8 - 2006

PowerSHAPE 7 — новая версия гибридного моделировщика от компании Delcam

Ал Дин (Al Dean)

Развитие средств поверхностного моделирования

Позиционирование на рынке САПР

Подводя итоги

Компания Delcam уже много лет разрабатывает гибридный моделировщик PowerSHAPE, в котором регулярно появляются действительно инновационные возможности — новый, 7-й релиз не стал исключением.

Те, кто уже имеет опыт работы в системе PowerSHAPE, отмечают, что 7-й релиз радикально отличается от предыдущих версий — это заметно сразу после запуска программы. Компания Delcam потратила много времени и сил на исследование интерфейса системы с целью его рационализации и консолидации для создания более эффективной и современной среды проектирования. Давайте посмотрим, что из этого получилось.

Прежде всего, интерфейс был изменен и функционально, и эстетически. На скриншотах, приведенных в статье, можно увидеть, что были переделаны все иконки: во-первых, для того чтобы ясно передать их функциональность, а во-вторых, чтобы сделать их непротиворечивыми в различных меню. Наряду с косметическими изменениями, поменялась и система организации команд и операций в меню. Файловые операции (открыть, сохранить, печать и т.д.) остались наверху, но функции «вид», «закраска» и «фотореалистика» были перемещены в правую часть окна: чтобы к ним можно было получить быстрый доступ, минуя открытие инструментальной панели.

Возможно, что самое значимое изменение в интерфейсе — это новая организация доступа к командам моделирования. В предыдущих версиях они располагались в выпадающем меню и иконках в верхней части экрана и были разделены на функциональные группы, такие как выбор, workplane, точки, линии, дуги, кривые, поверхности, твердые тела, элементы и т.п. В седьмой версии все изменилось. Те же самые (более понятные по иконке) команды существуют в верхней части окна, но нажатие на них открывает в левой части окна вертикальные панели инструментов, в которых отражаются специфические команды для данной операции. Также стоит отметить, что эти инструментальные панели являются не простым портированием существующих инструментов; они тоже были модернизированы. Некоторые команды были сгруппированы в иконки по уровням, так что вы просто наводите указатель мыши на иконку, и на всплывающем меню отображаются доступные опции. Интересно отметить, что они были сделаны «липкими», то есть, если вы часто используете команду, которая обычно скрыта на панели задач, то система запомнит ее и сделает выбором по умолчанию.

Развитие средств поверхностного моделирования

Помимо обновления интерфейса пользователя команда разработчиков сосредоточила большую часть своих усилий на процессе поверхностного моделирования. Любой специалист данной отрасли знает, что это довольно сложный и длительный процесс. В то время как многие поставщики прилагают усилия к тому, чтобы сделать твердотельное моделирование более эффективным, очень немногие разработчики уделяют фактическое внимание созданию более простых методов поверхностного моделирования. Почему? В ответ можно услышать много причин, но в основном все сводится к тому, что создание объектов из явных поверхностей всегда основывается на более трудоемком процессе, связанном с вводом данных (в терминах набора образующих кривых), а это всегда подразумевает, что данный процесс весьма продолжительный. К тому же добавьте сюда тот факт, что многие системы не были изначально разработаны так, чтобы поддерживать явно заданные поверхности, и в итоге мы получаем среду, в которой разработчик не может сделать чего-либо действительно инновационного, так как он ограничен ядром системы. Но существуют и другие моделировщики, архитектура которых главным образом поддерживает поверхностное моделирование. Одним из явных лидеров в этой области и является PowerSHAPE.

С тех пор как в конце девяностых годов произошел переход с платформы DUCT на семейство Power Solution под Windows, основными заказчиками Delcam являются производители оснастки и инструментальщики, которым требуется быстро и точно обрабатывать поверхности. Но развитие продуктов, наряду с введением некоторых инновационных технологий, таких как Total Modelling, привело к тому, что PowerSHAPE вырос из традиционного для Delcam рынка и теперь он может предложить некоторые уникальные инструменты проектирования для более широкого круга пользователей CAD-систем. Этим обстоятельством и было вызвано обновление пользовательского интерфейса. По существу, если вы занимаетесь разработкой сложных форм, то для этой работы PowerSHAPE подходит идеально. Но как это связано с поверхностным моделированием? Несмотря на то что PowerSHAPE всегда имел богатый набор средств для динамичного и интерактивного создания и редактирования поверхностей, поверхностное моделирование все еще остается относительно сложным процессом для новых пользователей, особенно по сравнению с продуктами конкурентов. Поэтому в новой версии PowerSHAPE реализованы некоторые новые технологии моделирования, которые не меняя по сути сами принципы и средства описания поверхностной геометрии, значительно изменяют методы работы пользователя при создании сложных форм, решая основную проблему — удобство использования продукта.

Delcam имеет сформированную новую технологию, которая долгое время разрабатывалась специально для поверхностного моделирования. Расположенная в меню «Автоповерхность», она позволяет пользователю создавать поверхности из кривых, а также из линий и дуг, которые всегда необходимы для задания сложных поверхностей. Эта технология предлагает варианты поверхностей по мере выбора кривых. В то время как для искушенных специалистов по проектированию поверхностей задание нужных параметров является искусством, для неопытных пользователей процесс задания данных для операций «из сети кривых», «из отдельных кривых», «ограниченная поверхность», «поверхность с ведущей кривой» или «поверхность по двум ведущим» может обернуться большими трудностями. Заметим вдобавок, что неправильное задание геометрии на ранней стадии (всего одна ошибка) может привести к тому, что всю работу придется переделывать.

Инструментарий меню «Автоповерхность» позволяет пользователю выбрать геометрические элементы для построения поверхности: 3D-кривые, границы существующих поверхностей или другие объекты. После этого система, используя интеллектуальную технологию, выбирает наиболее подходящую поверхность для описания требуемой формы. Если мы рассмотрим, к примеру, создание относительно сложной поверхности для сиденья мотоцикла (рис. 1-7), то этот процесс станет более понятным.

Рис. 1. Перед началом работы с инструментом «Автоповерхность» нужно создать набор кривых

Рис. 1. Перед началом работы с инструментом «Автоповерхность» нужно создать набор кривых

Рис. 2. Пользователь начинает с выбора начальной кривой для поверхности. Так как система обнаруживает начерченную на плоскости кривую, она автоматически предлагает создать плоскую поверхность, заполняющую выбранную кривую

Рис. 2. Пользователь начинает с выбора начальной кривой для поверхности. Так как система обнаруживает начерченную на плоскости кривую, она автоматически предлагает создать плоскую поверхность, заполняющую выбранную кривую

Рис. 3. Пользователь выбирает вторую кривую, и система предлагает строить поверхность по сечениям

Рис. 3. Пользователь выбирает вторую кривую, и система предлагает строить поверхность по сечениям

Рис. 4. После выбора третьей кривой система предлагает построить поверхность между тремя сечениями с использованием направляющей кривой, так как система сама определила, что указанные кривые пересекаются с другими кривыми

Рис. 4. После выбора третьей кривой система предлагает построить поверхность между тремя сечениями с использованием направляющей кривой, так как система сама определила, что указанные кривые пересекаются с другими кривыми

Рис. 5. Теперь пользователь выбирает кривую, определяющую одну из боковых кромок седла. Система предлагает строить поверхность на основе сети кривых

Рис. 5. Теперь пользователь выбирает кривую, определяющую одну из боковых кромок седла. Система предлагает строить поверхность на основе сети кривых

Рис. 6. Остается выбрать оставшуюся кривую, определяющую вторую боковую кромку. Система строит поверхность на основе сети всех заданных кривых

Рис. 6. Остается выбрать оставшуюся кривую, определяющую вторую боковую кромку. Система строит поверхность на основе сети всех заданных кривых

Рис. 7. Окончательная геометрия наружной поверхности седла, созданная прямо на модели всего пятью щелчками мыши без открытия диалоговых окон (за исключением команды «ОК» для передачи в PowerSHAPE готовой поверхности)

Рис. 7. Окончательная геометрия наружной поверхности седла, созданная прямо на модели всего пятью щелчками мыши без открытия диалоговых окон (за исключением команды «ОК» для передачи в PowerSHAPE готовой поверхности)

Теперь даже специалисты скажут: «Нет ничего проще!» И мы полностью с ними согласимся. Что этот инструмент действительно позволяет, так это очень быстро принять правильное решение. Если вы посмотрите на диалоговое окно инструмента «Автоповерхность» (рис. 8), то увидите, что система поможет вам выбирать между различными типами построения, а также выполнять предварительный просмотр результирующей поверхности, что дает возможность принять обоснованное решение о выборе того или иного метода построения. Если вас не устраивает ни один из результатов, вы можете нажать на кнопку «Доп. опции» и в открывшемся меню поменять различные параметры или задать поверхность вручную.

Рис. 8. Диалоговое окно «Автоповерхность»

Рис. 8. Диалоговое окно «Автоповерхность»

Рис. 9. Дизайн гоночного мотоцикла, выполненный в PowerSHAPE

Рис. 9. Дизайн гоночного мотоцикла, выполненный в PowerSHAPE

Еще одним важным обстоятельством является то, что инструмент создания композитных кривых («Создать контур»), который позволяет получить одиночную кривую для создания поверхностей на базе нескольких кривых, теперь тоже интегрирован в меню «Автоповерхность». Это означает, что при создании поверхности, вы не обязательно должны иметь все необходимые кривые. В более ранних версиях PowerSHAPE и других моделировщиках вам бы пришлось выйти из команды создания поверхности и создать композитную кривую, а затем запустить команду создания поверхности заново. Теперь вы можете достраивать необходимые вам кривые непосредственно в процессе создания поверхности.

Возвращаясь к новинкам, отметим, что также была выполнена большая работа по совершенствованию операций обрезки, пересечения и удлинения поверхностей — они стали более эффективными. Во многих других системах создания набора поверхностей, определяющих изделие в целом, вы должны пройти сложный путь обрезки и удлинения поверхностей. В PowerSHAPE этот процесс намного более динамичен благодаря автоматизированным инструментам, которые позволяют создать требуемые формы за меньшее время.

В начало В начало

Позиционирование на рынке САПР

Наряду с обновлением пользовательского интерфейса и совершенствованием функций моделирования поверхностей, изменился и подход компании Delcam к позиционированию и продвижению PowerSHAPE на рынке. На современном сформировавшемся рынке САПР каналы продаж более критичны для вендоров, чем когда-либо раньше. И Delcam придумал концепцию PowerSHAPE-e. Что обозначает буква «e» в названии, доподлинно неизвестно — это может быть Experiment (экспериментальный), Educational (образовательный), Evaluation (оценочная версия) или Easy (легкий). Давайте обсудим это более подробно.

Компания Delcam извлекла урок из продвижения своей программы PS-Exchange и, следуя тем же путем, надеется сделать и систему PowerSHAPE более доступной людям, которые хотят оценить ее или использовать для образовательных целей. Для оценочных целей бесплатно предлагается полнофункциональная версия — это позволит привлечь на сторону PowerSHAPE много новых пользователей. У демо-версии обычно есть проблема — либо временное ограничение (30 дней или ограниченное количество сохранений) или невозможность сохранить результат. Последнее действительно может препятствовать использованию демо-версии, поскольку пользователи хотят тестировать систему на реальных примерах из жизни, которые не могут быть выполнены за один сеанс работы. Таким образом, возможность сохранить вашу работу и затем продолжить ее на другой день является крайне необходимой.

Другой фактор, который мог бы препятствовать изучению системы — сложность, связанная с самой концепцией поверхностного моделирования, особенно если вы попытаетесь одновременно выполнять свои задачи в более популярных «твердотельных» CAD-системах (SolidWorks, Inventor и аналогичных). Новые инструменты «Автоповерхность» призваны решить эту проблему — для этого Delcam снабжает PowerSHAPE руководствами, примерами, видеороликами и т.д.

С 21 июня этого года все желающие могут скачать PowerSHAPE-e с сайта www.delcam.com и поработать с ним на досуге, оценить новый пользовательский интерфейс, новые инструменты моделирования и всю функциональность PowerSHAPE, накопленную за много лет. Вы сможете сохранять ваши работы без ограничения времени сессии. Если вы создадите чертеж или фотореалистичное изображение, в нижней части картинки будет добавлен водяной знак, но как вы знаете, это не является препятствием к использованию данного документа. Тогда в чем же подвох, спросите вы? А вот в чем: PowerSHAPE-e сохраняет данные только в собственном зашифрованном формате, который не может быть прочитан коммерческой версией PowerSHAPE, и у него отсутствуют возможности экспорта данных. Что ж, вполне справедливо. При помощи PS-Exchange вы можете импортировать геометрию в PowerSHAPE-e, однако экспортировать в другой формат у вас не получится. Но Delcam все предусмотрела! Если вы использовали PowerSHAPE-e для коммерческого проекта и хотите изготовить или передать данные в другую CAD-систему, то вы можете сделать это за деньги при помощи PS-Exchange. Компания Delcam пока не установила точный тариф, но он составит порядка 200 фунтов за транзакцию. Возможно, вам покажется странным, но таким образом вы можете получить полноценную систему поверхностного моделирования при нулевых начальных инвестициях. Вероятно, вы выберете этот путь для коммерческого использования продукта, но за такую привилегию вам придется заплатить позже.

Учитывая, что стандартная лицензия PowerSHAPE стоит от 5 тыс. фунтов и выше, для предприятий малого бизнеса, которые периодически нуждаются в первоклассной CAD-системе, применение e-версии может сэкономить бюджет за счет отказа от покупки полной лицензии. То есть PowerSHAPE-e предлагает эффективную альтернативу покупке с оплатой только за использование продукта. Конечно, если вы будете использовать PowerSHAPE-e все чаще и чаще, раскошеливаясь на множество транзакций, то рациональнее купить полную лицензию и получать при этом консультации и техподдержку.

Теперь нам стало понятно, зачем Delcam выпустила PowerSHAPE-e. Система стала более доступной, увеличила свое присутствие на рынке и стала ближе к максимально широкому кругу потенциальных пользователей. Такая тактика уже была опробована в прошлом многими вендорами — здесь сразу вспоминается Alibre и Rhino. И нет причин, чтобы этот же подход не помог Delcam.

В начало В начало

Подводя итоги

Каждый разработчик ПО страдает от морального старения своего продукта и, если пустить дело на самотек, некогда изящное приложение может потерпеть крах. Компания Delcam по-новому взглянула на PowerSHAPE и увидела, как и где он может быть улучшен не только для потребностей существующих пользователей, но и для новых потенциальных заказчиков.

Больше всего в 7-й версии нам понравилось то, что разработчики сделали процесс моделирования намного более эффективным. Инструмент «Автоповерхность» хотя и не позволяет создавать новые типы геометрии, делает процесс намного проще. Ведь раньше для создания сложной геометрии традиционно требовались глубокие познания. Конечно, этот инструмент не панацея, и все еще встречаются случаи, когда вы будете создавать поверхности вручную с использованием расширенного меню. В этом случае вы можете использовать все существующие методы создания поверхностей, которые были доступны в PowerSHAPE прошлых версий.

Мне всегда нравился PowerSHAPE — это одна из тех систем, которые производят большее впечатление, нежели все остальные. Главная причина этого заключается в том, что Delcam ранее концентрировала свое внимание на традиционных для нее рынках производителей оснастки. Я не утверждаю, что PowerSHAPE не выходил за рамки своего привычного рынка — он применялся различными предприятиями для выпуска широкого спектра изделий, отличающихся сложной формой. Компания Delcam выполнила лифтинг интерфейса PowerSHAPE и добавила инструменты «Автоповерхность», но возможно, самое значимое изменение заключается в том, как программа стала позиционироваться на рынке САПР. Хотя популярные CAD-системы (такие как SolidWorks, Inventor и др.) и заполучили большую часть рынка, и в каждом новом релизе у них совершенствуются инструменты поверхностного моделирования, на практике все же встречается много случаев, когда с помощью твердотельных моделировщиков невозможно создать модель изделия (например, содержащую текстурированные поверхности). И тогда вам потребуется система, подобная PowerSHAPE. Естественно, что количество рабочих мест пакета PowerSHAPE на одном предприятии никогда не будет измеряться сотнями и тысячами, но он имеет хорошие функциональные возможности, достоин занимать позицию рядом с популярными CAD-системами и выполнять ту работу, которую они просто не в состоянии сделать, быстрее и эффективнее, чем когда бы то ни было!

В начало В начало

САПР и графика 8`2006