1 - 2003

Современные информационные технологии — время новых возможностей

Александр Карпов, Ирина Сузько

В странах СНГ программный комплекс CREDO является одним из лидеров в области автоматизации обработки инженерных изысканий, проектирования объектов промышленного, гражданского и транспортного строительства, подготовки данных для использования в различных геоинформационных системах. Около полутора тысяч организаций различного профиля постоянно используют входящие в комплекс системы в своей профессиональной деятельности.

В 2001 году СП «Кредо-Диалог» выпустило новые системы CREDO_DAT 3.0, CREDO_GEO ЛАБОРАТОРИЯ, КОЛОНКА и др. Выход этих программ ознаменовал собой новый этап в развитии комплекса CREDO: эти программы составляют CREDO III — комплекс третьего поколения, как называют его разработчики. Во II квартале 2003 года планируется начать распространение еще четырех основных систем комплекса этого поколения:

  • CREDO ТОПОПЛАН — создание инженерной цифровой модели местности (ЦММ) по данным инженерно-геодезических изысканий, выпуск на ее основе чертежей топографических планов и планшетов, подготовка ЦММ для дальнейшего проектирования;
  • CREDO ЛИНЕЙНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ — создание ЦММ на основе данных линейных и полосных изысканий, обработка полевых материалов и создание таблиц нивелирования, трассирование линейных объектов, создание продольных и поперечных профилей трасс, выпуск на основе ЦММ чертежей топографических планов и планшетов, чертежей продольных и поперечных профилей, подготовка данных для разбивочных работ;
  • CREDO ГЕНПЛАН — проектирование на основе ЦММ горизонтальной и вертикальной планировки объектов, расчет объемов работ и создание картограммы земляных масс, выпуск чертежей разбивочного плана, плана организации рельефа, сводного плана инженерных сетей, плана земляных масс и благоустройства территории;
  • CREDO ДОРОГИ — проектирование на основе ЦММ загородных автомобильных дорог всех технических категорий, городских улиц, магистралей и транспортных развязок, включающее следующие основные функции: трассирование, проектирование продольного профиля земляного полотна и проезжей части, создание генерального плана дороги, расчет объемов, создание проекта выноса трассы в натуру, выпуск спецификаций и чертежей.

Необходимо, чтобы современные информационные технологии обеспечили передачу результатов работы между подразделениями или организациями в едином электронном формате. Такой формат данных должен включать не только выходные чертежи и ведомости, но в первую очередь — созданные цифровые модели объекта изысканий, проектирования или строительства. Многие организации выбрали в качестве средства обмена данными формат комплекса CREDO.

Чтобы дать пользователям возможность и далее применять сложившуюся технологию обмена данными в цепочке «изыскания–проектирование–строительство–эксплуатация», СП «Кредо-Диалог» приняло принципиальное решение об одновременном выпуске четырех многофункциональных продуктов. Это стало возможным благодаря разработке новых продуктов на единой информационно-инструментальной графической платформе CREDO III. Платформа позволяет обеспечить во всех разрабатываемых программных продуктах единый формат хранения и обмена цифровыми моделями объектов, единый интерфейс пользователя, большое количество общих функций создания и редактирования объектов, формирования выходных документов (рис. 1).

В основу систем третьего поколения заложена концепция пространственного моделирования, успешно зарекомендовавшая себя в программных продуктах второго поколения комплекса, в первую очередь в системе CREDO_MIX. Преемственность концепции позволяет не только успешно использовать объекты, созданные в системах CREDO_DAT, CREDO_TER, CREDO_PRO и CREDO_MIX, но и существенно сократить время освоения пользователями новых систем.

В то же время идеи, методы и инструментарий, созданные в предыдущих поколениях комплекса CREDO, получили в новых системах дальнейшее развитие во многих направлениях.

В первую очередь это касается архитектуры данных комплекса, которая претерпела существенные изменения. Вследствие развития технологий проведения изысканий, проектирования и строительства постоянно повышаются требования к используемым автоматизированным технологиям обработки данных. Например, актуальной задачей в настоящее время является создание цифровой модели дежурного плана крупного города, для описания которого необходимы миллионы элементарных точечных, линейных и других топографических объектов. Вместе с тем в проектировании повышаются требования к точности и адекватности описания объекта средствами цифрового моделирования, что также приводит к повышению детальности описания объекта, а следовательно, и к существенному увеличению размерности его данных. При этом пользователь предъявляет обоснованно высокие требования к скорости обработки данных, моделирования объекта, выполнения расчетов и визуализации модели.

Эти взаимоисключающие критерии учтены в новой архитектуре данных CREDO III, в которой реализованы принципиально новые методы организации хранения, доступа и обработки больших массивов данных. Например, система CREDO ТОПОПЛАН позволяет создавать цифровую модель рельефа, ситуации и инженерных коммуникаций на застроенную территорию площадью в десятки квадратных километров, обеспечивая при этом практически мгновенное отображение любого планшета масштабов 1:500–1:5000 с необходимой детализацией.

Одной из новейших тенденций развития информационных технологий является создание программных средств для параллельной работы нескольких специалистов над сложными комплексными объектами. В системах CREDO III данные объекта изысканий или проектирования могут быть распределены по отдельным проектам, каждый из которых может одновременно обрабатываться разными инженерами. При этом каждый специалист использует в своей работе текущее состояние проекта своего коллеги.

Например, инженер-топограф обрабатывает результаты площадной съемки для проектирования промышленного предприятия в проекте «Съемка». Генпланист выполняет свой проект «Площадка», используя в качестве подосновы цифровую модель местности из проекта «Съемка». Дорожник на основании результатов съемки и разбивочного плана площадки проектирует подъездную дорогу в другом проекте. При этом каждый из них, как и в системах CREDO второго поколения, может иметь индивидуальную, иерархически организованную структуру слоев. При сохранении текущих изменений, внесенных одним из специалистов, выполняемый им проект обновляется у всех участников процесса. На заключительном этапе получаем объединенную модель застраиваемой территории (рис. 2).

Все создаваемые проекты могут храниться как в глобальной корпоративной базе данных, так и в локальных базах на каждом компьютере. Для управления доступом к локальным и корпоративным базам проектов системы CREDO III предлагают удобный инструмент — менеджер проектов, который позволяет распределить и организовать параллельную работу над объектом, установить разным категориям пользователей права доступа для просмотра и изменения проектов (рис. 3).

Для описания существующих или проектируемых объектов программные продукты второго поколения предлагают широкий набор геометрических элементов, таких как точка, прямая, окружность, круговая кривая, клотоида, смещенная клотоида, отрезок клотоиды. Для того чтобы обеспечить максимально точное и адекватное моделирование сложного рельефа и ситуационных объектов, повысить инженерное качество проектных решений, в системах CREDO III используются новые геометрические элементы. Например, одним из таких элементов является гладкая сопрягающая кривая на основе сплайна. Использование данного геометрического элемента эффективно при описании ситуации, например границы леса или изгиба реки. При проектировании профиля, при устройстве уширения на вираже и многих других задачах сплайн позволяет получить необходимую плавность проектируемых элементов.

В новых системах элементарные участки поверхностей могут быть представлены не только плоскостью, как это реализовано во втором поколении, но и нелинейными поверхностями. Благодаря этому инженер-проектировщик может добиться нужной точности представления модели, например существующего покрытия дороги, значительно повысить точность расчета объемов слоев выравнивания покрытия.

Кроме расширенной базы геометрических элементов, любые топографические объекты или элементы проектируемого объекта, создаваемые в системах CREDO III, могут содержать семантическую информацию. Структура семантики, описывающей дополнительные данные по объекту, может быть как заранее предопределенной нормативными документами, так и назначаемой пользователем в зависимости от выполняемых задач, стандартов предприятия и т.д. Например, существующий водопровод может быть описан как топографический объект типа «Подземные коммуникации». Обязательными характеристиками для него являются материал трубы, диаметр, назначение. Кроме того, пользователь может присвоить ему дополнительные характеристики, например год постройки и последнего ремонта, состояние участков водопровода, шифр проектирующей организации и другие сведения.

Для удобства выбора типа создаваемого объекта и структуры семантической информации в системах предусмотрено использование любого числа классификаторов топографических или проектных объектов (рис. 4).

Возможности ввода семантической информации позволяют не только создавать полноценную цифровую модель местности с описанием необходимых характеристик объектов для экспорта, например, в геоинформационные системы, но и использовать ее в процессе проектирования для различных расчетных задач, при формировании различных запросов, выходных ведомостей и экспликаций.

В новых системах CREDO III подготовка и выпуск чертежей осуществляются собственными средствами, без использования других программных продуктов или специальных модулей. Для окончательной доводки чертежа используются общие для всех систем методы интерактивного графического создания и редактирования элементов модели.

Для того чтобы максимально ускорить процесс оформления чертежа, избавиться от повторяющихся рутинных операций, CREDO III предлагает редактор шаблонов чертежей. Этот редактор позволяет создать любой шаблон чертежа, который будет включать, например, собственный штамп, сетку, рамки, нужного вида таблицы, подвал чертежа, формат листа, масштаб, а также подписи исполнителей, логотип предприятия и другую информацию. При создании шаблона чертежа топографического планшета пользователь может настроить зарамочное оформление планшета, вид разграфки, номенклатуру, расположение схемы планшетов. Таким образом, редактор шаблонов позволяет настроить вид выпускаемых графических документов в соответствии с принятыми стандартами в организации и в отрасли, выполнить оформление на требуемом заказчиком языке (рис. 5).

Кроме редактора шаблонов чертежей, во всех новых системах CREDO III используется генератор отчетов для создания шаблонов выходных текстовых документов. Благодаря генератору отчетов ведомости, таблицы и другие документы создаются и выпускаются в необходимом пользователю виде.

Для эффективной работы с новыми системами CREDO III необходима следующая конфигурация программно-технических средств:

  • процессор — Intel Pentium III 800 МГц или совместимый;
  • ОЗУ — не менее 256 Мбайт;
  • видеоподсистема — без использования 3D-визуализации:
    • графический ускоритель на базе графического процессора класса nVIDIA Riva 128,
    • объем видеопамяти 16 Мбайт;
  • видеоподсистема — с использованием 3D-визуализации:
    • графический ускоритель с поддержкой технологии OpenGL на базе графического процессора класса nVIDIA GeForce 2MX,
    • объем видеопамяти 32 Мбайт;
  • операционная система — Windows 2000 Professional c установленным Service Pack 3 или Windows XP Professional с установленным Service Pack 1.

Перечисленные качественные изменения и дополнения реализованы во всех системах комплекса CREDO третьего поколения благодаря тому, что все новые системы разрабатывались на единой информационно-инструментальной графической платформе CREDO III. Кроме того, функциональность новых систем несколько изменена по сравнению с системами CREDO_LIN, CREDO_TER, CREDO_MIX или CAD_CREDO. Новые системы точнее ориентированы на спектр прикладных задач, решаемых пользователями конкретных специальностей, а именно топографов, изыскателей, генпланистов и проектировщиков-дорожников. В изменениях и дополнениях систем учтен опыт и пожелания специалистов, накопленные за долгое время использования комплекса CREDO, а также тенденции развития современных информационных, геодезических и строительных технологий.

В результате изменившейся функциональности не существует точного соответствия новых систем системам первого или второго поколения комплекса CREDO, например система CREDO ТОПОПЛАН не является полным аналогом системы CREDO_TER или CREDO_MIX. В связи с этим существенно изменяются принципы переоснащения системами CREDO III существующих рабочих мест пользователей.

В отличие от уже сложившейся практики обновления системы, когда пользователь получает по специальной цене новую версию взамен предыдущей, в СП «Кредо-Диалог» разработана принципиально новая технология переоснащения пользователей новыми системами — технология дополнения. Суть ее заключается в том, что пользователи систем CREDO_LIN, CREDO_TER, CREDO_MIX или CAD_CREDO могут приобрести новые системы по специальной цене, при этом в течение определенного времени у пользователя останутся приобретенные ранее системы второго и первого поколений комплекса CREDO.

Такой подход к переоснащению позволит организациям — пользователям комплекса CREDO в течение некоторого времени продолжать использовать сложившуюся технологию и накопленный опыт применения комплекса и параллельно с этим осваивать новые системы комплекса и формировать на их основе новые технологические линии. При этом объекты, которые начали выполняться на предыдущих системах комплекса, могут быть закончены как в этих же системах, так и в новых программных продуктах.

Таким образом, процесс освоения новых систем и встраивания их в процессы обработки результатов изыскания и проектирования с учетом особенностей технологии и взаимодействия со смежниками пройдет в организациях последовательно и безболезненно. Разумеется, с выходом новых программных продуктов и началом их активного распространения значительно возрастет число специалистов, которым понадобится первичное освоение или переобучение. СП «Кредо-Диалог» традиционно уделяет большое внимание вопросам подготовки пользователей, поэтому с выходом основных систем CREDO III существенно меняется система обучения, сопровождения и повышения квалификации специалистов.

Цены дополнения рабочих мест пользователей новыми системами определяются в зависимости от структуры приобретенных ранее рабочих мест по специальной таблице. В среднем цена дополнения составляет около 50% от стоимости новой системы. Более подробную информацию о ценах на дополнение и на новые системы можно получить в компании «Кредо-Диалог» или у региональных представителей. При этом в декабре 2002 года СП «Кредо-Диалог» не только объявило цены на новые системы комплекса CREDO, но и изменило цены на программные продукты комплекса CREDO первого и второго поколений. Цены на системы CREDO_LIN, CREDO_TER, CREDO_MIX и CAD_CREDO снизились в среднем на 30-40%.

Данная статья является первым материалом, посвященным выходу новых программных продуктов комплекса CREDO третьего поколения. В дальнейших публикациях будут более подробно рассмотрены назначение и функциональность новых систем, особенности их использования, вопросы их эффективного внедрения и подготовки специалистов.

«САПР и графика» 1'2003