Использование компьютера для выполнения графических и текстовых конструкторских документов

Интерактивная компьютерная графика - это так же использование компьютеров для подготовки и воспроизведения изображений, но при этом пользователь имеет возможность оперативно вносить изменения в изображение непосредственно в процессе его воспроизведения, т.е. предполагается возможность работы с графикой в режиме диалога в реальном масштабе времени. Интерактивная графика представляет собой важный раздел компьютерной графики, когда пользователь имеет возможность динамически управлять содержимым изображения, ею формой, размером и цветом на поверхности дисплея с помощью интерактивных устройств управления.

Исторически первыми интерактивными системами считаются системы автоматизированного проектирования (САПР), которые появились в 60-х годах. Они представляют собой значительный шаг в эволюции программного обеспечения. В системе интерактивной компьютерной графики пользователь воспринимает на дисплее изображение, представляющее некоторый сложный объект, и может вносить изменения в описание (модель) объекта.

Увеличение производительности труда разработчиков новых изделий, сокращение сроков проектирования, повышение качества разработки проектов - важнейшие проблемы, решение которых определяет уровень ускорения научно-технического прогресса общества. Развитие систем автоматизированного проектирования (САПР) опирается на прочную научно-техническую базу. Это - современные средства вычислительной техники, новые способы представления и обработки информации, создание новых численных методов решения инженерных задач и оптимизации. Системы автоматизированного проектирования дают возможность на основе новейших достижений фундаментальных наук отрабатывать и совершенствовать методологию проектирования, стимулировать развитие математической теории проектирования сложных систем и объектов. В настоящее время созданы и применяются в основном средства и методы, обеспечивающие автоматизацию рутинных процедур и операций, таких, как подготовка текстовой документации, преобразование технических чертежей, построение графических изображений.

Системы автоматизированного проектирования используются сейчас людьми самых разнообразных профессий — от инженеров до художников-дизайнеров. Сфера применения САПР обширна и с каждым годом расширяется. Наиболее интенсивно САПР используется, например, в инженерно - конструкторской деятельности, для изготовления чертежей, при разработке печатных плат и интегральных схем, архитектур ном проектировании, при подготовке технической документации. Без использования САПР в сфере производства радиоэлектроники и вычислительной техники обойтись практически невозможно.

Примеры различных САПР:

- AUTOCAD,

- КОМПАС,

- sPlan.

Система AutoCAD

Все более широкое внедрение средств вычислительной техники влечет за собой бурный переход от традиционных методов ведения проектно-конструкторских работ к использованию новых, автоматизированных систем разработки и выполнения конструкторской документации.

На сегодняшний день производство продукции мировою класса возможно только на соответствующем оборудовании и с использованием современных средств автоматизации. Ни одно предприятие, ведущее разработки сложных технических объектов не обходится без использования компьютеров и мощного программного обеспечения, позволяющего гармонично сочетать форму и содержание проекта, оптимизировать процесс разработки и выполнения конструкторской документации при многократном использовании имеющихся данных.

Система AutoCAD, продукт фирмы Autodesk - универсальная графическая система, в основу структуры которой положены принципы открытой архитектуры, позволяющей адаптировать и развивать многие функции AutoCAD, применительно к конкретным задачам и требованиям. Данная система стала основной для многих САПР (систем автоматизированною проектирования).

Среда AutoCAD направлена на решение следующих основных задач:

- повышение производительности и эффективности работы пользователей,

- обеспечение многократного использования имеющихся наработок,

- беспрепятственное сотрудничество пользователей при проектировании,

- адаптация к индивидуальным потребностям разработчиков объектно-ориентированных задач.

Система KOMTIAC— это мощная, динамически разви­вающаяся инженерная система автоматизированного проекти­рования самых разнообразных объектов: от простейших деталей, узлов до сложных машиностроительных, архитектурных и строи­тельных комплексов.

Одним из основных достоинств графической системы КОМПАС является ее ориентация на государственные стандарты по произ­водству и оформлению конструкторской документации.

Основная задача, решаемая системой КОМПАС — модели­рование изделий с целью существенного сокращения периода про­ектирования и скорейшего их запуска в производство.

Основные компоненты KOMITAC-3D — собственно систе­ма трехмерного твердотельного моделирования, чертежно-графи­ческий редактор и система проектирования спецификаций.

Чертежно-графнческий редактор КОМПАС-График предназна­чен для автоматизации проектно-конструкторских работ в раз­личных отраслях деятельности. Он может успешно использовать­ся в машиностроении, архитектуре, строительстве, составлении планов и схем — везде, где необходимо разрабатывать и выпускать графические и текстовые документы.

sPlan — программа для черчения электронных схем.

Редактор схем sPlan разрабатывается с начала 2000-х годов немецкой фирмой ABAKOM. Программа поддерживается и в настоящее время, на данный момент последняя версия sPlan 7.0.

sPlan очень удобен в использовании. Добавляемые компоненты просто «перетаскиваются» с находящейся слева панели, справа от которой находится панель инструментов для рисования линий и различных геометрических форм, добавления надписей, вставки растровых изображений и т.д. Нумерация компонентам может присваиваться как автоматически, так и вручную. Режим можно выбрать правой кнопкой мыши через свойства компонента (Properties), в том же окне редактируются дополнительные атрибуты, в том числе текстовое поле (в нём можно написать, например, номинал данной детали и т.д.). В комплект программы включено большое количество готовых библиотек электронных компонентов, возможно создание и сохранение собственных шаблонов компонентов. Редактор может работать с несколькими страницами (в виде вкладок), имеются функции экспорта документа в графический файл и печати с предварительным просмотром. В последней версии удобно реализовано масштабирование при помощи колёсика мыши, возможна печать больших листов на обычном принтере, рассчитанном на лист формата А4.

Графические примитивы

Различные графические векторные редакторы имеют свои отличительные особенности, могут содержать различный функционал и своеобразный интерфейс. Но, не смотря на различия, в основе любого векторного редактора лежит стандартный набор графических примитивов.

Графические примитивы это заранее определенные элементы, которые можно поместить в чертеж при помощи одной команды. Каждый графический примитив формируется на основании геометрического описания объекта. Примитивы можно классифицировать как односложные и составные, плоские и объемные.

Основные графические примитивы:

Точка- это один из простейших примитивов, который характеризуется тремя пространственными координатами X,Y и Z.

Линия- это часть прямой линии, задаваемая двумя крайними точками с нулевой шириной (1 пиксель). Линия является наиболее фундаментальным примитивом для любого чертежа.

Полилиния- ломаная линия

Прямоугольник - фигура, для которой указываются координаты начальной и противоположной угловых точек.

Дуга - часть окружности, которая геометрически определяется центром, радиусом и двумя центральными углами.

Круг (эллипс) - часть плоскости ограниченная окружностью.

Фигура- это часть плоскости ограниченная четырехугольником (треугольником).

Каждый примитив формируется своей командой, чаще всего совпадают по имени с примитивом. Для некоторых примитив пользователю предлагается несколько способов построения одного и того же примитива по различным исходным данным, например окружность можно построить по центру и радиусу, по центру и диаметру, по трем точкам на плоскости и т.д. Каждый примитив обладает рядом свойств (например, принадлежность слою, цвет, видимость, тип линии и т.д.).

Примитивы имеют следующие свойства:

- цвет;

- тип линий;

- масштаб типа линий;

- принадлежность слою;

- уровень и высота.

Над примитивами можно выполнять следующие операции:

- создавать,

- удалять,

- устанавливать свойства,

- получать копии,

- перемещать,

- поворачивать,

- отображать зеркально,

- масштабировать,

- штриховать,

- закрашивать и др.