4 - 2011

Новые технологические возможности проектирования в среде AutoCAD 2012

Вадим Пьянов

В марте Autodesk выпустила новую версию наиболее массовой графической платформы AutoCAD 2012. Это окончательная версия трехлетнего цикла развития AutoCAD. Описывать, какие кнопки и команды появились в новой версии программы, не позволяет формат статьи, да это и не слишком интересно. Попробуем понять, какие технологии может предоставить AutoCAD 2012 в процессе проектирования. Рассмотрим некоторые из них.

Первые впечатления от графической платформы AutoCAD 2012 получаешь еще в процессе установки программы. Установочный интерфейс полностью изменен: диалоговые установки программы выполнены в строгом корпоративном стиле, в черном цвете, характерном для компании Autodesk (рис. 1). В дистрибутиве программы два варианта для установки — на 32­ или 64­битных компьютерах. Для работы программы AutoCAD 2012 требуется установка нового интегрированного компонента операционной системы Windows — .NET Framework Version 4.0. Требования к компьютеру с 32­битной операционной системой Windows практически не изменились. Нижней границей для применения программы остался процессор Intel Pentium 4 или AMD Athlon Dual Core 1,6 ГГц. Увеличен рекомендуемый объем оперативной памяти компьютера. Так, для 32­битной версии желательно иметь 2 Гбайт и рекомендовано 4 Гбайт оперативной памяти. Хотя не понятно, как 32­разрядная система Windows без специальных настроек ОС может эффективно работать с 4 Гбайт оперативной памяти. Общий объем файлов программы, устанавливаемых на жестком диске, увеличен до 2 Гбайт. Помимо известного приложения Autodesk Design Review для коллективного согласования двумерной и проектной документации в формате DWF, добавлена программа Autodesk Inventor Fusion 2012 с совместным интерфейсом под AutoCAD. Это облегченная система твердотельного параметрического моделирования.

Рис. 1. Диалоговое окно окончания установки AutoCAD 2012

Рис. 1. Диалоговое окно окончания установки AutoCAD 2012

Для компьютеров с 64­битной ОС Windows рекомендуется оперативная память объемом 8 Гбайт. Заявленный компанией Autodesk максимальный объем облака точек данных лазерного сканирования для AutoCAD 2012 составляет уже 2 млрд точек. Для трехмерного проектирования с такими объемами графических данных потребуется 8 Гбайт оперативной памяти и, желательно, видеоускоритель профессионального типа (Quadro и т.п.). Лазерный сканер измеряет полную сферу вокруг места установки — 360° по горизонтали и 270° по вертикали. Он в автоматическом режиме выдает колоссальное количество трехмерной информации (рис. 2).

Рис. 2. Общий вид сканера и принцип его работы

Рис. 2. Общий вид сканера и принцип его работы

Рис. 3. Облако трехмерных точек лазерного сканирования объемом 225 млн точек, загруженное в среду AutoCAD 2012

Рис. 3. Облако трехмерных точек лазерного сканирования объемом 225 млн точек, загруженное в среду AutoCAD 2012

AutoCAD 2012 получил улучшенный алгоритм обработки массива трехмерных точек лазерного сканирования. Для программистов добавлены специальные функции API, позволяющие программно обрабатывать трехмерные точки облака. В качестве эксперимента были выбраны данные лазерного сканирования реконструкции нефтеперерабатывающего завода (рис. 3). В AutoCAD 2012 было загружено облако точек объемом 225 млн точек. Для этого эксперимента командой POINTCLOUDINDEX из файла данных лазерного сканера был создан индексный файл формата PCG. После преобразования объем файла данных облака точек формата PCG составил 3,62 Гбайт (3 896 321 059 байт). Командой POINTCLOUDATTACH файл данных был загружен в AutoCAD 2012. Управлять плотностью отображения трехмерных точек позволяет команда POINTCLOUDDENSITY.

Несмотря на то что 64­разрядная версия AutoCAD 2012 в среде Windows 7 Профессиональная той же разрядности довольно шустро справлялась с таким объемом данных, пользователю было трудно работать со столь большим объемом трехмерных данных. Нужно было вырезать трехмерный параллелепипед в фрагменте облака точек, отсекая ненужную информацию, либо разбивать всю модель на несколько облаков по 1,5 млн точек в каждом. Приходилось постоянно крутить облако, чтобы проверить, что для построения используется нужная трехмерная точка облака. Наиболее удобно распознавать и преобразовывать точки в поверхности в полуавтоматическом режиме. В вертикальных решениях Autodesk на базе AutoCAD 2012 есть специальные средства распознавания реальных поверхностей из облака точек. К такому решению относится Autodesk Civil 3D 2012 с его возможностями создания поверхностей.

ООО «Нева Технолоджи» было выполнено построение твердотельной трехмерной модели со всеми элементами конструкций по облаку точек данных лазерного сканирования (рис. 4). Обработка трехмерного облака точек выполнялась в программе Leica Cyclone. Участки трубопроводов моделировались поверхностями с последующим их преобразованием в твердые тела (Solid). Помимо трубопроводов моделировались задвижки трубопроводов, металлоконструкции крепления подвесов и опор трубопроводов, врезки и видимые элементы КИП трубопровода. В результате моделирования была создана детальная 3D­модель объекта с количеством трехмерных тел более 4500, соответствующая оригиналу с высокой точностью. Модель также была загружена в AutoCAD 2012.

Рис. 4. Трехмерная модель нефтеперерабатывающего завода, полученная в результате распознавания облака точек лазерного сканирования

Рис. 4. Трехмерная модель нефтеперерабатывающего завода, полученная в результате распознавания облака точек лазерного сканирования

С преобразованной твердотельной трехмерной моделью можно работать более эффективно, но для этого нужно примененять другой функционал AutoCAD 2012.

После установки всего программного комплекса AutoCAD 2012 на рабочем столе компьютера появляются три иконки для запуска трех разных программ (рис. 5).

Рис. 5. Иконки программного комплекса AutoCAD 2012

Рис. 5. Иконки программного комплекса AutoCAD 2012

Третья иконка позволяет запускать параметрическую систему твердотельного моделирования Inventor Fusion 2012 (рис. 6). В AutoCAD 2012 есть средства редактирования твердых тел, но Inventor с этой технологией справляется лучше. Технология Inventor Fusion соединяет мощные возможности параметрического моделирования, сохраняющего всю предысторию элементов, с простотой использования и высокой эффективностью прямого моделирования. Приятно, что с Inventor Fusion можно работать как с полноценной программой, которая сохраняет созданные модели в формате DWG AutoCAD 2012. Все команды создания и редактирования трехмерных объектов в Inventor Fusion интеллектуальны и допускают несколько вариантов выполнения. Интеграция AutoCAD 2012 и Inventor Fusion ускоряет передачу данных между этими приложениями и другими трехмерными САПР. Так, можно выделить часть трехмерной модели в AutoCAD 2012 и командой EDITINFUSION автоматически передать ее в среду Inventor Fusion 2012 для редактирования. После редактирования трехмерная модель автоматически возвращается обратно в пространство модели AutoCAD 2012.

Рис. 6. Фрагмент трехмерной модели нефтеперерабатывающего завода, загруженный из AutoCAD 2012 в среду Inventor Fusion 2012

Рис. 6. Фрагмент трехмерной модели нефтеперерабатывающего завода, загруженный из AutoCAD 2012 в среду Inventor Fusion 2012

Как и положено платформе, программа AutoCAD 2012 стала практически всеядной. Команда Импорт позволяет импортировать модели из множества других САПР (включая Autodesk Inventor, MicroStation, CATIA V4 (V5), NX, Parasolid, Pro/ENGINEER, Rhino и SolidWorks). Реализован импорт в AutoCAD 2012 графических моделей по стандартным протоколам обмена графической информацией, таким как STEP, IGES, ACIS, FBX и JT (рис. 7). С Autodesk Inventor поддерживается ассоциативная связь между чертежами и трехмерной моделью.

Рис. 7. Форматы команды импорта AutoCAD 2012

Рис. 7. Форматы команды импорта AutoCAD 2012

При запуске AutoCAD 2012 загружается привычное для пользователей графическое окно. В левом верхнем углу графической области отображены три команды конфигурации видовых экранов. Можно настроить пространство модели сразу на нескольких видовых экранах с разных точек зрения (вид сверху, сбоку, спереди и т.д.) и различным качеством отображения трехмерной модели (визуальный стиль «каркас», реалистичный, тонированный, эскизный и т.д.).

В левом нижнем углу (рис. 8) отображается настраиваемая пиктограмма системы координат. В общем Autodesk создала целый программный комплекс для трехмерного проектирования.

Рис. 8. Графическое окно AutoCAD 2012 (рабочее пространство — 3D-моделирование)

Рис. 8. Графическое окно AutoCAD 2012 (рабочее пространство — 3D-моделирование)

Другая новая технология проектирования в AutoCAD 2012 основана на встроенном в него интерфейсе с AutoCAD WS (рис. 9). Во все меню AutoCAD 2012 с лентами встроена закладка Online. При ее открытии на ленту выводятся команды управления удаленным доступом к чертежам проекта, находящимся в интернет­хранилище.

Рис. 9. Диалоговое окно AutoCAD 2012 c командной лентой AutoCAD WS

Рис. 9. Диалоговое окно AutoCAD 2012 c командной лентой AutoCAD WS

Встроенная в AutoCAD 2012 технология удаленного согласования проектной документации предполагает передачу чертежей, например, для авторского надзора через интернет­хранилище на мобильные устройства iPhone и iPad фирмы Apple посредством AutoCAD WS.

AutoCAD WS представляет собой бесплатное интернет­приложение на базе технологии облачных вычислений, взаимодействующее непосредственно с AutoCAD 2012. Изменения, внесенные в локальные чертежи AutoCAD 2012, будут синхронизированы с копиями в Интернете, которые были сохранены на сервере AutoCAD WS (интернет­хранилище).  Первая версия AutoCAD WS в условиях города Москвы работала очень медленно. В настоящее время под AutoCAD WS используются мощные серверные ресурсы Amazon S3 Server и скорость обмена чертежами резко возросла.

Редактор AutoCAD WS позволяет открывать и редактировать расположенные в сети копии с любого компьютера с помощью обозревателя Интернета. Несколько пользователей могут работать над одним и тем же файлом чертежом в Интернете в режиме реального времени. Можно создать общий доступ к чертежам и другим файлам в интерактивном режиме с другими пользователями. Пользователи могут просматривать, редактировать или загружать совместно используемый чертеж без необходимости установки программного обеспечения САПР или DWG Viewer. Также они смогут загружать в интернет­хранилище другие общие файлы, например PDF, архивы ZIP, растровые изображения и любые другие файлы.

Для такой передачи пользователю надо завести учетную запись в онлайн­сервисе, например autocadws.com. Чертежные файлы при передаче в интернет­хранилище защищаются промышленным 256­ битным  протоколом SSL (Secure Sockets Layer — протокол защиты данных).

Чтобы получить возможность выгрузить чертежи в интернет­хранилище и редактировать их в интерактивном режиме, вначале требуется сохранить в AutoCAD 2012 текущий чертеж и запустить команду Upload на ленте команд Online. Если пользователь не зарегистрирован в AutoCAD WS, то выводится окно с запросом его регистрационной информации Autodesk. Учетную запись пользователя можно создать, нажав кнопку Create an Account (Создать учетную запись). После регистрации пользователь бесплатно получает 200­мегабайтное интернет­хранилище для хранения файлов проекта и веб­сервис AutoCAD WS. Дополнительный объем хранилища платный. Для мобильных устройств и устройства iPod Touch доступно для загрузки приложение AutoCAD WS версии 1.2, аналогичное по командам веб­сервису. AutoCAD WS 1.2 — это дополнительное к веб­сервису AutoCAD WS, бесплатное приложение для iPad и iPhone на базе технологии облачных вычислений, с помощью которого пользователи AutoCAD 2012 могут просматривать, редактировать и демонстрировать свои DWG­файлы через мобильные устройства (рис. 10).

Рис. 10. Диалоговое окно c чертежом  AutoCAD 2012  в среде приложения AutoCAD WS 1.2 (экран iPad)

Рис. 10. Диалоговое окно c чертежом AutoCAD 2012 в среде приложения AutoCAD WS 1.2 (экран iPad)

Понятно, что полноценно работать в приложении AutoCAD WS 1.2 на iPad нельзя, но вполне возможно создавать замечания (аннотации) к чертежу или демонстрировать свои проекты на совещаниях и переговорах, тем более что iPad 2 имеет встроенный интерфейс HDMI с выходом на телевизионный экран или проектор.

С моей точки зрения, для просмотра и внесения замечаний в чертеж из мобильных устройств наиболее подходит iPad с разрешением сенсорного экрана 1024Ѕ768 пикселов и диагональю 9,7 дюйма. Устройство имеет встроенные беспроводные интерфейсы стандартов Bluetooth,
Wi­Fi и 3G и работает с одной подзарядки до 10 часов. В полевых условиях особенно удобно, что для работы с чертежными файлами не нужно дополнительных манипуляторов типа «мышь». Все команды приложения, такие как зумирование и панорамирование изображения, создание и редактирование графических примитивов, задаются перемещением пальцев проектировщика по сенсорному экрану iPad. Прямой доступ к проекту возможен как из AutoCAD 2012, так и из операционных систем перечисленных выше мобильных устройств.

При запуске приложения AutoCAD WS 1.2 открывается менеджер управления файлами (рис. 11). Файлы формата DWG AutoCAD 2012 можно загрузить по Интернету на iPad для дальнейшего просмотра и простейшего редактирования. Каждый раз при сохранении чертежа будет выполняться выгрузка в интернет­хранилище AutoCAD WS текущего чертежа, всех связанных с ним файлов внешних ссылок, изображений­подложек, шрифтов и файлов таблиц стилей, требуемых для отображения всего набора чертежей. Можно выполнять выгрузку файлов любого типа, таких как чертежи AutoCAD (DWG/DXF), документы PDF или файлы Microsoft Office.

Рис. 11. Менеджер управления файлами веб-сервиса AutoCAD WS

Рис. 11. Менеджер управления файлами веб-сервиса AutoCAD WS

С помощью менеджера управления файлами можно синхронизировать файлы, локально хранящиеся на iPad, с файлами интернет­хранилища (вручную или автоматически) и делиться ими с другими участниками проекта. Загруженные по мобильной связи файлы чертежей остаются на устройстве для дальнейшего использования. Объем хранилища iPad до 64 Гбайт позволяет
возить с собой приличный объем чертежей. Пользователь может открыть файл чертежа не только для просмотра, но и для выполнения необходимых измерений и расчета площадей.

Рис. 12. Графическое окно веб-сервиса AutoCAD WS

Рис. 12. Графическое окно веб-сервиса AutoCAD WS с трехмерной моделью (вид сверху)

Через сервер можно передавать и трехмерные модели. Приложение AutoCAD WS 1.2 выдает сообщение, что данная версия программы не работает с трехмерной моделью. Затем оно переводит отображение трехмерной модели в режим «вид сверху» и продолжает работу. На рис. 12 приведен пример трехмерной модели трубопроводной обвязки технологической колонны AutoCAD 2012 при просмотре на iPad посредством приложения AutoCAD WS.

Веб­сервис AutoCAD WS обеспечивает весь набор операций с простыми графическими примитивами, такими как отрезок, дуга, окружность, эллипс, прямоугольник, облако, стрелка, эскизная линия, текст, размеры и выноски. В соответствии с классическими принципами AutoCAD веб­сервис AutoCAD WS поддерживает пространство модели чертежа, необходимое для проектирования, и пространство листов, предназначенное для окончательного оформления чертежей с форматкой и штампами. Все графические объекты располагаются на именованных слоях. Особенно приятно, что можно нанести как отдельные размерные линии, так и целую линейную цепочку размеров и цепочку размеров от базового. Соответственно есть редактор стиля размерной линии.

Приложение может работать с составными именованными графическими блоками. Есть команды создания блока, вставки блока из библиотеки блоков и редактор блока (рис. 13).

Рис. 13. Команды перемещения, поворота, масштабирования, копирования, расчленения и зеркального отображения

Рис. 13. Команды перемещения, поворота, масштабирования, копирования, расчленения и зеркального отображения выбранного графического блока

Поддерживаются такие свойства графических примитивов, как цвет и толщина линии.

Описываемая технология поддерживает хранение предыдущих версий чертежных файлов. Для этой процедуры нужно выбрать команду TimeLine (ШКАЛА
ВРЕМЕНИ
). На экран выводится диалоговое окно TimeLine, где пользователь может выбрать для открытия старую версию чертежного файла DWG. Нажатие на кнопку Просмотр в интерактивном режиме (View Online) приводит к открытию чертежа выбранной версии в интернет­приложении или на iPad.

Отредактированные файлы чертежей с iPad можно передать по мобильному Интернету обратно в проектный офис для оперативного внесения изменений в проектную документацию в среде AutoCAD 2012. Это ключевая особенность новой технологии, когда появляется возможность организации эффективной совместной работы в онлайн­режиме. Созданные в AutoCAD 2012 файлы DWG загружаются в единое рабочее пространство, доступное для всех членов рабочей группы. Каждый пользователь может вносить исправления, которые автоматически становятся видны всем его коллегам.

Доступ к приложению AutoCAD WS также можно получить на ресурсе www.facebook.com/autocadws (рис. 14).

Рис. 14. Доступ к приложению AutoCAD WS на ресурсе

Рис. 14. Доступ к приложению AutoCAD WS на ресурсе www.facebook.com/autocadws

20 апреля 2011 года Autodesk выпустила AutoCAD WS для мобильной операционной системы  Android.

Время идет, и появляются новые трехмерные и мобильные технологии проектирования. AutoCAD 2012 вводит нас в мир новых технологий проектирования, а жизнь покажет их реальные возможности.

Вадим Пьянов

Вадим Пьянов

Доцент, к.т.н., начальник отдела САПР ЗАО «Инженерно-промышленная нефтехимическая компания».

В начало В начало

САПР и графика 4`2011