Проект "Создание территории по благоустройству"

1. Теоретическое обоснование

.1 История Системы автоматизированного проектирования - САПР

В настоящее время на основе современных вычислительных комплексов и средств автоматизации созданы и находятся в промышленной эксплуатации системы автоматизированного проектирования, позволяющие в значительной степени освободить конструктора-проектировщика от однообразной, трудоемкой и утомительной умственной работы и повысить интеллектуальные возможности на этапах принятия решений.

По сравнению с историей развития вычислительной техники история развития автоматизированных систем очень коротка, не насчитывает и пятидесяти лет. Однако без этих систем компьютеры никогда бы не стали тем, чем являются сейчас - орудием труда миллионов специалистов, занятых проектированием в самых разных областях.

История развития САПР достаточно условно можно разбить на 3 этапа:

·70-е годы - были получены отдельные результаты, показавшие, что область проектирования в принципе поддается компьютеризации; в этот период основное внимание уделялось системам автоматизированного черчения. Многие программные продукты того времени назывались системами автоматизированного черчения - САЧ.

·80-е годы - характеризуются активным применением микрокомпьютеров и супер микрокомпьютеров, появлением массовых систем и базовых программных продуктов для них. Этот период характерен использованием различного ПО различными подразделениями одного предприятия (период основной автоматизации). Однако в эти же годы наряду с 2D черчением появились системы 3D моделирования. Теперь стала желательной возможность передавать данные с одного этапа на другой этап ЖЦ. Кроме того, появилось понятие твердотельное моделирование.

·90-е года - период "зрелости" - некоторые ошибки были исправлены (например, убраны барьеры несовместимости между системами). Сначала стали появляться - третье сторонние фирмы - разработчики ПО для конвертации данных из системы в систему. Потом крупные системы стали сами предоставлять возможность импорта и экспорта данных с другими распространенными системами.

Идея автоматизировать проектирование зародилась, почти одновременно с появлением первых коммерческих компьютеров - так уже в начале 60-х годов ее воплотила компания General Motors в виде первой интерактивной графической CAD - системы для подготовки производства. В 1971 г. создатель этой системы доктор Патрик Хэнретти (Patrick Hanratty) основал компанию Manufacturing and Consulting Services (MCS) и разработал методики, которые составили основу большинства современных САПР. Вскоре также появились и другие подобные системы. В то время все работали на мэйнфреймах и миникомпьютерах и стоили очень дорого - в среднем 90 тысяч долларов за одно рабочее место. И поэтому были доступны лишь крупным предприятиям.

Одновременно с CAD - системами стали появляться и первые CAM - пакеты, позволяющие частично автоматизировать процесс производства с помощью программ для станков с ЧПУ, и CAE - продукты, предназначенные для анализа сложных конструкций. Так в 1971 году компания MSC Software выпустила систему структурного анализа MSC Nastran, которая до сих пор занимает ведущее положение на рынке CAE - систем.

К середине 80-х годов 20 века САПР для машиностроения обрели форму, которая существует и сейчас (CAD - CAE - CAM). Но впереди их ждало много любопытных перемен. Появление микропроцессоров положило начало революционным преобразованиям в области аппаратного обеспечения - наступила эра персональных компьютеров (ПК). Но для трехмерного моделирования мощности первых ПК не хватало поэтому CAD - системы ограничивались двухмерными (плоскими) чертежами. В 80-е годы прошлого века поставщики «серьезных» средств автоматизации проектирования ориентировались на компьютеры на базе RISC процессоров, работавших под управлением ОС Unix. Были намного дешевле мэйнфреймов и минимашин. Параллельно снижалась стоимость самого программного обеспечения (ПО). Так к началу 90-х годов средняя цена рабочего места снизилась до 20 тысяч долларов. САПР становились доступнее. Но в массовый продукт превратились лишь тогда, когда компания Autodesk разработала знаменитый пакет AutoCAD стоимостью всего 1 тысячу долларов. В то время ПК были 16- разрядными, и их мощности хватало лишь для двумерных построений - черчения и создания эскизов. Однако это не помешало новинке иметь огромный успех у пользователей.

Наиболее бурное развитие САПР происходило в конце 90-х годов, когда компания Intel выпустила процессор Pentium, а Microsoft ОС Windows NT. Тогда на поле вышли новые игроки «средней весовой категории», которые заполнили нишу между дорогими «тяжелыми» продуктами, обладающими множеством функций, и «легкими» программами типа AutoCAD.

В настоящее время, развитие систем автоматического проектирования идет двумя путями - эволюционным и революционным. Революционный переворот произвели первые САПР для ПК и системы среднего класса. Сейчас рынок развивается эволюционно: расширяются функциональные возможности продуктов, повышается производительность, упрощается использование. Но, возможно, вскоре ждет очередная революция. Многие аналитики считают, что это произойдет, когда поставщики САПР начнут использовать для хранения инженерных данных (чертежей, трехмерных моделей, списков материалов и т.д.) не файловые структуры, а стандартные базы данных SQL - типа. В результате инженерная информация станет структурированной, и управлять ею будет гораздо проще, чем теперь.

1.2. САПР- Система автоматизированного проектирования

Система автоматизированного проектирования предназначена для выполнения или создания проектных работ с помощью компьютерной техники, которая позволяет создавать технологическую и конструкторскую документацию на отдельные здания, сооружения изделия.

Область применения системы САПР очень велика. Возможности САПР во многом определяются программным обеспечением, которое зачастую делят на уровни, опираясь на сложность системы и область ее возможностей.

Системы автоматизированного проектирования нижнего уровня в основном применяются при выпуске конструкторской документации, обычно не связаны друг с другом. А также САПР, которые обеспечивают выпуск комплектов конструкторской документации (КД), включая документы (экспликации, спецификации и т.п.) текстовые, сборочные, подборочные, увязанные друг с другом. Применяются такие системы в создании проектов с различной степенью сложности в области строительства, архитектуры, геодезии, генплана, машиностроения и других.

САПР среднего уровня обеспечивает поверхностное и твердотельное моделирование в трехмерном пространстве, а также выпуск документации на проектируемые модели. Область применения САПР этого уровня -машиностроение (трехмерное проектирование), архитектура, геодезия и многое другое. Позволяет инженерам-конструкторам, которые работают в различных областях электроники, механики, архитектуры сильно повысить производительность контроля, документирования и проектирования изделий.

САПР верхнего уровня позволяет производить комплексное решение задач в моделировании объектов, выпуска конструкторской документации, расчетов, помогает решить специфические прикладные задачи. Примером может послужить расчет и прокладка газового трубопровода. Системы САПР верхнего уровня применяются в различных областях архитектуры, строительства, машиностроения и многих других.

С помощью САПР увеличивается эффективность выполняемых проектных работ за счет:

·очень удобных и принципиально новых средств рисования схем;

·в программном обеспечении заложено автоматическое формирование монтажно-коммутационных схем;

·средств, которые управляют проектом, состоят из множества документов;

·повышение уровня качества выпускаемой продукции.

Результатами САПР служат законченные проекты или части. Могут быть использованы как другими САПР, так и сделаны в виде уже законченного проекта, который открывается самостоятельно без необходимости установки дополнительного программного обеспечения.

.2.1 Классификация САПР

САПР может быть классифицирована по различным признакам:

По назначению;

Обслуживающие подсистемы и проектирующие подсистемы. Проектирующие подсистемы предназначены для проектирования корпусных изделий и деталей, проектирования схем и плат. Обслуживающие подсистемы обеспечивают поддержку функционирования проектирующих подсистем, передачу и вывод полученных в них результатов.

По областям применения;

САПР изделий приборостроения (автоматизация проектных работ общего назначения (A-Cad), проектирование принципиальных схем и разводка печатных плат (P-Cad)); САПР изделий машиностроения; САПР технологических процессов машиностроения, приборостроения; САПР объектов строительства; САПР программных изделий; САПР организационных систем.

По уровню сложности;

графический редактор, позволяющий рисовать графические примитивы, соединения, переходить с одного слоя платы на другой (при этом пользователь сам решает вопросы размещения и компоновки); системы, позволяющие выполнять процессы моделирования и расчеты, а также имеющие специальные языки управления объектами, с помощью которых можно создавать необходимые приложения.

По уровню автоматизации проектирования;

низко автоматизированные (до 25% проектных работ); средне автоматизированные (25%-50%); высокоавтоматизированные (свыше 50%).

.2.2 Классификация САПР по ГОСТ

ГОСТ 23501.108-85 устанавливает следующие признаки классификации САПР:

·тип/разновидность и сложность объекта проектирования

·уровень и комплексность автоматизации проектирования

·характер и количество выпускаемых документов

·количество уровней в структуре технического обеспечения

Таблица классификации по ГОСТ изображена на рисунке 1

Рисунок 1 - Классификация САПР по ГОСТУ 23501.108-85

.3 Используемые САПР в проекте

В проекте воспользуемся такими программами как автоматизированная проектирования и моделирование трехмерных объектов как AutoCAD 2014 и SketchUp.является мировым лидером среди решений для 2D- и 3D-проектирования. Будучи более наглядным, 3D моделирование позволяет ускорить проектные работы и выпуск документации, совместно использовать модели и развивать новые идеи. Для AutoCAD доступны тысячи надстроек, что позволяет удовлетворить потребности самого широкого круга клиентов.

Программа AutoCAD предназначена для разработки и деталировки чертежей; при разработке особое внимание уделялось повышению производительности работы специалистов. Полный набор 2D команд позволяет создавать чертежи, изменять их и выпускать рабочую документацию к проектам. Программа работает с файлами в формате DWG; благодаря этому файлы проектов можно без проблем передавать другим специалистам. Кроме того, можете настроить пользовательский интерфейс программы под потребности.- простой и удобный 3D редактор. Дружественный интерфейс позволяет очень быстро освоиться и начать успешно моделировать даже новичку. Но не смотря на внешнюю простоту, программа позволяет проектировать сложные модели с высокой точностью.

Хорошо работает в связке практически со всеми CAD-приложениями, графическими и растровыми редакторами, рендерами. Здания, мебель, интерьер, строительные сооружения и многое другое проектируется за считанные минуты. Возможно моделирование на основе эскизов, набросков, планов. Уникальное сочетание простоты выполнения и огромных возможностей в области моделирования делает GoogleSketchUp незаменимым для большинства специалистов.

Кроме того, SketchUPPro предоставляет возможность создавать многостраничные документы и презентации; раскладывать и аннотировать множество масштабированных моделей на одной странице; создавать, документировать и делать презентацию проекта, используя один единственный чертёж.

С помощью SketchUp Pro можно:

·Рисовать, редактировать, измерять, вращать и масштабировать фигуры.

·Разделить модель на секции для обработки внутренних деталей.

·Применить к модели предустановленные текстуры или создать собственные.

·Наполнить модель готовыми компонентами (деревья, машины, двери и окна, люди) или создать собственные.

·Отретушировать лица.

·Смоделировать тень в реальном времени для любого земного объекта.

·Смоделировать расположение камер.

·Осуществить виртуальный обзор.

·Провести экскурсию-презентацию.

·Импортировать двухмерные изображения (.jpg, .png, .tif, .tga, .bmp) и трехмерные модели (.3ds, .dem, .ddf, .dwg, .dxf, .skp).

·Экспортировать модели в Google Earth.

·Экспортировать двухмерные изображения моделей (.jpg, .bmp, .png, .tif).

·Вывести модель на печать.

·Разработать дополнительные приложения в среде программирования Ruby.

Основные функции SketchUp Pro:

·Экспорт моделей формата 3DS, DWG, DXF, OBJ, XSI, VRML и FBX.

·Экспорт анимации и виртуального обзора в формате MOV и AVI.

·Поддержка органического моделирования (Sandbox) и функции Film & Stage.

·Импорт и экспорт GIS-данных.

·Распечатка и экспорт растровых рисунков в разрешении выше экранного.Pro - среда трехмерного моделирования для профессиональных дизайнеров.

В профильной версии SketchUp Pro создаются и исследуются сложные проекты.

Смонтировать образ (официальный образ) и перетащить всю папку с приложениями в Программы

. Создание территории по благоустройству

.1 Ресурсное обеспечение проекта

Проект будет создаваться на базе ОС Microsoft Windows 8.1 Профессиональная 64-разрядная, так как ориентирована на применении графического интерфейса при управлении, является на рынке лидером и не имеет аналогов для компьютеров использующие архитектуру IBM PC. В таблице 1 представлены наиболее подходящие модели для достижения поставленной цели.

Таблица 1 - Аппаратное обеспечение проекта

КомплектующиеНастольный компьютер №1Ноутбук SonyVaio VGN-NR21ZНастольный компьютер №2ПроцессорIntel Core 2 Duo E6750 2.66 ГГцIntel Core 2 Duo T8100 2.1 ГГцAMD Athlon XP 2800+ 2.103 ГГцОперативная память4096 МБ DDR2 - PC2-72003072 МБ DDR2 - PC2-53001024 Мб DDR400ВидеокартаNVIDIA GeForce GTX 660 2 ГбNVIDIA GeForce 8400M GT 128 МбATI Radeon X1650PRO 512 МБЧипсет (Архитектура)Intel P45Intel PM965NVIDIA nForce2Жесткий диск250 Гб+80 Гб250 Гб160 ГбДисплей19??Samsung SyncMaster (1280x1024)15.4?? (1280 x 800)SyncMaster 710v (1280x1024), 17??Операционная системаWindows 8.1 Профессиональная 64-bitWindows 7 Профессиональная 64-bitWindows 7 Профессиональная 32-bitАнтивирусЗащитник WindowsMicrosoft Security EssentialsMicrosoft Security Essentials

Из трех моделей, представленных в таблице 1, потребуется настольный компьютер №1 с процессором Intel Core 2 Duo E6750, потому что производительность позволяет осуществлять все функции, необходимые для создания проекта благоустройства территории микрорайона.

Для создания чертежей и планов благоустройства, территории жилой группы потребуется система автоматизированного проектирования. Проектные компании, занимающиеся проектированием генеральных планов, использует современное программное обеспечение: AutoCAD, CorelCAD, SolidWorks, и другие. В данном случае для обеспечения полноценного проектирования нужна система автоматизированного проектирования которая должна быть установлена в качестве ПО на персональный компьютер. Для этого подходит AutoCAD 2014. Такая система автоматизированного проектирования предлагает стандартные для отрасли функции САПР, инструменты трехмерного и высокоточного двухмерного проектирования поддержку файлов формата DWG. Возможность открывать, редактировать и распространять файлы. Упрощать совместную работу с коллегами и поставщиками. Настраивать средства двухмерного и трехмерного проектирования которые помогают точно воплощать идеи в чертежах и моделях. Полный набор стандартных для отрасли функций, имеет ленточный интерфейс и усовершенствованные инструменты.

Для создания 3D плана благоустройства требуется, программа для моделирования и создания трёхмерных объектов. Для этого подходит такая программа как SketchUpPro. Подобная программа обладает простым и удобным интерфейсом с помощью которого можно осуществлять простое создание 3D моделей.

.2 Исходный объект

Рассматриваемый жилой микрорайон с численностью населения 2430 человек и общей площадью 141625 метров и периметром 1517 метров.

В данный момент эта территория не благоустроена для жителей, разных возрастных групп, но имеет современные 16 этажные дома в размере 14 объектов и имеет подготовленную территорию для благоустройства, имеет проложенную, заготовленную дорогу с участком для дворов и территории для время препровождений жителей района.

Территория рассматриваемого микрорайона для проживания людей благоприятна и комфортна, так как:

территория не имеет промышленных предприятий;

обеспечен подъезд автомобилей на дворовую территорию, а также запроектированы пожарные проезды;

внутри жилого микрорайона предусмотрено достаточно зеленых насаждений;

специально организованные места для хранения автомобилей;

на дворовых территориях запроектированы специально оборудованные площадки различных назначений: детские, спортивные, тихого отдыха;

проведенное благоустройство микрорайона соответствует нормам и правилам.

Больше работ по теме: