Графическая программа AutoCAD как особая среда для пространственного развития студентов Голубева А.Н. МПГУ

Графическая программа AutoCAD как особая среда для пространственного развития студентов

Голубева А.Н.

МПГУ

Из большого числа программных продуктов по выполнению графиче­ских построений всем этим требованиям в полной мере соответствует пакет прикладных программ AutoCAD. На данный момент он является самым удобным и широко применяемым. Особенно эффективно его применение в области архитектурно-строительного черчения. На базе данного программ­ного продукта возможна разработка объектов жилого, гражданского и про­мышленного строительства, а также сложных архитектурных комплексов.

На рисунках 1, 2 показаны возможности практического примене­ния программы AutoCAD. Эта система автоматизированного проектирования обеспечивает про­ектировщика практически неограниченными возможностями. Она позволяет:

1.                 Наличие редактируемой базы данных, содержащей различные све­дения по выполненным ранее чертежам и  позволяющей создавать и ис­пользовать библиотеки наиболее часто применяемых элементов; модернизи­ровать и пополнять данные о разработанных чертежах, оптимизировать их, хранить информацию и вы­полнять проект различными способами. Возмож­ность обращения к библиотеке данных «Проектного центра AutoCAD», где разработчиками представлены уже готовые 2D и 3D объекты.

2.     Возможность выполнения различных линий, букв и символов любого типа, необходимых для выполнения чертежей, выполнения различных преобразований, то есть редактирования изображений и параметров чертежа.

3.     Быстрое изготовление чертежей с возможностью получения орто­гональных проекций на основе трехмерных моделей.

4.     Наличие различных элементов повышения точности выполнения чертежей: координатных систем, в том числе декартовой, полярной, пользовательской (выбранной пользователем), сетки, режима ORTHO, полярной и объектной привязки.

5.     Работа в режимах двумерного и трехмерного моделирования.

6.     Автоматическое выполнение разрезов и сечений;

7.     Возможность выполнения чертежей поэтапно, благодаря наличию различных слоев видимости. Каждый объект слоя может иметь различные свойства: цвет линии, тип линии и толщина линии, что значительно облегчает построение и ориентацию по чертежу.

8.     Функция быстрого нанесения  размеров, нанесение размеров от общей базы, линейных,  угловых, размеров радиусов, диаметров, с возможностью

Рисунок 1. Пример выполнения линейного чертежа фасада в программе AutoCAD

выбора точности размерных чисел, предельных отклонений размеров, отклонений формы и расположения поверхностей; маркировка помещений, нанесение уровней, отметок и другой строительной информации. Формирование ведомостей, спецификаций и других текстовых объектов;

9.     Визуализация - реалистическое светотеневое изобра­жение проектируемого объекта. Возможность просмотра его с различных сторон.

10. Вывод чертежно-графической информации на плоттер и принтер.

Рисунок 2. Пример выполнения фасада в программе AutoCAD. Вид создан программой автоматически по трехмерной модели.

AutoCAD позволяет выполнять изображения любой сложности с высокой точностью; увеличивать и уменьшать чертеж без значительных потерь во времени, получать необходимое количество копий объектов и чертежей. Особенно важным с точки зрения методики обучения черчению является процесс проектирования двухмерных и трехмерных объектов в среде AutoCAD. Современные системы автоматизированного проектирования подразделяются на  "двухмерные", работающие только в плоскости электронного чертежа, и "трехмерные", моделирующие  плоские и объемные фигуры. В среде AutoCAD выполнение чертежей возможно в двух основных направлениях: двухмерное (2D) и трехмерное (3D)проектирование.

 Процесс двухмерного проектирования заключается в выполнении изо­бражений на основе воображаемого человеком трехмерного объекта с помо­щью набора различных линий и функций. Каждая проекция детали строится отдельно в проекционной связи, и в данном случае автоматизируется лишь сам процесс получения изображения и проставления размеров.

На начальном этапе изучения программы AutoCAD, когда приемы трехмерного моделирования ещё незнакомы, все графические действия выполняются на плоскости. Это помогает развить практические умения и навыки работы с компьютером, а также дает возможность студентам ознакомиться с основными правилами выполнения чертежей. Далее по мере изучения основных функций программы можно переходить к трехмерному моделированию.

По нашему мнению, трехмерное проектирование более эффективно, так как начальным этапом этого процесса является создание некоторой объемной (аксонометрической или перспективной) модели изделия, на основе которой программа автоматически создает необходимые виды, разрезы и сечения. Он в большей степени автоматизирует графическую деятельность, учитывает психологические особенности создания образа изделия, облегчает формирование графических понятий и пространственных представлений.

Трехмерная графика долгое время оставалась запретным плодом для большинства дизайнеров, работающих на ПК. Те 3D-системы, которые были доступны, как правило, ориентированы на презентационные задачи, рекламу и достаточно простую мультипликацию. Проектировщику же нужны возможности точных построений и моделирование расположения элементов в пространстве.

Многие пакеты САПР для ПК имеют функцию трехмерного моделирования только лишь в виде отдельных приложений, что часто неудобно в использовании. AutoCAD органически сочетает в себе возможности электронного кульмана и мастерской макетчика. Еще на этапе выполнения обычного плоского чертежа дизайнер строит фигуры, которые в последствии станут основой для образования  трехмерного объекта – например, образующие тело вращения. В дальнейшем при использовании различных инструментов построения поверхностей плоский чертеж превращается в пространственную модель детали или конструкции. При этом остаются доступными все средства объектной привязки, настройки системы координат, ввод точных значений с клавиатуры, относительные построения. Элементарные или часто употребляемые типы поверхностей - сферические, цилиндрические, прямоугольные блоки - могут быть построены с использованием специальных команд.

Более сложные поверхности получаются с использованием операций выдавливания и вращения  контуров. Простые объемные тела могут в свою очередь быть объединены в сложные поверхности или использованы как ин­струменты для вырезания или пересечения. Все объемные элементы проекта сохраняются в том же файле, что и исходные чертежные элементы. Как и чертежные данные объемные тела могут быть записаны в виде библиотек стандартных элементов и использованы в дальнейшем в других проектах.

Ставшая сегодня уже традиционной система слоев (layers) позволяет легко разделить объемные и плоские части чертежа на любом этапе работы - созда­нии, редактировании, визуализации или получении твердых копий. Таким образом, файл проекта может содержать комплексную информацию о про­странственной геометрии (в виде объёмных моделей) и проектно-технологи­ческую документацию (в виде чертежных данных).

Рисунок 3. Пример выполнения чертежа генерального плана

Рисунок 4. Аксонометрические проекции в программе AutoCAD

Всё это, позволяет значи­тельно упростить и ускорить освоение и использование пакета. Примеры выполнения чертежа генерального плана и аксонометрической проекции в программе AutoCAD показаны на рис. 3, 4.

AutoCAD выпускается как в интернациональном - английском вари­анте, так и в нескольких национальных версиях: русской, немецкой, итальян­ской и специальной английской для британцев, что особенно важно для про­цесса обучения.

Итак, графическая система автоматизированного проектирования AutoCAD позволяет разрабатывать чертежи в различных областях проектной деятельности, отвечает всем требованиям процесса обучения  графическим дисциплинам: проста, удобна в применении, работа в ней соотносится с требованиями стандартов. Наиболее эффективным является её использование при изучении архитектурно-строительного черчения. Внедрение этой системы автоматизированного проектирования в учебную деятельность является одним из важнейших условий оптимизации и рационализации выполнения чертежей.

Скачано с www.znanio.ru