Домашний архитектор. Подготовка к ремонту и строительству на компьютере
Шрифт:
Программа ArCon является разработкой немецкой компании ELECO Software GmbH. В данной главе рассматривается русифицированная версия программы ArCon+ 8.02.
Внимание!
Перевод подписей к элементам управления и текстов сообщений ArCon с немецкого на русский язык не всегда удачен, поэтому в тексте будут встречаться названия кнопок, которые отличаются от их перевода в программе. Смысл при этом сохраняется. Отдельные подписи не будут переведены по причине того, что немецкие разработчики ArCon вывели не все строки в файлы ресурсов, чтобы их можно было легко заменить при переводе. В этом случае после названия элемента управления на немецком языке в скобках приведен
В большинстве современных графических систем при создании чертежей на компьютере общей философией является использование геометрических примитивов – точек, отрезков и дуг. С помощью различных комбинаций перечисленных элементов посредством присвоения их геометрическим свойствам определенных значений (имеются в виду координаты характерных точек, длины, радиусы и т. п.), а также с помощью заложенных в программу команд редактирования пользователь может создавать любое сложное изображение. Можно возразить, что практически в каждой графической системе присутствует множество команд для построения, например, кривых Безье или NURBS-кривых, однако на аппаратном уровне эти кривые и сплайны также переводятся в последовательный набор отрезков, максимально приближенных к действительному положению кривой. Аналогичный принцип действует и в трехмерном твердотельном моделировании: сложный объемный объект создается посредством последовательных комбинаций базовых трехмерных фигур (куба, сферы, конуса, тора и т. п.), а также с использованием базовых формообразующих операций (выдавливание, вращение, булева операция и пр.).
Такой подход позволяет формировать изображения и модели любой формы, однако за это приходится расплачиваться временем, необходимым для освоения функциональных возможностей графической системы и создания каждого чертежа или трехмерной модели, поэтому устраивать пользователей он перестал. При проектировании создается модель или изображение пусть еще не существующего, но реального материального объекта. Любой такой объект обладает определенными свойствами, которые не всегда можно передать через изображение обычного чертежа или 3D-модель. Это послужило толчком, заставившим разработчиков пойти другим путем, в результате чего появился объектный подход.
При объектно-ориентированном моделировании пользователь оперирует не геометрическими примитивами, а конкретными объектами. К примеру, при построении плана этажа здания вместо точек, отрезков и дуг используются стены, окна, двери, отдельные помещения и т. п.
Каждый объект наделен набором свойств, которые задаются или присваиваются по умолчанию при создании объекта и хранятся в файле документа вместе с изображением чертежа или геометрией трехмерной модели. Для окон эти сведения могут включать габаритные размеры, форму (прямоугольное, полукруглое и др.), оптические свойства застекления, материал и текстуру рамы. Для стен это толщина, длина и высота, материал, текстура внешней и внутренней поверхности, наличие окон или дверей в стене и ссылки на объекты, соответствующие этим окнам и дверям.
При трехмерном моделировании 3D-сцена также строится из отдельных объектов, предлагаемых системой. К примеру, если программа предназначена для моделирования жилых комнат или коммерческих помещений, то ее база данных может содержать перечень мягкой или офисной мебели. Каждый трехмерный объект интерьера обладает свойствами, позволяющими модифицировать его в определенных пределах (изменять цвет, конфигурацию, подбирать материал и пр.).
Применение объектного подхода дает следующие преимущества.
• Значительно возрастает скорость создания планов и чертежей.
• Чертеж или модель становятся более информативными: при выделении (или редактировании) объекта можно легко определить или заменить его свойства, причем большинство из них
• База данных наполняется не произвольными, а реальными объектами (реально существующими экземплярами мебели различных марок, материалами конкретных производителей и т. п.). В программе приводятся адреса фирм-поставщиков, к которым можно обратиться после завершения проработки проекта и заказать все необходимое.
• Объекты легко изменять и модифицировать; при этом программа отслеживает правильность задания значений свойств (к примеру, создать окно, большее, чем стена, на которой оно размещено, невозможно). Это облегчает работу и позволяет избежать случайных ошибок.
• Построенная модель (чертеж) может быть представлена в виде иерархического дерева (рис. 1.1), что упрощает навигацию по проекту, поиск и редактирование его отдельных частей.
Рис. 1.1. Пример иерархического представления строительного плана, созданного на основе объектного подхода
Примечание
Иерархическое представление не ново для автоматизированного проектирования, однако в данном случае узлами дерева являются не отдельные части графического изображения, которые, как правило, не несут смысловой нагрузки, а конкретные объекты, разделенные по каком-либо признаку.
• Одним из главных преимуществ объектно-ориентированного подхода является возможность быстрого и полностью автоматического перехода к трехмерному изображению. Набор объектов, которыми может оперировать пользователь, ограничен, и в свойствах каждого объекта можно заложить достаточно информации, чтобы получить полное представление о его форме, поэтому становится возможной реализация графического изображения в 3D (именно такой подход в системе ArCon). Пользователь получает трехмерное представление проекта, не затратив никаких усилий. Полученную трехмерную модель далее можно визуализировать и получить реалистичную картинку или передать в другую систему для дальнейшего редактирования или проведения инженерных расчетов. В данном случае пользователю не нужны даже навыки трехмерного моделирования.
Примечание
На это свойство следует обратить внимание, поскольку генерация трехмерной модели по чертежам давно является камнем преткновения для всех разработчиков инженерных графических систем. В действительности на практике реализован противоположный принцип – генерация чертежа (проекции 3D-модели) по готовой модели. Попытка произвести обратное действие (переход из двухмерного изображения в 3D) имела место в некоторых известных CAD-системах (в SolidWorks), однако успешной ее назвать сложно. На двухмерное изображение накладываются жесткие ограничения, что не позволяет применять заявленный функционал повсеместно. Объектный подход предоставляет возможность получения завершенной трехмерной модели (с учетом специфики конкретных объектов).
Кроме вышеперечисленных преимуществ, объектно-ориентированный подход имеет недостатки.
В первую очередь это ограниченность набора готовых объектов, а также невозможность их произвольного изменения. Это делает программу негибкой и означает, что принцип объектного проектирования может быть применен только в специализированных системах (таких как ArCon, Professional Home Design Platinum и пр.). Разработчикам таких систем необходимо учитывать специфику отрасли, для автоматизации и решения задач которой предназначается программный продукт, а также максимально расширять возможность настройки свойств объектов.