3 - 2009

MicroStation v8i: подробности от первого лица

Кейт Бентли

Интуитивно понятное моделирование

Интерактивные динамические виды

Встроенная ГИС-система

Встроенный менеджер печати

Циклическая визуализация Luxology

Многие, наверно, задавали себе вопрос, чем руководствуется Bentley, включая те или иные функции в свои релизы, особенно такие глобальные, как v8i. Мы общаемся с пользователями, взаимодействуем с ними через Интернет, посещаем пользовательские конференции, проводим встречи с потенциальными покупателями наших программных продуктов. Кроме того, мы исследуем результаты конкурсов, беседуем с программистами и, в конце концов, составляем матрицу проекта. Далее мы начинаем заполнять матрицу: выделяем пожелания и замечания, наиболее часто высказываемые пользователями нашей базы данных. После этого мы выделяем сходные элементые и обобщаем их в разделы. Таким образом мы выработали наиболее важные разделы, которые характеризуют различные наборы инструментов MicroStation v8i, обеспечивающих эффективное использование совместимой платформы v8i на базе технологий Bentley.

Интуитивно понятное моделирование

Начнем с визуального моделирования. Информационная модель является лишь одной из частей 3D-модели, а если вы используете MicroStation, то создаете 3D-модели. Есть несколько способов сделать это, но, судя по отзывам, каждый из них может содержать ряд проблемных моментов. В MicroStation v8i мы попытались решить вопрос с технологиями создания 3D-моделей.

Директор по технологиям Кейт Бентли был соучредителем компании Bentley в 1984 году и с тех пор стоит во главе разработок ее продуктов. До тех пор пока в 2000 году Кейт Бентли не стал президентом компании, он являлся ее исполнительным директором (с 1995 года). Также он входит в Совет директоров, работал на ответственных руководящих должностях с момента основания компании. Кейт Бентли является бакалавром Университета Делавер и магистром Университета Флориды в области электромеханники.

Первой технологией является двумерное моделирование. Используя его, вы создаете последовательность точек, соединяете их на плоскости и далее совмещаете плоскости, создавая трехмерные объекты. Это типичный алгоритм. В предыдущих версиях MicroStation при выполнении данного процесса было две трудности.

Во-первых, доступные инструменты не очень хорошо выполняли функции соединения. Чтобы спроектировать плоскость путем соединения кривых, вам надо было выбирать их в определенном порядке. Сейчас, если вы выбираете кривую и хотите поместить ее на край плоскости, MicroStation v8i самостоятельно выделит направление, в котором будет продолжаться плоскость от этой кривой. Если направление неверно, вы кликаете курсором на кривой, и указатель показывает другое направление.

Во-вторых, в предыдущих версиях MicroStation те плоскости, которые вы создавали, используя имеющийся инструментарий, могли не иметь достаточно данных, чтобы в дальнейшем к их краям присоединять другие плоскости. Теперь же вам достаточно создать две плоскости и столкнуть их, после чего края соединятся автоматически. Данное действие было бы весьма сложно совершить в предыдущих версиях.

MicroStation обладает великолепным инструментарием для моделирования трехмерных объектов — это функции задания свойств трехмерных объектов и наличие «умных» трехмерных объектов. Согласно статистике обратной связи с пользователями, проблема была не в том, что им не хватало имеющихся возможностей, скорее доступные функции были слишком сложными для понимания среднего пользователя. Обычно, чтобы сделать концептуальный проект, используются такие продукты, как Google SketchUp и Rhino: сначала в них делаются объекты требуемой формы, после чего вы импортируете получившуюся форму в MicroStation и используете ее далее в проекте. Такой рабочий процесс не является оптимальным по многим причинам, не последней из которых является то, что вы, кроме MicroStation, вынуждены применять дополнительные программные продукты для проектирования. Для решения данной проблемы мы добавили в релиз несколько простых методов, которые объединяются под названием «метод втягивания-вытягивания». Суть его в том, что вы начинаете работу с простого объекта, например с плиты, выбираете одну из сторон или грань этой плиты и втягиваете или вытягиваете их. Это очень похоже на «выдавливание».

Втягивать и вытягивать стороны, края и вершины очень удобно, но их также необходимо разделять. Для этого достаточно использовать отдельную сторону модели и 2D-технологии — таким образом можно создать еще одну сторону или разделить стороны. Так что пользователь в основном применяет две функции — втягивает/вытягивает поверхности и втягивает/вытягивает края. В последнем случае вытягивание края создает новую поверхность.

Завершив преобразования, вы можете создать трехмерные модели в MicroStation v8i в формате DGN и далее координировать работу тех, кто не настолько хорошо разбирается в MicroStation v8i, по другим вопросам проекта. Таким образом, в MicroStation v8i мы нашли способ свести все задачи по работе с трехмерными объектами к нескольким простым методам.

Второй аспект создания графической модели в MicroStation v8i касается проектирования с помощью функций использования информации предыдущих проектов (GenerativeComponents). Процесс проектирования при задействовании данного функционала выглядит странно, потому что вы самостоятельно фактически ничего не чертите. Вначале вы задаете опорные точки и прямые, а потом — правила и вписываете формулы, на основе которых затем создаются новые точки и прямые.

Созданные точки и прямые вы соединяете так, как вам нужно, применяя геометрию MicroStation v8i. В итоге вы можете быстро закончить все геометрические построения, которые раньше вы чертили бы самостоятельно, не используя функционал MicroStation v8i.

Особенность данного метода заключается в том, что вы применяете инструменты, чтобы задавать алгоритм проектирования объекта. То есть вы задаете, каким образом будет спроектирован объект, а не что конкретно будет проектироваться. Предлагается три варианта создания новых компонентов. Вы можете изменить параметры ввода, саму программу или код, который их генерирует. Если раньше приходилось тратить достаточно много времени, чтобы решить, как спроектировать нужный вам объект, то теперь вы можете очень быстро создавать модели и чрезвычайно эффективно использовать примененный ранее алгоритм. Каждая копия MicroStation v8i включает модули GenerativeComponents. В результате на выходе вы получаете файл в формате DGN, который можно комбинировать с любыми элементами, которые используются для работы в MicroStation v8i.

Ожидается, что в MicroStation v8i будет много нововведений, но самое ожидаемое из них — «динамический просмотр». Помимо создания 2D-чертежей, которые являются частью изображений наших 3D-моделей строительных объектов в режиме реального времени, возможность интерактивно выделять секции внутри наших BIM, по-разному обозначая данные в разных местах при помощи стилей показа, поможет нам визуализировать наши проекты таким образом, о каком мы раньше и не помышляли.

В начало В начало

Интерактивные динамические виды

Новая концепция динамических видов (dynamic views) — это технология, которую могут использовать многие специалисты при выполнении различных задач. Динамические виды рассматривают применительно к 2D в большей степени, чем к 3D. В нашей разработке динамических видов комбинируется лучшее, что можно использовать для работы с 2D и 3D. Что же такое 2D? Это просто плоскость. Действуя в плоскости, вы себя ограничиваете. Преобразуем плоскость в 3D-модель. Давайте просто представим, что эта модель может сама собой появиться. Если рассматривать плоскость применительно к 3D-модели, то плоскость выполняет роль сечения. Она делит пространство на три части: то, что слева от плоскости, то, что справа от плоскости, и то, что пересекается с плоскостью.

Если вы после этого выбираете простой объект и говорите: «То, что справа от сечения, может быть начерчено с использованием одного приема, то, что слева от сечения, — при помощи другого, а то, что пересекается сечением, может быть начерчено третьим способом», — то это будет именно тем, что мы подразумеваем под динамическими видами. Теперь все, что справа, может быть начерчено прозрачно, а все, что слева, — оставаться непроницаемым, то есть выполненным невидимыми линиями. Сечения можно выделить, например, поперечной штриховкой.

Если рассматривать случай 2D-моделирования, то отображение похоже на вращение чертежа внутри объемной модели. Удивительно, как быстро люди понимают такой принцип работы. У вас может быть более одного сечения, и таким образом вы можете конструировать модели, которые будут выглядеть как чертежи с частичным разрезом. Данная технология упрощает как сам процесс проектирования, так и понимание 3D-модели.

Например, просмотр такого объекта, как судно, вызывает сложности, потому что основная часть конструкции скрыта под обшивкой. Используя несколько плоскостей и проводя сечения частей судна, мы можем видеть как внутреннее, так и внешнее устройство секций. Если убрать обе стороны сечения и оставить только геометрию секции, то у нас получится 2D-чертеж. Теперь давайте рассмотрим динамический вид модели с сечением одной из секций в MicroStation v8i. Примените технологии внешних и внутренних ссылок, чтобы поместить ее на лист. Получится 2D-чертеж. Используя несколько основных функций, сечений и стилей отображения, вы можете переводить 3D-виды или 3D-модели в формат 2D.

Данный принцип реализован в MicroStation v8i несколькими способами. Когда мы описываем проект как строительное приложение, то обычно нам показывается, где сечение пересекает здание в соответствии с какими-либо заранее указанными углами. Однако то, как вы управляете плоскостью сечения при работе с 3D-моделью, — это просто выбор плоскости при помощи специального маркера, который проводит все остальные процедуры. Иным аспектом динамических видов является то, что они также могут сделать сечение 2D-чертежей.

Динамические виды не были бы таким впечатляющим инструментом, если бы вы могли его использовать исключительно при работе в MicroStation v8i. То, что вы чертите, применяя динамические виды, должно соответствовать тому, что вы получаете на выходе. Когда в итоге работы с серией динамических видов создается файл формата PDF, все метки сечений сохраняют ссылки на соответствующие виды, которые экспортированы в PDF. А теперь остановитесь и представьте свой процесс работы. Теперь вы можете работать с 2D-чертежами, когда вам это надо, а большую часть проектирования выполнять в 3D-формате.

В начало В начало

Встроенная ГИС-система

Если рассматривать вопрос привязки к местности, то возникают схожие проблемы при взаимодействии между 2D и 3D. В данном случае трудность представляют вопросы совмещения 2D-системы координат, которые используются для составления карт, и 3D-системы сферических координат Земли. На заре картографии люди договорились, что они не будут создавать сферические карты. Вместо этого карты будут чертиться на бумаге. Вы делаете это следующим образом: выбираете сектор Земли и переводите его параметры в систему координат карты.

В наше время бумагу может заменять трехмерный файл проекта, и система координат может быть отличной от той, в которой ведется проектирование, то есть отображающей общепринятые параметры — широту и долготу. Переход от одной системы к другой является чересчур сложным, когда дело касается декартовой системы координат. Если вы мне дадите чертеж, выполненный в одной системе координат, а кто-то передаст файл, выполненный в другой, то я не смогу анализировать их совместно, потому что у них разные системы координат.

MicroStation v8i решает данную проблему. Предположим, у вас есть карты всех штатов США. Каждая карта имеет свой масштаб и свою проекцию, и если бы вы попытались их соединить, то они бы оказались разбросанными случайным образом по вашей основной карте. Сейчас же вам достаточно включить функцию «Я понимаю», запуская ГИС-модуль, и MicroStation v8i составит в вашем общем файле систему координат, собрав данные каждого из отдельных файлов. Вам достаточно знать исходную проекцию, а все отдельные части будут выстроены автоматически.

Однако никто из нас не работает над крупными проектами в масштабе государства. Обычно мы занимаемся более мелкими проектами, такими как город или строительная площадка. Но и в этих случаях приходится сталкиваться с такой же проблемой, потому что приходится работать с информацией из разных источников, например со снимками со спутника, у которых собственная система координат, не совпадающая с системой координат вашего проекта. Тем или иным способом вам необходимо совместить эти данные друг с другом. MicroStation v8i автоматически проведет процедуру, применяя технологию геосопоставления.

Удобно проектировать здания, когда и фасад и фундамент привязаны к одной системе координат. Однако, когда вы связываете свой проект с картой, надо знать, в какую точку на Земле его поместить. Используя несложные пошаговые процедуры GoogleEarth, вы можете получить географические координаты вашей площадки и поместить их в свой файл проектирования. Или же вы можете получить эти данные с помощью GPS-приемника, чтобы ваша строительная модель обладала всеми ГИС-данными. Далее вы можете прикрепить их как ссылку, и модель будет появляться в нужном месте в соответствии с системой координат главного файла.

Это очень удобно, и еще удобнее становится, когда вы кому-то передаете проект и говорите: «Сохрани всё это в одном проекте, тут всё привязано к местности». Типичный пример такого применения — ситуация, когда вы делаете ГИС-привязку в GoogleEarth и позволяете другим использовать ваш проект, ведь он привязан к местности и выполнен в одной системе координат. Подобных инструментов не было в предыдущих версиях MicroStation, они стали вторым основным нововведением в продукте.

Мы с нетерпением ждем, когда сможем воспользоваться новой технологией передачи файлов данных — DELTA File Transfer. Предварительное тестирование показало, что скорость передачи файлов может быть увеличена до 54x для больших файлов и до 3x для файлов малого размера. Столь значительные улучшения помогут нам повысить эффективность взаимодействия между нашими офисами, которых более 60, а также предоставлять намного более оперативный доступ нашим внешним клиентам и консультантам.

Экономия времени и ускорение темпов работы — реальное преимущество. Система v8i облегчает ориентацию в проектах и поиск именно того, что нам нужно в данный момент. Мы можем найти нужный проект или чертеж и приступить к оперативной работе при помощи Project Explorer, а также обеспечивать взаимодействие моделей путем чертежей с системой ссылок. У нас есть много способов найти информацию по проектированию, в том числе динамические виды и сохраненные виды. К тому же v8i позволяет нам без проблем работать с файлами форматов DGN и DWG.

В начало В начало

Встроенный менеджер печати

Еще одно новшество в MicroStation v8i может показаться вам неожиданным. Когда мы опрашивали пользователей на нашей конференции, самым популярным вопросом было, как организована процедура печати. Почему? Потому что печать в MicroStation v8i не похожа на аналогичные процедуры в Microsoft Word. Вы не про то выполняете последовательность действий Файл -> Печать. Вы создаете наборы для печати, которые должны быть сопоставлены друг с другом. Когда в проект вносятся изменения, весь набор автоматически переделывается в соответствии с внесенной правкой. В предыдущих версиях MicroStation был ряд инструментов для этого, но менеджер печати их полностью заменил.

Менеджер печати имеет графический интерфейс и позволяет работать с чертежами, которые будут в вашем пакете, по технологии drug & drop. MicroStation v8i автоматически создаст все необходимые ссылки на приложения. Далее, используя функции пакета печати MicroStation v8i, вы можете создать полноценный набор для печати всего проекта — это даст примерно такой же эффект, как если бы вы использовали приложение вроде Interplot.

В начало В начало

Циклическая визуализация Luxology

Последнее, о чем хотелось бы рассказать, связано с еще одним популярным запросом из нашей базы данных пользователей. При создании дорогостоящих информационных моделей существует необходимость продемонстрировать их коллегам, чтобы убедиться в правильности исполнения дизайна, получить одобрение и т.д. В MicroStation давно предусмотрены функции, позволяющие построить фотореалистичное изображение, однако процедура, с помощью которой проводился их экспорт из MicroStation в другие приложения для просмотра, была несовершенна.

Также до настоящего времени всех проектировщиков MicroStation можно было разделить на два типа: тех, кто мог сделать необходимую визуализацию проекта, и тех, кто не мог. Большая часть пользователей MicroStation относилась ко второй категории, несмотря на то что имелись все возможности для проведения этой процедуры. Компания Bentley решила устранить этот недостаток, и мы исследовали данное направление. Оно показало, что есть ряд компаний, которые разрабатывают очень хорошие «движки» для рендеринга. Мы в Bentley разрабатываем многое, но средства рендеринга не входят в сферу наших интересов, поэтому мы решили приобрести лицензию на использование «движка» для рендеринга компании Luxology, являющейся лидером рынка. Мы приобрели лицензию на применение ее продукта и внедрили его в MicroStation v8i.

Теперь создать впечатляющее фотореалистичное изображение так же легко, как снять реальные объекты на цифровую камеру. Цветовая модель Luxology практически совпадает с нашей собственной, и нам удалось довольно успешно совместить их условные системы обозначений с теми, которые были в аналогичных процедурах предыдущих версий MicroStation. Всё, что вы знаете о данных процедурах в MicroStation, можно будет использовать при работе с Luxology с той лишь разницей, что работать всё это будет быстрее и результаты будут более впечатляющими.

Скорость работы также поражает — она настолько высока, что работа идет почти без пауз, в режиме реального времени. Отдельное окно с видом модели в MicroStation v8i отрисовывается менее чем за полторы минуты и имеет наилучшее качество из всего того, что вы когда-либо видели. Luxology может функционировать на многоядерных системах, так что в работе оптимально использовать компьютер с четырьмя или восьмью ядрами. В продукте Luxology есть возможность экспортировать объекты в файлы формата PSD. Визуализация стала поистине общепринятой тенденцией.

В заключение, возможно, самая приятная новость: Bentley не изменила форматы файлов вывода и не добавила никаких новых функций, из-за которых вам пришлось бы переучивать пользователей. Если оценить все плюсы и минусы, то выход MicroStation v8i можно уверенно назвать успешным. Однако единственный способ для вас проверить, каким образом MicroStation v8i может оптимизировать ваш рабочий процесс, — это работать в ней. В любом случае, если вы будете работать на v8i, у вас возникнут вопросы. Как только это случится, пожалуйста, зарегистрируйтесь на портале BE Communities (BE-сообщества) по адресу: http://communities.bentley.com.

Мы не только вложили много сил в написание справочных материалов, но и собрали технические комментарии по всем нашим продуктам. Следовательно, вы можете пользоваться ими и добавлять свои комментарии, а также создавать новые. Фактически каждый день я отвечаю на вопросы в BE Communities и буду рад встретить вас там.

Оригинальный материал: Bentley Magazine. Vol. 6. Iss. 1.

В начало В начало

САПР и графика 3`2009