Обзор программного обеспечения для САПР

Autodesk AutoCAD.

AutoCAD — двухи трехмерная система автоматизированного проектирования и черчения, разработанная компанией Autodesk и на начальных этапах существования этой фирмы — основа её бизнеса. AutoCAD является наиболее распространённой САПР в мире благодаря средствам черчения.

Компания Autodesk занимается разработкой системы автоматизированного проектирования AutoCAD c 1982 года. За это время были созданы тысячи дополнений и специализированные решения от сторонних фирм и самой компании Autodesk.

Ранние версии AutoCAD оперировали элементарными объектами, такими как круги, линии, дуги и др., из которых составлялись более сложные объекты. Однако на современном этапе программа включает в себя полный набор средств, обеспечивающих комплексное трёхмерное моделирование, в том числе работу с произвольными формами, создание и редактирование 3D-моделей тел и поверхностей, улучшенную 3D-навигацию и эффективные средства выпуска рабочей документации. Начиная с версии 2010, в AutoCAD реализована поддержка параметрического черчения, то есть возможность налагать на объект геометрические или размерные зависимости. Это гарантирует, что при внесении любых изменений в проект, определённые параметры и ранее установленные между объектами связи сохраняются.

Ниже описаны некоторые функциональные возможности современной версии.

• * Инструменты работы с произвольными формами позволяют создавать и анализировать сложные трехмерные объекты. Их формирование и изменение осуществляются простым перетаскиванием поверхностей, граней и вершин.
• * Трехмерная печать. Можно создавать физические макеты проектов через специализированные службы 3D-печати или персональный 3D-принтер.
• * Использование динамических блоков позволяет создавать повторяющиеся элементы с изменяемыми параметрами без необходимости перечерчивать их заново или работать с библиотекой элементов.
• * Функция масштабирования аннотативных объектов на видовых экранах или в пространстве модели.
• * Запись операций позволяет формировать последовательности команд даже без опыта программирования. Записываемые операции, команды и значения ввода регистрируются и отображаются в отдельном окне в дереве операций. После остановки записи можно сохранить команды и значения в файле макроса операций с целью последующего воспроизведения. При коллективной работе макросы могут быть доступны всем.
• * Диспетчер подшивок организует листы чертежей, упрощает публикацию, автоматически создает виды, передает данные из подшивок в основные надписи и штемпели и выполняет задания таким образом, чтобы вся нужная информация была в одном месте.
• * Инструменты упрощенной трехмерной навигации: «видовой куб» позволяет переключаться между стандартными и изометрическими видами — как предварительно заданными, так и из выбранной пользователем точки; «штурвал» объединяет в одном интерфейсе несколько различных инструментов навигации и предоставляет быстрый доступ к командам вращения по орбите, панорамирования, центрирования и зумирования.
• * Инструмент «аниматор движения» предоставляет доступ к именованным видам, сохраненным в текущем чертеже и организованным в категории анимированных последовательностей. Его можно применять как при создании презентации проекта (анимированные ролики), так и для навигации.

Интерфейс пользователя поддерживает возможность настройки под потребности конкретной отрасли. Изменяются установки по умолчанию для различных функциональных возможностей AutoCAD, включая шаблоны чертежей, содержимое инструментальных палитр, рабочее пространство, фильтры Autodesk Seek, партнёров в Autodesk Developer Network, портал Online Experience и Центр подписки.

Autodesk 3DS Max.

• 3ds Max — полнофункциональная профессиональная программная система для создания и редактирования трёхмерной графики и анимации, разработанная компанией Autodesk. Содержит самые современные средства для художников и специалистов в области мультимедиа. Работает в операционных системах Microsoft Windows и Windows NT. Весной 2010 года выпущена тринадцатая версия этого продукта под названием «3ds Max 2011».
• 3ds Max располагает обширными средствами по созданию разнообразных по форме и сложности трёхмерных компьютерных моделей реальных или фантастических объектов окружающего мира с использованием разнообразных техник и механизмов, включающих следующие:
  • * полигональное моделирование в которое входят Editable mesh (редактируемая поверхность) и Editable poly (редактируемый полигон) — это самый распространённый метод моделирования, используется для создания сложных моделей и моделей для игр;
  • * моделирование на основе неоднородных рациональных B-сплайнов (NURBS);
  • * моделирование на основе порций поверхностей Безье (Editable patch) — подходит для моделирования тел вращения;
  • * моделирование с использованием встроенных библиотек стандартных параметрических объектов (примитивов) и модификаторов.

Методы моделирования могут сочетаться друг с другом.

Моделирование на основе стандартных объектов, как правило, является основным методом моделирования и служит отправной точкой для создания объектов сложной структуры, что связано с использованием примитивов в сочетании друг с другом как элементарных частей составных объектов.

Стандартный объект «Чайник» входит в этот набор в силу исторических причин: он используется для тестов материалов и освещения в сцене, и, кроме того, давно стал своеобразным символом трёхмерной графики.

Solid Works.

SolidWorks — система автоматизации проектных работ (САПР) в трёх измерениях, работает под управлением Microsoft Windows. Разработана компанией SolidWorks Corporation в качестве альтернативы двухмерным САПР.

Приобрела популярность благодаря простому интерфейсу пользователя. Система работает на основе геометрического ядра Parasolid (коммерческое ядро геометрического моделирования, разрабатываемое и поддерживаемое компанией Siemens PLM Software).

Программа появилась в 1993 году и составила конкуренцию таким продуктам как AutoCAD и Autodesk Mechanical Desktop, SDRC I-DEAS и Pro/ENGINEER, Solid Edge.

Главная задача программы — предоставить пользователю мощность трёхмерной САПР системы по цене системы двухмерного САПР.

Основной продукт SolidWorks включает инструменты для трехмерного моделирования, создания сборок, чертежей, работы с листовым металлом, сварными конструкциям и поверхностями произвольной формы. Присутствует возможность импортирования большого числа файлов 2D и 3D CAD программ. Имеется API для программирования в среде Visual Basic и C. Также включена программа для анализа методом конечных элементов начального уровня COSMOSWorks.

Kompas.

КОМПАС — это семейство систем автоматизированного проектирования с возможностями оформления проектной и конструкторской документации согласно стандартам серии ЕСКД и СПДС. Разрабатывается российской компанией «АСКОН».

Система ориентирована на поддержку стандартов ЕСКД и СПДС.

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

Стандартные виды автоматически строятся в проекционной связи. Данные в основной надписи чертежа (обозначение, наименование, масса) синхронизируются с данными из трёхмерной модели.

Существует большое количество дополнительных библиотек к системе КОМПАС, автоматизирующих различные специализированные задачи. Например, библиотека стандартных изделий позволяет добавлять уже готовые стандартные детали в трехмерные сборки (крепежные изделия, подшипники, элементы трубопроводов, шпонки, уплотнения), а также графические обозначения стандартных элементов на чертежи (обозначения отверстий), предоставляя возможность задания их параметров.

Credo.

Основные функции комплекса CREDO:

• * камеральные работы при создании государственных и местных сетей геодезической опоры;
• * камеральная обработка инженерно-геодезических изысканий;
• * обработка геодезических данных при проведении геофизических разведочных работ;
• * подготовка данных для создания цифровой модели местности инженерного назначения;
• * создание и корректировка цифровой модели местности инженерного назначения на основе данных изысканий и существующих картматериалов;
• * формирование чертежей топопланов и планшетов на основе созданной цифровой модели местности, экспорт данных по цифровой модели местности в системы автоматизированного проектирования и геоинформационные системы;
• * обработка лабораторных данных инженерно-геологических изысканий;
• * создание и корректировка цифровой модели геологического строения площадки или полосы изысканий;
• * формирование чертежей инженерно-геологических разрезов и колонок на основе цифровой модели геологического строения местности, экспорт геологического строения разрезов в системы автоматизированного проектирования;
• * маркшейдерское обеспечение процесса добычи полезных ископаемых;
• * проектирование генеральных планов объектов промышленного, гражданского и транспортного строительства;
• * подсчет объемов земляных работ;
• * проектирование профилей внешних инженерных коммуникаций;
• * проектирование нового строительства и реконструкции автомобильных дорог;
• * проектирование транспортных развязок;
• * решение задач проектирования железных дорог;
• * ведение дежурных планов территорий и промышленных объектов;
• * геодезическое обеспечение строительных работ;
• * геодезические работы в землеустройстве;
• * подготовка сметной документации при проведении инженерно-геодезических и инженерно-геологических изысканий.

Программный комплекс CREDO представляет собой модульную систему (комплексные технологии) взаимодополняющих программных продуктов, которые собраны в автоматизированные технологические линии: инженерная геодезия, инженерная геология, землеустройство, проектирование генеральных планов объектов промышленного и гражданского строительства, а также проектирование объектов транспорта, в том числе автомобильных дорог всех категорий (ремонт и новое строительство).

Разработка и внедрение постоянно развивающихся, реализующих прогрессивные научно-технические решения, комплексных автоматизированных технологий CREDO для повышения эффективности процессов изысканий, проектирования и геоинформационного обеспечения объектов инженерной деятельности наших пользователей.

Оказывает комплексные услуги в области автоматизации проектно-изыскательских работ: поставка программных продуктов, обучение, консультационное обслуживание, сопровождение, содействие внедрению программных продуктов, комплексное оснащение организаций программно-техническими комплексами.

Компания разрабатывает, распространяет и внедряет программные продукты CREDO для обработки материалов изысканий, проектирования объектов промышленного, гражданского и транспортного строительства, разведки, добычи и транспортировки нефти и газа, создания и ведения крупномасштабных цифровых планов городов и промышленных предприятий, подготовки данных для землеустройства и геоинформационных систем, решения многих других инженерных задач.

Первые программные продукты CREDO появились в 1989 году. Компания «КРЕДО-ДИАЛОГ» лидирует на рынке программных продуктов для обработки материалов инженерно-геодезических и инженерно-геологических изысканий, проектирования объектов генплана и транспорта в странах СНГ и Балтии. На февраль 2012 года в 35 странах мира десятки тысяч специалистов из более 8000 организаций различных отраслей производства, форм собственности и численности используют комплекс программных продуктов CREDO.

Пользователи работают в проектно-изыскательских, строительных организациях, аэрогеодезических предприятиях, геофизических и геологоразведочных экспедициях, земельных комитетах, управлениях архитектуры и градостроительства, нефтяных и газовых компаниях, районах водных путей и администрациях портов и во многих других организациях.

В настоящее время комплекс CREDO используется при подготовке инженеров-изыскателей и проектировщиков в 180 учебных заведениях стран СНГ и за рубежом.

Все программные продукты сертифицированы на соответствие требованиям действующих нормативных документов органом по сертификации при Госстрое РФ — ГП ЦПС. Номера сертификационных удостоверений РОСС BY. СП15.Н110, РОСС BY. СП15.Н111.

Компания «Кредо-Диалог» является постоянным членом таких крупных международных ассоциаций дорожной отрасли как HEEP (штаб-квартира в США), PIARC (штаб-квартира в Париже), РОДОС (штаб-квартира в Москве). На март 2012 года сеть распространения комплекса CREDO состоит из более 30 партнерских организаций и представителей компании. Региональные учебно-внедренческие Центры CREDO регулярно проводят обучение и переподготовку специалистов. В сентябре 2010 года Центральный РУВЦ преобразован в АНО ЦДО «КРЕДО-образование» .

С 2000 года издается ежеквартальный журнал «Автоматизированные технологии изысканий и проектирования», представляющий новые версии и программные продукты комплекса CREDO и широко освещающий опыт его применения.

Geonics.

Программный продукт GeoniCS Топоплан-Генплан-Сети-Трассы 10 работает на платформе AutoCAD 2010, а также AutoCAD Civil 3D 2010.

Модуль «Топоплан» — это ядро программы, позволяющее создавать топографические планы, вести базу точек съемки проекта, строить трехмерную модель рельефа и проводить анализ полученной поверхности. На основе построенной модели рельефа программа позволяет решать целый ряд прикладных задач.

Модуль «Генплан» используется при проектировании промышленных объектов различного назначения, а также объектов гражданского строительства. Модуль обеспечивает полное соответствие требованиям ГОСТ 21.508−93 «Правила выполнения рабочей документации генеральных планов предприятий, сооружений и жилищно-гражданских объектов».

Модуль «Сети» позволяет проектировать внешние инженерные сети и оформлять необходимые выходные документы.

Модуль «Трассы» позволяет проектировать линейно-протяженные объекты и оформлять необходимые выходные документы.

На основе модели объекта GeoniCS Топоплан-Генплан-Сети-Трассы автоматизирует выпуск чертежей, строго соответствующих действующим российским нормативам оформления документов. Заполняются все требуемые штампы и экспликации, а при необходимости производится автоматическая разбивка на листы заданного формата.

Совместное использование GeoniCS Топоплан-Генплан-Сети-Трассы с другими программными средствами CSoft Development (GeoniCS Изыскания, RasterDesk, Spotlight и др.) обеспечивает комплексность при реализации «сквозных» технологий проектирования.

Вывод: из этих программных комплексов трудно выбрать тот, который наиболее удобный или наиболее быстрый. Это связано с тем, что этот набор программ отличаются прежде всего целями, для которых они разрабатывались. Например, AutoCAD разработан для построения точных чертежей или трехмерных тел с заданными размерами; 3DS Max разработан для создания тел по их фотографиям и, самое главное, высококачественная визуализация этих моделей с использованием множества типов визуализации; Geonics же в свою очередь разработан для создания геодезических карт и планов, построения моделей поверхностей рельефа. Поэтому эти программы нельзя считать сравнимыми, разве что по очень узким функциональным возможностям.

Источники получения топографичекой информации для САПР

Наиболее распространенные источники информации:

• 1) аналоговые топографические карты и планы;
• 2) цифровые топографические карты и планы;
• 3) данные топографических съемок, измеренные электронным тахеометром и приемником GPS;
• 4) материалы дистанционного зондирования Земли;
• 5) базовые наборы геопространственных данных;
• 6) интернет — источник цифровых пространственных данных;
• 7) общегеографические и тематические карты;
• 8) землеустроительная документация и градостроительная документация.