Основные возможности Autodesk AutoCAD Architecture. AutoCAD Architecture. Полезные дополнения

23.05.2019

AutoCAD Architecture. Полезные дополнения

Инна Минеева

Сейчас, наверное, уже никого не удивишь трехмерным проектированием. Уходят времена, когда проектировщики создавали проекты, используя только линии, кружочки и другие двумерные объекты, — по сути, чертили плоские виды, как привыкли это делать при работе на кульмане. С появлением первых компьютеров и программ, предназначенных для черчения, ребром встал вопрос о трехмерном проектировании и создании трехмерных моделей. Многие проектировщики пытались приспособить для этих целей «Автокад». Я знаю инженера-технолога, который в 90-е годы, применяя только трехмерные примитивы «Автокада», выполнял трассировку трубопроводов. Я сама, будучи инженером-строителем, свою первую трехмерную модель создала в «чистом» «Автокаде», без использования программ-приложений. Заказчику нужна была «птичка» — вид на объект с высоты птичьего полета, а рисовать обычными линиями было лень. Вот и пришлось немного поупражняться с 3D-телами — расставить в определенном порядке кубики, цилиндры, призмы и пр.

Сейчас, конечно, всё изменилось: компьютеры стали более мощными, появилось много программ, ускоряющих работу проектировщика, широко внедряется трехмерное проектирование. На вертикальные решения сегодня переходят многие архитекторы и инженеры. Основой 3D-проектирования является модель. Она удобна тем, что на ее основе можно создать любое количество плоских видов — горизонтальных, вертикальных или произвольно ориентированных в пространстве. Из модели можно взять информацию о том, из каких конструктивных элементов она состоит, и исходя из этого создать ведомости и спецификации, необходимые при оформлении проекта. Кроме того, модель можно показать заказчику (который, как правило, плохо разбирается в чертежах), чтобы он мог наглядно представить, как, к примеру, будет выглядеть его будущий дом. Создание нескольких моделей обеспечит выбор для заказчика.

Одной из специализированных программ, предназначенных для трехмерного проектирования, является AutoCAD Architecture (первая версия появилась в 1998 году и называлась тогда AutoCAD Architectural Desktop — сокращенно ADT). Она была основана на совершенно новой, не имевшей аналогов технологии объектного концептуального моделирования. Появление этой программы сделало процесс архитектурно-строительного проектирования гораздо проще. В то время уже существовали как зарубежные, так и отечественные программы, предназначенные для автоматизации работы архитекторов и проектировщиков-строителей, но в AutoCAD Architectural Desktop впервые появились «умные», «интеллектуальные» объекты. Так, при перемещении одной из стен расположенные рядом стены «подстраивались» под нее (укорачивались или удлинялись) или при изменении размеров окна менялся размер проема в стене. Впервые стало возможно отображать один и тот же объект в модели с различной степенью подробности (например, дверь можно было отобразить схематично — одной линией, а можно было показать дверную коробку, отделку дверного полотна и даже дверную ручку), была реализована логическая двусторонняя связь модели и спецификации (то есть при изменениях в модели автоматически выполнялись изменения в спецификациях и наоборот).

Впервые я познакомилась с этой программой в 2004 году — к тому моменту у меня уже был опыт работы с аналогичными отечественными программами — «АРКО» и «Маэстро». Программа ADT понравилась: сразу обратили на себя внимание достоинства, которых не было в наших программах («интеллектуальность» объектов, связь модели и спецификации и пр.). Но в то же время обнаружился и серьезный недостаток, характерный для всех зарубежных программ, — отсутствие адаптации к российским стандартам. Уже с первых дней работы в программе возникло много вопросов: как создать базу данных, элементы которой несут в себе информацию, необходимую для получения спецификаций; как быстро выполнить маркировку элементов; как создать формы спецификаций, соответствующие нашим ГОСТам, и др. Думаю, подобные вопросы возникают у всех проектировщиков, начинающих работать в программах зарубежного производства. В итоге появилась идея разработать собственные дополнения к программе. Так, благодаря инициативе и усилиям ГК «Русский САПР», появились два приложения к AutoCAD Architecture — адаптационные модули «Окна и двери» и «Полы и отделка».

В модуль «Окна и двери» включена база данных на окна и двери практически по всем ГОСТам, применяемым в России. В случае необходимости базу данных можно дополнять. Кроме того, средствами этого модуля можно создавать индивидуальные окна и двери, что особенно актуально в наше время, когда широко распространены индивидуальные металлопластиковые окна и двери. Для созданных средствами модуля элементов выполняется автоматическая маркировка, а также формирование спецификаций и схем заполнения оконных и дверных проемов. Можно создать либо отдельно спецификации на окна или двери, либо общую спецификацию на все элементы. Также в модуле разработана форма спецификации — «Ведомость проемов ворот и дверей». Если окна или двери были созданы командами основного ядра AutoCAD Architecture, то эти элементы также можно замаркировать и сформировать на них спецификацию, используя функционал модуля «Окна и двери», но предварительно необходимо вручную добавить к этим элементам информацию, которая будет отображаться в графах спецификации «Обозначение» и «Наименование». Все спецификации ассоциативно связаны с моделью и автоматически обновляются при изменении модели (например, при добавлении или удалении элементов). Можно также изменять спецификацию (например, менять номер позиции элемента) — все изменения сразу же отображаются в модели. На рис. 1 приведен пример диалогового окна ввода данных для дверей, а на рис. 2 — пример спецификации на двери и схема заполнения дверных проемов.

Модуль «Полы и отделка» позволяет автоматизировать операции, связанные с помещениями. Прежде всего это ввод данных о помещениях (номер, наименование, категория пожароопасности) с последующей маркировкой помещений и созданием «Экспликации помещений». С помощью команд модуля можно также вводить данные о составе полов и отделке помещений (отделка стен, потолков, дверей, окон и т.д.). Ввод информации абсолютно идентичен, и даже диалоговое окно для ввода данных о составе пола и отделке помещений (рис. 3) единое (с двумя вкладками — для полов и для отделки). Данные о составе слоев пола и об отделке (например, материал для пола или тип отделки стен) выбираются из базы данных, которую легко можно пополнить силами проектировщиков и применять в последующей работе. На основании этих данных создаются «Экспликация полов» и «Ведомость отделки помещений». В этих отчетах (рис. 4) автоматически выполняется подсчет всех необходимых площадей (полов, стен и потолков), а при создании «Экспликации полов» одновременно осуществяется вставка схемы (эскиза) пола. На рис. 5 приведен пример диалогового окна ввода данных для полов, а на рис. 6 — пример экспликации полов. Средствами модуля также можно создавать различные элементы пола (компенсаторы, решетки, закладные детали и т.д.) с последующей генерацией «Спецификации элементов пола», также обновляемой при изменении модели.

Применение адаптационных модулей позволяет не только замаркировать элементы и получить отчетную документацию, оформленную по российским стандартам (рис. 7). Благодаря совместному использованию функционала основного ядра AutoCAD Architecture и адаптационных модулей практически исключаются ошибки проектирования, связанные с человеческим фактором, — прежде всего по невнимательности, когда, например, в процессе работы было добавлено окно (или изменена марка окна), а спецификацию отредактировать забыли. В результате на стройплощадку поставляется меньшее количество окон или окна не тех марок. Другая ситуация (то ли комическая, то ли трагическая): архитектор запроектировал дверные проемы в стенах одного размера, а двери — другого. Когда уже во время строительства обнаружилось, что двери не входят в проемы, начальник пообещал архитектору, что в ближайшее время зарплата будет ему выплачиваться только этими дверями... При использовании описанной нами технологии проектирования подобные ошибки сводятся к нулю. В итоге сокращаются сроки и стоимость строительства.

В 2011 году вышла новая версия адаптаций — AutoCAD Architecture Adaptation, принципиально отличающаяся от предшествующих. В связи с тем что в современных версиях AutoCAD Architecture не поддерживается язык программирования Visaul Basic for Applications, модули были переведены на другую программную платформу — язык программирования СИ. Кроме того, сейчас адаптации работают как на 32-, так и на 64-разрядных операционных системах, а также на Windows XP, Windows Vista и Windows 7. Данные адаптации разработаны для AutoCAD Architecture версий 2010, 2011 и 2012. В новой версии адаптаций реализована возможность как однопользовательской, так и сетевой работы программы. При сетевой работе единая база данных располагается на сервере. Изменения, вносимые в базу данных, сразу видят все проектировщики, пользующиеся программой. В новой версии адаптаций вновь появилась возможность создавать ведомость отделки помещений (отсутствовавшая с 2007 года, когда разработчики основного ядра AutoCAD Architecture заменили некоторые объекты, связанные с помещениями). Также хочется отметить улучшенный интерфейс новых адаптаций — диалоговые окна стали более удобными и компактными.

Надеюсь, использование программы AutoCAD Architecture совместно с адаптациями ГК «Русский САПР» понравится архитекторам и проектировщикам, которые занимаются архитектурно-строительным проектированием, будет способствовать повышению производительности труда, сокращению сроков проектирования и, как следствие, увеличению заработной платы.

В линейке продуктов от Autodesk, кроме базового AutoCAD, существует много специализированных продуктов, оптимизированных под различные сферы проектирования. Одним из таких продуктов является AutoCAD Architecture. Как и под AutoCAD, для AutoCAD Architecture возможно написание плагинов на.NET. Кроме библиотек от Autodesk для работы с объектами AutoCAD Architecture можно пользоваться C++ библиотекой Teigha for Architecture, которая позволяет загружать, отрисовывать и манипулировать такими объектами.

Изначально я хотел написать серию tutorial-ов, демонстрирующих работу с архитектурными объектами с помощью.NET и Teigha for Architecture, но введение в серию этих tutorial-ов выросло в отдельную статью, которая доступна под катом.

В статье ниже нет ничего про программирование. Она была написано с целью дать поверхностное представление о том что такое AutoCAD Architecture, какие объекты в нем реализованы и в чем их особенности.

Введение

AutoCAD Architecture (аббревиатура ACA) - это специализированное приложение на основе AutoCAD, флагманского продукта компании Autodesk, созданное для нужд архитектурного проектирования. Первая версия ACA была выпущена в 1998 году и с тех пор обновляется примерно раз в год. На данный момент последняя версия ACA называется AutoCAD Architecture 2016.

Почему возникла необходимость создания такого продукта?

Рассмотрим несколько архитектурных чертежей, выполненных с помощью ACA:

Обычно архитектурные чертежи содержат здания или части зданий, которые состоят из таких частей как стены, окна, двери, крыши, лестницы и т.д.

В AutoCAD (базовом продукте компании AutoDesk) примитивами черчения являются линии, полилинии, блоки, круги, арки, выноски, текст и т.д. Дверь в AutoCAD приходилось рисовать линиями и сохранять в отдельный файл (для повторного использования).

Если объект имеет разную геометрию в 2D и 3D представлениях (или вообще зависит от view direction), то все эти варианты приходилось рисовать вручную и размещать в нужном. Поглядев на первый чертеж, можно предположить, насколько трудоемко прорисовывать каждое представление объекта.

Кроме этого, в реальных задачах чертежи часто модифицируются. Например, если бы на чертеже #1 при использовании AutoCAD возникла необходимость переместить окно, то понадобилось бы согласованно изменить и 2D, и 3D представления.

Чтобы передвинуть окно на плане нужно подвинуть само окно, восстановить стену на его месте, а на новом – начертить проем. А потом сделать тоже для 3D модели. Если видов больше, то правки придется делать в каждом виде. При таких изменениях легко допустить ошибки или несогласованность между видами.

В ACA реализованы специальные инструменты и библиотеки объектов, облегчающие и ускоряющие архитектурное проектирование. В AutoCAD Architecture «окно» и «стена» - это объекты, имеющие связи и поведение. Окно “знает”, что оно прикреплена к стене, а стена знает о существовании окна. При движении окна стена автоматически изменит свою геометрию, создав дырку в новой позиции двери и убрав дырку на старой позиции. При движении стены дверь будет двигаться вместе со стеной. Если удалить стену, то все окна и двери, которые были в этой стене, тоже удалятся:

Модель чертежа едина. Чтобы сделать двумерный plan view необходимо только переключить вид. Редактируя любой view, редактируется вся модель:

Все сечения и поэтажные планы, связанные с данной моделью, автоматически обновляются при изменении модели, что уменьшает возможность появления ошибок и нестыковок в архитектурных чертежах, а также значительно ускоряет их создание.

Объекты ACA поддерживают связь с конструкторской документацией. Изменения в чертеже автоматически изменяют документацию, что позволяет избежать ошибок в ней:

Типы примитивов в ACA

Кроме стандартных примитивов AutoCAD, ACA имеет следующие базовые примитивы (англ):

1) Стены (Walls)

2) Витражи (Curtain walls). Витражи состоят из одной или нескольких сеток. Каждая сетка в витражу делится на ячейки по горизонтали или по вертикали, но сетки можно объединять методом вложения с целью получения разнообразных комбинаций, от самых простых до весьма сложных.

3) Двери, окна, проемы, дверные и оконные сборки (Doors, Windows, Openings, DWA):

4) Лестницы и перила (Stairs and Railings):

5) Крыши, перекрытия и скаты крыш (Roofs, Slabs and Roof Slabs):

6) Несущие элементы (Structural Members). Несущий элемент - это объект, который может представлять собой на чертеже балку, раскос или колонну. Все создаваемые балки, раскосы и колонны являются подтипами одного и того же объекта - несущего элемента.

7) Вспомогательные примитивы: AD-полигоны, масс-элементы, 2D профили

Что такое примитивы ACA?

Объекты ACA - это custom-объекты AutoCAD, реализованные в группе отдельных библиотек, называемых ACA enablers. Для сохранения и загрузки объектов ACA используется DWG формат, но для отображения и работы с такими объектами необходимо наличие этих библиотек.

По сути объект ACA это C++ класс. Геометрия объекта вычисляется при отрисовке и зависит от его настроек (а не задана заранее).
Например, на скриншоте ниже можно увидеть некоторые параметры дверей в диалоговом окне: ширину, высоту, подъем, выравнивание, стиль и тд. Двери на скриншоте отличаются только шириной и углом открытия, но на основании этих данных разница в геометрии получилась значительная.

Основные особенности объектов ACA

Не углубляясь во взаимосвязи и детали, рассмотрим основные особенности относящиеся к объектам ACA:
1. Объектам ACA назначен стиль, который определяет внешний вид (и частично поведение).
2. Объекты ACA viewport dependent. Они рисуют разное представление себя в разных view. Под представлением имеется в виду геометрия. Например, стена в изометрии обычно отрисуется как 3D модель, а в top-view – как прямоугольник.
3. Геометрия объектов ACA состоит из отдельных компонентов. Каждое представление объекта имеет свой набор компонентов.

Объектам ACA назначен стиль, который определяет внешний вид объекта

Например, ниже показаны две двери. Они ведут себя как двери в том смысле, что могут быть вставлены в стену, добавлены в документацию, при движении стены они тоже подвинутся. Но выглядят они по-разному, так как им назначен разный стиль.

Стили объектов могут быть очень сложными. Например, ниже – это тоже двери (и окна).

Стиль надо создать только раз, а затем можно добавлять любое количество дверей такого стиля. Изменение стиля повлечет изменение всех дверей, у которых установлен данный стиль.

Геометрия объектов ACA зависит от view

На рисунке ниже представлена одна и та же модель. Изменяется только view – направление, под которым камера «смотрит» на объект. В зависимости от настроек и направления камеры объекты ACA отрисовывают разную геометрию. Геометрия объекта в каждом вью отражает логику данного представления и не связана с геометрией на других view.

В AutoCAD приходилось рисовать каждое представление вручную. Более того, если в здании несколько типов дверей, то приходилось прорисовывать каждый из них для всех случаев использования.

Библиотеки архитектурных объектов ACA уже содержат большой выбор готовых стилей. Например, на чертеже ниже изображены некоторые виды дверей со стилями из библиотеки:

Геометрия объектов ACA состоит из компонентов

Геометрия объекта ACA состоит из нескольких отдельных компонентов. Геометрия обычно делится на компоненты в соответствии с логикой физического мира. Так у окна компонентами могут быть рама, стекло, створки и так далее.

Для примера рассмотрим дверь в 3D. В открытом списке видны компоненты, из которых состоит нарисованная дверь. У каждого компонента можно изменить его свойства (цвет, тип линий и тд), а также показать или сделать невидимым.

В разных представлениях объект имеет разные компоненты. Дверь в top view (plan representation) имеет другую геометрию и, соответственно, другой набор компонентов, из которых она состоит.

Объекты документирования

Для создания документации в АСА существуют следующие «примитивы»:
2d sections
Dimensions
Schedule tables
Spaces

Объекты документирования также спроектированы для работы с архитектурными объектами и обладают дополнительной логикой. Для примера рассмотрим размерные линии (dimensions):

При работе с ACA-dimensions нет необходимости вручную прорисовывать размеры каждого объекта. Когда мы прикрепляем объект dimension к стене, размеры окон, дверей и проемов проставятся автоматически. При движении проемов линии размерности автоматически перерисуются, чтобы отражать текущее состояние чертежа. Если мы передвинем стену, то линии размерности автоматически сдвинутся за стеной. При удалении объектов удалятся и части размерных линий, которые к этим объектам относились.

Заключение

Выше я попытался дать поверхностное представление об АСА и объектах, которые являются в нем «примитивами». Работа с архитектурным чертежем в АСА заключается в том, что мы чертим здание не низкоуровневыми примитивами AutoCAD (линии, круги, арки и т.д.), а с помощью более высокоуровневых примитивов, таких как стены, окна, двери, крыши. Когда модель создана, на её основе можно автоматически сгенерировать документацию, 2D проекции, поэтажные планы, сечения. Наличие поведения у объектов облегчает задачу дальнейшего модифицирования чертежа и позволяет поддерживать документацию в актуальном состоянии.