pobierz

Katedra
Mostów i Kolei
dr inż. Jacek Makuch
[email protected]
WYKŁAD 3
KOMPUTEROWE SYSTEMY
GRAFIKI INŻYNIERSKIEJ
METODY KOMPUTEROWE W DROGACH KOLEJOWYCH
studia II stopnia, specjalność ITS, semestr 1
rok akademicki 2015/16
DEFINICJA:
SYSTEMY GRAFIKI INŻYNIERSKIEJ
CAD (Computer Aided Design)
•
programy komputerowe wspomagające
projektowanie inżynierskie w zakresie obejmującym
wykonywanie rysunków technicznych
•
edytory rysunków technicznych
RÓŻNICE
W STOSUNKU DO PROJEKTOWANIA
KLASYCZNEGO
•
•
•
na papierze albo kalce
ręcznie
przy pomocy ołówka albo rapidografu i linijki
WRAZ Z ANALIZĄ:
ZALET
i
WAD →„pułapek”
TWORZENIE PROJEKTU W SKALI 1:1
•
•
•
w oderwaniu od pojęcia skali
według wymiarów rzeczywistych
dopiero przy wydruku ustalana jest odpowiednia
skala i zakres rysunku
•
zmniejszenie ilości obliczeń towarzyszących
kreśleniu
automatyzacja wymiarowania
łatwość zmiany skali, zakresu rysunku
nie musimy się martwić rozmiarem kartki
wzrost dokładności projektowania (dzięki
możliwości powiększania / pomniejszania)
•
•
•
•
•
zbyt małe (nieczytelne) opisy na ostatecznym
wydruku
dużo szersza możliwość
EDYCJI
•
„edytory” w klasycznym projektowaniu:
−
−
•
zmniejszenie pracochłonności:
−
−
−
•
od razu projektuje się „na czysto”
unikanie zbędnego powielania już raz wykonanej pracy
dzięki kopiowaniu
ułatwienie niektórych przekształceń (np. skalowania)
szybkość edycji:
−
•
w ołówku – gumka do mazania
w tuszu – żyletka
komendy „cofnij” i „wykonaj ponownie” (w ułamku
sekundy)
błędy wynikające z kopiowania (bez uaktualniania)
ZMIANA NARZĘDZI PROJEKTOWANIA
•
zamiast ołówka i linijki, papieru albo kalki –
interfejsy komputera:
−
−
•
konieczność zakupu sprzętu i oprogramowania:
−
−
•
klawiatura i myszka
monitor, drukarka albo ploter
KOLOSALNA RÓŻNICA KOSZTÓW !!!
w dłuższej perspektywie czasu mniej dotkliwa
mobilność projektowania – laptop (np. w podróży)
ZMIANA SPOSOBU
ARCHIWIZACJI DANYCH
•
z klasycznego (na papierze lub kalce) na
elektroniczny (magnetyczny albo optyczny)
•
łatwość przechowywania, przesyłania, przetwarzania
i przeszukiwania danych,
możliwość korzystania z bibliotek gotowych
elementów,
możliwość dołączania do rysunków informacji
pozagraficznych – współpraca z bazami danych
•
•
•
błędy wynikające z kopiowania:
−
−
•
•
kopiowanie bez uaktualniania
dublowanie – nie wiadomo co jest aktualne
możliwość natychmiastowej, bezpowrotnej utraty
danych
tworzenie zbyt rozbudowanych bibliotek
AUTOMATYZACJA GENEROWANIA
DOKUMENTACJI
•
drukarki, plotery
•
•
•
rezygnacja z ręcznego kreślenia
skrócenie czasu tworzenia dokumentacji
wzrost estetyki wyglądu rysunku
•
konieczność zakupu:
−
−
•
sprzętu
materiałów eksploatacyjnych (tusze, tonery – drogie !!!)
rozbieżności pomiędzy wyglądem ekranu komputera
a wydrukiem
(„klątwa WYSIWYG-a”)
HIERARCHIZACJA
wprowadzanych elementów projektu
(warstwy, bloki, grupy)
TYPIZACJA ATRYBUTÓW
(grubość, kolor i typ linii; krój czcionki;
styl wymiarowania, kreskowania)
STYLE UŻYTKOWNIKA
(przestrzeń robocza, rysunek prototypowy)
•
łatwiejsze zarządzanie projektem:
−
−
•
•
włącznie / wyłączanie warstw,
zmiana ustawień parametrów dla całych grup
dużo trudniejsze zapoznawanie się z rysunkiem,
którego nie jesteśmy autorem
tworzenie zbyt dużej liczby warstw
(„brzytwa Makucha” – analogia do „brzytwy Ockhama” z filozofii)
NOWE MOŻLIWOŚCI
•
możliwość projektowania trójwymiarowego:
−
−
•
automatyzacja niektórych procedur kreślenia:
−
−
•
projekt powstaje w pamięci komputera, a nie na papierze
ekran monitora komputerach jest jednak dwuwymiarowy,
co czyni takie projektowanie jednak dość skomplikowanym
typy linii
wzory kreskowania
możliwość tworzenia fotorealistycznych wizualizacji
i animacji
PUŁAPKI METOD KOMPUTEROWYCH
1. DYSONANS pomiędzy możliwościami komputera a
możliwościami percepcyjnymi projektanta:
−
−
nieograniczona liczba warstw, plików odniesienia, poziomów bibliotek
danych, itp.
w klasycznym projektowaniu zamiast dysonansu była zgodność
2. PERSONALIZACJA metod projektowania (style
użytkownika, przestrzeń robocza, rysunek prototypowy):
−
narzędzia te są ułatwieniem tylko jeśli pracujemy na swoich plikach,
jeśli nie – tylko utrudniają pracę
3. ŁATWOŚĆ wymiany informacji (przesyłanie plików rysunków
mailem):
•
•
zbyt częste zmiany
dezinformacja – np. niepotrzebne rozsyłanie pewnych plików „do
wiadomości” wszystkim członkom zespołu projektowego
4. NOWE WERSJE oprogramowania (za często):
−
−
zbyt krótkie licencje
projektant marnuje czas na naukę obsługi nowych wersji programów,
zamiast uaktualniać swoją wiedzę branżową
AUTOCAD
historia zmian
•
1.0 (1982) - pierwsza prezentacja programu na targach CODMEX w Las Vegas
•
2.0 (1984) - dodano nowe polecenia, usunięto ograniczenia
•
R9 (1987) - pierwsza edycja programu wymagająca koprocesora matematycznego
80x87
•
R12 (1992) - zmiana interfejsu użytkownika (usunięte główne menu, po
uruchomieniu od razu wyświetlane jest graficzne okno służące do projektowania)
•
R13 (1993) - interfejs graficzny oparty na standardowych elementach interfejsu
Windows, obsługa technologii OLE
•
R14 (1994) - nowy silnik graficzny oraz narzędzia do projektowania 3D, AutoSnap,
nowe polecenie MTEXT
•
(1999) - dodana możliwość pracy na wielu plikach jednocześnie, jak również z
częściami projektów, pojawia się DesignCenter, zmiana interfejsu (dostosowanie do
Windows 98)
•
2000i (2000) - dodanie narzędzi do pracy zdalnej, publikacji projektów w internecie,
szybkiego pobierania plików ze stron www
•
2002 (2001) - zmiany związane z możliwością pracy grupowej (transfer plików przez
strony www i pocztę elektroniczną), nowy format plików (DWF), nowe narzędzia do
zarządzania i dystrybucji gotowych rysunków, obsługa języka XML
•
2005 (2003) - ulepszenie interfejsu graficznego, zwiększenie funkcjonalność wielu
narzędzi projektowych (z myślą nie tylko o dotychczasowych użytkownikach, ale i
początkujących)
•
2006 (2005) - dodanie narzędzi zwiększających wydajność pracy: dynamiczne bloki
(udoskonalone funkcje opisów oraz kreskowania), udoskonalenie interfejsu
użytkownika, narzędzia migracji
•
2007 (2006) - dodanie modelowania trójwymiarowego oraz wizualizacji, możliwość
interaktywnego wyboru płaszczyzny, dodane bardziej intuicyjne w użyciu funkcje do
modelowania bryłowego, możliwość renderingu, bogata biblioteka materiałowa
(niebywałe efekty wizualizacyjne), funkcje modelowania na jednej wspólnej palecie,
intuicyjne ikony (początkujący)
•
2008 (2007) - skala jako właściwość obiektów (skalowanie opisów), ulepszona
tabela menedżera rzutni, rozbudowany edytor MTEXT, ulepszenie narzędzi linii
odniesienia i kreskowania, rozszerzone tabele (łączenie z tabelami Excela)
•
2009 (2008) - całkowicie nowy interfejs użytkownika (ma pomóc szybciej
wykonywać rutynowe czynności i pozwalać na łatwiejsze odnalezienie rzadziej
wykorzystywanych poleceń)
•
2010 (2009) - dodano funkcje parametryczne i modele siatkowe
•
2011 (2010) - dużo bardziej zaawansowane narzędzia do projektowania
koncepcyjnego oraz większa swoboda i możliwość kontroli podczas projektowania
w 3D: nowe narzędzia do modelowania powierzchni, obsługa grup liczących do
dwóch miliardów punktów, rozszerzone możliwości w dziedzinie więzów dające
możliwość definiować je w trakcie czynności kreślenia, ulepszenia polecenia
kreskowania, narzędzie TimeSave
wersja 2012
•
nowe narzędzie do przeglądania zasobów komputera (szybkie odszukiwanie interesującego
bloku bądź rysunku z poziomu palety narzędzi)
•
szybsze wydawanie poleceń (podpowiedzi programu po rozpoczęciu wpisywania komendy w
linii poleceń lub w obszarze rysowania)
•
możliwość rysowanie szyków wzdłuż ścieżek (np. linii, splajnów, łuków), szyk jest dynamiczny
(położenie obiektów aktualizuje się po zmianie ścieżki)
•
szybsza edycja linii, łuków i wymiarów (po zaznaczeniu wierzchołka linii lub łuku, pojawiają się
nowe polecenia dostępne w menu kontekstowym np. przedłuż, rozciągnij, czy zmień promień)
•
nowe narzędzie scalające odcinki współliniowe i usuwające zduplikowane nakładające się linie
(szybkie czyszczenie rysunku z niepotrzebnych linii)
•
edytowalna ikona LUW, którą można manipulować w sposób bezpośredni, za pomocą
wielofunkcyjnych uchwytów (łatwe przenoszenie punktów początkowych, dopasowywanie LUW
do obiektów, obracanie wokół osi X, Y lub Z)
•
AutoCAD WS umożliwiający udostępnianie projektów za pośrednictwem przeglądarki
internetowej lub urządzeń przenośnych (smartfon, iPad)
•
program zoptymalizowany pod kątem systemu Windows 7, uruchamia się szybciej i jest bardziej
stabilny
•
automatyczne wykonywanie rysunków elementów 3D z programu Inventor oraz na podstawie
modeli 3D z programów: Pro/Engineer®, CATIA®, Solidworks®, NX®, Rhinoceros®
•
projektowanie szyku 3D na bazie istniejących elementów takich jak powierzchnie czy bryły,
dynamiczna aktualizacja szyku w przypadku zmiany w modelu
•
nowe narzędzia ułatwiające operacje na powierzchniach (wygładzanie, łączenie elementów,
zależność między powierzchniami)
•
przyspieszone tworzenie modeli 3D istniejących obiektów dzięki chmurom punktów
wersja 2013
•
nowa karta dokumentacji modelu ułatwiająca dostęp do narzędzi służących do tworzenia
widoków przekrojów i szczegółów
•
nowy styl przekreślenia dla tekstu wielowierszowego, wielolinii odniesienia, wymiarów, tabel i
tekstu łukowego (większa elastyczność prezentacji tekstu w tworzonych dokumentach)
•
sprzężenie z chmurą Autodesk® Cloud (synchronizowanie rysunków i folderów z kontem
internetowym)
•
dostosowanie i synchronizacja plików (współdzielenie i korzystanie z dostępu do ustawień
użytkownika oraz plików pomocniczych)
•
udostępnianie w portalach społecznościowych (wbudowana obsługa portali Facebook i Twitter)
•
łatwe poszerzanie możliwości oprogramowania za pomocą aplikacji w portalu Autodesk
Exchange (utworzonych przez członków Sieci programistów Autodesk® Developer Network)
•
rozbudowane kontekstowe narzędzie PressPull (umożliwia wyciąganie krzywych i tworzenie w
ten sposób powierzchni oraz brył), nowa opcja „Wiele” (wybór wielu obiektów pojedynczą
operacją)
•
nowe narzędzie do wyodrębniania krzywej powierzchni (pozwala wyodrębniać linie konturowe
powierzchni zakrzywionych brył 3D przez określony punkt na powierzchni lub na ścianie bryły)
•
natychmiastowy i dynamiczny podgląd zmian we właściwościach obiektu jeszcze przed ich
wprowadzeniem (np. jeśli wybierzesz obiekt a następnie użyjesz palety "Właściwości" chcąc
zmienić kolor, wybrany obiekt będzie dynamicznie zmieniał kolor zgodnie ze wskazaniem
kursora na liście kolorów)
•
nowe i ulepszone narzędzia ułatwiające migrację ustawień użytkownika lub przywracanie
domyślnych ustawień instalacji oprogramowania; poprawiona obsługa palet narzędzi, narzędzie
do przywracania ustawień domyślnych oraz nowa funkcja migracji niestandardowych
materiałów upraszczająca przejście ze starszych wersji oprogramowania
wersja 2014
•
nowy wygląd zewnętrzny, inna oprawa graficzna (dotychczasową czerń zastąpiła biel)
•
narzędzie Design Feed - możliwość dodawania komentarzy bezpośrednio do projektu dzięki
współpracy z usługą Autodesk 360 (informacja o dodaniu komentarza przesyłana jest
automatycznie na adres mailowy wybranego współpracownika)
•
aplikacja Live Maps - nadaje projektom konkretne odniesienie geograficzne lokalizując je tym
samym w realnym świecie (np. wczytanie mapy drogowej do rysunku)
•
nowości w pasku poleceń:
–
–
funkcje autokorekty komend (błędy spowodowane pośpiechem nie spowolnią naszej pracy)
funkcje autouzupełniania komend wpisywanych w wierszu poleceń (w przypadku wpisania dowolnego
środkowego fragmentu komendy).
–
umiejętność „uczenia się” nowej autokorekty
–
–
możliwość wyszukiwania nazw bezpośrednio w internecie
funkcja rozpoznawania nazwanych obiektów i uruchamiania na ich podstawie odpowiednich poleceń
programu
•
zakładki rysunków – nowe możliwości zarządzania rysunkami (wyświetlanie zakładek otwartych
rysunków pozwala na sprawne i wygodne przełączanie widoku do poszczególnych otwartych
rysunków bądź tworzenia nowych; dzięki zakładkom mamy ciągły dostęp do wszystkich
otwartych projektów których miniatury są wyświetlane bez konieczności wychodzenia z panelu
roboczego)
•
nowa możliwość scalania warstw (za pomocą standardowego menedżera)
•
możliwość importu plików z programu Trimble SketchUp w formacie „skp” ułatwiająca
modelowania 3D
•
pierwszy AutoCAD w pełni kompatybilny z systemem operacyjnym Windows 8
•
społecznościowe hiperłącza („ŚLEDŹ AUTODESK”, „PARTNERZY”) - nowa strategia
marketingowa w interfejsie użytkownika
wersja 2015
•
nowa kolorystyka (dotychczasową biel zastąpiła czerń)
•
nowe okno startowe programu umożliwiające rozpoczęcie pracy z nowym projektem lub
wczytanie starego
•
nowy wstążkowy interfejs (np. podgląd pliku z poziomu wstążki)
•
rozszerzone możliwości wizualizacji podczas edycji obiektu pozwalające użytkownikowi ocenić
wpływ wprowadzonych zmian jeszcze przed ich zatwierdzeniem
•
narzędzie Pomocy wyświetlające animowaną strzałkę wskazującą poszukiwane/potrzebne
narzędzie dokładnie tam, gdzie się ono znajduje,
•
nowe możliwości wygładzania rysunków 2D
•
zmodyfikowany kursor wyświetlający podczas pracy dodatkowe symbole informujące o statusie
wykonywanych operacji
•
bardziej intuicyjne zarządzanie kolejnością warstw (zamiast jak dotychczas ułożenia w
kolejności np. 1, 11, 2, 25, warstwy są sortowane zgodnie z ich numeracją: 1, 2, 11, 25)
•
usprawnienie okna wierszy poleceń tekstowych (poprawa m.in. obsługi Caps Lock, numeracji
wierszy)
•
zwiększenie wydajność pracy z chmurą punktów Point Cloud; zastąpienie Insert Point Cloud
przez Autodesk Recap; sprowadzenie kontroli wielkości i gęstości punktu do jednego, prostego
w obsłudze suwaka; usprawnienie możliwości kolorowania chmury punktów
•
nowe narzędzie Autodesk Translation Framework (ATF) używane do importu plików z innych
systemów - wspiera translację siatek (mesh), krzywych, ale także takich atrybutów obiektów, jak
kolory, warstwy
•
nowe, osobne, niezależne narzędzie Application Manager - pozwala zarządzać posiadaną
licencją (aktualizacje, service-pack'i, hot-fix'y), użytkownik decyduje, czy i kiedy dana
aktualizacja/dodatek mają zostać zainstalowane
wersja 2016
•
DOKUMENTACJA: Ulepszone pliki PDF - Dzięki dopracowanym, wydajniejszym plikom o
mniejszych rozmiarach tworzenie dokumentów przebiega szybciej. Aby zapewnić lepszą
wydajność, istnieje możliwość wyszukiwania tekstu, a pliki PDF można załączać do rysunków.
•
Inteligentne wymiarowanie - Automatycznie twórz odpowiednie pomiary w oparciu o zawartość
rysunków. Umieść kursor nad wybranym obiektem, aby zobaczyć podgląd wymiarów przed
rozpoczęciem jego faktycznego tworzenia.
•
PROJEKT: Wyjątkowe wrażenia wizualne - Program pozwala poprawić jakość wyświetlania
obrazu za pomocą narzędzia Przygaszanie linii. Dzięki zastosowaniu krzywych rzeczywistych
zamiast segmentów linii została poprawiona czytelność. Można ograniczyć konieczność cofania
operacji poprzez używanie polecenia Podgląd, co pozwala zobaczyć wyniki polecenia przed ich
wykonaniem. Program ułatwia przenoszenie i kopiowanie dużych zbiorów wskazań.
•
Model koordynacji Dołączaj i wyświetlaj modele Navisworks (angielski) i BIM 360 Glue
(angielski) bezpośrednio w oprogramowaniu AutoCAD. Podczas projektowania odwołaj się do
modelu Navisworks, aby uniknąć potencjalnych konfliktów. Skorzystaj z obsługi plików
różnorodnych formatów oferowanej przez Navisworks, aby importować modele do programu
AutoCAD z innych aplikacji.
•
DOSTOSOWYWANIE: Monitor zmiennych systemowych - Zapobiegaj wprowadzaniu
niepożądanych zmian w ustawieniach systemowych. Ta funkcja wyświetla ostrzeżenie o
wprowadzeniu zmian do ustawień preferencji, które mogą mieć wpływ na pracę z rysunkiem.
MICROSTATION
historia zmian
•
1.0 - 1985 - pierwsze wydanie
•
2.0 - luty 1987 - pierwsza wersja do odczytu/zapisu plików dgn
•
3.0 - grudzień 1988
•
3.4 - grudzień 1989 - wprowadzenie technologii Motif (MicroStation file that
establishes “Settings” for reference file) na PC i wersja na Unixa (1990)
•
4.0 - grudzień 1990 - pierwsza wersja z technologią MDL (Microstation
Development Language) i Motif GUI (Graphical User Interface)
•
5.0 - październik 1993 - fotorealistyczny rendering
•
95 (5.5) - listopad 1995 - wrowadzenie AccuDraw i SmartLine - 32-bit
•
SE (special edition, 5.7) - listopad 1997 - Rolled Image Manager i Microstation
MasterPiece (ostatnie multi-platformowe wydanie)
•
J (7.0) - grudzień 1998 - modelowanie brył, Java
•
J (7.1) - grudzień 1998 - sprawdzanie pisowni, ProjectBank klient, wspomaganie
Windows 2000
•
8.0 - październik 2001 - odczyt/zapis plików dwg bez konwersji, nielimitowane
warstwy, historia
•
8.1 - luty 2003 - podpisy cyfrowe, ochrona plików, nazwane grupy
•
2004 Edition (8.5) - kwiecień 2004 - drukowanie do pdf, 3D pdf, eksport do U3D
(Universal 3D), obiekty ADT
•
XM Edition (8.9) - maj 2006 - unowocześniony GUI
•
V8i (8.11) - październik 2008 - intuicyjny GUI, moduł GPS, dynamiczne widoki
najważniejsze różnice
AUTOCAD-a i MICROSTATION
(w ujęciu historycznym)
AUTOCAD:
•
•
•
•
brak możliwości zdefiniowania
grubości linii w rysunku (przed
wersją 2000),
konieczność wczytywania typów
linii,
uboższe palety narzędziowe
(starsze wersje),
łatwiejszy w złamaniu zabezpieczeń
licencyjnych,
MICROSTATION:
•
•
•
•
•
•
•
•
ograniczona liczba warstw (63) i
plików referencyjnych (255) (przed
wersją 8),
ograniczona rozdzielczość i wymiary
rysunku,
uboga literatura,
wersje polskojęzyczne i
windowsowe znacznie później,
interfejs graficzny wersji dosowej
zbliżony do wyglądu Windows,
oferowany z szeregiem
specjalistycznych aplikacji z zakresu
inżynierii lądowej,
starsze wersje czytają pliki
nowszych bez konwersji (nie
dotyczy wersji 8),
wersja 8 otwiera pliki autocada bez
konwersji,