В книге рассказывается об известной немецкой разработке – программе ArCon, предназначенной для быстрого моделирования жилых зданий и оформления их интерьера и экстерьера. Программа достаточно проста в использовании, не требует практически никаких навыков трехмерного моделирования, однако позволяет создавать дизайнерские проекты, которые почти ничем не уступают разработанным в 3ds Max или Maya.
Книга содержит подробное описание функционала последней версии программы, множество примеров, иллюстрирующих различные этапы работы с программой, полное описание библиотеки стандартных элементов, которые используются при проектировании в ArCon.
Издание предназначено для архитекторов и дизайнеров, а также для обычных пользователей, которые хотят быстро выполнять проекты различной сложности в сравнительно простом и недорогом графическом редакторе.
Введение
Начало XXI столетия ознаменовалось практически полным отказом от ручного проектирования как в машиностроении и строительстве, так и в любых других «неинженерных» отраслях промышленности. Любое промышленное предприятие, завод, конструкторское бюро или проектная организация сегодня, несомненно, пользуется различными программными разработками для автоматизации процесса проектирования, инженерных расчетов или документооборота (AutoCAD, КОМПАС-3D, ArchiCAD, Autodesk Revit Building, 3ds Max и пр.). Их к этому вынуждают неумолимые законы современного рынка, в условиях которого проекты нужно разрабатывать быстрее и качественнее, чем когда-либо, при этом всегда оставаясь готовым быстро внести любые изменения в модель конечного продукта по требованию заказчика. В противном случае данный сегмент рынка почти мгновенно будет занят другим предприятием или организацией.
Конечно, уровень автоматизации конструкторских и проектных отделов на различных предприятиях, равно как и уровень подготовки специалистов, сильно отличается. На одних предприятиях может существовать полностью внедренный и хорошо отлаженный механизм автоматизации, затрагивающий практически все этапы подготовки производства: конструирование, технологию изготовления, учет и контроль выполнения проектов. Для каждой сферы деятельности существует своя специализированная компьютерная система (программа). При этом, как правило, работа такого комплекса программ строится на основе единой базы данных документов и стандартов предприятия (архива), связь с которой обеспечивается посредством использования PLM-системы (Product Lifecycle Management – система управления жизненным циклом изделия). В этом архиве упорядоченно в цифровом виде хранятся все чертежи и модели, разработанные на предприятии, а также необходимая сопутствующая документация и информация. С другой стороны, существует еще очень много предприятий, использующих при проектировании лишь какую-то одну специализированную систему (например, только для промышленно-строительного проектирования (ПСП) или же только для инженерных расчетов). Отдача от такой «частичной» автоматизации, конечно, намного меньше, однако выгода все равно есть. Причиной использования таких отдельных систем чаще всего является недостаточное финансирование IT-сектора или же недостаточное внимание к новым технологиям и подходам в проектировании со стороны руководителей. Иногда, особенно для небольших предприятий, одной узкопрофильной системы может быть вполне достаточно для удовлетворения запросов проектировщиков.
Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что на сегодня актуальным является вопрос не о том, автоматизировать или нет процесс проектирования, а о том, как выполнить эту автоматизацию наиболее эффективно и с наименьшими затратами. Учитывая это, становится понятно, что выбор системы проектирования для любого предприятия очень важен. За последние несколько лет на рынке информационных технологий появилось множество различных – как отечественных, так и зарубежных – программных продуктов, автоматизирующих выполнение всех мыслимых и немыслимых задач, которые ранее приходилось решать вручную. С помощью таких программных пакетов вы, к примеру, легко и быстро сможете проводить бухгалтерские расчеты, привести в порядок систему документооборота на предприятии, создавать строительные чертежи и документацию к ним, выполнять сложные инженерные расчеты. Все эти продукты весьма различаются как по функционалу, так и по цене. Огромное преимущество такого большого количества программных средств для строительства, ремонта и дизайна в том, что у вас есть возможность выбирать именно то, что вам нужно, то есть такое приложение, которое удовлетворяет вас как функционалом, так и ценой.
Однако не всегда деньги, вложенные в программное обеспечение, окупают себя в скором времени. Иногда покупка того или иного продукта в итоге оказывается вообще нецелесообразной с экономической точки зрения. Почему? Все зависит от задач, которые ставит перед собой предприятие. Если производство и выполняемые проекты весьма разнообразны, сложны и многогранны, лучше потратить деньги на какой-нибудь дорогой и «тяжелый» графический редактор (к примеру, AutoCAD, ArchiCAD, 3ds Max и т. п.). С другой стороны, если ваша деятельность нацелена на выполнение каких-либо однотипных (пускай и сложных) задач, следует поискать специализированную программу, наиболее подходящую по функционалу, которая к тому же может оказаться дешевле своих «старших» собратьев. Неправильный подход к выбору графической проектной системы может обернуться большими проблемами в повседневной деятельности проектировщиков.
Кроме цены и базового функционала (согласитесь, эти два качества всегда являются определяющими), есть еще ряд свойств, которые в большей или меньшей мере определяют «пригодность» программы для решения ваших целей. Среди этих свойств можно выделить следующие:
Глава 1
Знакомство с ArCon 2005
• Общий принцип работы с программой
• Интерфейс и возможности ArCon 2005
Программа ArCon является разработкой немецкой компании ELECO Software GmbH. В данной книге будет рассматриваться русифицированная версия программы ArCon+ 8.02.
Общий принцип работы с программой
Выше было отмечено, что весь принцип работы (проектирования и моделирования) с программой ArCon построен на объектно-ориентированном подходе. Попробуем разобраться, что именно подразумевается под таким названием.
Объектно-ориентированное моделирование
Общепринятой философией в большинстве современных графических систем при создании чертежей на компьютере является использование наипростейших геометрических примитивов: точек, отрезков и дуг. С помощью различных комбинаций перечисленных примитивов, посредством присвоения их геометрическим свойствам определенных значений (имеются в виду координаты характерных точек, длины, радиусы и т. п.), а также с помощью заложенных в программу команд редактирования пользователь может создавать сколь угодно сложное изображение. Вы можете возразить, что практически в любой графической системе присутствует также еще множество команд для построения, скажем, кривых Безье или NURBS-кривых. Однако пускай это не вводит вас в заблуждение: на аппаратном уровне все эти кривые и сплайны все равно переводятся в последовательный набор отрезков, аппроксимирующих реальную кривую (то есть максимально приближенных к действительному положению кривой). Примерно таков же подход в трехмерном твердотельном моделировании: сложный объемный объект создается посредством последовательных комбинаций различных базовых трехмерных фигур (куба, сферы, конуса, тора и т. п.), а также с использованием базовых формообразующих операций (выдавливание, вращение, булева операция и пр.).
В большинстве случаев такой подход вполне устраивает пользователей, поскольку позволяет формировать изображения и модели фактически любых форм. Однако за это приходится расплачиваться временем, потраченным на освоение функциональных возможностей графической системы, в равной степени как и временем на создание каждого такого чертежа или трехмерной модели. Плата, в сущности, не так и велика, однако в скором времени такой подход перестал устраивать пользователей. Причиной тому в первую очередь следует считать тот факт, что при проектировании пользователь создает модель или изображение реального (пускай еще и не существующего) материального объекта. Любой такой объект реального мира наделен вполне определенными свойствами, которые не всегда можно передать через изображение обычного чертежа или 3D-модель. Надо заметить, что такая возможность с развитием средств, а соответственно и требований в проектировании была бы далеко не лишней. Именно это и послужило толчком, заставившим отдельных разработчиков пойти немного другим путем, в результате чего и был придуман объектный подход.
При объектно-ориентированном моделировании пользователь оперирует не простейшими геометрическими примитивами, а конкретными объектами. К примеру, при построении плана этажа какого-либо здания теперь вместо точек, отрезков и дуг используются стены, окна, двери, отдельные помещения и т. п. Каждый такой объект наделен определенным набором свойств, которые задаются (или же присваиваются по умолчанию) при создании объекта и хранятся в файле документа вместе с изображением чертежа или геометрией трехмерной модели. Для окон эти свойства могут включать габаритные размеры и описание формы окна (прямоугольное, полукруглое, в форме арки или любой другой формы), оптические свойства застекления, материал и текстура рамы. Для стен – толщина, длина и высота стены, материал стены, текстура внешней и внутренней поверхности, факт наличия окон или дверей на данной стене, а также ссылки на объекты, соответствующие этим окнам или дверям.
При трехмерном моделировании 3D-сцена также строится из отдельных объектов, которые система предлагает пользователю на выбор. К примеру, если определенная программа предназначается для моделирования дизайна жилых комнат или коммерческих помещений, то база данных такой программы может быть представлена набором различной мягкой или офисной мебели, шкафов, столов и пр. Каждый трехмерный объект интерьера также владеет специфическими свойствами, позволяющими модифицировать его в определенных пределах (изменять цвет, конфигурацию, подбирать материал и другие свойства).
Применение объектного подхода дает множество преимуществ.
Порядок разработки проектов в среде ArCon
Программа ArCon, как уже отмечалось, является объектно-ориентированной графической дизайнерской системой, предназначенной для максимально быстрого и удобного проектирования зданий, жилых помещений, а также разработки и визуализации их интерьера.
Система ArCon, являясь узкопрофильной, все-таки охватывает две разные, но близкие сферы проектирования. Во-первых, это собственно проектирование, планировка и моделирование различных зданий, а во-вторых, это все, что связано с дизайном, причем как интерьера, так и экстерьера. Учитывая все вышесказанное, общий принцип работы в программе разделяется на два режима: режим проектирования и режим дизайна.
Режим проектирования, или режим конструирования.
Реализует «строительную» составляющую функционала программы и состоит из такой последовательности шагов.
1. Основываясь на объектно-ориентированном подходе, средствами программы ArCon строится план размещения стен моделируемого здания.
2. Запускается команда построения какого-либо объекта (скажем, окна), в которой сначала настраиваются параметры объекта (форма и размеры окна, количество перегородок, текстуры стекол и рам и пр.). Затем сам объект просто размещается в нужном месте плана здания (в случае окна – на одной из стен).
Интерфейс и возможности ArCon 2005
Перед началом работы с модулем ArCon, как и с любой другой программой, необходимо основательно ознакомиться с интерфейсом, системными настройками и возможностью изменения и того, и другого для этой программы. О том, как работать с программой, вы уже имели возможность узнать из предыдущего раздела. Сейчас необходимо разобраться, как все это реализовано разработчиками на практике.
Главное окно программы ArCon 2005, открываемое сразу после запуска, показано на рис. 1.3. Оно содержит только две панели инструментов (одну вертикальную и одну горизонтальную) и три пункта меню, управляющих системными настройками и настройками нового проекта. Пока на панелях инструментов активны всего лишь три кнопки, позволяющие создать новый проект, запустить мастер проектов, называемый в программе Ассистент проектов, или открыть (загрузить) ранее сохраненный проект.
Рис. 1.3. ArCon 2005 версии 8.02
Горизонтальная панель инструментов
В режиме конструирования эта панель содержит команды управления документом, масштабирования, а также кнопки-флажки отдельных режимов отображения данных проекта.
• Новый проект
– запуск создания нового проекта. Если в системе на момент вызова команды существует активный проект, он будет закрыт (перед этим, конечно, будет выдан запрос на сохранение внесенных изменений, если таковые были).
• Запуск ассистента проектов
Вертикальная панель инструментов
Состав вертикальной панели, в отличие от состава горизонтальной, существенно отличается для режимов проектирования и дизайна. Начнем рассмотрение команд этой панели, которые доступны пользователю в режиме конструирования. Обращаю ваше внимание, что это именно рассмотрение, а не изучение команд. Более подробно узнать о том, как работать с наиболее часто используемыми функциями ArCon, вы сможете из последующих глав.
Особенностью вертикальной панели инструментов является ее насыщенность всевозможными командами – большинство из них представлено в виде логически объединенных групп кнопок (в программе они называются вариантными кнопками). Напомню, что признаком группы кнопок является маленький черный треугольник в правом нижнем углу пиктограммы любой из кнопок (точнее, той, которая вызывалась последней и на данный момент считается активной).
• Самой верхней является группа из двух команд для выделения объектов чертежа.
– Выбрать элемент
