Создание библиотеки строительных элементов для САПР учебного процесса ГБОУ СПО НСО «НППК»

В настоящее время темпы развития строительства требуют высокого уровня подготовки инженеров-строителей.

В профессии инженера-строителя большую роль играет графическая грамотность. Умение правильно выполнять и читать чертежи вырабатывается в результате овладения курсом строительного черчения. Кроме того, каждый специалист должен хорошо знать требования ГОСТов, действующих в его отрасли. Эти знания и навыки необходимы и при изучении общеинженерных и специальных дисциплин.

Система автоматизированного проектирования (САПР) родилась в 60-е годы прошлого века, но лишь с бурным развитием вычислительной техники последнего десятилетия, стало возможным создание аппаратных и программных средств машинной графики. В настоящее время идет интенсивная работа по созданию искусственного интеллекта.

Полный переход на автоматизированное проектирование позволит уменьшить время создания чертежей и иной конструкторско-технологической документации, а также повысить качество выполнения документов. Конструкторские документы, выполненные, традиционным способом с помощью карандаша и ватмана свидетельствуют, о низкой производственно-технологической базе предприятия, у которого мало шансов в борьбе за крупные заказы машиностроительной продукции и выполнении строительных работ.

За последние годы в нашей стране произошли кардинальные изменения в области систем автоматизированного проектирования (САПР). Сегодня тот кто не работает с САПР, либо ничего не проектирует, либо не смотрит в будущее, которое требует применения новых методов проектирования, как в трёхмерном моделировании, так и в обычном двухмерном черчении.

САПР используется во многих отраслях: в автомобилестроении, судостроение, авиастроении, архитектуре, в научных исследованиях и др. областях. Современные графические программы для САПР позволяют создавать трёхмерные модели, получать плоскостные и фотореалистические изображения проектируемых объектов. Электронная модель объекта может использоваться в качестве исходных данных для прочностных и деформационных расчётов. Кроме того, САПР позволяют повысить качество и скорость проектирования. Поэтому важное значение приобретает оптимизация перехода от первоначальной идеи к конечному результату.

После выполнения в нашей стране персональных компьютеров (ПК) с хорошим унифицированным программным обеспечением таким как AutoCAD, ArhiCAD пользователям стало понятно, что не всегда нужно знать физический принцип работы компьютера, а следует лишь грамотно им пользоваться.

Программное обеспечение САПР находится в динамическом развитии. Действительно, каждая компания, разрабатывающая программы САПР практически ежегодно выпускает новые версии, в которых учитывается изменение аппаратного обеспечения и результаты достижений вычислительной геометрии.

Машинная графика является синтезом научных знаний, полученных в таких фундаментальных науках, как аналитическая и комбинаторная геометрия, линейная алгебра и вычислительная математика, геометрическая оптика, информатика и информационные технологии.

Система САПР построена таким образом, что не требует специальных знаний и навыков в области компьютерной техники, программирования и математического моделирования. Единственное требование системы САПР, как и любого другого программного обеспечения: пользователь должен быть специалистом или должен хотеть изучить определенную предметную область.

При работе с редактором AutoCAD студент оперирует с такими понятиями конструкторского документа, как чертёж, вид, основная надпись, технические требования, шероховатость, размер, допуск и т. д., что позволяет эффективно и просто создавать и редактировать изображения; аппарат вспомогательных построений для имитации работы «в тонких линиях»; полуавтоматическое формирование таблиц; автоматическая простановка допусков к размерам т.д.

С внедрением и расширением сферы применения САПР потребность в профессиональном мастерстве чертежников и конструкторов не может отпасть или сократиться. Работа с компьютером требует от конструктора безупречного владения техникой выполнения чертежных работ, знания правил оформления конструкторской документации, особой геометрической подготовки, обостренного чувства пространственных форм и комбинационного мышления. Поэтому AutoCAD рассматривается как совершенный инструмент чертежника и конструктора, обеспечивающий современный уровень подготовки производственной графической и текстово-графической документации, ее хранение, передачу и размножение. Следует обратить внимание на то, что ряд часто повторяющихся операций выполнения чертежа в редакторе AutoCAD выполняются полуавтоматически в соответствии с требованиями ЕСКД и СПДС: нанесение размеров, сопряжения, штриховка, изображение резьбы и т. д.

Чертежно-конструкторский редактор AutoCAD как современный чертежный инструмент освобождает студента от утомительных операций выполнения чертежа, обеспечивая при этом высокое качество выполняемых графических работ. Работа с САПР в курсе проектирования позволяет студента реализовать свои идеи: представив себе вид разрабатываемого задания, детали механизма студенту не следует опасаться, что одно его неверное движение заставит выполнять работу заново.

Навыки, приобретенные студентами при обучении с помощью AutoCAD должны стать важным моментом в овладении профессиональной компетентности будущих специалистов.

Однако стандартная установка AutoCAD не содержит базы строительных элементов и штриховок, которые применяются на строительных чертежах. Поэтому возникла необходимость наработки библиотеки элементов для автоматизации строительного черчения.

Цель данного дипломного проекта — Создание библиотеки строительных элементов для САПР учебного процесса ГБОУ СПО НСО «НППК».

Для этого надо решить следующие задачи:

1. Анализ литературы по вопросу дипломной работы.

2. Создание библиотеки строительных элементов и штриховок.

3. Разработка технологии работы с пользовательскими штриховками и блоками элементов.

4. Разработка руководства системного администратора и пользовательской документации.

1. Техническое задание

1.1 Введение

· Наименование программного продукта или программы.

· Библиотека строительных элементов

· Краткая характеристика области применения.

· Библиотека строительных элементов необходима для автоматизации выполнения строительных чертежей в учебном процессе ГБОУ СПО НСО «НППК».

1.2 Основания для разработки

· Основанием для проведения разработки является задание на дипломный проект от 30.12.2011 г. приказ 310 о.д.

· Наименование и условное обозначение разработки.

Папка «САПР».

1.3 Назначение разработки

Функциональное назначение.

· Библиотека строительных элементов выполнена в виде набора файлов, содержащих строительные элементы и строительные штриховки, собранных в две папки «штриховки» и «строительные элементы».

· Эксплуатационное назначение.

· Библиотека строительных элементов предназначена для эксплуатирования на персональном компьютере.

1.4 Требования к продукту

· Требования к функциональным характеристикам.

1.5 Состав выполняемых функций

· Библиотека должна подгружаться в программу AutoCAD.

· Штриховки должны отображаться в закладке пользовательские

· Строительные элементы должны вставляться, как блоки, и иметь возможность масштабирования.

1.6 Организация входных данных

· Отсутствует.

1.7 Организация выходных данных

· Библиотека организованна в виде папки САПР, которая содержит две папки «штриховки» и «строительные элементы».

1.8 Временные характеристики

· Определяются временем, которое используется для выполнения строительных чертежей с помощью программы AutoCAD.

1.9 Требования к надежности

· Требования к обеспечению надёжного функционирования.

· Безошибочная загрузка штриховок и строительных элементов в программу AutoCAD.

1.10 Время восстановления после отказа

· Определяется квалификацией пользователя или администратора.

1.11 Некорректные действия пользователя

· Удаление папки

· Изменение настроек AutoCAD.

1.12 Условия эксплуатации

· Климатические условия эксплуатации.

· При комнатной температуре и влажности не более 70% (условия обеспечивающие нормальное функционирование ПК).

1.13 Требования к видам обслуживания

· Сопровождение библиотеки элементов производит системный программист.

1.14 Требования к квалификации пользователя

· Базовые навыки работы с персональным компьютером умение работать с программой AutoCAD.

1.15 Технические параметры

Программный продукт требует следующей технической конфигурации РС.

Типы поддерживаемых операционных систем:

· Семейство, операционных систем Windows, начиная с версии Windows 95, семейства операционных систем Linux и Mac.

· Процессор частотой: 450 Mhz.

· Обьём оперативной памяти: 124 Mb.

· Видеоадаптер с обьёмом памяти: 64 Mb.

· Место на жестком диске обьёмом: 1,5Гb.

1.16 Программные требования

· Требования к информационной структуре и методам решения.

· Работа с библиотекой строительных элементов требует установки на компьютер программы AutoCAD не ниже 2008 версии.

· Требования к исходным кодам и языкам программирования.

· Библиотека строительных элементов создана с помощью программы AutoCAD 2008 версии.

1.17 Требования к защите информации и программ

· Защита не предусмотрена.

· Требования к программным средствам, используемым программой:

· Работа с библиотекой строительных элементов требует наличия на компьютере программы AutoCAD не ниже 2008 версии.

· Требования к маркировке и упаковке.

· Требования к маркировке.

· Маркировка программного продукта — бумажный вкладыш.

· Требования к упаковке.

· Программный продукт храниться на CD диске в полиэтиленовом конверте.

1.18 Транспортировка и хранение

· Условия транспортировки и хранения.

· Хранить при следующих параметрах окружающей среды.

· Т Влажность от 10% до 90%;

· Температура от -5°C до 55 °C.

1.19 Строго не рекомендуется

· Брать компакт-диск за записанную поверхность.

· Наносить на поверхность различные жидкости.

· Наклеивать на поверхность различные материалы.

· Подвергать воздействию загрязняющих веществ и агрессивных сред.

· Ронять, деформировать или подвергать механическому воздействию.

· Рисовать или делать записи пишущими предметами специально не предназначенными для компакт-дисков.

· Подвергать диск воздействию прямых солнечных лучей.

1.20 Требования к программной документации

· Состав программной документации.

· Техническое задание, руководство по сопровождению, руководство пользователя.

1.21 Технико-экономические показатели

· Экономическая эффективность.

Таблица 1. Календарный план работ

Порядок контроля и приёмки

Виды испытаний: проверка запуска библиотеки, наличие всех необходимых элементов, штриховок, загрузка элементов в поле чертежа.

Общие требования к приёму работы: в случае обнаружения ошибок в программе, разработчик обязуется устранить их в течение трех дней.

2. Исследовательский раздел

2.1 Исследование предметной области

Основным назначением САПР является обеспечение разработки проектного решения и выпуск соответствующей проектной документации. Различают следующие виды обеспечения.

· Математическое обеспечение САПР — математические модели, методики и способы их получения.

· Лингвистическое обеспечение САПР — языки программирования, используемые для создания компьютерных программ.

· Техническое обеспечение САПР — устройства ввода, хранения, обработки, вывода и передачи данных.

· Информационное обеспечение САПР — массивы информации, необходимой для разработки проектных решений и документации.

· Программное обеспечение САПР — совокупность используемых в процессе проектирования программных продуктов.

· Методическое обеспечение САПР — литература (нормативная документация, справочники, методики, руководства).

· Организационное обеспечение САПР — схемы распределения должностных обязанностей, инструкции для персонала.

Как известно, архитектурно-строительный проект содержит технико-экономические обоснования, расчёты, чертежи, макеты, сметы, пояснительные записки и другие материалы, необходимые для строительства или реконструкции зданий, сооружений и их комплексов. Так, например, проект промышленного здания включает: разработку задания на проектирование, технико-экономические расчёты, специальные части (технологическая, архитектурно строительная, генеральный план и транспорт, отопление и вентиляция, водопровод и канализация, теплоснабжение и электроснабжение, связь, сметы и экономические показатели).

Разработке проекта предшествует анализ проектной ситуации, включающий изучение исходных условий проектирования — социально экономических и технических требований, градостроительного и природного окружения, природно-климатических и гидрогеологических характеристик местности. Изучение перечисленных данных позволяет выбрать оптимальный вариант будущей постройки и разработать задание на проектирование. Только после этого этапа начинается выполнение детальной разработки проекта.

Автоматизация архитектурно — строительного проектирования состоит в применении информационных технологий и соответствующих компьютерных программ для выполнения проектных операций. Автоматизация возможна только при наличии однозначного описания последовательности и содержания отдельных проектных процедур и их связи. Суть автоматизированного проектирования состоит в разработке и реализации информационной модели проектируемого объекта, для чего необходимы соответствующие массивы информации, разработанные алгоритмы и программы для её обработки и представления результатов в соответствующем виде.

Центральным моментом в реализации САПР является взаимодействии человека и компьютерной техники, поскольку процесс проектирования, по сути, состоит в обмене информацией (сообщениями) между указанными субъектами процесса. На человека возлагаются творческие, креативные функции, а также управление процессом и принятие решений. Компьютер выступает в роли источника информации и советника при приёме решений человеком. Перечисленные в начале раздела семи видов обеспечения САПР и предназначены для поддержки четкого взаимодействия всех участников процесса автоматизированного проектирования, т. е. являются зоологом успешной реализации функций САПР.

В отечественной практике технология САПР использовалась для организации технологических линий автоматизированного проектирования в крупных проектных организациях с четкого разработанной технологией проектирования. В 90-е гг. ХХ в. за рубежом появились компьютерные программы, названия которых оканчивались на CAD, а их назначение было близко к назначению САПР. Причем основные этапы работы над проектом стало возможно выполнять в рамках одного программного пакета.

Название данного класса программ образовано от сокращённого английского словосочетания Computer Aided Drafting and Designe, что переводиться как (автоматизированное) черчение и проектирование с помощью компьютера. Основное назначение подобных систем также состоит в предоставлении пользователю средств создания компьютерной модели проектируемого объекта и выпуска соответствующей проектной документации. По своей сути — это графические редакторы с расширенными функциями, предназначенные для работы с векторной графикой, числовой и текстовой информацией.

В соответствии с принципами обработки графической информации CAD — системы имеют мощный расчетно-математический блок, позволяющий создавать трёхмерные компьютерные модели объектов любой сложности и производить их редактирование в реальном масштабе времени.

В настоящее время существует большое количество систем данного класса, предназначенных для проектирования объектов в различных отраслях. Часть из них — универсальные, например AutoCAD. Далее рассматриваются некоторые из наиболее широко используемых в практике архитектурно — строительного проектирования CAD — систем.

2.2 Программные средства для автоматизации строительного черчения

Среди программ для архитектурно-строительного проектирования доминируют продукты американской компании Autodesk. Самый популярный среди них — пакет автоматизированного проектирования AutoCAD. В настоящее время Выпущена версия программы AutoCAD 2008. Указанный пакет является универсальным и одинаково хорошо используется при проектировании и машиностроении и в строительстве. Основное назначение пакета — автоматизированное черчение на плоскости с функциями последующего моделирования объекта в трёхмерном (3D) пространстве.

AutoCAD Architectural Desktop

В целях расширения возможностей пакета AutoCAD в области архитектурного проектирования компаний Autodesk разработан программный пакет AutoCAD Architectural Desktop, позволяющий создавать «интеллектуальные», легко управляемые модифицируемые архитектурно-строительные объекты. Кроме того, указанный пакет обладает средствами концептуального проектирования и моделирования объектов.

Autodesk Architectural Desktop включает в себя полноценные возможности AutoCAD и обладает собственными функциями поддержки всех стадий проектирования. При помощи инструментов Architectural Desktop проектировщик последовательно проходит основные этапы проектирования, используя данные, заложенные на каждой предыдущих стадий. На начальном этапе выполняется концептуальное проектирование: создаётся архитектурная композиция — виртуальная модель проектируемого здания. В дальнейшем результат концептуального моделирования можно использовать для создания единой трёхмерной модели здания, которая служит основой для формирования всей выходной документации — спецификаций и плоских чертежей. Для проектирования используются так называемые интеллектуальные объекты, обладающие специальными свойствами, определяющими их поведение на чертеже. Все выходные данные динамически связаны с моделью и автоматически обновляются.

Дальнейшим развитием Autodesk Architectural Desktop является программа Autodesk Building Systems, предназначен для проектирования внутренних инженерных сетей. Обладая всеми средствами AutoCAD и Autodesk Architectural Desktop, она является мощным инструментом, включающим собственные модули для проектирования вентиляции и отопления, электрических сетей, водопровода и канализации.

Autodesk Architectural Studio

Ещё один пакет — Autodesk Architectural Studio — представляет собой инструмент концептуального проектирования и мультимедийной обработки проектных данных. Этот программный продукт предназначен для архитекторов и других профессионалов в сфере строительства, дизайна и архитектуры. Architectural Studio воссоздаёт инструменты и методы традиционной студии проектирования, повторяя в цифровом облике традиционную технику черчения от руки, принятую у художников и архитекторов, делая их работу более продуктивной. Прямое воздействие на объекты уникальными инструментами позволяет интуитивно почувствовать поведение объектов и управлять ими в реальном времени в любой точке мира благодаря веб — технологиям.

В самое последнее время на российском рынке CAD — продуктов появилась ещё одна программа от Autodesk — Revit Frchitecture (версии 2008 и 2009), которая автоматизирует все этапы проектирования — от проработки концептуальной основы до создания документации. Главной особенностью рассматриваемой системы является единая информационная модель здания, обеспечивающая связь всех видов модели и существенно упрощающая работу с документацией. Первоначальная концепция здания создаётся из простых формообразующих элементов, которые Revit Architecture, сначала преобразует в объекты архитектурной композиции, а затем трансформирует в объекты строительного конструирования — стены, скаты кровли, перекрытия и ограждающие конструкции. При визуализации проектов создаются точные изображения модели, способные взаимодействовать с приложением 3DS Max Desigh.

В отличие от системы AutoCAD, а так же от других CAD — систем, созданных для инженеров, а позднее приспособленных для архитектуры, программа ArchiCad (разработчик программы — венгерская компания Graphisoft) изначально была разработана для решения исключительно архитектурных задач. В результате такой узкой специализации программы архитекторы — профессионалы получили возможность работать в интуитивно понятной среде и с привычным для архитектора инструментарием. Пакет ArchiCad предназначен для автоматизации для архитектурно строительного проектирования и обладает широкими возможностями плоскостного и трёхмерного моделирования объекта. Рабочую среду системы ArchiCad образует мощный графический редактор с обширным набором инструментальных средств архитектурного проектирования. Эти средства дают возможность осуществлять проектирование, визуализация и анализ архитектурных проектов.

AutoCAD Architecture 2008

AutoCAD® Architecture — инструмент архитектора и проектировщика, знакомая рабочая среда которого и удобные средства проектирования позволяют создавать сложные модели, точные чертежи и отчеты-спецификации и гарантируют эффективный обмен данными. Использование общепризнанного формата файлов DWG обеспечивает согласованность совместной работы проектного коллектива. Интуитивно понятные инструменты побуждают работать более творчески, а встроенные средства визуализации позволяют создавать высококачественные презентации. AutoCAD Architecture обеспечивает четкую и слаженную совместную работу. Архитекторы, имеющие опыт работы в AutoCAD, быстро могут добиться значительного роста производительности.

AutoCAD® Architecture — это лучший выбор для решения задач архитектурного проектирования и выпуска рабочей документации из программ на платформе AutoCAD®. В программе еще больше инструментов, которые позволяют автоматизировать трудоемкие задачи, ускоряя выпуск архитектурной документации.

Лучшее решение для архитекторов. Знакомая всем среда AutoCAD теперь наполнена специализированными инструментами для архитектурного проектирования и выполнения строительных чертежей.

Производительность с первой минуты. Не нужно продолжительного обучения для того, чтобы начать работать в AutoCAD Architecture, проектировщик сразу ощутит, насколько удобно и быстро ему удаётся создание планов, фасадов, разрезов и спецификаций.

Гибкость при внедрении. AutoCAD Architecture совместим с существующими методами управления проектом. Начав работу с простых функций, можно по мере освоения переходить к более сложным.

Эффективное взаимодействие. Улучшение взаимодействия с поставщиками и коллегами достигается за счет использования единого формата файлов DWG™ и применения встроенных средств тонирования для реалистичной визуализации проекта.

Проектировщики, знакомые с AutoCAD®, могут незамедлительно начать использовать AutoCAD Architecture для быстрого создания документации, чертежей и спецификаций. При этом обеспечивается автоматизация трудоемких координационных задач, что заметно уменьшает возможность появления ошибок.

Рисунок 2.3.1

Чтобы не тратить слишком много времени на подготовку рабочей документации, можно выполнение этих задач быстрее с помощью библиотеки условных обозначений AutoCAD Architecture и мощных средств нанесения надписей. С их помощью упрощается создание таких элементов оформления, как выносных надписей, легенд и ссылок на узлы. Всего несколько щелчков мыши — и элемент размещен.

Рисунок 2.3.2

Чтобы быстрее разработать план этажей, необходимо использовать при построениях интеллектуальные архитектурные объекты: стены, двери и окна, которые ведут себя на экране подобно своим реальным прототипам. Размещение дверей и окон в стенах осуществляется автоматически, а при перемещении стены автоматически обновляются все примыкания к ней других стен. Кроме того, архитектурные объекты распознают взаимные пересечения, например, стен и колонн, позволяя вовремя обнаруживать проектные ошибки.

Autodesk AutoCAD

Пакет автоматизированного проектирования AutoCAD представляет собой систему, включающую набор программ, обеспечивающих проектный процесс. Ядром системы AutoCAD является мощный графический редактор, позволяющий отображать на экране компьютера всю необходимую графическую и текстовую информацию, которая сопровождает разработку проекта. Общение пользователя с редактором происходит путём выполнения тех или иных команд, необходимых для создания чертежа проектируемого объекта и его различных видов и изображений. Кроме графического редактора система содержит мощный расчётный блок и обширную базу данных, которые интегрированы с графическим редактором. Последнее означает, что результаты расчёта (например, строительных конструкций) автоматически используются графическим редактором при построении чертежей и визуализации объёмных моделей.

Для запуска системы необходимо выбрать меню ПускПрограммы в панели задач (как правило, это узкая полоса в нижней части экрана) и запустить AUTOCAD. В случае успеха в панели задач Windows должна появится кнопка, а на экране — открыться рабочее окно системы AUTOCAD.

Операционная система Windows позволяет запустить одновременно несколько программ. Для переключения из одной программы в другую необходимо пользоваться панелью задач. Не нужно запускать AUTOCAD повторно, это значительно снижает скорость работы компьютера.

Для завершения работы системы AUTOCAD необходимо воспользоваться меню FileExit или комбинацией клавиш Alt-F4.

После запуска главное окно AUTOCAD состоит из следующих частей:

· заголовка окна с указанием имени редактируемого чертежа (файла);

· системы иерархических меню; сюда сведены все команды AUTOCAD;

· стандартной горизонтальной панели инструментов (необязательно);

· здесь продублированы наиболее часто используемые команды меню;

· строки свойств объектов (необязательно); здесь указаны основные параметры рисования — список слоев, цвет объектов, тип линии и другие;

· вертикальных панелей инструментов (необязательно); здесь сосредоточены кнопки команд рисования, редактирования, проставления размеров и другие;

· курсора мыши, показывающего текущую позицию на чертеже;

· основного рабочего поля;

· информационного поля, где приведен список выполненных команд в хронологическом порядке;

· командной строки, где задаются с клавиатуры команды и параметры;

· строки состояния, в левом углу которой показываются текущие координаты мыши в относительных единицах.

Общие принципы управления системой AutoCAD

Управление системой AUTOCAD заключается в задании команд для выполнения. Существует три способа задания команд:

· с помощью системы иерархических меню;

· с помощью системы панелей инструментов;

· с помощью текстовых команд в командной строке.

Необходимо понимать, что это три разных способа запуска одной команды. Например, команда рисования линий может запускаться с помощью меню DrawLine, с помощью панели инструментов Drawing и с помощью команды line в командной строке. Последний способ задания команд, очевидно, является устаревшим. Поэтому в методических указаниях сделан упор на два первых способа. Вместе с тем, способ задания команд из командной строки имеет свои преимущества, например, можно указать требуемые координаты со сколь угодно высокой точностью.

При выполнении команд приходится интенсивно использовать манипулятор «мышь» и клавиатуру. Под понятиями «нажатие клавиши мыши» и «нажатие левой клавиши мыши» подразумевается следующая процедура: перевести курсор мыши в нужную позицию, нажать и не отпускать левую клавишу мыши. Под понятием «щелкнуть правой клавишей мыши» понимается щелчок (нажатие и отпускание) указанной клавиши. «Двойной щелчок мыши» подразумевает два щелчка мыши, выполняемых последовательно через небольшой промежуток времени. «Потянуть мышью» означает, что необходимо нажать левую кнопку мыши, например, на контуре объекта, и переместить мышь, не отпуская кнопку.

2.3 Возможности автоматизации AutoCAD: блоки и пользовательские штриховки

Autocad располагает очень хорошим инструментом для ускорения работы и облегчения труда проектировщика — блоки. Блоком является набор объектов, которые объединены в одно целое и с этим набором объектов можно работать, как с единым объектом. В новом файле чертежа создается некая область, куда записываются и где хранятся создаваемые блоки, так называемая таблица определений блоков. Чтобы создать блок надо создать его «определение», т. е. задать набор объектов для блока, задать имя блока и указать точку вставки. Именно это определение и будет храниться в таблице определения блоков. При вставке блока в чертеж (в его графическую область) создается «вхождение» блока. Вхождений может быть сколько угодно. Отсюда вытекает главное преимущество блоков: при изменении определения блока (например, набора объектов или их относительного расположения) новое определение автоматически появится во всех вхождениях блока в чертеже. Исчезает рутинная необходимость исправлять одно и тоже во многих местах. При этом редактирование блоков происходит обычным способом: просто вносится изменения в блок.

Блок в Автокаде представляет собой единый объект, в который могут быть объединены линии, геометрические фигуры, текст, заливка, и т. п. Блок вставляется в чертеж Автокад как единое целое, редактируется при помощи редактора блоков, имеет свои собственные заданные свойства, которые действуют для всех примитивов, из которых состоит блок. Любой чертеж выполняется в стандартной рамке со штампом. Рассмотрим, как из чертежа рамки для Автокада, сделать блок.

Эта рамка выглядит как таблица, но на самом деле состоит из таких объектов: линии, прямоугольники и текст. Если вставлять рамку в чертеж, то неудобно вставлять отдельно линии, отдельно текст. Желательно вставить все вместе, и создать из рамки — блок. Появится возможность редактировать свойства рамки, например цвет линий и текста. Рамку можно перетаскивать со всеми ее линиями как единое целое. Это и есть главная особенность блока. В качестве блока в Автокаде можно задать любой набор графических объектов, если его надо вставить в чертеж несколько раз в разных местах рабочего пространства.

Строительные чертежи подразумевают выполнение штриховок по ГОСТАМ (земля, бетон, стекло и т. д.). Эти штриховки не входят, в стандартные штриховки Autocad появляется необходимость добавления пользовательских штриховок.

В дополнение к стандартным образцам штриховки, поставляемым вместе с программой, пользователь имеет возможность создавать дополнительные образцы. Образцы штриховки, имеющиеся в программе AutoCAD, хранятся в текстовых файлах acad. pat и acadiso.pat. Новые штриховки можно добавлять в этот файл или записывать в собственные файлы. Формат описания не зависит от того, где оно хранится. Описание начинается с заголовка, состоящего из звездочки, имени образца (не больше 31 символа) и текстового пояснения.

Процесс штрихования заключается в построении бесконечного семейства параллельных линий на основе каждой линии образца. Все объекты проверяются на пересечение с этими линиями; в зависимости от выбранного стиля штриховки, при пересечении с графическими объектами линии штриховки включаются или отключаются. Надлежащее размещение штриховки в смежных областях гарантируется тем, что семейство линий образца строится параллельным переносом начальной линии, проходящей через определенную точку абсолютной системы координат.

Актуальность дипломной работы состоит в том, чтобы автоматизировать выполнение строительных чертежей студентами специальности СЭЗС при работе над курсовыми проектами и во время дипломного проектирования.

3. Технологический раздел

3.1 Технология создания блоков

Блок — составной примитив, сформированный их других примитивов или их совокупности, в том числе других блоков.

Например, в виде блока может быть оформлены:

· элементы электрических и электронных схем (сопротивления, конденсаторы, индуктивности, транзисторы, трансформаторы);

· элементы строительных и архитектурных конструкций;

· элементы и узлы конструкций в машиностроении;

· рамка и основная надпись чертежа;

и многие др.

Свойства Блока:

Блок может быть вставлен в любое место чертежа, в любом масштабе и под любым углом.

Блок рассматривается AutoCAD как единый объект, как обычный примитив, и к нему можно применять те же операции что для обычного примитива (удалять, масштабировать, редактировать, перемещать и т. д.). Блоки могут быть сформированы и использованы как в рамках одного чертежа (внутренние блоки), так и записаны в файле на диске с тем, чтобы в дальнейшем их можно было поместить в другие чертежи т. е. их можно хранить в библиотеках конкретных предметных областей (приложений), при этом блоки можно помещать в библиотеку, удалять и модифицировать.

Блок может содержать объекты, остающиеся неизменными при вставке в чертеж т. е. постоянную частью блока (в примере с рамкой постоянной частью блока являются рамка с основными надписями) вместе с тем, блок может содержать текстовые объекты, значение которых меняется от чертежа к чертежу (дата подготовки чертежа, фамилия разработчика и т. д.) Эти объекты называются атрибутами блока. При вставке в чертеж атрибут заменяется конкретным значением для данного чертежа.

Использование блоков позволяет:

· снизить трудоемкость проектирования;

· приспособиться к требованиям заказчика;

· упростить процесс модификации чертежа;

· сократить время создания чертежа и упростить процесс его редактирования;

· сэкономить память Для создания блока я выбрала лист формата А4 (в соответствии с рисунком 3.1.1).

Рисунок 3.1.1

Затем настроила нужные типы линий.

На панели инструментов выбирала «диспетчер свойств и слоёв», затем прописываю первый слой «тип линии» основной (в соответствии с рисунком 3.1.2).

Рисунок 3.1.2

Далее создаю новый слой «тип линии» тонкий (в соответствии с рисунком 3.1.3).

Рисунок 3.1.3

Затем создаю ещё один новый слой «тип линии», штриховая, далее «загрузить» (в соответствии с рисунком 3.1.4).

Рисунок 3.1.4

В появившемся окне «загрузка / перезагрузка типов линий» выбираю нужную мне штриховку говорю «ок» (в соответсвии с рисунком 3.1.5).

Рисунок 3.1.5

Тип линий штриховая «ок» (в соответствии с рисунком 3.1.6).

Рисунок 3.1.6

Диспетчер свойства слоёв готов (в соответствии с рисунком 3.1.7)

Рисунок 3.1.7

Создаю блок из условных обозначений дверных проёмов.

Построение чертежа дверных проемов.

Провожу линию, используя команду линия (Line) и относительные декартовы координаты (в соответствии с рисунком 3.1.8).

Рисунок 3.1.8

Строю горизонтальную линию длиной 50 мм от конца первой, используя постоянные объектные привязки (в соответствии с рисунком 3.1.9).

Рисунок 3.1.9

Выбираю тип линии — тонкая и вычерчиваю обрыв дверного проема (в соответствии с рисунком 3.1.10).

Рисунок 3.1.10

Вычерчиваю ось дверного проема (в соответствии с рисунком 3.1.11).

Рисунок 3.1.11

Для построения левой половины дверного проема использую команду «Зеркальное отражение». Для этого выделяю объекты, которые необходимо отразить, нажимаю правую кнопку мыши (окончание выбора) и указываю первую и вторую точки линии отражения, используя объектные привязки (в соответствии с рисунком 3.1.12), завершение команды — нажимаю правой кнопки мыши или клавиши enter.

Рисунок 3.1.12

После завершения команды получаю эскиз дверного проема однопольной двери (в соответствии с рисунком 3.1.13). В результате я получила эскиз дверного проема однопольной двери.

Рисунок 3.1.13

Аналогично проделываю построения остальных эскизов дверных проемов (в соответствии с рисунком 3.1.14).

Рисунок 3.1.14

Создание блоков Выделяю эскиз дверного проема однопольной двери, нажимаю кнопку «Создать Блок» на панели Черчение (в соответствии с рисунком 3.1.15), тем самым вызываю диалоговое окно (в соответствии с рисунком 3.1.16).

Рисунок 3.1.15

Рисунок 3.1.16

В этом окне нажимаю кнопку — Указать в области «Базовая точка» (в соответствии с рисунком 3.1.17), а затем на чертеже, используя объектные привязки, указываю базовую точку, относительно которой будет происходить вставка блока.

Рисунок 3.1.17

Результат указания базовой точки В графе Имя даю название блока, нажимаю кнопку OK (в соответствии с рисунком 3.1.18, 3.1.19).

Рисунок 3.1.18

Рисунок 3.1.19

Сохраняю файл с блоками в обычном формате AutoCAD 2008 в папку «Блоки дверных проемов».

Вставка блоков.

Создаю новый чертеж. Нажимаю кнопку — Вставить Блок, открывается окно, (в соответствии с рисунком 3.1.20). В этом окне нажимаю кнопку Обзор, и в открывшемся окне ищу файл с нужными блоками. Выбираю его, нажимаю кнопку OK, окно закрывается. Нажимаю OK в оставшемся окне (в соответствии с рисунком 3.1.21). Указываю на экране точку вставки блоков.

Рисунок 3.1.20

Рисунок 3.1.21

Поиск файла с блоками Теперь с помощью кнопки Вставить Блок открываю окно, (в соответствии с рисунком 3.1.22), выбираю нужный блок из списка и указываю точку вставки на экране.

Рисунок 3.1.22

Аналогично создаю блоки из других дверных проёмов (в соответствии с рисунком 3.1.23).

Рисунок 3.1.23

3.2 Работа с пользовательскими штриховками

В поставку AutoCAD входит более 50 образцов штриховки, удовлетворяющих промышленным стандартам и служащих для обозначения различных компонентов объектов или графического представления различных материалов. Помимо образцов, поставляемых с AutoCAD, можно использовать образцы из внешних библиотек.

Образцы штриховки могут быть трех типов (задаются в поле Тип (Pattern Type)).

· Стандартный (Predefined) — предопределенный тип использует один из различных образцов штриховки, с которыми поставляется система. Эти образцы описаны в файле ACAD.PAT. У предопределенных образцов штриховки есть имена, по которым их можно выбрать с помощью кнопок выбора Модель (Pattern).

· По типу линий (User defined) — простейший образец, создаваемый из линий текущего типа пользователем с помощью выбора Шкала (Spacing) (расстояние между линиями), Угол и поля Двойная (Double) (добавить линии под углом 90° к исходным).

· Пользовательский (Custom) ~ сложный образец штриховки, определенный в специальном файле с расширением. PAT (не ACAD. PAT).

Команда ШТРИХОВКА умеет несколькими способами находить границы штриховки, задаваемые линиями, дугами, окружностями, двухмерными полилиниями, эллипсами, сплайнами, блоками и даже видовыми экранами в пространстве листа.

Команда Штриховка, формирующая ассоциативную штриховку, вызывается из падающего меню Рисование > Штриховка или щелчком на пиктограмме Штриховка на панели инструментов Рисование. При обращении к команде Штриховка загружается диалоговое окно Штриховка и градиент, (в соответствии с рисунком 3.2.1).

Выбираю меню Рисование, Штриховка или щёлкаю на пиктограмме Штриховка на панели инструментов Рисование. Загружается диалоговое окно Штриховка и градиент (в соответствии с рисунком 3.2.1).

Рисунок 3.2.1

Команда Штриховка позволяет штриховать область, ограниченную замкнутой кривой, как путем простого указания внутри контура, так и путем выбора объектов.

При этом контур определяется автоматически, а любые целые примитивы и их составляющие, которые не являются частью контура, игнорируются.

Для назначения границ области существуют возможности:

· С помощью кнопки Добавить объекты — тогда внешняя граница заштрихуется, а отмеченные в ней внутренние области — нет

· c помощью кнопки Выбрать объекты выбирается внутренняя точка области

· кнопкой Исключение островков после того, как будут выбраны границы штриховки. Исключенные таким способом контуры границ на экране станут снова сплошными линиями.

Кнопка Просмотр штриховки (Preview Hatch) позволяет делать предварительный просмотр выполненной штриховки, которая окончательно устанавливается нажатием кнопки ОК.

Выбор образца штриховки осуществляется в области Образец. Удобно пользоваться как раскрывающимся списком, так и диалоговым окном Палитра образцов штриховки, (в соответствии с рисунком 3.2.2) — там содержатся пиктограммы с графическими образцами различных штриховок. Для выбора образца штриховки достаточно указать его изображение.

Рисунок 3.2.2

Для использования стандартных образцов штриховок необходимо в области Тип: выбрать из раскрывающегося списка пункт Другие стандартные. Имя образца штриховки запоминается в системной переменной.

На вкладке Градиент диалогового окна Штриховка и градиент, (в соответствии рисунком 3.2.3) устанавливаются параметры градиентной заливки, которая может состоять из оттенков одного цвета или представлять собой плавный переход из одного цвета в другой.

Рисунок 3.2.3

В строительном черчении очень часто используют штриховки, которых нет в стандартных штриховках AutoCAD, например: бетон, земля, стекло и т. д.

В дополнение к стандартным образцам штриховки, поставляемым вместе с программой, пользователь имеет возможность создавать дополнительные образцы, которые будут отображаться в виде пользовательских штриховок.

В директории программы в папке «Support» создайте папку, например «Shtrix».

Копируем в эту папку нужные штриховки (*.PAT).

Запускаем программу Автокад. В меню «Сервис» открываем «Установки» или «Настройка», вкладка «Файлы». В окошке «Пути доступа, имена файлов и папки» выделяем первую строку с названием «Путь доступа к вспомогательным файлам» (в соответствии с рисунком 3.3.2.1)

Рисунок 3.3.2.1

Нажимаем кнопку «Добавить», а затем кнопку «Обзор»

Указываем путь к созданной нами ранее папке «Shtrix» нажимаем «OK»

Нажимаем «Применить» и «OK» в общем окне настроек (в соответствии с рисунком 3.3.2.1).

Открываем в Автокаде панель управления «Рисование» и выбираем инструмент «Штриховка»

В появившемся окне нажимаем на выделенные красной рамкой любую из области.

Выбираем нужную штриховку и нажимаем кнопку «OK».

3.3 Пользовательская документация

Руководство пользователя

В меню пуск — все программы — AutoCAD 2008, загрузите Выберите бумагу формата А4

Файл — Диспетчер параметров листов.

Нажмите «Редактировать».

В окне «Параметры листа» можете изменить формат листа и ориентацию чертежа.

Настройка слоев (типы линий) — используется панель Слои.

Нажмите кнопку «Диспетчер свойств слоев».

Появляется окно В окне «Диспетчера свойств слоев» нажмите «Создать новый слой».

Появляется строка нового слоя, в которой можно установить нужные вам параметры.

Назовите слои, (должны быть как минимум четыре типа линий: основная, тонкая, пунктирная (штриховая), штрихпунктирная (осевая).

Изменение типа линии: двойным щелчком по Continuous.

Нажмите загрузить…

В появившемся окне выберите вам нужный тип линии, далее «ОК».

Изменение веса (толщины) линии: двойным щелчком, По-умолчанию".

В окне «Вес линий» выберите необходимую вам толщину линий".

Создайте новый слой «тип линии», штриховая, далее «загрузить»".

В появившемся окне «загрузка / перезагрузка типов линий» выберите нужную вам штриховку, «ок».

Тип линий штриховая «ок»".

Диспетчер свойства слоёв готов".

Создайте блок из условных обозначений дверных проёмов.

Постройте чертеж дверных проемов.

Проведите линию, используя команду линия (Line) и относительные декартовы координаты.

Постройте горизонтальную линию нужной вам длины, используя постоянные объектные привязки".

Выберите тип линии — тонкая и вычертите обрыв дверного проема".

Вычертите ось дверного проема".

Для построения левой половины дверного проема используйте команду Зеркальное отражение. Для этого выделите объекты, которые необходимо отразить, нажмите правую кнопку мыши (окончание выбора) и укажите первую и вторую точки линии отражения, используя объектные привязки", завершение команды — нажмите правой кнопки мыши или клавиши enter.

После завершения команды, получаете эскиз дверного проема однопольной двери.

Создание блоков Выделите эскиз дверного проема однопольной двери, нажмите кнопку «Создать Блок» на панели Черчение, тем самым появляется диалоговое окно.

В этом окне нажмите кнопку — Указать в области «Базовая точка», а затем на чертеже, используя объектные привязки, указываю базовую точку, относительно которой будет происходить вставка блока.

Сохраните файл с блоками в обычном формате AutoCAD 2008 в папку «Блоки дверных проемов».

Вставка блоков.

Создайте новый чертеж. Нажмите кнопку — Вставить Блок, откроется окно. В этом окне нажмите кнопку Обзор, и в открывшемся окне найдите файл с нужными блоками. Выберите его, нажмите кнопку OK, окно закрывается. Нажмите OK в оставшемся окне. Укажите на экране точку вставки блоков.

Поиск файла с блоками Теперь с помощью кнопки Вставить Блок откройте окно, выберите нужный блок из списка и укажите точку вставки на экране.

Руководство администратора

Откройте папку AutoCAD

В папке «Support» создайте папку, например «Strix».

Копируем в эту папку нужные штриховки (*.PAT).

Запускаем программу Автокад. В меню «Сервис» открываем «Установки» или «Настройка», вкладка «Файлы». В окошке «Пути доступа, имена файлов и папки» выделяем первую строку с названием «Путь доступа к вспомогательным файлам».

Для подключения папки с образцами штриховок нужно выполнить Меню Сервис — Настройка — Файлы — Путь доступ к вспомогательным файлам — Добавить — Обзор — Указать папку с библиотекой файлов штриховки.

Нажимаем кнопку «Добавить», а затем кнопку «Обзор»

Указываем путь к созданной нами ранее папке «Strix» нажимаем «OK».

Нажимаем «Применить» и «OK» в общем окне настроек.

Открываем в Автокаде панель управления «Рисование» и выбираем инструмент «Штриховка»

В появившемся окне нажимаем на закладку Пользовательские. Появляется следующее окно.

4. Раздел испытаний программного продукта

4.1 Протокол испытаний

· Проверка работоспособности пользовательских штриховок.

· Проверка возможности создания блока.

· Проверка вставки блоков.

4.2 Протокол ошибок

Тестирование работоспособности блоков и пользовательских штриховок осуществлялось в кабинете № 7 НППК.

При первом тестировании погружение штриховок не отобразилось в закладке пользовательские.

При проверке обнаружено, что папка со штриховками не прописана в настройках Исправлено. Штриховки отображаются.

Проверено возможность вставки блоков. Ошибки не обнаружено.

5. Экономический раздел

5.1 Расчет себестоимости программного средства

Себестоимость программного средства — это совокупность программных издержек, связанных с производством изделия; все виды затрат, понесенных при производстве и реализации определенного вида продукции.

Себестоимость программного средства характеризует затраты, связанные с разработкой программного средства.

В себестоимость включается:

· Затраты на зарплату;

· Отчисление во внебюджетные фонды;

· Затраты связанные с использованием компьютера и сети Интернета.

Формула для определения себестоимости:

(1)

где:

· С — себестоимость программного средства;

· З_пр — зарплата программиста;

· М — количество рабочих дней в месяце;

· k_есн — коэффициент, учитывающий отчисления во внебюджетные фонды;

· t₁, t₂…t_n — время, затрачиваемое на выполнение отдельных этапов разработки (в днях);

· k_нр — коэффициент, учитывающий накладные расходы;

· t_м — время работы с компьютером;

· С_м — стоимость одного часа работы с компьютером (в рублях);

· t_i-net — время работы в Internet;

· С_i-net — стоимость одного часа работы в Internet.

Параметры, используемые для расчета себестоимости программного средства

Формула для расчета одного часа работы с компьютером:

(2)

где:

— годовые текущие затраты на эксплуатацию персонального компьютера;

— годовой фонд времени полезной работы персонального компьютера.

Годовой фонд времени полезной работы ПК рассчитывается по формуле:

(3)

где:

· n — количество рабочих часов в год (1992 часа);

· П — профилактика (30 часов);

· Р — ремонты в год (45 часов).

ч Затраты на эксплуатацию компьютера, вычисляются по формуле:

(4)

где:

· - годовые затраты на заработную плату обслуживающего персонала;

· - затраты на амортизационные отчисления в год;

· - годовые затраты на электроэнергию;

· - прочие затраты в год (включают ремонт, расходные материалы и т. п.).

Годовые затраты на заработную плату обслуживающего персонала можно определить по формуле:

(5)

где:

· - заработная плата обслуживающего персонала в месяц (0 руб.);

· k_p — районный коэффициент (1,25);

· k_есн — единый социальный налог (1,26).

руб.

Затраты на амортизацию в год определяют, исходя из стоимости компьютера и нормы амортизации:

(6)

где:

· С_ПК — остаточная стоимость компьютера (23 000);

· К_А — коэффициент нормы амортизации (0,2).

руб.

Годовые затраты электроэнергии можно определить по формуле:

(7)

где:

· - установочная мощность ПК (0,4 кВт/час);

· - цена электроэнергии в руб./кВт/ч (1,12).

руб.

Прочие затраты можно принять равными 5% от стоимости компьютера: