы для архитектурного проектирования;
11) Инженерные системы CAD
12) Инженерные системы CAM
13) Функции системы ADEM
Раздел 3. Содержательный компонент теоретического материала.
Лекционное занятие №1 (1 час). I Раздел. Введение.
Цель: Получить представление о сквозном проектировании.
Задачи:
1. Объяснить роль и значение сквозного проектирования.
2. Получить представление о применении систем автоматизированного проектирования и
автоматизированного производства.
3. Познакомить с базовыми понятиями, основными терминами и определениями.
Литература:
1. Аббасов И.Б. Создаем чертежи на компьютере в AutoCAD 2007/2008, Изд.: ДМК Москва, 2008,
Можно считать, что первые системы машинной графики появились вместе с первыми цифровыми
компьютерами. Именно проект WHIRLWIND ("вихрь") Массачусетского технологического
института (МТИ) был отмечен как начало эры МГ. Как отметил Норм Тейлор, один из
разработчиков WHIRLWIND, компьютер "содержал около четверти акра электроники и имел
внутри около 5000 трубок". Но его система управления уже имела дисплей, а Боб Эверет, другой
участник WHIRLWIND, разработал световую пушку, которая контролировала взаимодействие с
дисплеем. Этого оказалось достаточно, чтобы пробудить интерес комментатора Эдварда Мирроу,
который в 1951 году провел первое "интервью" с компьютером в телевизионной программе.
Тейлор заметил тогда: "Было ясно, что дисплеи привлекают внимание потенциальных
пользователей, а машинное кодирование - нет".
WHIRLWIND стал основой создания опытного образца командно-управляемой системы
воздушной защиты, разработанной для полуавтоматической земной среды, как средство
преобразования данных, полученных от радара, в наглядную форму. Оператор использовал
световое перо для изображения мишени самолетов на ЭЛТ, а система, разработанная фирмой IBM,
отображала соответствующую информацию об этом.
1960-е годы. Теоретические, коммерческие вехи
Новаторская работа Ивана Сазерленда (Ivan Sutherland) наметила первую заметную веху в МГ. Его
докторская диссертация в МТИ 1963 года, описывающая принципы построения интерактивной
системы эскизного рисования Sketchpad, определяла структуры данных, которые явились
теоретической основой для программного обеспечения машинной графики. В том же году, и в том
же МТИ, Стив Кунс начал разработку методов кусочных поверхностей.
К середине 1960-х наступил период плодотворной работы и в промышленных приложениях МГ.
Под руководством Тирбера Мофетта и Нормана Тейлора фирма Itek разработала цифровую
электронную чертежную машину, которая стала основой для серии систем интерактивной графики
компании Control Data Corp. В 1964 году General Motors представила свою DAC-1 - систему
автоматизированного проектирования, разработанную совместно с IBM. В следующем году работа
проводилась вместе с S.H. Был создан проект "Chase" - первый прототип системы числового
программного управления (ЧПУ) для фирмы Lockheed. К октябрю 1966 года даже Wall Street
Journal уже публиковал статьи о МГ.
В это время было создано несколько профессиональных обществ по машинной графике: в 1963
году Общество визуализации информации, а в конце 1966 года Специальная Компьютерная
Группа по интересам АСМ, которая переросла в популярную сегодня группу Siggraph.
Первые запоминающие электронно-лучевые трубки появились в 1968 году, когда фирма Computer
Displays создала систему ARDS, а Computek создала свою серию 400. Оба терминала использовали
дисплей с запоминающей трубкой Tetronix 611 размером 6 на 8 дюймов и стоимостью 12 тысяч
долл. Впоследствии фирма Tektronix выпустила на рынок трубку с Т4002А стоимостью 9 тысяч
долл., а несколько позже - 4010, стоимостью около 4 тысяч долл. Эти прямонаправленные
запоминающие трубки (DVST) были неспособны качественно отображать трехмерное
пространство, а применяемая в них техника генерации символов была достаточно примитивной.
Тем не менее трубки DVST оказали серьезное влияние на становление МГ и с успехом
использовались на десятках тысяч рабочих мест. В то время пользователей систем DVST не пугал
размер первоначальных капиталовложений, составляющий от 50 до 250 тысяч долл. только за
аппаратуру (программное обеспечение рассматривалось как нечто второстепенное и цена на него
обычно даже не оговаривалась). К этому надо было добавить еще стоимость одного часа
машинного времени, которая составляла тогда от 50 до 250 долл. Системы на запоминающих
трубках обладали намного меньшими ценами и могли уже использоваться в машинных
комплексах, стоимость одного часа работы которых составляла от 10 до 30 долл.
Рынок отреагировал на снижение уровня цен: предприятия, использующие другие технологии
(например, трубки с регенерацией, сканирующие преобразователи, плазменные дисплеи и
цифровые телевизоры), начали предлагать терминалы по столь же низкой цене.
1970-e. Системы "под ключ" и растровые системы
В конце шестидесятых - начале семидесятых в области машинной графики начали работать новые
фирмы. Если ранее для выполнения каких-либо работ покупателям приходилось устанавливать
уникальное оборудование и разрабатывать новое программное обеспечение, то с появлением
разнообразных пакетов программ, облегчающих процесс создания изображений, чертежей и
интерфейсов, ситуация существенно изменилась. За десятилетие системы "под ключ" стали
настолько совершенны, что почти полностью изолировали пользователя от проблем, связанных с
программным обеспечением. Итогом десятилетия для покупателей стали "проблемноориентированные устройства", специально предназначенные для решения конкретной задачи.
В конце семидесятых в МГ произошли значительные изменения. Память для дисплеев стала
дешевле, появилась возможность создания растровых дисплеев, имеющих множество
преимуществ: вывод больших массивов данных, устойчивое, немерцающее изображение, работа с
цветом и недорогие мониторы. Правда, пришлось пожертвовать качеством изображения
некоторых, особенно наклонных, линий из-за того, что память была все-же не настолько дешевой
и при выводе наблюдался лестничный эффект. Однако впервые стало возможным получение
блестящей цветовой гаммы. Растровая технология в конце семидесятых стала явно
доминирующей и начала распространяться на рынке вместе с DVST и системами с регенерацией
изображения.
Устройства ввода в ранних системах машинной графики ограничивались клавиатурой и
световыми перьями. В 1970-х этот список расширился и пополнился мышью, трекболом,
графическими планшетами, и дигитайзерами, а также сенсорными устройствами.
Высокоскоростные электростатические графопостроители позволяли быстро получать
высококачественные монохромные копии. Менее дорогие, многоперьевые крупноформатные
электромеханические графопостроители формировали цветные копии. Ленточные регистраторы и
струйные графопостроители также стали использоваться для получения цветных изображений.
В этот период более охотно стали применять и графическое программное обеспечение, а разного
рода организации стали предлагать стандарты, вырабатывая стратегию по учету требований,
предъявляемых меняющимися технологиями и быстро растущим числом различных заказчиков. В
1979 году ANSI создал технический комитет ХЗН3 для развития стандартов на графические
интерфейсы прикладных программ и виртуальных устройств.
Возможно, наиболее знаменательным событием в МГ было создание в конце семидесятых
персонального компьютера. В 1977 году Commodore выпустила свой РЕТ (персональный
электронный делопроизводитель), а компания Apple создала Apple-II. Появление этих устройств
вызывало смешанные чувства: графика была ужасной, а процессоры медленными, как улитки.
Однако ПК стимулировали процесс разработки периферийных устройств: недорогих
графопостроителей и графических планшетов. Многие по достоинству оценили роль этих
"игрушек" в дальнейшем развитии МГ.
1980-e. Уменьшение соотношения цена/производительность
В восьмидесятые полного расцвета достигло появившееся несколько ранее первое приложение "убийца" машинной графики как чистой технологии. Речь идет о системах автоматизированного
проектирования и производства - об одном из первых применений МГ, способном вернуть
сделанные в нее капиталовложения. Системы CAD/CAM начались с мэйнфреймов, работающих с
каркасными моделями, визуализируемыми с помощью обычных или интеллектуальных
терминалов. К середине восьмидесятых рабочие станции становятся уже обычным средством.
Конечно, ПК развивались как важная часть машинной графики, особенно с появлением в 1984
году модели Apple Macintosh с их графическим интерфейсом пользователя. Первоначально
областью применения ПК были не графические приложения, а работа с текстовыми процессорами
и электронными таблицами, однако его возможности как графического устройства побуждали к
разработке относительно недорогих программ как в области CAD/CAM, так и в более общих
областях бизнеса и искусства. К концу десятилетия программное обеспечение имелось для всех
сфер применения: от комплексов управления до настольных издательских систем.
Эти годы характеризовались существенным повышением производительности и снижением
соотношения цена/производительность. Персональные компьютеры и рабочие станции
стоимостью 10 тысяч долл. теснят вычислительные системы более ранних выпусков и
графические комплексы на специализированных терминалах. Высокопроизводительные ("highend") рабочие станции стоимостью от 30 до 100 тысяч долл. приобрели возможности вывода
фотореалистических изображений в реальном масштабе времени. Появившиеся в это время
параллельные процессоры и графические ускорители позволяли повышать производительность.
Теперь уже дисплеи в 1000 строк и с 16 млн. цветов стали привычными: появились цветные
дисплеи на 2000 строк, правда еще достаточно дорогие, однако становятся доступными
монохромные системы с размером экрана в 3000 строк (стоимостью около 5 тысяч долл.).
Манипулятор "мышь" стал естественным графическим устройством ввода, наряду с сенсорными
системами, которые также нашли свое место в числе оборудования МГ. Вследствие появления
интереса к работе с трехмерными изображениями возникли соответствующие устройства ввода:
приборы типа spaceball фирмы Spaceball Technologies, обладающий шестью степенями свободы;
"Bird" фирмы Ascension Technology - сенсорное устройство позиционирования вместе с
разнообразными очками, реагирующими на положение руки и движение пальца руки.
Сообщество пользователей активно принимало данные новшества и инициировало
производителей на решение родственных вопросов, связанных с безопасностью и удобством
использования. Графический комитет начал работу над новыми стандартами для создания
приложений, особенно относящимся к передаче изображений, организации пользовательского
интерфейса, рендерингу и оконной технологии. В 1985 году ANSI и ISO одобрили первый
графический стандарт GKS, который регламентировал состав базовых возможностей аппаратнонезависимых программных приложений. В 1988 году был принят расширенный стандарт GKS-3D
и стандарт PHIGS. Возникли важные промышленные стандарты: PostScript от Adobe, OpenG? от
Silicon Graphics и Х Window System от консорциума, координируемого МТИ.
В конце восьмидесятых возникло новое направление рынка на развитие аппаратных и
программных систем сканирования, автоматической оцифровки. Оригинальный толчок в таких
системах должна была создать магическая машина Ozalid, которая бы сканировала и
автоматически векторизовала чертеж на бумаге, преобразуя его в стандартные форматы
CAD/CAM. В конце десятилетия, однако, акцент сдвинулся в сторону обработки, хранения и
передачи сканируемых пиксельных изображений.
Стала более реальной возможность создания стереоизображений. Ранние системы использовали
двухцветную (обычно красный и зеленый) технику, которая ограничивала реальность, а также
объемные и дорогие вибрирующие мембраны. К 1989 году стало возможным купить за 2 тысячи
долларов купить стереоскопические очки или полноэкранный жидкокристаллический дисплей с
поляризующими панелями. Очки имели компактную батарейку возле ушной раковины и были
связаны с терминалом посредством беспроволочного инфракрасного соединения. Следствием
этого стало широкое внедрение стереоскопического программного обеспечения в приложения,
использующие трехмерную визуализацию, например при моделировании молекул.
Вопреки постоянным прогнозам о приближающемся конце твердых копий, почти все технологии
построения цветных твердых копий приобретают популярность, включая перьевые
графопостроители, электростатические и струйные принтеры. В эти годы также получили
развитие системы формирования объемных твердых копий. Некоторые системы "выращивали"
трехмерные объекты в жидких полимерах, активизируемых путем ультрафиолетовых источников
или шлакования толченого металла под действием лазерных лучей либо путем вытеснения
пластиковых каркасов. Время от времени появляются сообщения о скоростных системах создания
прототипов на основе моделей, генерируемых средствами МГ.
Многие из "классических" фирм-производителей дисплейных систем: Barco, Lundy, Megatek,
Tektronix, Summagraphics и Versatec - на протяжении десятилетия продолжали преуспевать, а
некоторые - бороться за место под солнцем. Другие компании, играющие сегодня ведущие роли в
МГ, появились именно в это время: Silicon Graphics в 1981 году; Adobe, Autodesk и Sun
Microsystems в 1982 году; Aldus в 1984 году; Parametric Technologies в 1985 году.
Для восьмидесятых характерен активный процесс слияния и смены владельцев компаний,
например: фирма General Electronic купила Calma и продала ее часть Valid Logic и Prime, фирма
Prime, в свою очередь, купила Computervision и Versacad, McDonnell-Douglas купила Unigraphics,
HewlettPackard приобрела Apollo, а IBM купила CADAM. Компания Raster Technologies была
продана Alliant, а Stellar и Ardent, слившись, образовали Stardent. Это вызывало головокружение,
но все же свидетельствовало о динамизме развития МГ!
1990-e. Производственные связи
В восьмидесятые возникли дебаты, была ли машинная графика индустрией или искусством?
Лично я твердо склоняюсь в сторону индустрии, потому что трудно спорить с количеством и
размером компаний, использующих графику в качестве отдельного продукта, интегрирующей
системы или инструмента разработки программного обеспечения. Я также верю, что комбинация
абстрактной энергии человеческого зрения с интерактивной энергией графической среды
останется основной целью использования компьютерных возможностей. Неважно, каковы ваши
взгляды на дебаты "Индустрия или искусство", машинная графика будет важной частью нашей
профессиональной и личной жизни.
Конечно, индивидуальность в индустрии теряется. Например, мы прежде отличали рабочие
станции от ПК по параметрам разрешающей способности дисплея и производительности, размеру
слова в процессоре, используемой операционной системе и цене. Сегодня единственным отличием
может быть пропускная способность магистральной шины, однако даже такое отличие исчезает
после появления шин МСА и PCI.
Стираются отличия между МГ и обработкой изображения. Машинная графика часто имеет дело с
векторными данными, а основой для обработки изображений является пиксельная информация.
Еще несколько лет назад каждый пользователь требовал рабочую станцию с уникальной
архитектурой, а сейчас процессоры рабочих станций имеют быстродействие, достаточное для
того, чтобы управлять как векторной, так и растровой информацией. Кроме того, настоящее видео
- это слияние этих двух форм. Прибавьте аудиовозможности - и вы имеете компьютерную среду
мультимедиа.
Возникают стандарты мультимедиа, хотя "победители" чаще всего бывают известны заранее.
Например, существует конкуренция между двумя стандартами на локальные видеошины: VL-Bus
от VESA и PCI от Intel. Разработанные первоначально для 32-разрядной шины, оба стандарта
имеют средства наращивания возможностей для работы со следующим поколением 64-разрядных
процессоров: Intel Pentium, DEC Alpha, Mips RXXXX. Сжатие данных является другой
технологией, влияющей на продвижение комплексов мультимедиа с интерактивными компактдисками и системами видеоконференций.
Становятся обычным явлением высокоскоростные оптоволоконные сети с диапазонами частот на
два порядка выше, чем сегодняшние сети с коаксиальными кабелями. Это естественным образом
влияет на конструкцию рабочих станций и их сетей, в которых уже не будет места большим
хранилищам данных в каждом узле.
Появляются системы, которые распознают индивидуальные особенности пользователя на основе
экспертных технологий и соответствующим образом настраивают интерфейс. На разных стадиях
разработки находятся способы организации интерфейсов на базе голоса и жестов. увеличение
возможностей трехмерной графики в среде ПК способствует развитию графических интерфейсов
от плоской метафоры к богатому интерфейсу "человек-компьютер". Постепенно формируется
представление о "дружественном пользователю окружении", в котором система формирует
именно тот диалог, который ожидается пользователем.
Экономичные, цветные дисплеи с высоким разрешением, основанные на таких стандартах, как
HDTI (1900 х 1200 линий) или АТС (2000 х 2000), ожидаются уже к концу этого десятилетия, и
интерес заказчиков к HDTI исключительно велик. В ответ на требования по использованию всех
возможностей графики в переносных компьютерах цветные дисплеи с плоским экраном
предпринимают активные "набеги" на МГ. Агентство Advanced Research Projects Agency недавно
выделило 500 млн. долл. на следующие 5 лет для дальнейшего развития этих дисплеев в США.
Архитектура во время перемен
По мере развития средств автоматизации, с разных сторон инженерного и особенно инженерногуманитарного сообщества раздаются голоса о том, что компьютеры убивают творческий элемент
их профессии. Не обошло это поветрие и архитекторов. Утверждается, что профессия архитектора
находится в опасности, что архитекторов в скором времени смогут заменить комбинацией из
инженеров и художников, работающих со специальным программным обеспечением. Опуская
вопрос о том, каким образом смогут сотрудничать инженеры и художники-графики (отнюдь не
самые близкие по духу люди), это высказывание отражает одну из главнейших проблем,
встающих перед профессиональными архитекторами в последние 15 лет - какова будет их роль в
строительном процессе, или более шире - в обществе в целом - по мере того, как мы все более
будем вступать в "Информационный Век". Каждая профессия имеет право опасаться за свое
будущее перед лицом всемирной компьютеризации, но кажется, что менее всего об этом стоит
беспокоиться архитекторам. По мере того, как все больше будет возрастать потребность в тех, кто
может решать 3х-мерные проблемы, архитекторы станут все более, а не менее востребованными в
Информационный Век. Те, кто знаком с последними играми Nitnendo, Sega или с Myst, JAVA,
VRML почувствовали, что "новые информационные веяния" - это третье измерение, работа с
которым требует особого умения фильтровать, сортировать и синтезировать различные данные.
Кто станет нужен издателям CD и провайдерам он-лайн сервисов для того, чтобы создать и
организовать 3х-мерные миры, которые они задумали построить?
Кто лучше всех подготовлен к тому, чтобы описывать, сортировать и распределять строительные
элементы на всех этапах - начиная от проектирования, производства и строительства, и заканчивая
обслуживанием и ремонтом? Кто сможет создать и работать с цифровым зданием - компьютерной
моделью, которое будет создаваться и существовать параллельно с реальным зданием (такие
модели нужны для исследования в процессе проектирования, предсказания потребности в
ремонте, проверки пригодности материалов, также как и в процессе маркетинга и работы с
потенциальным заказчиком)? Единственный ответ - люди, которые изучают и занимаются
архитектурой сегодня. Конечно это не произойдет без изменения того, как преподается
архитектура и что является ее методами работы, методами конструирования, строительства и
учета. Вот семь основных направлений развития архитектуры в Информационный Век:
Моделировать, не автоматизировать
Зачем использовать компьютер для рисования параллельных линий, вместо того, чтобы указать
ему построить стену. Архитекторы занимались черчением более 400 лет. В последние годы им
удалось автоматизировать этот процесс. Они уже используют системы 3х-мерной графики для
моделирования зданий. Именно моделирование зданий и сооружений создает возможности для
архитекторов, такие как:

реалистичная визуализация, анимация и "виртуальная реальность", позволяющие всем, как
профессионалам, так и людям, далеким от архитектуры - заказчикам, подрядчикам,
городской администрации и др. увидеть результат проектирования таким, как он будет
выглядеть воплощенным в материале;

трехмерное размещение оборудования, планировка помещений, расстановка мебели;

моделирование и визуализация строительных материалов;

исследование различных вариантов проекта и альтернативных методов строительства;

моделирование и планирование изменения конструкций, требующееся в процессе
эксплуатации здания;

оптимизация использования энергии.
Архитекторы и строительные элементы
Большая часть строительных конструкций типичных зданий - это серийные промышленно
изготавливаемые, а не уникальные элементы. В проектировании любого здания, как жилого, так и
нежилого, большая доля работы архитектора связана с поиском среди сотен подходящих
строительных конструкций наилучшей. Библиотеки символов, используемые в системах САПР
копируют технологию традиционного отбора элементов. К сожалению, в таких библиотечных
элементах недостаточно информации о том, как выглядит продукт, какова его подробная
спецификация. Также таким элементам явно не хватает "интеллекта", чтобы включать в себя все
опции, имеющиеся у представляемого реального объекта. Используя Internet, архитекторы скоро
станут производить поиск требуемых конструкций непосредственно в библиотеках
производителей и помещать их в проект вместе с полной 3х-мерной моделью, спецификациями и
символическими обозначениями на чертежах. В тот момент, когда файл проекта будет открыт, эти
элементы станут запрашивать данные, загружаемые от их изготовителя и уведомлять архитектора,
если изменились какие-либо параметры.
RDC Interactive Media, Inc., расположенная в Пало Альто (Калифорния, США) - пионер внедрения
таких "умных" строительных элементов в Internet. В недалеком будущем проектировщик,
производитель и архитектор смогут использовать один и тот же 3х-мерный файл модели,
описывающей объект. Производитель сэкономит время и деньги на маркетинг новых изделий,
архитекторы получат оперативную информацию, а строительные фирмы - автоматический доступ
к графикам выпуска изготовителя, последним данным тестирования и новинкам.
Итеративный, нелинейный не процесс
Традиционно архитектурное проектирование в САПР подражало использованию обычных
инструментов - карандаша, пера, бумаги и т.д. Более развитое программное обеспечение, однако,
отбрасывает это подражание и внедряет свои собственные методы архитектурного
проектирования. Эти методы нелинейны и основаны на тесной интеграции проектирования.
Подготовки иллюстративных материалов, документировании и проработки этапов. Такая
концентрическая модель выполнения работы предоставляет клиенту и архитектору гораздо
больше возможностей по рассмотрению вариантов и внесению изменений в проект, отслеживая
при этом все последствия внесенных изменений. Например, на стадии эскизного проектирования у
архитектора уже будет детальная и точная информация, ранее доступная только на этапе
детального проектирования. И наоборот, фундаментальные изменения в проект могут быть
внесены достаточно поздно, не нарушая значительно график выполнения работ, так как 2-мерные
рабочие чертежи являются по своей сути проекциями, полученными автоматически из исходной
3х-мерной модели. Рекурсивный метод проектирования также позволяет архитекторам
экспериментировать с проектными альтернативами и делать выбор лучшего решения на более
ранних стадиях, когда степень риска, не окупаемых затрат и потерь рабочего временит
существенно ниже.
Строительство на песке
Французская журналистка Кристин Окрен однажды сказала: "Телевидение не отражает
реальность, оно ее усиливает". Точно также как телевидение, Internet и другая медиа
Информационного Века не являются причиной изменений, происходящих в обществе, они только
ускоряют их, распространяя огромный объем не фильтрованной информации среди широчайших
групп людей. Построение процесса архитектурного проектирования на основе того, что клиент и
разработчик будут находиться в постоянном взаимодействии предполагает структуру, которая
подвижна, точно сориентирована и быстро воспринимает новые методы. Все архитекторы
используют архитектурное (и/или другое программное обеспечение) в своей каждодневной
работе. Специализированные чертежные подразделения и чертежное программное обеспечение
будут замедлять производственный процесс в фирмах, которым требуется подвижность для того,
чтобы успешно конкурировать. Чтобы отвечать требованиям по гибкости, программное
обеспечение САПР должно таким образом отображать все аспекты проектирования здания, чтобы
каждый сотрудник мог использовать его на любой стадии проектирования.
Работа таких фирм становится более равномерной, так как большее время, затраченное на
создание 3х-мерной модели, сокращает затраты времени на фазу документирования, потому что
чертежи являются производными от 3х-мерной модели, и большая часть детальной проработки
производится до наступления этапа документирования. Подробный анализ показывает, что такие
фирмы способны сократить свой персонал и отводить больше времени на выполнение первых
этапов проектирования, когда это менее затратно, так как внесение изменений в проект на ранних
стадиях не будет иметь столь значительных побочных эффектов из-за существенно меньших
объемов проработки. Не случайно, что именно этот этап выполнения проекта наиболее интересен
для архитекторов, так как на нем прорабатываются альтернативы, выявляются наилучшие
проектные решения, что позволяет избежать изменений в дальнейшем.
Лекционное занятие №2 (4 часа). II Раздел. Системы САПР.
Цель: Получить представление о системах САПР.
Задачи:
1. Дать основные определения САПР.
2. Познакомить с основными задачами САПР.
Современное состояние предприятий машино- и приборостроения характеризуется устойчивой
тенденцией усложнения выпускаемой продукции наряду с увеличением номенклатуры и
уменьшением серийности производства. Это ведет к значительному увеличению объемов и
сроков выполнения работ в сфере конструкторско-технологической подготовки
производства. Необходимость реализации требований рыночной экономики заставляет
предприятия постоянно улучшать потребительские свойства и качество изделий при
максимальном сокращении сроков их выпуска. В таких условиях современные
САD/САМ/САЕ/PDM системы являются стратегическим средством повышения
конкурентоспособности продукции, и обеспечивают предприятию переход на качественно
новый уровень решения конструкторско-технологических и производственных задач.
Процесс проектирования с использованием САD/САМ/CAE/PDM – систем, переход на
информационные компьютерные технологии, электронное определение изделия – все это звучит
уже привычно для нашего уха, но, к сожалению, для большинства наших предприятий все это
великолепие пока напоминает замки Фата-Морганы – чем ближе, кажется, к ним приближаешься,
тем больше они удаляются. Вместе с тем, как показывает опыт использования таких систем
отечественными предприятиями, их внедрение в большинстве случаев не позволяет достичь
показателей производительности труда, соответствующих показателям передовых промышленных
стран.
Это происходит, потому, что эффект от применения САD/САМ/САЕ/PDM не может быть
достигнут частными изменениями традиционных методов работы и точечным внедрением средств
автоматизации. Процесс автоматизации подготовки производства не может иметь временных
рамок и должен протекать постоянно пока существует предприятие. Поэтому первоочередной
вопрос - определение стратегии внедрения средств автоматизации. Неправильно выбранная
стратегия или никак не отразится на технико-экономических показателях объекта внедрения, или,
вероятнее всего, ухудшит их. Необходимо определить эффективную стратегию внедрения
автоматизированных систем в производство.
Этим требованиям отвечает концепция сквозного цикла проектирования и производства "от
идеи до металла". Суть ее состоит в том, что компьютерные системы и оборудование должны
рассматриваться, как единый информационный технологический процесс на всем протяжении от
проектирования до изготовления изделий. Принципиальная схема построения таких технологий
приведена на рисунке.
Из схемы видно, что концепция сквозного цикла использует 3-х мерную модель, как базовый
элемент для объединения отдельных этапов подготовки и производства в единую
информационную технологию.
Рассмотрим более подробно технологию работ по схеме сквозного цикла.
Блок "PDM-система".На полученный заказ в PDM – системе открывается проект, в котором
будет в дальнейшем регистрироваться вся конструкторско-технологическая документация по
изделию. На этой стадии определяются концептуальные решения по изделию, разрабатывается
структура изделия, назначаются исполнители и сроки выполняемых работ. Очень важно, что PDM
– система может автоматически отслеживать процесс выполнения работ и внесения изменений в
документацию, учитывать модификации и вариантность исполнения изделия, составлять
спецификации, создавать и поддерживать архив тех документации.
Блок "CAD(3D)-системы". Для каждой оригинальной детали конструктор в CAD–системе
создает ее пространственную геометрическую модель. При этом он может использовать аппарат
поверхностного и твердотельного моделирования. Широкий спектр различных типов
поверхностей в поперхностном моделировании позволяет создавать модели любых изделий
сложных форм. Твердотельное моделирование дает возможность конструктору быстро и
эффективно создавать нужные объекты из пространственных примитивов – компонент.
Возможно построение гибридных моделей, в которых одновременно используется аппарат и
поверхностного и твердотельного моделирования.
Модели деталей могут быть объединены в сборку. Любые изменения, выполненные над объектом
отдельной модели , отразятся на всех сборках, содержащих этот объект. Результаты работы
конструкторов - 3-х мерные модели деталей, узлов, изделия, являются информационной базой для
выполнения всех последующих работ по технологии сквозного цикла.
Блок "САЕ-системы".САЕ-системы обеспечивают решение широкого круга инженерных задач.
Все системы инженерных расчетов используют 3-х мерные модели, как исходные данные для
расчетов На этом этапе сформированная модель подвергается расчетному исследованию на
механические, тепловые, электромагнитные и прочие виды воздействий с целью получения
сведений о прочностных, динамических, теплофизических и прочих свойствах изделия, имеющих
связь с выходными показателями качества изделия. Кроме того САЕ-системы позволяют
промоделировать процессы изготовления - литье, штамповку, сварку и т.д. Все это обеспечивает
обоснованный выбор наиболее эффективных вариантов изделия.. По результатам расчетов
вносятся изменения в геометрию моделей деталей. Этот процесс может иметь несколько итераций.
Блок "CAD(2D)-системы". Двухмерные CAD-системы обеспечивают оформление и выпуск
чертежей. Использование на входе 3-х мерных моделей позволяет автоматизировать создание
видов, разрезов, сечений, простановку размеров, улучшить наглядность и читаемость чертежа за
счет широкого использования изометрических проекций. Распределение работ по выпуску
конструкторской документации между 2-х и 3-х мерными CAD-системами позволяет существенно
снизить затраты на автоматизацию данного участка подготовки производства за счет более низкой
стоимости 2-х мерных систем (на их долю приходится до 80% обьема конструкторских работ).
Блок "ПТП-системы". Системы проектирования техпроцессов автоматизируют составление
технологической документации по видам обработки: металлорезанье, литейное, сварочное,
кузнечно-прессовое и т.д. Для их эффективной работы в рамках PDM-системы должна быть
создана единая информационная база данных оборудования, инструментов, человеческих
ресурсов, технологических операций, трудовых и материальных нормативов. На данной стадии
проектирования определяются материальные и трудовые затраты на производство. Основной
эффект от автоматизации проектирования техпроцессов – снижение себестоимости изделия, за
счет обоснованного выбора варианта изготовления.
Блок "САМ-системы". САМ-системы автоматизируют разработку технологии обработки
изделия на оборудовании с числовым программным управлением (ЧПУ). На основании 3-х
мерной модели и заданных технологических параметров обработки автоматически генерируется
управляющие программы для того или иного оборудования с ЧПУ. Сформированная технология в
дальнейшем может быть передана по каналам связи непосредственно в систему ЧПУ станка и
выполнена. Таким образом, технически реализуется идея безбумажной технологии изготовления
изделия. САМ-системы позволяют: увеличить прибыльность производства за счет: выполнения
заказов на сложные изделия (как правило такие заказы более выгодны), сокращения трудоемкости
и материалоемкости изготовления, уменьшения затрат станочного времени (почти в 2 раза),
выпуска продукции "правильно с первого раза".
Как отмечалось выше, вся конструкторская и технологическая документация создается под
управлением PDM-системы и, пройдя положенные процедуры согласования и утверждения, в
конечном итоге поступает в архив проекта, где она логически увязывается со структурой изделия,
его модификациями и вариантами исполнения. Из архива документация поступает в производство
в соответствии с технологическими маршрутами изготовления. Архив позволяет поддерживать
достоверность рабочей документации в производстве.
Какие преимущества дает применение информационных технологий по схеме сквозного цикла?
Перечислим наиболее весомые:

Сокращение сроков подготовки производства за счет распараллеливания работ.
Производство некоторых компонент изделия можно начинать, не дожидаясь окончания
разработки конструкторской документации.

Минимизация потерь в производстве от ошибок и просчетов, допущенных при
проектировании изделия, от несогласованной отработки изменений, вносимых в проект.

Возможность целенаправленного поэтапного развития системы управления предприятием.
Это позволяет оптимизировать вложения в автоматизацию, можно начинать с "узких мест"
и постепенно расширять границы автоматизации до создания интегрированных
комплексных решений, добиваясь на каждом шаге максимальной отдачи.
Следуя стратегии внедрения "шаг за шагом" необходимо начинать с "узких мест", где
первоначальное вложение средств может дать наиболее быструю отдачу. Традиционно таким
участком является изготовление деталей и формообразующей оснастки со сложной геометрией.
Аббревиатура САПР расшифровывается как Система Автоматизированного ПРоектирования.
Существует значительное количество САПР, но, все они берут своё начало от системы AutoCAD
компании Autodesk, признанной, де-факто, стандартом данного типа компьютерных систем и
являющейся основной для выполнения профессиональных задач специалистамипроектировщиками. Таким образом, в настоящее время, знание специалистами-проектировщиками
САПР является необходимостью, но, именно благодаря универсальности САПР AutoCAD, она
будет полезна людям различных сфер деятельности.
Всеми "горячо любимое" в школе черчение на самом деле не было задумано лишь с целью
мучения юных умов, а ставило целью обучить образному мышлению и научить умению выражать
свои мысли графически, для современных "компьютеризированных" школьников несомненно
будет интересным и полезным освоение САПР на базе еще не забытых знаний школьного
предмета "черчение". Каждый домашний (или не домашний) мастер-умелец сталкивался с
необходимостью разработки чертежа задуманного изделия будь то табуретка или вечный
двигатель, особенно высокие требования выдвигаются к чертежу если предполагается заказ детали
на заводе, тут важна каждая мелочь, иначе как в анекдоте - после изготовления придется доводить
напильником. Т.е. в данном случае AutoCAD в качестве инструмента машиностроительного
черчения будет весьма и весьма полезен.
Представляемый практический курс пользователя САПР AutoCAD представляет собой вводный
курс, позволяющий работать в данной САПР, обучает выполнению наиболее востребованных
задач, но не претендует на абсолютную полноту и подразумевает под собой дальнейшее
самостоятельное изучение системы в необходимом каждому отдельно взятому пользователю
направлении с использованием специальной литературы.
Все занятия проходят на компьютерах, методом постепенного погружения в материал с
промежуточными контрольными заданиями и закреплением освоенных навыков.
Компьютерное проектирование и инженерный анализ) являются точное воспроизведение и
наглядная имитация поведения изделия в реальных условиях с помощью компьютера. Эволюция
программного обеспечения и компьютерной техники последних лет обеспечила крайне высокую
достоверность (95-99%) и наглядность имитации поведения изделия под воздействием различных
физических нагрузок – механических, тепловых, ударных, вибрационных и их комбинации, а
также позволяет провести анализ кинематических систем, нелинейных процессов (усталость
металла, удары, трещины и т.п.), гидро-, газо-, аэродинамики и других характеристик.
За счет использования самых современных достижений механики, физики, теоретической и
прикладной математики, программирования и визуализации, сегодня, в результате компьютерной
имитации можно получить широкий спектр точных характеристик в любой точке, сечении или
объеме конструкции - в виде численных значений, цветовых изо-полей или анимационного файла,
который позволяет с любого ракурса рассмотреть поведение конструкции во время испытания.
В большинстве случаев, современные программно-аппаратные средства позволяют полностью
отказаться от испытаний на физических образцах, а в таких случаях, как, например, обязательные
(сертификационные) испытания, подготовить конструкцию и сам эксперимент для успешной
сдачи-приемки с первого раза. Кроме этого, используя компьютерную имитацию, можно
поставить такие эксперименты, которые невозможно реализовать с помощью физических
натурных образцов, или реализация которых очень трудоемка и дорогостоящая.
Например, уже достаточно давно автомобильные компании проводят крэш-тесты автомобилей на
компьютере. Используя компьютерные модели автомобиля и водителя, инженеры имитируют
различные аварийные ситуации, анализируя и совершенствуя конструкцию в плане безопасности
водителя и пассажиров.
И только получив требуемые результаты для компьютерного прототипа, инженеры производят
поверочный крэш-тест c разрушением физической модели. Экономический эффект только для
этого этапа разработки новых моделей автомобилей достигает десятков миллионов долларов в год.
Для машиностроительного предприятия основной ценностью является Продукт, Изделие, которое
оно производит. Повышение сложности техники, увеличение числа модификаций по требованиям
заказчиков при снижении серийности выпуска, ценовое давление рынка сегодня создают условия,
когда традиционные методы «ручного» проектирование все чаще приводят к потерям, чем к
победам.
При разработке программного обеспечения для сквозной системы автоматизации были
выделены следующие направления:

Построение системы работы с заказчиками на этапе заключения договоров и
подготовки Технических Заданий на проектирование.
Система, позволяющая автоматизировать службу работы с заказчиками. Основными
задачами системы является хранение информации о клиентах, ведение статистики,
контроль эффективности работы менеджеров, автоматизированная подготовка стандартных
договоров на строительство и проектирование.

Автоматизация этапов формирования трехмерной архитектурной и инженерноконструкторской модели.
Поточная система, которая обеспечивает возможность сквозного проектирования,
эффективного использования конструкторских и архитектурных наработок для повышения
производительности труда. Непосредственной задачей ПО данного направления является
подготовка документации для импортирования в систему контроля и управления работой
производственных и снабженческих служб предприятия.

Реализация динамического контроля на этапе строительства объекта (управление
работой производственных и снабженческих служб).
Поточная система, организующая работу производственной базы и позволяющая,
посредством административного аппарата, контролировать все этапы деятельности
организации, начиная от поступления средств от заказчика, разработки документации,
организации сметного планирования работ, планирования финансирования этапов
производства объектов, и до контроля своевременности снабжения материалами, контроля
экономической эффективности производства, архивного хранения информации по
закрытым объектам.

Организация складского учета.
Система, позволяющая организовать учет движения материалов по различным складам,
фиксировать выдачу материалов, динамически предоставлять информацию о наличии
остатков на складе. Эта система тесно взаимодействует с системой контроля и управления
работой производственных и снабженческих служб предприятия и системой
бухгалтерского учета. Так же необходимо оптимизировать работу складской системы
посредством использования для учета материалов этикеток со штрих кодом.

Автоматизация бухгалтерии и финансовой администрации.
Система, которая является надстройкой над стандартной бухгалтерской системой 1С
"Предприятие", которая позволяет посредством информативных отчетов в различных
срезах эффективно контролировать все финансовые операции предприятия. Важной частью
системы является модуль управления учетом расхода и контролем отчетности по
финансовым операциям в наличном расчете.

Автоматизация управления кадрами.
Система, позволяющая эффективно управлять информацией о персонале, вести учет
соответствия фактической работы сотрудников производственному расписанию,
автоматизировано проводить расчет заработной платы и реализовывать другие внутренние
функции.

Автоматизация для планирования и учета рекламных расходов.
Система, позволяющая эффективно планировать, учитывать и анализировать рекламные
расходы, на основе статистических обработок информации рекламного агентства.
Литература:
1. Аббасов И.Б. Создаем чертежи на компьютере в AutoCAD 2007/2008, Изд.: ДМК Москва, 2008,
Лекционное занятие №2 (5 часов). III Раздел. Инженерные системы CAD/CAM.
Цель: Получить представление о инженерных системах CAD/CAM.
Задачи:
1. Дать определения проектирования, CAD/CAM/CAPP систем.
2. Раскрыть основные задачи инженерных систем CAD/CAM.
Примерно с середины девяностых годов вначале на российском, а потом и на зарубежном рынке
появилась отечественная разработка ADEM. Это интегрированная CAD/CAM/CAPP система
среднего класса, созданная группой компаний ADEM technologies.
CAD/CAM/CAPP – интегрированные системы, представляющие единое конструкторскотехнологическое пространство. В отличие от CAD/CAM систем, предназначенных в первую
очередь для автоматизированных производств, позволяют распространить методы сквозного
проектирования
на
другие
участки
работ.
В
современных
CAD/CAM/CAPP
системах
программирование ЧПУ является одной из составляющих частей техпроцесса, что обеспечивает
целостность КТПП. С точки зрения управления предприятием CAD/CAM/CAPP система является
важнейшим звеном для обеспечения достоверными данными систем управления (ERP, PDM, PLM,
и др.)
Основные группы разработчиков системы ADEM из Москвы и Ижевска были известны своими
конструкторскими и технологическими программными продуктами еще с восьмидесятых годов. В
начале девяностых они объединили свои усилия для создания интегрированной системы.
Позже к ним присоединились специалисты из Западной Германии. Это сыграло и продолжает
играть
важную
роль
с
точки
зрения
адаптации
системы
к
новейшим
технологиям
металлообработки, которые получили наиболее бурное развитие именно в этом промышленном
регионе.
Вначале была создана интегрированная CAD/CAM версия системы, ориентированная на
автоматизацию КТПП производств, оборудованных ЧПУ. На втором этапе было реализовано
единое конструкторско-технологическое CAD/CAM/CAPP пространство.
Продукт оказался настолько удачным, что его с успехом стали внедрять как крупные, так и малые
предприятия на территории СНГ и в Европе. Причем область его применения довольно широка.
Систему ADEM можно встретить и в проектно-конструкторских отделах, и в технологических
подразделениях, и рядом со станком.
ADEM предназначен и для комплексной и для локальной автоматизации следующих видов работ,
которые составляют основу КТПП:
для объемного и плоского моделирования и проектирования
для оформления проектно-конструкторской и технологической документации
для проектирования техпроцессов
для
программирования
оборудования
с
ЧПУ
(фрезерных,
токарных,
электроэрозионных, лазерных и др.)
для ведения архивов документов
Важной особенностью системы является инструментарий для реновации накопленных знаний.
Речь идет не только о работе со сканированными чертежами, но и о поддержке программ ЧПУ,
написанных ручным или другим способом. Такая возможность позволяет, например, адаптировать
старые наработки для нового оборудования. Более того, ADEM предоставляет
возможность
подсоединять практически все возможные базы данных, расчетные, проектные и технологические
программы.
Идеология, заложенная в систему, позволяет подключать ADEM к любой сложившейся схеме
автоматизации КТПП на базе других программных продуктов. Универсальность программного
обеспечения, поддержка отечественных и международных стандартов, эффективный механизм
адаптации к любым видам импортного и отечественного оборудования, по праву обеспечили
системе ADEM лидирующие позиции среди интегрированных конструкторско-технологических
систем.
Системы CAD/CAM используются сегодня в различных областях инженерной конструкторской
деятельности от проектирования микросхем до создания самолетов. Ведущие инженерные и
производственные компании, такие как Boeing, в конечном счете двигаются к полностью
цифровому представлению конструкции самолетов.
Архитектура является другой важной областью применения для CAD/CAM и систем класса
walkthrough (прогулки вокруг проектируемого объекта с целью его изучения и оценки). Такие
фирмы, как McDonald's, уже с 1987 года используют машинную графику для архитектурного
дизайна, размещения посадочных мест, планирования помещений и проектирования кухонного
оборудования. Есть ряд эффектных применений МГ в области проектирования стадионов и
дизайна спортивного инвентаря, новый парк в Балтиморе (Baltimore Orioles'Camden Yards Park).
Медицина стала весьма привлекательной сферой применения MГ, например: автоматизированное
проектирование имплантантов, особенно для костей и суставов, позволяет минимизировать
необходимость внесения изменений в течение операции, что сокращает время пребывания на
операционном столе (очень желательный результат как для пациента, так и врача). Анатомические
модели МГ также используются в медицинских исследованиях и в хирургической практике.
Научные лаборатории продолжают генерировать новые идеи в области визуализации. Задача
сообщества МГ состоит в создании удобных инструментов и эффективных технологий,
позволяющих пользователям продолжать научные изыскания за границей возможного и
безопасного эксперимента. Например ,проект виртуального туннеля NASA Ames Research Center
переносит аэродинамические данные в мир виртуальной реальности, интерес к которой
значительно вырос в девяностые годы. NASA Ames было одним из пионеров в использовании и
развитии технологий погружения людей в мнимую реальность. Специалисты NASA занимались
разработкой специальных шлемов и дисплеев, трехмерных аудиоустройств, уникальных устройств
ввода для оператора и созданием соответствующего программного обеспечения. Возник ряд
компаний, занимающихся виртуальной реальностью, например: Fakespace, Cristal River
Engineering и Telepresence Research.
Все эти инженерные и научные применения убеждают, что индустрия машинной графики начала
обеспечивать пользователей новой технологией, при которой они действительно уже не заботятся
о том, как формируется изображение - им важен результат.
Искусство, развлечения и бизнес
Согласно проведенным исследованиям, вплоть до начала девяностых годов доходы от
использования МГ в научно-инженерных приложениях были значительно выше, чем доходы в
области бизнеса и других областях, непосредственно не связанных с наукой. Однако в 1991 году
доходы были поделены в равной степени, а баланс теперь устойчиво сдвигается в сторону
нетехнических приложений. Некоторые из этих применений получили настолько широкое
распространение, что возникли споры, насколько они действительно являются машинной
графикой. Например, мультимедиа воспринимают отдельно от машинной графики, что, однако, не
так, вследствие явного доминирования графических изображений.
"Классическая" МГ до сих пор используется в различных приложениях бизнеса, включая
разработку концепции, тестирование и создание новых продуктов, но бизнес также стал
лидирующим потребителем систем мультимедиа, например, в обучении или маркетинговых
презентациях. Графика все шире проникает в бизнес - сегодня фактически нет документов,
созданных без использования какого-либо графического элемента. Соответствующее программное
обеспечение специально разработано, чтобы позволить пользователям сконцентрироваться
больше на содержании, а не на графическом исполнении.
Грядет всплеск использования графики в анимации, особенно в области индустрии развлечений.
Кинофильм Стивена Спилберга "Парк Юрского периода" установил в 1993 году новый стандарт
фотореализма в графике. Этот фильм не единичный случай применения МГ в кино, и Голливуд
расширяет сферу использования специальных эффектов машинной графики, только в 1994 году
выпустив несколько высокохудожественных фильмов: "The Lion King", "The Mask", "Forrest
Gump".
Виртуальная реальность находит свою нишу в индустрии развлечений и видеоиграх. Число
виртуальных галерей и развлекательных парков быстро растет. По некоторым оценкам 30% (то
есть 144 млрд. долл.) всего дохода от использования систем виртуальной реальности было
получено в прошлом году именно от разного рода игр, и доходы от этих применений будут расти.
Лаборатория Media Lab МТИ является уникальным исследовательским центром разработки
совершенных систем взаимодействия "человек-компьютер". Например, система News в проекте
Future использует последние достижения в области графики, реконструкции звука и изображений,
а также моделировании различных объектов для представления новых результатов исследований и
их презентации в виде соответствующих текстов, графики, аудио и видео.
Лекционное занятие №3 (10 часов). IIV Раздел. Программа AutoCAD.
Возможности и принципы работы.
Цель: Изучение основных возможностей редактора AutoCAD.
Задачи:
1. Дать представление о рабочей среде программы.
2. Изучить основные панели инструментов и меню программы.
Появление новейших версий Autodesk Architectural Desktop (начиная с 2004-й) принесло с собой
новый взгляд на организацию процесса коллективной работы над проектом. Если где-то, где этот
программный продукт используется уже не в единичном экземпляре, такие перемены не
происходят, это означает, что с Autodesk Architectural Desktop здесь продолжают обращаться как с
электронным кульманом – и не более того. К сожалению, в специализированной литературе,
которая только начинает появляться на полках книжных магазинов, практически не встречается
описание серьезных возможностей Architectural Desktop, используемых при коллективной работе.
Первым шагом на пути избавления проектировщиков и архитекторов от «карандашного» труда
стал AutoCAD – ближайший родственник Autodesk Architectural Desktop (ADT). Но то, что
привносит в процесс проектирования ADT, – уже не просто следующий шаг, а выход на
принципиально иной уровень.
Новый подход к работе над проектом реализован с помощью нового инструмента и понятия
Drawing Management (перевод терминов из русской версии здесь и далее приводиться не будет,
так как, по мнению автора, он оставляет желать лучшего). Инструмент позволяет заносить в
единое хранилище необходимую информацию по проектируемому объекту, создавая тем самым
информационную модель этого объекта, и помогает в организации коллективной работы –
начиная со стадии предпроекта и заканчивая выводом рабочих альбомов на печать.
При проектировании объектов могут использоваться привычные технологии трехмерного
проектирования в ADT и хранения информации об объекте в одном файле. Технология работы в
первую очередь предназначена для тех, кто занимается проектированием и работает в больших
коллективах.
Основной смысл этой технологии можно сформулировать так: единое хранилище
информации о проектируемом объекте и доступ к ней всех участников работы над проектом
в любой момент времени.
Project Browser
Это инструмент для тех, кто на всех этапах проектирования непосредственно отвечает за
результат. С его помощью создается и описывается новый проект, указывается вся информация по
проектируемому объекту: наименование и номер проекта, описание проектируемого объекта и его
структура, контакты подрядчиков и генподрядчика, информация о поставщиках и смежниках,
настройки и шаблоны для проектировщиков, а также дополнительные файлы, задействованные в
проекте.
Объявление о новом проектируемом объекте автоматически создает на диске новый раздел с
именем этого объекта и подразделами в соответствии с закладками Project Navigator. Любой файл,
создаваемый или добавляемый с помощью инструментов Project Navigator, будет автоматически
размещаться внутри соответствующих подразделов. Преимущества этого инструмента трудно
переоценить: при нынешнем положении дел организация хранения информации об объекте
зачастую требует немалых усилий…
Вся информация о проектируемом объекте, занесенная руководителем проекта в базу данных
ADT, сопровождает проект от начала и до конца.
Project Navigator
Project Navigator представляет собой среду создания и организации чертежей и объемных решений
по проекту, а также доступа к этим
чертежам и решениям.
Приступая к работе над проектом, руководитель прописывает всю компоновку будущего объекта:
количество этажей и высоту каждого из них в основном корпусе и дополнительных, если таковые
имеются.
Как правило, проект состоит из двух частей: объемные решения (стадии ПП и П) и рабочая
документация, сформированная на основе этих решений (стадия РП). В обоих случаях это
множество файлов, беспорядочно расположенных на диске. По предлагаемой технологии
проектируемый объект разбивается на этажи с указанием их высоты и корпуса. Этаж в свою
очередь может быть разбит на некое подмножество проектировочных решений. Каждый этаж
и/или каждое решение будут храниться в самостоятельном файле. Это позволяет уменьшить
объемы файлов и влияет на гибкость трехмерных сборок (Views): подобно детскому конструктору,
самостоятельные файлы в любой момент могут быть собраны в единую модель здания. Такая
организация упрощает доступ ко всем файлам проекта, будь то трехмерная модель этажей либо
всего здания, узлы, детали, спецификации или рабочие альбомы, и делает происходящее более
наглядным для руководителя проекта.
Constructs и Elements
Constructs и Elements представляют собой наборы файлов, содержащие стены, окна, двери,
проемы, несущие элементы, крышу и другие архитектурно-строительные объекты, но имеющие
разные свойства и назначение.
Constructs – это основные компоненты здания, привязанные к этажам и/или корпусам: например,
наружные стены для здания и планировочные решения для разных этажей или наружные стены и
планировки для каждого этажа здания. Но и это еще не всё: как уже сказано, графическая
информация по каждому этажу может подразделяться в соответствии со специальностями,
задействованными в работе над объектом, или особенностями проектирования, принятыми в
конкретной организации.
Elements – это самостоятельные части проектируемого объекта, многократно используемые в
различных его зонах. К примеру, лестница может располагаться на разных этажах в разных частях
здания и при этом иметь разное представление (количество ступеней, высоту, ширину и т.д.).
Задавая принадлежность конструкций и элементов этажам и корпусам, проектировщик определяет
их местоположение в единой модели объекта. В дальнейшем эта информация используется при
сборке модели и получении основы для рабочей документации.
На первый взгляд такая разбивка объекта усложняет восприятие, но вскоре становятся
очевидными ее преимущества: множество вариантов предлагаемого решения, простота и скорость
его демонстрации, заимствование и тиражирование утвержденного варианта, получение
спецификаций по сборкам и фрагментам модели.
Результатом проектных работ
является рабочая
(конструкторская) документация, объединенная в альбомах. На основе трехмерных решений
проектировщики могут в любой момент генерировать фасады, разрезы, сечения, создавать
площади (2D) и помещения (3D), получать спецификации по проекту, а затем просто размещать их
(по методу drag&drop) на заранее подготовленных форматах рабочих альбомов.
Views
После того как определена структура проекта, созданы и прикреплены к этажам и/или корпусам
конструкции и элементы, проектировщик может приступать к созданию видов. Для создания вида
выбирается фрагмент здания и тип представления для его генерации.
С помощью специальных инструментов ADT Callouts любые трехмерные объекты получают
двумерное представление в масштабе, заданном проектировщиком (фасады, разрезы, сечения,
планы на любой отметке, план кровли и т.д.). Для этого достаточно задать конструктивные линии.
Результат может быть размещен в текущем или любом другом файле – например, в новом.
Следует отметить, что, с точки зрения AutoCAD, при использовании этого инструмента в файле
сразу же создаются двумерные именованные виды, динамически связанные с моделью. Это
означает, что после внесения изменений в трехмерное представление и обновления
соответствующего двумерного представления проектировщик увидит корректный результат.
Далее можно произвести необходимую доработку двумерного представления. Аналогичная
технология создания динамических именованных видов используется при формировании видов
узлов и деталей конструктивных соединений.
Зачем это нужно? Представленный механизм в дальнейшем упрощает компоновку чертежей
(требуемый вид понадобится просто перетянуть с панели на формат чертежного листа) и
автоматизирует процесс нумерации позиций фрагментов, размещаемых на листе.
Помимо заготовок для рабочих чертежей, инструмент Views позволяет создать полное или
частичное трехмерное представление проектируемого объекта (модель целиком или любая его
компоновка: например, только наружное представление здания, только его внутренняя
компоновка на указанных этажах или перекрытия с несущими колоннами).
Sheets
Sheets – это подшивки чертежей, которые сразу могут быть скомпонованы как альбомы.
Инструмент аналогичен соответствующему инструменту AutoCAD, но дополнен очень важной
функцией компоновки чертежного листа. После того как были созданы и доработаны виды,
проектировщик простым перетаскиванием размещает их на заранее подготовленных форматах
альбомных листов. При необходимости там же могут быть размещены или сформированы
спецификации.
Известно, что альбомы формируют на последней стадии проектирования (РП), многократно
согласовывая и перепечатывая каждый лист. Теперь же, используя возможности Architectural
Desktop, руководитель проекта может сначала ознакомиться со всем содержанием альбома,
увидеть, каких именно чертежей недостает (наполнение альбома прописано заранее), а какие
чертежи пусты, где требуется доработка – и лишь по устранении всех недочетов принять решение
о выводе альбома на печать в пакетном режиме.
В случае ошибок вывода программа выдаст соответствующее сообщение.
Теперь очень коротко о других ключевых отличиях Architectural Desktop.
Коллективная работа над проектом и извещение о внесенных изменениях
Итак, на основе конструктивно заданной модели специалисты приступают к работе в единой среде
проектирования, гарантирующей предоставление только актуальной проектной информации. Это
позволяет контролировать процесс на любом этапе, уменьшает время согласования и сокращает
количество ошибок при выпуске конечной документации.
К примеру, архитектор изменил планировки, а конструкторы используют его файлы для своих
работ. После сохранения файлов программа сразу предупреждает всех, кто их использует, о
необходимости перезагрузки этих файлов для получения новейшей рабочей версии.
Спецификации – особый инструмент ADT
Спецификации автоматически формируются на основе выбранных объектов и присоединенной к
ним информации. Недостающая информация об объекте (стена, окно, дверь, несущие элементы,
площадь, помещение, перекрытие и т.д.) может быть самостоятельно добавлена и изменена
проектировщиком. При внесении изменений в проектную часть содержание спецификации
автоматически корректируется либо перечеркивается как неверное. Во втором случае понадобится
просто обновить спецификацию (Refresh). Используя инструменты создания шаблонов
спецификаций в Architectural Desktop, можно получить практически любую спецификацию по
ГОСТ или стандартам предприятия. При необходимости спецификации могут экспортироваться в
MS Excel или MS Access.
Заимствование старых наработок
Не секрет, что важным элементом работы над многими проектными решениями является
использование уже имеющихся наработок. Для этого Architectural Desktop предоставляет по
крайней мере две очень удобные технологии: копирование и перенос старых файлов в структуру
проекта.
На чем экономится время при работе в Architectural Desktop
(по материалам компании Autodesk)
В феврале 2004 года компания Autodesk пригласила независимого подрядчика и консультанта
Джона Янсена (John Janzen) для проведения исследований в процессе проектирования
трехэтажного офисного здания с помощью AutoCAD и Autodesk Architectural Desktop. Янсен
работал в AutoCAD 2005 и в Architectural Desktop 2005. Процесс проектирования был разбит на
девять основных задач и серию подзадач, представлявших собой типовые стадии проектирования.
Сроки выполнения всех подзадач фиксировались, а результаты были переданы в таблицы Excel.
Подробности читайте на сайтах www.autodesk.ru (английский вариант).
Задачи
AutoCAD (ч)
ADT (ч)
Стандарты
1,50
1,00
Создание планов
23,25
21,75
Редактирование планов
10,50
10,50
Фасады и Разрезы
12,50
3,00
Редактирование фасадов и разрезов
7,50
3,00
Создание спецификаций
13,00
2,75
Вывод чертежей на печать
1,00
1,00
Аннотации
7,00
3,00
Перспективный вид
1,50
1,00
Общее время
78,75
40,50
В таблице приведено только суммарное время, затраченное на решение задач.
Заказчик – полноправный участник процесса
Превратить заказчика из капризного и придирчивого клиента в единомышленника – мечта любой
проектной организации. Architectural Desktop способен помочь и в этом.
В Autodesk Architectural Desktop 2006 появилась возможность сохранять модель объекта или ее
фрагменты в DWF-формате, одновременно выгружая необходимую информацию, привязанную к
объектам. В поставку включен и DWF Viewer, который позволяет просматривать такую
трехмерную модель. Это упрощает процесс демонстрации объекта заказчику.
В новой версии Architectural Desktop компания Autodesk еще больше развила и усовершенствовала
инструменты пользователя, максимально приблизив их к потребностям проектных организаций.
AutoCAD -- фактический стандарт компьютерного проектирования
В нынешнем году исполняется 22 года с момента основания Autodesk и выхода первого
программного продукта MicroCAD, прототипа AutoCAD. Нацеленность на бурно развивающийся
рынок персональных компьютеров, тесное взаимодействие со своими пользователями и грамотная
ценовая политика дали компании положительные результаты, как на этапе становления, так и в
дальнейшем. Удобный интерфейс, продуманная технология проектирования и постоянно
наращиваемый набор инструментов все больше и больше привлекают внимание пользователей к
главному ее продукту -- AutoCAD.
На момент своего появления AutoCAD имел в своем багаже всего 42 команды и 12 примитивов.
По нынешним меркам -- просто "малыш". Естественно, это был двухмерный рисовальщик. CADсистемой его еще нельзя было назвать, отсутствовала даже простановка размеров. Трудно себе
представить, но первые версии работали на компьютерах с объемом оперативной памяти 64 КВ.
Появление в далеком 1985 г. поддержки языка программирования AutoLISP в среде
проектирования обусловило огромный скачок в развитии AutoCAD. Теперь квалифицированные
пользователи могли расширять среду САПР собственными функциями, нацеленными на решение
своих специфических задач. При этом сохранялась и сохраняется преемственность приложений,
написанных для всех версий.
Наше знакомство с версией AutoCAD 2.6 произошло с появлением ПК IBM XT. Ни о какой
локализации продукта тогда и не задумывались. Реальное применение у тогда еще советских
конструкторов нашли версии AutoCAD 9 и 10. Это были 1987--1988 гг. На тот момент у AutoCAD
появилась реальная поддержка 3D. Со временем начались и первые официальные поставки ПО на
отечественный рынок и сделан шаг к его популярности -- локализация документации. Трудно
сейчас оценить важность этого шага, но только представьте себе: полный комплект документации
на AutoCAD 10 имел более 3000 страниц.
Что же послужило основой быстрого развития AutoCAD и привлечения многих миллионов
пользователей продуктов, построенных на его основе? Среди главных факторов можно назвать
открытость, привлечение сторонних разработчиков и покупку компаний, обладающих
перспективными технологиями.
В 1990 г. в AutoCAD появились инструменты трехмерного твердотельного проектирования,
поставляемые как дополнительное приложение. На тот момент это была уже версия 11. В ней
впервые было введено понятие "пространство Листа", реализованы расширенные свойства
объектов и поддержка сетевой работы. Приобретение лицензии на ядро твердотельного
моделирования ACIS и ряд других технологий позволило положить их в основу модулей системы
трехмерного параметрического моделирования Autodesk Mechanical Desktop. Она уже объединяла
функции твердотельного и поверхностного моделирования. Так в начале 90-х годов Autodesk
вернулась к первоначальной цели: стать компанией-разработчиком многих продуктов для
различных отраслей.
В 1993 г. появляется первая версия "младшего брата" -- AutoCAD 12 LT. Его выход вызван
желанием пользователей работать в знакомой среде, с тем же форматом файла, но только на
плоскости. При этом AutoCAD 12 LT выгодно отличалась по цене от полнофункционального
продукта и поддерживала платформу Windows. В истории AutoCAD была одна попытка
реализации на платформе Apple Macintosh, но в связи с бурным развитием платформы PC
Autodesk выбрала своим стратегическим партнером Microsoft. Если в начале разработки своего
основного продукта компания Autodesk декларировала совместимость AutoCAD с любыми
аппаратными средствами ПК, то с приобретением всеобщего признания практически все
производители периферийного оборудования старались обеспечить с ней аппаратную
совместимость.
Беспрецедентная открытость AutoCAD, возможность как хранить и обрабатывать внутри DWGфайлов расширенные данные к стандартным примитивам, так и создавать свои собственные
объекты привлекли не только пользователей, но и многих разработчиков. Появляются
сертифицированные разработчики специализированных приложений. Их продукты расширяют и
дополняют функциональность AutoCAD. На сегодняшний день зарегистрировано уже 2800
разработчиков специализированных приложений, а количество программ, естественно, намного
больше.
Сторонним программам предоставляется возможность оперировать не только со стандартным
набором примитивов, но и создавать собственные. Последние могут быть прозрачными для
пользователя (не отличающимися от базовых, но имеющими собственное поведение). При этом их
применение аналогично созданию и редактированию стандартных объектов.
Из всех версий AutoCAD, знакомых нашим специалистам, наиболее значительными этапами
развития были 12 и 2000. Только сухое перечисление новшеств в них занимало не один печатный
лист.
В марте этого года компания Autodesk начала поставлять AutoCAD 2005. На данный момент это
англоязычная версия. Однако к лету планируется выход локализованного продукта.
Первое, с чем сталкивается каждый пользователь после запуска
программы, это ее интерфейс. Здесь он не изменился, прежним
остался подход к вызову команд и организации работы, а также
формат файла DWG, что довольно важно для совместимости с
предыдущими версиями.
Все новшества AutoCAD 2005 в небольшой статье трудно
Рис. 1
рассмотреть подробно, поэтому остановимся на наиболее
примечательных из них. В области построения примитивов
радикальных перемен не произошло. Правда, появились два
новых: таблица (рис. 1) и поле (рис. 2). Теперь пользователь может
создавать сколь угодно сложные таблицы в чертежах. Ячейки
Рис. 2
способны содержать не только текстовую информацию, но и блоки с произвольными масштабом и
углом поворота. Порадует многих и широкая гамма функций по редактированию содержимого и
внешнему оформлению таблиц. Отныне в арсенале имеется небольшой табличный редактор.
Второй примитив -- поле -- по способу его редактирования является многострочным текстом, а по
сути представляет собой местозаменители данных. Этими данными могут быть свойства чертежа:
дата, имя автора, размер файла и др. Поля по желанию вставляются в любой текст, таблицу и
атрибут, а событие, вызывающее их обновления, настраивается пользователем. Так, например,
вставляется в текст поле, измеряющее общую длину или площадь объекта. Произведя
регенерацию или сохранение чертежа после редактирования, можно не задумываться о
содержимом текста. Поле отразит текущую информацию.
Существенные усовершенствования появились у штриховки и многострочного текста. Начиная с
версии 12 создание штриховки основательно переработали. Пользователю было достаточно
указать внутреннюю точку замкнутой комбинации объектов, и после анализа программой
замкнутости контур определялся почти автоматически. Дальнейшие его действия заключались
лишь только в определении параметров создаваемого рисунка штриховки. Все было бы хорошо,
но в реальной работе контур иногда имеет довольно сложную конфигурацию и не всегда
получается замкнутым. Исправление такой ситуации, т. е. поиск разрыва, подчас занимает у
проектировщика много времени. Сейчас среди общих параметров штриховки появилась величина
разрыва. Это значит, что теперь в процессе определения контура AutoCAD способен
проигнорировать его разрыв в пределах от нуля до назначенной величины и, предупредив об этом
пользователя, безошибочно выполняет все дальнейшие действия. На этапе создания штриховки
можно дополнительно указать очередность создаваемой заливки
по отношению к другим примитивам. Зачастую возникает
ситуация, когда в уже почти готовый чертеж вносятся изменения и
появляются объекты поверх существующей штриховки. В таком
случае приходится удалять последнюю и создавать ее заново. До
Рис. 3
выхода рассматриваемой версии AutoCAD другого пути не было.
Теперь же стандартной командой Trim допускается обрезать
штриховку новым или наложенным сверху примитивом. При этом
все ее параметры, вплоть до следования за ее определяющим
контуром, не изменяются.
Возвращаясь к рассмотрению редактора многострочного текста,
Рис. 4
отметим, что существенно пополнился перечень возможных
символов, которые можно вставить без использования таблицы
символов Windows. Реализация в редакторе настраиваемых
отступов абзацев и табуляторов обеспечивает удобство при
Рис. 5
оформлении значительного по объему текстового блока. Допускается при оформлении чертежей с
насыщенным заполнением и задание для текста цветовой маски, т. е. выделение его (рис. 3).
Претерпели различные изменения и некоторые команды, обеспечивающие общую продуктивность
работы в AutoCAD. Так, усовершенствован менеджер слоев чертежа (рис. 4). Наглядными и
удобными в применении стали фильтры выбора слоев. Они составляют отдельный элемент окна,
упрощающий большинство операций по манипулированию слоями в сложных чертежах. В
критериях отбора в создаваемых пользователем фильтрах могут комбинироваться несколько
условий. Например, фильтр способен показать все слои красного цвета, которые при работе были
заморожены и имеют выбранный тип линий для примитивов. В общей таблице свойств слоя
добавился пункт Описание.
Полностью переработан диалог печати -- все элементы сведены в одно окно (рис. 5). Это весьма
удобно, поскольку встречаются случаи, когда упускаются из виду некоторые опции в окне печати,
необходимо прервать неправильно оформленное задание и выполнить все снова. В опциях печати
появились полезные дополнения. Во-первых, это работа в фоновом режиме, во-вторых -- задание
качества печати. Первая позволяет не останавливаться в своей работе, ожидая окончания вывода
чертежа на печать. А вторая, предлагая шесть вариантов, даст возможность избежать
дополнительных действий по настройке этого параметра в драйвере печатающего устройства.
Имея дело со сложной моделью, конструктор часто меняет масштаб изображения, желая
рассмотреть интересующие детали или фрагмент чертежа более подробно. Иногда трудно угадать
выбираемые границы фрагмента и необходимый масштабный коэффициент. С целью решения
этой проблемы в командах манипулирования на экране появилась новая функция -- Zoom Object.
Выбрав один или несколько объектов чертежа, можно единственным действием вписать их во весь
экран.
Как известно, в AutoCAD заложен следующий порядок работы при проектировании и оформлении
документации. В пространстве Модели создаются все основные примитивы проекта, а в
пространстве Листа происходит конечное оформление чертежа: вставка штампа, создание
аппликации видов и нанесение дополнительной пояснительной информации. Такая методика,
можно сказать, является полной и наиболее правильной. Но на практике пользователи не
придерживаются ее. У большинства проектировщиков все работы, от построения до оформления,
происходят в пространстве Модели. Они складывают рядом до десятка оформленных чертежей. К
чему это может привести, объяснить нетрудно. Случайная потеря файла иногда влечет за собой
потерю целой части проекта, и в созданном наборе чертежей тогда под силу разобраться только
самому автору. Работа по оформлению Листа требует дополнительных навыков, но дает больше
свободы действий. Новая функция Maximize Viewport позволяет, не нарушая компоновки Листа и
масштаба конкретного вида, выйти в пространство Модели и продолжать редактирование данных,
сохраняя активным состояние слоев. А при завершении процесса вернуться в пространство Листа
с сохранением исходного оформления вида.
В широком спектре возможностей программы есть и средства управления данными всего
выполняемого конструкторами проекта. Еще в предыдущих версиях AutoCAD много внимания
уделялось совместной работе проектировщиков. Новый Менеджер наборов листов (рис. 6)
позволит решить ряд задач проектной группы. В окне Менеджера происходит создание и
компоновка набора листов из всех файлов проекта в единую подборку. При этом сами DWGфайлы могут находиться в различных местах: как на локальном
компьютере, так и в сети предприятия. Это всего лишь
совокупность ссылок на файлы, но он динамически обновляется
при изменении источников. Работая в Менеджере наборов листов,
можно создать подборки чертежей по различным параметрам,
упорядочить их по именам компаний, названиям проектов и
другим категориям. После завершения проектирования
пользователь при необходимости создает из Менеджера архив,
распечатывает или публикует весь комплект чертежей проекта и
передает заказчику. Следует отметить также, что теперь и печать
чертежей, и публикация проекта по желанию выполняются в
фоновом режиме.
Развитие Internet и необходимость обмена информацией между
пользователями AutoCAD и заказчиками побудило Autodesk
Рис. 6
разработать новый формат данных -- DWF (Design Web Format). В
некоторой степени он схож с известным всем форматом файлов от компании Adobe -- PDF. DWFфайл может хранить в себе векторные, текстовые и растровые примитивы с различной степенью
качества. При этом он не редактируется, пользователь создает его как экспортный вариант своего
чертежа или проекта для свободного распространения. Последние версии DWF-файла
поддерживают многостраничность и защиту паролем. Соблюдено также и такое немаловажное
требование, как компактность. Он в десятки раз меньше исходного файла DWG, и в настоящее
время может реально поспорить по качеству хранимых данных и размеру с PDF-форматом.
Просмотр и печать DWF-файла осуществляются с помощью Internet Explorer или бесплатной
утилиты от компании Autodesk -- DWF-Viewer.
Какие же минимальные требования по аппаратному обеспечению и поддерживаемые платформы
для новой версии? Наименьшая рабочая конфигурация -- это компьютер уровня Pentium III 800
МHz с объемом оперативной памяти 256 МВ. Сократился перечень поддерживаемых платформ: в
списке присутствуют только Windows XP/2000 совместно с Internet Explorer 6 SP1. На платформе
Windows NT 4.0 программа работать будет, но техническая поддержка компанией Autodesk не
обеспечивается.
Раздел 4. Глоссарий.

AEC CAD, Architecture Engineering and Construction CAD
САПР для архитектуры и строительства. В контексте цифрового производства и
управления производственными процессами (см. MPM), которое является важной частью
концепции управления жизненным циклом изделия (см. PLM), необходимо осуществлять
проектирование не самих изделий, а средств их производства, включая целые
производственные цеха или промышленные зоны. Помимо этого приложения,
архитектурно-строительные САПР используются также для проектирования зданий и
дизайна интерьеров.

BOM, Bill of Material
Спецификация (ведомость) материалов. Данные о составе изделия и нормах расхода сырья,
материалов и компонентов на единицу измерения. Обычно эти данные организованы в
иерархическом виде - в соответствии со структурой изделия. Используется для
представления цифрового макета изделия (см. DMU), а также планирования потребности в
материалах (см. MRP).

CAD, Computer-Aided Design
Автоматизированное проектирование. Термин используется для обозначения широкого
спектра компьютерных инструментов, которые помогают инженерам, архитекторам и
другим профессионалам в осуществлении проектирования. Являясь ключевым
инструментом в рамках концепции управления жизненным циклом изделия, системы
автоматизированного проектирования (САПР) включают в себя множество программных и
аппаратных средств - от систем двумерного черчения до трехмерного параметрического
моделирования поверхностей и объемных тел. По областям применения САПР
традиционно разделяются на:

o
архитектурно-строительные,
o
механические (см. MCAD),
o
электронные (см. ECAD) и
o
технологические (см. CAPP).
CAE, Computer-Aided Engineering
Автоматизированное конструирование. Использование специального программного
обеспечения для проведения инженерного анализа прочности и других технических
характеристик компонент и сборок, выполненных в системах автоматизированного
проектирования (см. CAD). Программы автоматизированного конструирования позволяют
осуществлять динамическое моделирование, проверку и оптимизацию изделий и средств их
производства. Традиционные области анализа включают в себя:
o
анализ напряжений деталей и сборок методом конечных элементов,
o
анализ тепловых и жидкостных потоков методами вычислительной гидродинамики,
o
анализ кинематики,
o
моделирование динамических механических взаимодействий,
o
моделирование производственных операций (литье, прессование и проч.).
При проведении любого вида анализа в системах CAE традиционно выделяются три этапа
его проведения:
o
предварительная обработка данных (построение по геометрической модели изделия
- CAD-данным - требуемой модели исследуемого процесса - например, сетки
конечных элементов, точек приложения сил и их векторов),
o
анализ модели с помощью специализированного решателя,
o
заключительная обработка результатов (визуализация результатов расчетов
математической модели).

CAM, Computer-Aided Manufacturing
Автоматизированное производство. Термин используется для обозначения программного
обеспечения, основной целью которого является создание программ для управления
станками с ЧПУ (см. CNC). Входными данными CAM-системы является геометрическая
модель изделия, разработанная в системе автоматизированного проектирования (см. CAD).
В процессе интерактивной работы с трехмерной моделью в CAM системе инженер
определяет траектории движения режущего инструмента по заготовке изделия (так
называемые CL-данные, от cutter location - положение резца), которые затем автоматически
верифицируются, визуализируются (для визуальной проверки корректности) и
обрабатываются постпроцессором для получения программы управления конкретным
станком (называемой также G-кодом).

CAPP, Computer-Aided Process Planning
Автоматизированное технологическая подготовка производства (планирование
технологических процессов). Используется для обозначения программных инструментов,
применяемых на стыке систем автоматизированного проектирования (см. CAD) и
производства (см. CAM). Задача технологической подготовки - по заданной CAD-модели
изделия составить план его производства, называемый операционной или маршрутной
картой. Данный план содержит указания о последовательности технологических и
сборочных операций, используемых станках и инструментах и проч. Технологическая
подготовка производства всегда осуществляется по имеющейся базе данных типовых
техпроцессов, применяемых на конкретном предприятии. Различают два подхода к
автоматизированной технологической подготовке - модифицированный (вариантный) и
генеративный. При модифицированном подходе задача CAPP-системы состоит в поиске
наиболее похожего изделия в существующей базе данных и предъявлению его
операционной карты для модификации. При модифицированном подходе широко
применяется групповая технология, позволяющая проводить классификации деталей в
семейства похожих. Генеративный подход состоит в распознавании у детали типовых
конструктивных элементов и применении к ним типовых техпроцессов (токарная
обработка, сверление и проч.) При генеративном подходе используются известные методы
искусственного интеллекта для распознавания элементов и логического вывода.

CAx, Computer-Aided
Общий термина для обозначения различных технологий автоматизации с помощью
компьютера. Примерами CAx могут служить автоматизированное проектирования (см.
CAD), конструирование (см. CAE), технологическая подготовка (см. CAPP) и производство
(см. CAM), являющиеся ключевыми компонентами концепции управления жизненным
циклом изделия (см. PLM).

CIM, Computer-Integrated Manufacturing
Комплексно-автоматизированное производство. В настоящее время вместо этого термина
используется эквивалентное понятие управления производственными процессами (см.
MPM), являющее ключевой частью концепции управления жизненным циклом изделия (см.
PLM).

CNC, Computerized Numerical Control
Компьютеризированное числовое программное управление (ЧПУ). Используется для
управления современными станками с ЧПУ посредством их программирования с помощью
G-кода (стандарт EIA-274-D). Области приложения включают в себя:
o
сверление,
o
токарную обработку,
o
фрезерную обработку,
o
шлифование,
o
газовая резка,
o
операции с листовым металлом.
Подготовка программ для станков с компьютеризированным ЧПУ осуществляется с
помощью систем автоматизированного производства (см. CAM).

CPD, Collaborative Product Development
Коллективная разработка изделия. Бизнес-стратегия, рабочий процесс и набор
программного обеспечения, которые способствуют совместной работе различных
организаций над одним изделием. Коллективная разработка изделия является частью
общей концепции управления его жизненным циклом (см. PLM) и состоит из следующих
частей:

o
управление данными об изделии (см. PDM),
o
визуализация изделия,
o
средства организации телеконференций,
o
средства трансляции CAD-данных.
cPDM, collaborative Product Definition Management
См. CPD.

CRM, Customer Relationship Management
Управление взаимодействием с клиентом. Бизнес-стратегия, ориентированная на нужды
заказчика. Состоит в выстраивании отношений с клиентами с помощью специальных
систем, процессов и процедур взаимодействия. CRM-система - это корпоративная
информационная система, предназначенная для улучшения обслуживания клиентов путём
сохранения информации о клиентах и истории взаимоотношений с клиентами,
установления и улучшения бизнес-процедур на основе сохранённой информации и
последующей оценке их эффективности. Её основные принципы таковы:
o
наличие единого хранилища информации, откуда в любой момент доступны все
сведения обо всех случаях взаимодействия с клиентами;
o
синхронизированость управления множественными каналами взаимодействия (то
есть существуют организационные процедуры, которые регламентируют
использование этой системы и информации в каждом подразделении компании);
o
постоянный анализ собранной информации о клиентах и принятии
соответствующих организационных решений - например, приоритизации клиентов
на основе их значимости для компании.
Таким образом, этот подход подразумевает, что при любом взаимодействии с клиентом по
любому каналу, сотруднику организации доступна полная информация обо всех
взаимоотношениях с клиентами и решение принимается на её основе, информация о
котором, в свою очередь, тоже сохраняется и доступна при всех последующих
взаимодействиях.
Системы управления взаимодействия с клиентами иногда рассматриваются как часть ERP
(при широком толковании термина "управление ресурсами предприятия", см. ERP).

CRP, Capacity Requirements Planning
Планирование потребности в производственных мощностях. Технология планирования
загрузки трудовых и технических ресурсов в соответствии с заданным планом
потребностей в материалах (см. MRP). Загрузка рабочих мест рассчитывается на основе
технологического маршрута изготовления изделия - набора шагов (операций), которые
необходимо совершить для изготовления изделия или его части. Каждая операция
совершается на каком-то рабочем месте, которое может состоять из одного или нескольких
человек и/или оборудования. Технология CRP является частью концепции планирования
производственных ресурсов (см. MRP II).

DMU, Digital Mock-Up
Цифровой макет. Виртуальная технология определения модели реального продукта,
состоящая из коллекции трехмерных геометрических моделей (взятых из базы данных),
размещенных в пространстве в соответствии с представлением о форме продукта, с каждой
из которых связана ведомость материалов (см. BOM). Визуализации трехмерного
цифрового макета позволяет инженерам анализировать большие сложные изделия на
предмет удобства их сборки их компонент и последующего технического обслуживания.

DNC, Distributed Numerical Control
Распределенное числовое программное управление. Современная концепция управления
станками с компьютеризированным ЧПУ (см. CNC), состоящая в том, что все станки
управляются с центрального компьютера, который загружает в них программы обработки.
Распределенное ЧПУ позволяет управлять всем цехом с одного рабочего места.

ECAD, Electronic CAD
САПР электроники. То же, что автоматизированное проектирование электронных приборов
и устройств (см. EDA).

EDA, Electronic Design Automation
Автоматизированное проектирование электронных приборов и устройств. Категория
программных инструментов для проектирования и производства электронных систем - от
печатных плат до интегральных микросхем. Данная категория также часто обозначается
как ECAD - САПР электроники, являясь разновидностью автоматизированного
проектирования (см. CAD). Термин EDA зачастую используется также для обозначения
систем автоматизированного конструирования (см. CAE) и производства (см. CAM) в
области электроники.

ERP, Enterprise Resource Planning
Планирование (управление) ресурсами предприятия. Данный термин появился в результате
развития концепции планирования производственных ресурсов (см. MRP II). ERP-системы
- это информационные управляющие системы, которые интегрируют и объединяют
множество бизнес-процессов, связанных с операционными или производственными
аспектами предприятия:
o
производство,
o
логистика,
o
дистрибуция,
o
складирование,
o
погрузка,
o
выставление счетов,
o
бухучет.
ERP-системы зачастую используются совместно с автоматизированными системами
управления производственными процессами (см. MES).
ERP-системы часто называются системами класса бэк-офис, чтобы отделить их от фронтофис систем, таких как системы управления управления взаимодействия с клиентами (см.
CRM) или системы управления цепочками поставок (см. SCM). В более широкой
трактовке, термин ERP включает в себя системы классов MRP II, HRM, SCM и CRM.

HRM, Human Resource Management
Управление персоналом (кадрами) с помощью интеллектуальных технологий. Обычно
HRM-системы поддерживают следующий набор функциональных модулей:
o
составление платежных ведомостей,
o
контроль рабочего времени и вида исполняемых работ,
o
управление системой льгот (контроль медицинских страховок, пенсионных
отчислений, участия в разделе прибыли компании, опционы на акции компании),
o
собственно управление персоналом (информация о возрасте, семейном положении,
месте проживания, квалификации, участии в проектах, прохождении тренингов).
Системы управления персоналом часто интегрируются в большие системы управления
ресурсами предприятия (см. ERP), где они играют взаимодополняющую роль с модулями
финансового планирования и планирования потребностей в производственных мощностях
(см. CRP).

MCAD, Mechanical CAD
Автоматизация механического проектирования. Механические САПР (см. CAD)
отличаются от прочих своими областями приложения, которые включают в себя
o
автомобильную промышленность,
o
авиакосмическую промышленность,
o
производство товаров народного потребления,
o
машиностроение,
o
судостроение.
Типичная функциональность механических САПР включает в себя разработку деталей и
сборок (механизмов) с использованием параметрического проектирования на основе
конструктивных элементов, технологий поверхностного и объемного моделирования.
Трехмерные модели и их двумерные чертежи, разработанные с помощью механических
САПР, используются затем в системах технологической подготовки производства (см.
CAPP), программирования станков с ЧПУ (см. CAM и CNC), быстрого прототипирования
(см. Rapid Prototyping), визуализации.

MES, Manufacturing Execution System
Автоматизированная система управления производственными процессами. MES-система
позволяет контролировать процессы, материалы, трудовые ресурсы в реальном времени.
Как правило, данная система состоит из большого числа аппаратных и программных
устройств. MES-система тесно взаимодействует с ERP-системой, получая из нее
производственные планы, составленные с учетом заказов и поставок сырья, и передавая
назад информацию о реальных затратах на всех этапах производства партии.

MPM, Manufacturing Process Management
Управление производственными процессами, цифровое производство (digital
manufacturing). Обобщенное название набора технологий, методов и программ,
используемых при производстве изделий. MPM является ключевым элементом концепции
управления жизненным циклом изделий (см. PLM), являясь связующим звеном между
системами проектирования (см. CAD) и системами планирования ресурсов предприятия
(см. ERP). Планирование производственных цехов (см. AEC), технологических процессов
(см. CAPP), программирование станков с ЧПУ (см. CAM и CNC) являются компонентами
MPM. Система MPM тесно взаимодействует с системами управления данными об изделии
(см. PDM), планирования ресурсов предприятия (см. ERP) и автоматизированной системой
управления производственными процессами (см. MES).

MPS, Master Production Schedule
Основной производственный план. Комбинация всех известных и ожидаемых потребностей
в определенном продукте. Производственный план простирается до горизонта
планирования - несколько месяцев или лет в будущее - и содержит в себе только данные о
потребности в конечных изделиях во времени. Уровень компонент (потребностей в
компонентах) обрабатывается системами планирования потребности в материалах (см.
MRP).

MRP, Material Requirement Planning
Планирование потребности в материалах. Производственное планирование и
инвентаризация, необходимые для эффективного управления процессами производства
изделия. MRP-системы помогают достичь следующих целей одновременно:
o
проверить, что материалы и изделия доступны для производства или доставки
заказчикам,
o
управлять наименьшим возможным уровнем инвентаризации,
o
планировать производственные процессы, поставки и закупки.
На входе таких систем задается основной производственный план (см. MSP), данные о
запасах (информация о доступности сырья и полуфабрикатов), спецификация материалов
(см. BOM) и данные о планировании (маршрутные, трудовые и машинные стандарты). На
выходе получается рекомендованный производственный план (с детальной информацией о
времени начала и окончания каждой операции в терминах компонент изделия) и
рекомендованный план закупок сырья и полуфабрикатов. Возникшая в конце 1960-х годов
технология MRP затем была расширена до более общей технология планирования
производственных ресурсов (см. MRP II) и концепции управления ресурсами предприятия
(см. ERP).

MRP II, Manufacturing Resource Planning
Планирование производственных ресурсов. Метод эффективного планирования всех
ресурсов предприятия-производителя. Позволяет осуществлять операционное
планирование (в единицах продукции), финансовое планирование (в долларах) и
моделировать различные ситуации, отвечая на вопросы "что если". Состоит из набора
взаимосвязанных функций, основными из которых являются:
o
бизнес-планирование,
o
планирование производства и продаж,
o
планирование выпуска продукции,
o
составление основного производственного плана (см. MSP),
o
планирование потребности в материалах (см. MRP),
o
планирование потребности в производственных мощностях (см. CRP),
o
системы поддержки управления производственными мощностями и материалами.
Американское общество по контролю над производством и запасами (American Production
and Inventory Control Society, APICS) разработало стандарт MRP II, которые включает в
себя детальное описание 16 групп основных функций. Интегрированные финансовые
отчеты, получаемые с помощью систем класса MRP II, содержат следующую информацию:

o
бизнес-план,
o
отчет обязательств по заказам,
o
экспедиторский бюджет,
o
цена запасов в долларах.
PDM, Product Data Management
Управление данными об изделии. Категория программного обеспечения, позволяющая
сохранять данными об изделии в базах данных. К данным об изделии прежде всего относят
инженерные данные, такие как CAD-модели и чертежи (см. CAD), цифровые макеты (см.
DMU), спецификации материалов (см. BOM). Метаданные содержат информацию о
создателе файла и текущем статусе соответствующей компоненты. Система PDM позволяет
организовать совместный доступ к этим данным, обеспечивая их постоянную целостность,
обеспечивает внесение необходимых изменений во все версии изделия, модифицировать
спецификацию материалов, помогать конфигурировать варианты изделия. Однако самым
важным преимуществом системы PDM является ее использование на протяжении всего
жизненного цикла изделия в рамках концепции управления этим циклом (см. PLM).
Большинство PDM-систем позволяют одновременно работать с инженерными данными,
полученными от разных CAD-систем.

PLM, Product Lifecyle Management
Управление жизненным циклом изделия. Данный термин используется для обозначения
процесса управления полным циклом изделия - от его концепции, через проектирование и
производство до продаж, послепродажного обслуживания и утилизации. PLM - это набор
возможностей, которые позволяют предприятию эффективно обновлять свои продукты и
релевантные услуги на протяжении полного бизнес-цикла. PLM - это один из четырех
краеугольных камней в ИТ-структуре любого производственного предприятия. Всем
компаниям необходимо уметь работать с клиентами (см. CRM) и поставщиками (см. SCM),
а также управлять ресурсами предприятия (см. ERP). В дополнение к этому
машиностроительным компаниям необходимо уметь разрабатывать, описывать, управлять
и распространять информацию об их изделиях, для чего нужно PLM. Ключевые
компоненты PLM - это управление данными об изделии (см. PDM), совместное
проектирование изделия (см. CPD, CAD, CAE), управление производственными
процессами (см. MPM, CAPP, CAM).
Внедрение PLM позволяет:

o
сократить время выхода изделия (или его модификации) на рынок,
o
улучшить качество изделия,
o
уменьшить стоимость прототипирования (см. Rapid Prototyping),
o
повторно использовать оригинальные данные об изделии,
o
проводить оптимизацию изделия,
o
уменьшить отходы и ущерб окружающей среде,
o
сэкономить благодаря полной интеграции инженерных процессов.
Rapid Prototyping
Быстрое прототипирование. Метод производства физической модели (прототипа) изделия
непосредственно по CAD-данным, без использования станков с ЧПУ (см. CNC). Наиболее
распространенными процессами быстрого прототипирования являются стереолитография,
трехмерная печать и ламинирование (LOM - Laminated Object Manugacturing).

SCM, Supply Chain Management
Управление цепочками поставок. Процесс планирования, осуществления и контроля
операций в цепи или сети поставок, логистической сети, основная цель которого удовлетворить требования заказчика максимально эффективно. Данная деятельность
состоит в управлении всеми перемещениями и складированиями сырья, полуфабрикатов и
готовых изделий от пункта отправления до пункта потребления товара. Следующие
проблемы успешно решаются в рамках SCM:
o
конфигурация распределенной сети: количество и местоположение поставщиков,
производственных мощностей, оптовых баз, складов и заказчиков,
o
стратегия распространения товара: централизованная или децентрализованная,
прямые поставки или стыковки, маркетинговая стратегия вытягивания или
вталкивания товаров на рынок (pull or push strategy), логистические услуги третьей
стороны,
o
информация: интеграция систем и процессов во всей цепочке поставок для
разделения ценной информации, такой как сигналы о запросах, прогнозы,
инвентаризация и транспортировка,
o
управление инвентаризацией: количество и местоположение инвентаря, включая
сырье, полуфабрикаты и готовые изделия.
Раздел 6. Изменения в рабочей программе, которые произошли после утверждения
программы.
Характер
Номер и дата
Подпись заведующего
Подпись декана
изменений в
протокола заседания
кафедрой,
факультета (проректора
программе
кафедры, на котором
утверждающего
по учебной работе),
было принято
внесенное изменение
утверждающего данное
данное решение
изменение
Раздел 7. Учебные занятия по дисциплине ведут:
Ф.И.О., ученое звание и степень
Учебный год
факультет
Специальность
Товстоган А.А., ст. преподаватель
2005-2006
ТиД
Сидорович Е.А., ст. преподаватель
2006-2007
ТиД
Сидорович Е.А., ст. преподаватель
2007-2008
ТиД
Сидорович Е.А., ст. преподаватель
2013-2014
ХОТиД
Профессиональн
ое обучение
(дизайн)
Профессиональн
ое обучение
(дизайн)
Профессиональн
ое обучение
(дизайн)
Профессиональн
ое обучение
(дизайн)
преподавателя