Рис. 1.1. Пример иерархического представления строительного плана, созданного на основе объектного подхода
Примечание
Иерархическое представление – далеко не новость в автоматизированном проектировании. Однако в данном случае узлами дерева являются не отдельные части графического изображения, которые, как правило, неинформативны и не несут никакой смысловой нагрузки, а конкретные объекты, разделенные по определенному признаку.
• Одним из главных, но вовсе не очевидных преимуществ объектно-ориентированного подхода при создании графических изображений является возможность быстрого и полностью автоматического перехода к трехмерному изображению (другими словами, возможность автоматической генерации трехмерной модели спроектированного объекта). С учетом того, что набор объектов, которыми может оперировать пользователь, в любом случае ограничен, а также учитывая то, что в свойствах каждого объекта можно заложить достаточно информации, чтобы получить полное представление о его форме, становится возможным реализация "поднятия" графического изображения в 3D без каких-либо усилий со стороны пользователя (именно такой подход и реализован в системе ArCon). В итоге пользователь почти мгновенно получает трехмерное представление своего проекта, при этом не затратив практически никаких усилий. Полученную трехмерную модель далее можно будет визуализировать и получить реалистичную картинку или передать в другую систему для дальнейшего редактирования или проведения инженерных расчетов. Более того, в таком случае пользователю вообще не нужно никаких специальных навыков трехмерного моделирования.
Примечание
На это свойство следует обратить больше внимания, поскольку генерация трехмерной модели по чертежам давно является камнем преткновения для всех разработчиков инженерных графических систем. В действительности на практике реализован прямо противоположный принцип – генерация чертежа (по существу – проекции 3D-модели) по готовой модели. Попытка реализовать обратное действие (переход из двухмерного изображения в 3D) имела место в некоторых известных CAD-системах (в частности, в SolidWorks), однако успешной ее назвать сложно. На двухмерное изображение налагаются слишком жесткие ограничения, что не позволяет применять заявленный функционал повсеместно. Объектный подход предоставляет возможность получения завершенной трехмерной модели, конечно, с учетом специфики конкретных объектов.
Несмотря на большое количество преимуществ, перечисленных выше, объектно-ориентированный подход имеет и недостатки.
В первую очередь (и это очевидно) это ограниченность набора готовых объектов, а также невозможность произвольного их изменения. Это отбирает гибкость у программы, из чего следует, что принцип объектного проектирования может быть применен только в специализированных системах (таких, к примеру, как ArCon, Professional Home Design Platinum и пр.). Разработчикам таких систем необходимо основательно учитывать специфику отрасли, для автоматизации и решения задач которой предназначается программный продукт, а также максимально расширять возможность настройки свойств предлагаемых объектов.
Здесь на первый план выходит вопрос стоимости и функционала системы. Если вы на 100 % уверены в том, что та или иная специализированная программа подходит для ваших целей, сомнений при ее покупке не должно возникать. В противном случае вам необходимо более подробно изучить функционал, чтобы убедиться, можно ли будет решать поставленные задачи или же, в худшем случае, придется потратить деньги на "обычный" и дорогой CAD-редактор.
Вторым недостатком объектно-ориентированных графических инженерных систем является проблема интеграции с другими графическими системами. Речь идет не о каких-либо проблемах при передаче данных – обмен как двухмерной, так и трехмерной информацией давно уже считается стандартом для любых коммерческих программ. Суть проблемы заключается как раз в потере значений свойств объектов, а также всех иерархических связей, выстроенных между объектами. Причина понятна: система, в которую планируется экспортировать проект, может не поддерживать объектного подхода или же иметь у собственных объектов список свойств, отличный от данного. По этой причине при сохранении проекта из программы ArCon в какой-либо другой формат (не ArCon-объект) экспортируется только графическое изображение.
Примечание
Забегая наперед, скажу, что проекты ArCon+ 2005 можно экспортировать в различные как двухмерные, так и трехмерные форматы, используя группу команд Файл → Экспортировать в формате (рис. 1.2). Важно отметить, что в программе поддерживаются такие известные форматы обмена данных, как VRML, DXF, формат системы 3ds Max, а также возможность сохранения проекта в выполнимый EXE-файл (подробнее об этом написано далее).
Рис. 1.2. Поддерживаемые форматы для экспорта проектов из ArCon
Еще хуже дело обстоит с импортом данных из других систем. Если они не приведены к определенному формату, "взять" их внутрь объектной специализированной системы невозможно. Скажем, при импорте чертежа из AutoCAD в ArCon может быть загружено лишь изображение. При этом ArCon никак самостоятельно не сможет распознать, где в открытом изображении окна, двери, стены и т. п., и тем более присвоить отдельным объектам вполне разумные свойства. Это значит, что дальнейшее редактирование чертежа в ArCon, как и "поднятие" его в 3D, невозможно. Импортирование, по существу, становится бессмысленным, поэтому преимущественное большинство объектно-ориентированных проектных систем не имеют функций для чтения графических данных извне.
Однако, несмотря на такие существенные недостатки, легкость в работе, а главное – скорость и наглядность выполнения проектов берут верх. Как следствие, в последнее время системы, подобные рассматриваемой в этой книге программе ArCon, нашли широкое применение при решении различных задач проектирования.
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).
3. Действия, аналогичные описанным, повторяются для всех типичных элементов жилого коттеджа: стен, лестниц, перекрытий и пр. Для каждого объекта задаются необходимые геометрические и визуальные настройки.
Примечание
На этом этапе все действия происходят в 2D, то есть все объекты размещаются на плане-чертеже. Это означает, что поначалу установленные визуальные и геометрические настройки не будут видны для большинства объектов, однако о них все равно не стоит забывать еще на этапе проектирования, поскольку после перехода в 3D все недоработки сразу станут видны.
4. Если проектируется многоэтажное здание, программными средствами создается новый этаж над или под текущим, после чего повторяются шаги 1–3. Таким образом создается необходимое количество этажей в здании.
5. Выбирается тип, а также различные другие параметры крыши здания; собственно отрисовка крыши производится программой автоматически.
6. Запускается режим просмотра плана в 3D (иногда также называемый режимом дизайна), в котором уточняются размеры комнат, визуальное расположение различных объектов и пр. При необходимости можно вернуться в режим проектирования (к графическому документу) и отредактировать план здания.
Режим дизайна. Позволяет обустраивать внутреннюю обстановку комнат, проводить текстурирование различных поверхностей и т. п. Состоит из следующих этапов.
1. При активном окне трехмерного просмотра из каталога объектов и текстур программы ArCon выбираются необходимые элементы интерьера (шкафы, столы, светильники, аудио– и видеоаппаратура, радиаторы отопления и т. п.) и расставляются в комнатах спроектированного здания.
2. При необходимости можно назначить текстуры различным поверхностям трехмерных объектов на сцене (к примеру, текстуры внутренним и внешним поверхностям стен).
3. Из того же каталога добавляются и размещаются на сцене элементы (объекты) экстерьера: всевозможные растения, садовые принадлежности, элементы спортивной площадки и пр.