Використання систем автоматизованого проектування для виконання картографічних побудов на прикладі продуктів Autodesk

 

Зміст

Вступ

Розділ 1. Теоретична частина

1.1 Загальні відомості про системи автоматизованого проектування Інформаційне забезпечення САПР

1.2 Характеристика продуктів Autodesk

1.3 Система автоматизованого проектування AutoCAD

1.3.1 Інтерфейс

1.3.2 Основи роботи

1.3.3 Основні команди

1.4 Програма Autodesk Land Desktop

1.5 Принципи топографічних побудов у середовищі САПР

1.6 Порівняльна характеристика ГІС та САПР

Розділ 2. Практична частина

2.1 Створення векторної карти в середовищі AutoCAD

2.2 Побудови в середовищі Autodesk Land Desktop

2.2.1 Створення моделі рельєфу, побудова горизонталей та профілів

2.2.2 Створення трас

2.2.3 Оформлення ділянок в кадастровий план

Висновок

Список використаної літератури

Вступ

Завдання курсової роботи полягає в ознайомленні з продуктами корпорації Autodesk: інтерфейс, основні команди та принципи роботи в середовищі, а також у використанні систем автоматизованого проектування для виконання картографічних побудов.

Автоматизоване проектування (computer-aided design - CAD) є технологією, яка полягає у використанні комп'ютерних систем для полегшення створення, зміни, аналізу та оптимізації графічних проектів. Таким чином, будь-яка програма, що працює з комп'ютерною графікою, так само як і будь-який додаток, що використовується в інженерних розрахунках, відноситься до систем автоматизованого проектування. Іншими словами, безліч САПР на засобах CAD простягається від геометричних програм для роботи з формами до спеціалізованих додатків для аналізу та оптимізації. Комплексне вирішення проблем впровадження комп'ютерів у виробничий процес дає можливість перейти до автоматизованого виробництва.

Розділ 1. Теоретична частина

1.1 Загальні відомості про системи автоматизованого проектування Інформаційне забезпечення САПР

Кожна підсистема САПР, що є її основною структурною ланкою, складається з функціональних частин або компонентів, які обєднані загальною цільовою функцією і забезпечують працездатність цієї підсистеми.

Компонентами САПР є елементи забезпечення: методичне, технічне, математичне, програмне, інформаційне, лінгвістичне і організаційне. Ведуче місце серед компонентів САПР займає інформаційне забезпечення. Основним завданням інформаційного забезпечення є повне, надійне і своєчасне надходження усієї необхідної інформації для вирішення задач системи при мінімальному часі очікування і найменших витратах на створення і експлуатацію. До інформаційного забезпечення відносяться система кодування і класифікації, методичні матеріали на проектування і масиви нормативно-довідкової документації, призначеної для різних підсистем.

Виключно важливе значення в межах інформаційного забезпечення автоматизованої системи проектування лекал має комплекс спеціальних словників, найменувань і понять, і прийнята система їх кодувань. Система кодування має опис формалізованої мови, класифікатори елементів, що утворюють словник систем і інструкцій по використанню формалізованої мови та заповненню відповідних документів.

Якісні характеристики обєкта відтворюють в вигляді коду, тобто набору цифрових, алфавітних або алфавітно-цифрових символів. В процесі кодування використовуються кодувальні таблиці (класифікатори) ознак, в яких зафіксовані результати класифікації обєктів за даною ознакою. При розробці класифікаторів використовується ієрархічний метод класифікації і десяткове цифрове кодування. Ознаки, що лежать в основі класифікованого ділення, забезпечують створення таких класифікованих групувань, які виключають можливість дублювання.

Програмне забезпечення САПР

Програмне забезпечення ЕОМ є сукупністю програм, процедур і правил разом з усією повязаною з цим документацією, що дозволяє використовувати обчислювальну машину для вирішення різних задач. В САПР розрізняють загальне (системне) програмне забезпечення і спеціальне.

Загальне програмне забезпечення САПР складає операційна система ЕОМ, а спеціальне програмне забезпечення - пакети прикладних програм (ППП). В САПР, як правило, використовується багато різних пакетів прикладних програм, кожний з яких має орієнтацію на відповідну підсистему САПР. Пакет прикладних програм в свою чергу складається з модулів, які являються самостійними програмними компонентами і призначені для виконання відповідних процедур.

Модульна побудова програмного забезпечення робить чіткою і більш зрозумілою його структуру, яка легко адаптується до різних умов функціонування САПР. Модулі в пакетах прикладних програм за призначенням діляться на функціональні і оригінальні.

Функціональні модулі являють собою програми, що реалізують алгоритми, які часто використовуються. Ці модулі за функціональною ознакою обєднуються в декілька груп, які називаються бібліотеками.

Оригінальні модулі висвітлюють специфічні особливості обєкту, що проектується, вони не є типовими і для кожного обєкту повинні складатися спочатку.

В використанні машинної графіки розрізняють два рівні: - пасивний, коли за допомогою ППП виконується формування і вивід графічних зображень; - активний, більш високий, коли процес здійснюється в режимі оперативної графічної взаємодії (діалогу) людини і ЕОМ. Цей рівень називається інтерактивним. При розробці САПР різних галузей промисловості можливе використання типових графічних фрагментів з пакетів прикладних програм (ППП).

Специфіка використання технічних засобів в САПР

Більшість задач проектування поєднують в собі виконання як обчислень, так і процедур графічного характеру. Це повязане з тим, що основні результати проектування частіше за все представляються в графічній формі. Застосування обчислювальної техніки і спеціальних додаткових пристроїв дозволяє здійснювати автоматизацію на різних рівнях проектування. Для обміну потоками інформацій між користувачем і ЕОМ слугують такі пристрої графічного вводу-виводу: напівавтоматичний пристрій вводу-кодувальник графічної інформації, який називається також сколкою або цифрувальником; пристрій виводу графічної інформації-графобудувач, який ще називають автоматом для креслення; графічний дисплей; плотер.

1.2 Характеристика продуктів Autodesk

Компанія Autodesk Inc. (СІЛА) є основним постачальником програмного забезпечення для систем автоматизованого проектування (САПР/CAD) і засобів мультимедіа на персональних комп'ютерах, що налічує більше 3 мільйонів клієнтів у більш ніж 150 країнах. Autodesk зробила значний внесок у створення ринку програмного забезпечення САПР для персональних комп'ютерів, коли в 1982 році вперше представила на ринку пакет AutoCAD - універсальний графічний редактор, що відразу ж одержав величезну популярність у світі. Сьогодні сімейство продуктів Autodesk застосовується практично на всіх стадіях і в різних видах проектування, включаючи архітектуру і цивільне будівництво, машинобудівне проектування, ГІС і картографію, кіно- і відеовиробництво, а також розроблення Web-сторінок.

інтерфейс автоматизоване проектування карта

AutoCAD - головний програмний продукт Autodesk, на основі якого побудовані десятки додатків. У процесі удосконалювання пакета створена велика кількість основних і проміжних версій для DOS і Windows. Дотепер застосовуються версії 10,11,12, широко розповсюджені версії 13 і 14, AutoCAD 2000-2007.

Програмні платформи: Windows NT, 2000, ХР, Vista.

Вимоги до апаратної платформи (Pentium, AMD Athlon): мінімальна оперативна пам'ять - 256 Мб і більше, процесор з мінімальною тактовою частотою 800 Мгц і більше, мінімум 1024x768 монітор, Microsoft Internet Explorer 6.0, CD-ROM, графічний маніпулятор. Для запису на диску вимагає близько 300 Мб вільного місця.

Основні формати даних - векторний DWG і обмінний DXF - визнані одними з основних обмінних стандартів векторної графіки, конвертори цих форматів входять до складу багатьох пакетів ГІС, САПР, пакетів ілюстративної графіки. Файл DXF містить, крім векторних примітивів, усю інформацію про векторні шари, типи ліній, блоки і стилі тексту, дозволяє прив'язувати атрибутивну інформацію.

Пакет AutoCAD 2008 є могутнім графічним редактором, що поєднує функції роботи з векторними і растровими даними, підтримує сумісність DWG-формату з іншими додатками Autodesk, забезпечує можливість використання сторонніх додатків для виконання операцій, обумовлених специфікою проекту. AutoCAD 2008 поєднує в собі інструменти збільшення продуктивності, представлення графіки, дотримання стандартів оформлення, створення даних і обміну ними.

Пакет містить великий набір інструментів для роботи з різними типами векторних об'єктів, у тому числі:

універсальний графічний інтерфейс;

панелі інструментів, що набудовуються;

середовище розробки, що набудовується;

центр керування AutoCAD Design Center для обміну бібліотечними компонентами всередині команди розробників;

диспетчер стандартів оформлення для забезпечення однаковості документації, створюваної різними проектувальниками;

багатий вибір готових бібліотек символів, змінюваних і розширюваних користувачем на свій розсуд;

альбоми кольорів і графіки для створення високоякісних презентаційних малюнків без експорту файлів;

інструменти Express, включаючи функції керування шарами і нанесення розмірів;

цифрові підписи для засвідчення походження або дійсності незмінного стану малюнків;

допоміжні координатні системи для зручного відображення просторових даних;

відображення векторної і растрової інформації за допомогою посилань на файли;

підтримку ODBC, DDE, OLE і використання DLL бібліотек у середовищі Microsoft Windows.

У AutoCAD 2009 використовується удосконалений формат DWG-файлів для більш швидкого відкриття, збереження й обміну по локальній мережі. Це удосконалений багатосторінковий формат файлів DWF (Design Web Format) для безпечної передачі даних по Інтернету тим учасникам колективу, яким необхідно переглядати і виводити на друкування, але не редагувати малюнки. Файли формату DWF займають менше місця порівняно з DWG-файлами і водночас дозволяють візуально точно передавати інформацію.

Для геоінформаційних додатків на базі AutoCAD розроблено спеціальну групу програмних продуктів - AutoCAD Мар 3D і Autodesk GIS Design Server, а також інтегровані пакети кінцевого користувача Autodesk Envision, Autodesk Land Desktop, Autodesk Civil Design, Autodesk Survey.

AutoCAD Map 3D є інструментальною ГІС, призначеною для створення геоінформаційних проектів, просторового і статистичного аналізу та подання геоданих.Map розширює можливості AutoCAD як універсального базового графічного середовища за рахунок зручного інтерфейсу до баз даних і додаткових можливостей топологічного аналізу просторової інформації. Збереження й обробку атрибутивних даних забезпечує СКБД Oracle Spatial. AutoCAD Map цілком інтегрований з AutoCAD і забезпечує введення, керування, аналіз і візуалізацію географічної інформації. AutoCAD Map сконструйований як платформа для розроблення додатків, але в той самий час є закінченою програмною системою для кінцевого користувача.

Autodesk GIS Design Server дозволяє розробляти нові класи просторових і атрибутивних об'єктів, створювати на їх основі тематичні бази даних для різних прикладних галузей (кадастр, інженерні комунікації та ін.). Розроблення нових об'єктних моделей даних здійснюється з використанням спеціальної мови програмування Rational Rose.

Autodesk Envision є інструментальною ГІС кінцевого користувача. Містить велику кількість різноманітних функцій:

аналізу даних, у тому числі функцій просторового аналізу, геостатистики, побудови буферів, побудови складних запитів;

візуалізації карт із використанням великої кількості бібліотек умовних знаків для точок, ліній і полігонів, побудови картодіаграм, оформлення картографічних звітів;

побудови об'ємних моделей місцевості, використання різних методів перегляду тривимірних блок-діаграм, використання рендеринга для відображення поверхонь, використання текстур і растрових зображень;

розв'язання будівельних завдань, у тому числі розрахунків об'ємів гребель, обсягів різних будівельних конструкцій;

роботи з додатками і даними в польових умовах завдяки спеціальним інструментам і інтерфейсу, що підтримує можливість використання портативних пристроїв.

Поряд з геоінформаційними пакетами значного поширення також набули програмні продукти Autodesk, призначені для роботи з геодезичними вимірами, такі, як Autodesk Land Desktop, Autodesk Civil Design, Autodesk Survey.

1.3 Система автоматизованого проектування AutoCAD

AutoCAD - це сучасна, відкрита для розвитку система прикладних компютерних програм, яка здатна автоматизувати найрізноманітніші графічні роботи.

Пакет AutoCAD дозволяє швидко і точно побудувати креслення, надає зручні і потужні засоби редагування вже готового креслення.

Назва системи утворюється скороченням від "Automated Computer Aided Design", що означає при перекладі з англійської мови "Автоматизоване комп'ютерне проектування".

Графічна система AutoCAD практично не має ніяких обмежень. З її допомогою можна створювати текстову документацію, машинобудівні креслення, графічну документацію для випуску радіоелектронної апаратури, архітектурно-будівельні креслення, креслення для суднобудівної та авіаційної промисловості, картографічну документацію, технічні та художні ілюстрації. Система дозволяє виконувати креслення у кольорі, будувати аксонометричні і тримірні зображення, створювати бібліотеки та архіви, якими можна користуватися при розробці нових документів та інше.

Технологія побудови креслення, що застосовується в системі AutoCAD, дозволяє вводити в креслення раніше заготовленні варіанти креслень деталей, проектувати варіанти розташування обладнання та ін.

Висока продуктивність системи досягається як її власними програмними засобами, так і конструкціями виконавця креслення. Їх можна описувати спеціальною мовою AutoLISP, на якій складені програми для системи AutoCAD.

Вперше систем AutoCAD була представлена фірмою Autodesk у 1982 році як програма САПР для персональних компютерів. З того часу вона перетворилася у світового лідера серед усіх систем автоматизованого проектування, а деякі її функції стали промисловими стандартами. Мільйони професійних проектувальників у більш ніж 160 країнах світу користуються системою AutoCAD.

На сьогоднішній день система AutoCAD дозволяє:

·Здійснювати двовимірне проектування та оформлення креслень;

·Виконувати тривимірне моделювання;

·Автоматично отримувати на основі обємної моделі плоскі зображення її проекцій, які можуть бути допрацьовані засобами AutoCAD;

·Здійснювати колективну роботу над проектами за допомогою локальних мереж; компютерний програма графічний

·Здійснювати обмін даними між проектами та ін.

1.3.1 Інтерфейс

По своїй суті програмні комплекси AutoCAD версій 2000-2007 однакові. Основними розходженнями можуть бути зміни в інтерфейсі і додавання деяких функціональних можливостей від версії до версії.

Після завершення всіх підготовчих дій користувач одержує доступ до основного вікна системи (у залежності від версії, AutoCAD може мати різні зображення іконок і змінені вкладені підміню).

На рисунку 1.1 показане основне вікно (робочий стіл) AutoCAD, що у даному випадку включає:

.Випадаюче меню

2.Панелі інструментів, що можуть бути додані і змінені в залежності від потреб користувача

.Командний рядок

.Рядок стану

.Графічне поле

Рисунок 1.1 - Основне вікно програми AutoCAD

За замовчуванням рядок випадаючого меню містить 11 пунктів:

·Grips Cursor Menu - засоби роботи кресленнями за допомогою ручок;

·File - меню роботи з файлами;

·Edit - меню редагування частин графічного поля робочого столу Windows;

·View - вміщує команди управління екраном, панорамування, встановлення "точки зору", вилучення невидимих ліній, закрашування;

·Insert - забезпечує вставку блоків, обєктів інших застосувань;

·Fоrmat - забезпечує роботу із шарами, кольором, типом ліній, управління стилем тексту, розмірів, встановлення одиниць вимірювання, меж креслення;

·Tools - вміщує засоби управління системою, екраном користувача, встановлення параметрів креслення і привязок за допомогою діалогових вікон;

·Draw - вміщує команди рисування;

·Dimension - вміщує команди простановки розмірів;

·Мodify - вміщує команди зміни елементів креслення;

·Help - вміщує систему підказок.

Стандартна панель інструментів вміщує такі інструменти:

1 - New - створює новий файл;

2 - Open - відкрити існуючий файл;

3 - Save - зберегти файл;

4 - Print (Печать) - вивести креслення на принтер;

5 - Print Preview - попередній перегляд креслення перед друком;

6 - Spelling - перевірити орфографію;

7 - Cut to Clipboard - вилучити вибрані елементи креслення в буфер Windows;

8 - Copy to Clipboard - копіювати вибрані елементи креслення в буфер Windows;

9 - Paste from Clipboard - вставити дані із буферу Windows;

10 - Match Properties - присвоїти якості заданого обєкту іншому обєкту;

11 - Undo - відмінити останню дію;

12 - Redo - відновити тільки що відмінену дію;

13 - Launch Browser - запустити Internet;

14 - Tracking - набір інструментів для вибору обєктної привязки;

15 - UCS - робота з системою координат користувача;

16 - Redraw All - поновлення всього зображення на екрані;

17 - Aerial View - виклик діалогового вікна, що містить загальний вид креслення і дозволяє визначити область креслення;

18 - Named Views - набір інструментів для роботи з видом і вибору різновиду аксонометричних проекцій;

19 - Pan Realtime - панорамування в режимі реального часу;

20 - Zoom Realtime - збільшення, зменшення масштабу зображення в реальному часі;

21 - Zoom Window - набір різних інструментів для завдання різних способів збільшення/зменшення;

22 - Zoom Previous - повернення до попереднього масштабу зображення;

23 - Help - допомога.

Рядок стану містить координати курсору і кнопки вмикання/вимикання режимів креслення. В рядок стану Автокад виводить повідомлення.

Вікно командних рядків розташовано перед рядком стану і використовується для вводу команд і підтримки діалогу з AutoCAD.

1.3.2 Основи роботи

Для роботи з редактором AutoCAD використовують команди, які можна вводити різними способами:

набрати на клавіатурі;

вибрати із меню;

клацнути на відповідній піктограмі панелі інструментів.

Для вводу команди з клавіатури необхідно надрукувати імя команди і натиснути <Enter> (або пробіл).

Для припинення виконання команди служить клавіша <Esc>.

Для повторення команди у відповідь на підказку Command (Команда) необхідно натиснути клавішу <Enter>.

Креслення в системі AutoCAD

Креслення в системі AutoCAD - це файл, що містить опис графічної та іншої інформації в спеціальному форматі (*. DWG). AutoCAD 2002 має формат файлу креслення, повністю сумісний з файлами, створеними в AutoCAD 2000 та AutoCAD 2000i, тому всі додатки, написані для цих програм, підтримуються новою версією AutoCAD без обмежень.

У процесі роботи над кресленням він тимчасово зберігається в оперативній памяті компютера. Тривале зберігання креслень здійснюється на жорсткому або гнучкому дисках.

Для роботи з файлами система має звичайні можливості додатків Windows: меню File і відповідні кнопки стандартної панелі інструментів. У меню File перебувають команди, що дозволяють зберегти креслення, викликати існуючий креслення для редагування, закрити креслення.- почати нове креслення;- відкрити існуючий креслення;- закрити поточне креслення;Load - відкрити іншу частину завантаженого креслення (команда доступна тільки у випадку часткового відкриття креслення);- зберегти поточне креслення;As - зберегти поточне креслення під іншим імям.

Імя файлу може мати довжину до 255 символів, включаючи пробіли. У ньому можна використати прописні і малі літери, цифри та спеціальні символи: дефіс, підкреслення та знак оклику.

Забороняється використовувати наступні символи:

·зірочка;

·двокрапка;

·крапка з комою;

·знак питання;

·символи похилої риси (прямий і зворотний);

·лапки;

·знаки "більше" й "менше".

Крапки припустимі тільки як роздільник між імям і розширенням файлу.

За замовчуванням файли креслень записуються в кореневий каталог системи AutoCAD. Однак таким чином можна помилково разом з непотрібними файлами креслень видалити важливі системні файли. Рекомендується використовувати для зберігання креслень окремі папки й ретельно продумати їхню структуру.

Для створення нової папки в процесі збереження креслення (діалогове вікно Save Drawing As) необхідно натиснути праву кнопку миші, потім вибрати в контекстному меню пункти Створити і Папка.

Створення нового креслення

При запуску система AutoCAD пропонує в діалоговому вікні Start Up кілька режимів початку роботи. Вибір режиму початку роботи визначає набір початкових робочих параметрів для нового креслення. Після вибору режиму початку роботи його назва відображається в діалоговому вікні Start Up.

Кнопка Open a Drawing дозволяє продовжити роботу із уже існуючим кресленням. Щоб завантажити файл креслення, потрібно вибрати його імя в списку Select a file і клацнути на кнопці ОК. Якщо список не містить потрібного файлу, натисніть кнопку Browse для його пошуку способом, стандартним для всіх додатків Windows.

Кнопка Start from Scratch дозволяє почати нове креслення з параметрами, установленими в системі за замовчуванням. У цьому випадку користувачеві при створенні нового креслення потрібно вибрати тільки одиниці виміру зі списку Default Settings діалогового вікна Start Up.

Кнопка Use a Template дозволяє почати нове креслення з використанням параметрів існуючого креслення-шаблона. Шаблон - графічний файл із розширенням *. DWT. Цей файл містить інформацію про розміри креслення, прийнятих одиницях вимірювання, параметрах шарів і настроювань режиму креслення. Після вибору цього режиму програма AutoCAD 2002 виведе в центрі діалогового вікна Start Up список всіх доступних шаблонів, з якого користувач вибирає необхідний. Зауважимо, що будь-яке існуюче креслення може бути збережене як шаблон, для цього в діалоговому вікні Save Drawing As у списку, що розкривається, Files of type потрібно вибрати рядок AutoCAD Drawing Template File (*. DWT). Потім у текстовому полі File name уведіть імя нового шаблона і клацніть на кнопці Save.

Кнопка Use a Wizard дозволяє почати нове креслення з параметрами, які встановлює спеціальний майстер. Можливі два способи підготовки робочого середовища: швидкий і детальний. У першому випадку задаються формат одиниць вимірювання лінійних величин і границі креслення. У другому випадку необхідно задати формат одиниць вимірювання лінійних і кутових величин, початок і напрямок відліку виміру кута і границі креслення.

1.3.3 Основні команди

Меню File (файл) (рисунок 1.2) - тут зібрані команди роботи з файлами: New (новий), Open (відкрити), Close (закрити), Partial Load (часткове завантаження), Save (зберегти), Save As (зберегти як), Еtransmit (сформувати комплект), Publish to Web (публікація в Інтернет), Export (експорт), Page Setup (установки листа), Plotter Manager (диспетчер плотерів), Plot Style Manager (диспетчер стилів друкування), Plot Preview (попередній перегляд), Plot (друк), Publish (публікація), Drawing Utilities (утиліти креслення), Send (переслати), Drawing Properties (властивості креслення), список останніх файлів, що відкриваються, Exit (вихід).

Меню Edit (редагування) (рисунок 1.3) - тут зібрані команди по редагуванню графічного поля і роботи з буфером обміну: Undo (скасувати), Redo (повторити), Cut (вирізати), Copy (копіювати), Copy with Base Point (копіювати з базовою точкою), Copy Link (копіювати посилання), Paste (вставити), Paste As Block (вставити як блок), Paste As Hyperlink (вставити як гіперпосилання), Past to Original Coordinates (вставити з вихідними координатами), Paste Special (спеціальна вставка), Clear (очистити), Select All (вибрати усі), OLE Links (зв'язки), Find (знайти).

Рисунок 1.2 - Команди меню File

Рисунок 1.3 - Команди меню Edit

Меню View (вид) (рисунок 1.4) - команди керування видами, установки точок зору, видалення невидимих ліній, зафарбування, керування параметрами екрана, установка панелей інструментів: Redraw (перемалювати), Regen (регенерувати), Regen All (регенерувати усі), Zoom (зумування), Pan (панорамування), Aerial View, Clean Screen (очистити екран), Viewports (видові екрани), Named Views (іменовані види), 3D Views (3D види), 3D Orbit (3D орбіта), Hide (сховати), Shade (тінь), Render (тонування), Display (відображення), Toolbars (панелі інструментів).

Меню Insert (вставка) (рисунок 1.5) - операції з блоками, зовнішніми посиланнями, підкладками, об'єктами інших додатків і т.д.: Block (блок), External Reference (зовнішнє посилання), Raster Image (растрове зображення), Layout (лист), 3D Studio (3D студія), ACIS File (імпорт файлу в форматі ACIS), Drawing Exchange Binary (імпорт малюнка в двійковий файл), Windows Metafile (імпорт файлу WMF), OLE Object (OLE об'єкт), Markup (надбавка), Xref Manager (менеджер посилань), Image Manager (менеджер зображень), Hyperlink (гіперпосилання).

Рисунок 1.4 - Команди меню View

Рисунок 1.5 - Команди меню Insert

Меню Format (формат) (рисунок 1.6) - задаються властивості графічних об'єктів, типи ліній, колір, стилі і розмір тексту, установка одиниць виміру і границі креслення: Layer (шар), Color (колір), Linetype (тип лінії), Lineweight (вага лінії), Text Style (стиль тексту), Dimension Style (стиль розмірності), Plot Style (стиль печатки), Point Style (стиль відображення точок), Multiline Style (стиль мультилинии), Units (одиниці), Thickness (висота), Drawing Limits (границі малюнка), Rename (перейменувати).

Меню Tools (інструменти) (рисунок 1.7) - команди по керуванню системою, параметрами креслення, прив'язками, системами координат, роботи з макросами і т.п.: Autodesk Website (Інтернет сайт Autodesk), CAD Standards (CAD стандарти), Spelling (орфографія), Quick Select (швидкий вибір), Display Order (порядок промальовування), Inquiry (зведення), Attribute Extraction (витяг атрибутів), Properties (властивості), DesignCenter (центр проектів), Tool Palettes Window (вікно палітри інструментів), dbConnect (приєднання бази даних), Load Application (завантаження додатків), Run Script (запустити сценарій), Macro (макрос), AutoLISP, Display Image (зображення дисплея), Named UCS (іменовані системи координат користувача), Orthographic UCS (орфографічні СКК), Move UCS (перемістити СКК), New UCS (нова СКК), Wizards, Drafting Settings (установки креслення), Tablet (планшет), Customize (адаптація), Options (опції).

Рисунок 1.6 - Команди меню Format

Рисунок 1.7 - Команди меню Tools

Меню Draw (креслення) (рисунок 1.8) - операції по побудові основних примітивів: Line (відрізок), Ray (промінь), Construction Line (конструктивна пряма), Multiline (мультилінія), Polyline (полілінія), 3D Polyline (3D полілінія), Polygon (багатокутник), Rectangle (прямокутник), Arc (дуга), Circle (окружність), Donut (кільце), Spline (сплайн), Ellipse (еліпс), Block (блок), Point (точка), Hatch (штрихування), Boundary (контур), Region (область), Wipeout (маскування), Revision Cloud (хмара), Text (текст), Surfaces (поверхня), Solids (тіла).

Меню Dimension (розміри) (рисунок 1.9) - команди простановки розмірів, винесень, допусків і керування стилями їх відображення: Quick Dimension (швидкий розмір), Linear (лінійний), Aligned (рівнобіжний), Ordinate (ординатний), Radius (радіус), Diameter (діаметр), Angular (кутовий), Baseline (базовий), Continue (продовжити), Leader (винесення), Tolerance (допуск), Center Mark (маркування центра), Oblique (нахилити), Align Text (розмірний текст), Style (стиль), Override (перевизначити), Update (обновити), Reassociate Dimensions (прикріпити розміри).

Рисунок 1.8 - Команди меню Draw

Рисунок 1.9 - Команди меню Dimension

Меню Modify (змінити) (рисунок 1.10) - команди стосовно редагування графічних об'єктів: Properties (властивості), Match Properties (копіювання властивостей), Object (об'єкт), Clip (підрізування), Xref and Block Editing (редагування зовнішніх посилань і блоків), Erase (стерти), Copy (копіювати), Mirror (дзеркало), Offset (подоба), Array (масив), Move (рухати), Rotate (обертати), Scale (масштаб), Stretch (розтягти), Lengthen (збільшити), Trim (обрізати), Extend (подовжити), Break (розірвати), Chamfer (фаска), Fillet (сполучення), 3D Operation (3D операції), Solids Editing (редагування тіл), Explode (підірвати).

Меню Window (вікно) (рисунок 1.11) - дане меню відповідає за розміщення документів на екрані: Close (закрити), Close All (закрити усі), Cascade (каскадом), Tile Horizontally (горизонтальними секціями), Tile Vertically (вертикальними секціями), Arrange Icons (упорядкувати значки), список відкритих документів.

Меню Help (підказка) (рисунок 1.12) - тут можна одержати доступ до довідкової системи і підказкам по роботі, а також доступ до деяких сторінок Інтернету: Help (підказка), Active Assistance (активна допомога), Developer Help (допомога розроблювача), New Features Workshop (нові можливості), Online Resources (інтерактивні ресурси), About (про програму).

Рисунок 1.10 - Команди меню Modify

Рисунок 1.11 - Команди меню Window

Рисунок 1.12 - Команди меню Help

1.4 Програма Autodesk Land Desktop

Autodesk Land Desktop виконує 3D-проектування, топографічний аналіз, роботу з геодезичними системами координат та ін. Характеризується наявністю спеціалізованих функцій роботи з даними польових вимірів: збереження координат та ідентифікаторів точки, координатна геометрія для порівнювання даних польових вимірів, створення моделі місцевості, анотування всіх етапів обробки даних, робота з земельними ділянками, керування проектами і та ін. Порівняно з попередніми версіями удосконалені функції редактора вертикального укладання трас для обґрунтування проектів трубопроводів різного призначення, автомобільних доріг і залізниць різного класу.

До складу пакета входить додаткова підтримка імпорту/експорту проектних і геодезичних даних у форматі LandXML, що спрощує обмін даними з іншими додатками. Функції складання звітів забезпечують користувачам можливість генерувати користувальницькі звіти на основі даних LandXML у програмі Autodesk Civil Design.

Autodesk Civil Design призначений для створення проектів у сфері цивільного будівництва (транспорт, забудова території, гідрологія, гідравліка). Autodesk Civil Design значно розширює можливості Autodesk Land Desktop і пропонує спеціалізовані функції, що спрощують процес проектування доріг, будівельних майданчиків, земельних ділянок, водозаборів і ділянок стічних вод.Survey призначений для обробки даних топографічної зйомки. Autodesk Survey є ефективним продуктом для одержання професійних даних при різного роду дослідженнях з повним комплектом можливостей для передачі інформації в польових умовах. Обновлена версія TDS Link (Survey Link) 7.5.5 і модернізована підтримка Trimble Link забезпечують можливість використання Autodesk Survey разом з великим набором геодезичних інструментів.

Побудова та аналіз моделей поверхонь

Autodesk Land Desktop дозволяє створювати в рамках проекту необмежену кількість моделей поверхонь і маніпулювати ними за допомогою Terrain Model Explorer, а також:

·будувати поверхні по будь-яким даним: групах точок, горизонталях, об'єктах AutoCAD, лініях зламу поверхні, текстових файлах та ін.;

·візуалізувати поверхні за допомогою 3D-граней або регулярної мережі ліній;

·створювати горизонталі із заданим інтервалом і стилем відображення;

·розфарбовувати карти відповідно до заданих інтервалів відміток або ухилів;

·переглядати перетин по зазначеній лінії однієї або кількох обраних поверхонь;

·визначати межі водозбірних областей, їх площі, відображати лінії стоку.

Управління точками координатної геометрії (COGO)

Autodesk Land Desktop створює і підтримує базу даних знімальних і проектних точок практично необмеженого обсягу і дозволяє:

·сортувати і фільтрувати точки при перегляді за різними критеріями;

·редагувати точки;

·гнучко використовувати дескриптори (коди) точок для їх автоматичного відображення в кресленні відповідними умовними знаками;

·групувати точки на основі різних критеріїв для управління їх відображенням і використання при моделюванні рельєфу;

·приєднувати додаткову інформацію через посилання на зовнішні бази даних (наприклад, опис шарів свердловин).

Розрахунок обсягів земляних робіт

Autodesk Land Desktop дозволяє використовувати різні методи розрахунку обємів, укладених між двома поверхнями, а також:

·формувати відомості обємів виїмки і насипу;

·відображати робочі позначки і горизонталі робочих відміток;

·відмальовувати перетин по чорних та червоних поверхнях при розрахунку методом перерізів.

Ділянки землекористувачів

Autodesk Land Desktop дозволяє створювати і зберігати в базі проекту границі та найменування ділянок землекористування, при цьому:

·використовувати для побудови меж ділянки базові геометричні елементи;

·відмірювати ділянки заданої площі всередині заданого кордону з різними обмеженнями;

·формувати відомості ліній і площ ділянок.

Робота з трасами

Autodesk Land Desktop надає функції з укладання трас лінійних споруд (автодоріг, магістральних трубопроводів, каналів) і забезпечує:

·збереження геометрії трас в базі проекту;

·редагування геометрії трас в табличному редакторі і графічно;

·автоматичну відмалювання пікетажних значень і позначок характерних точок траси;

Організація одночасної роботи

Autodesk Land Desktop організовує автоматичне збереження даних цифрових моделей об'єктів вишукувань і проектування в файлах проекту (незалежно від креслень dwg). Це дозволяє:

·одночасно працювати над проектом декількох груп фахівців, маючи оперативний доступ до робочих матеріалами один одного;

·надійно і компактно зберігати дані цифрових моделей проекту для подальших етапів проектування.

Нові можливості Autodesk Land Desktop 2005

·генерація даних проекту Autodesk Land Desktop безпосередньо з файлів Autodesk Civil 3D;

·двосторонній обмін даними цифрових моделей і точок зйомки з геодезичними приладами за допомогою вбудованих модулів Carlson Connect і Trimble Link ™;

·вставка мультивидових блоків, які відображаються в кресленні як умовні знаки при вигляді зверху, а в 3М-видах як тривимірні об'єкти;

·створення таблиць ліній, дуг, крапок в звичайному вигляді або як новий об'єкт-таблиця AutoCAD 2005;

·створення відомостей виносних елементів і повних відомостей ділянок в Autodesk LandXML Reporting 5.

1.5 Принципи топографічних побудов у середовищі САПР

Програмний комплекс TopoMap

Загальний опис інтерфейсу

Програмний комплекс підтримує стандартний призначений для користувача інтерфейс графічних пакетів AUTOCAD Map, що працюють в середовищі Windows.

Екран дисплея при роботі з комплексом TopoMap складається з чотирьох функціональних зон:

·графічна зона - це велика область в середині екрану, де створюється креслення (топографічний план);

·меню і панелі інструментів - це область в самому верхній частині екрану, під рядком заголовка, а одразу під нею - рядок системного меню AUTOCAD Map і рядок панелей інструментів. Зазвичай під системним меню розташовується панель Standard Toolbar (Стандартні інструменти), а нижче - панель Object Properties (Властивості об'єкту). Ці панелі безпосередньо відносяться до AUTOCAD Map. Команди програми TopoMap викликаються за допомогою власних панелей інструментів. Всі панелі інструментів плаваючі, тобто їх можна перемістити в будь-яке зручне місце, залежно від виконуваної роботи;

·командний рядок - це область в нижній частці екрану у вигляді окремого вікна. Командний рядок служить для введення вручну окремих команд, введення діалогу при виконанні деяких операцій і виведення інформаційних повідомлень при виконанні команд комплексу;

·рядок стану - це область в самому низу екрану, де відображуються поточні координати і налаштування креслення;

·екранне меню (бічне меню) - ця область в правій частині екрану, де розташовуються команди AUTOCAD Map і допоміжні команди, які необхідні при роботі з комплексом TopoMap.

Призначення програмного комплексу

Програмний комплекс формування топографічних планів в середовищі AUTOCAD Map (далі TopoMap) є подальшим розвитком аналогічних підсистем Топоград і Plan AUTOCAD Map, що функціонують в середовищі DOS і Windows відповідно.

Функції введення TopoMap дозволяють ефективно працювати з даними, сформованими в середовищі DOS, використовуючи всі переваги графіки системи Windows. Система TopoMap реалізована як додаток до графічного пакету AUTOCAD Map (надалі AUTOCAD Map). Користувач системи має можливість використовувати весь набір команд і додатків програмного комплексу AUTOCAD Map для створення і редагування об'єктів програмного комплексу TopoMap.

Вихідними даними для комплексу TopoMap є список координат пунктів планово-висотної геодезичної основи і пікетів топографічної наземної зйомки, який може бути отриманий одним із способів:

·за допомогою системи "Обробка результатів інженерно-геодезичних вишукувань (Топоград, операційна система DOS) або "Система обробки результатів топографо-геодезичних робіт, що виконуються при інвентаризації земель (Инвент-град, операційна система DOS або Windows);

·шляхом формування окремого текстового файлу пікетів.

Крім того, безпосередньо в комплексі можуть бути визначені координати окремих точок методом лінійної і кутової засічки, перпендикулярів, створів і полярної зйомки.

Комплекс TopoMap забезпечує:

·імпорт координат пунктів, пікетів і топографічних планів, створених системою Топоград або іншими способами;

·обчислення окремих координат пунктів за результатами наземних зйомок в середовищі AUTOCAD Map;

·редагування бібліотеки умовних знаків;

·створення топографічних обєктів (позамасштабних, лінійних, площинних і полосних);

·редагування топографічних обєктів;

·формування топографічних планшетів і фрагментів планів для друку;

·забезпечення зв'язку з різними кадастровими і геоінформаційними системами.

Структура даних сформованих програмою TopoMap

Програма TopoMap є доповненням до ГІС системі AUTOCAD Map і використовує інструментальні засоби, що надаються цією системою. Одним з цих ефективних засобів, є можливість збереження інформації про об'єкти у форматі об'єктних даних системи AUTOCAD Map.

Об'єкт створений програмою TopoMap складається з двох типів елементів:

·графічних;

·інформаційних.

Графічні елементи також розділяються на:

·графічні елементи для повної візуалізації об'єкту;

·графічні службові елементи для спрощеної візуалізації об'єкту.

Інформаційні елементи складаються з об'єктних даних системи AUTOCAD Map певної структури. При створенні об'єкту програмою TopoMap, об'єктні дані автоматично прив'язуються до графічного службового елементу.

Графічні елементи для повної візуалізації об'єкту служать для відображення об'єкту у вигляді умовного топографічного знаку. Ці елементи створюються у відповідних шарах малюнка, що дозволяє керувати переліком об'єктів, що відображаються на екрані.

Графічні службові елементи служать для спрощеної візуалізації об'єкту у вигляді точки для умовних позамасштабних знаків і у вигляді контура для умовних лінійних і площинних знаків і для прив'язки об'єктних даних по об'єкту.

Базовою частиною об'єкту є графічний службовий елемент, який містить інформацію про положення об'єкта в тривимірному просторі і семантичну інформацію по об'єкту (діаметр труби, матеріал труби і так далі). Графічні елементи для повної візуалізації об'єкта є вторинними і створюються на основі графічних службових елементів. Програма TopoMap автоматично підтримує зв'язок між цими графічними елементами. Наявність такого зв'язку забезпечує ефективне редагування об'єкту.

Об'єктні дані по об'єкту створюються автоматично відповідно до класифікатора умовних знаків. Об'єктні дані об'єднуються у відповідні таблиці. Структура цих таблиць забезпечує можливість введення, редагування і зберігання семантичних даних об'єкту характерних конкретному об'єкту.

1.6 Порівняльна характеристика ГІС та САПР

ГІС та САПР мають принципові відмінності по моделях даних. У ГІС виділяють декілька типів основних моделей даних: точки, лінії, полігони, поверхні, растри.

Змішування цих типів даних в межах одного шару, як правило, неприпустиме. Причиною такої невеликої кількості даних є те, що вони дозволяють строго визначити різні просторові операції, просторовий пошук, побудова буферних зон, зон близькості і т.д.

В ГІС значно розвиненіші різні алгоритмічні методи для зберігання великих обємів даних, спрощення даних для швидкого виводу на екран, швидкого пошуку обєктів.

САПР, на відміну від ГІС, використовує велике число різних графічних примітивів, оскільки одним із головних завдань САПР є отримання якісних креслень.

Складність структури креслень САПР не дозволяє зберігати креслення в базі даних.

Відмінності по атрибутивній підтримці

В ГІС в одному шарі графічних даних представляються графічні обєкти одного тематичного типу (дороги. Річки, будівлі), що мають однаковий набір атрибутів, тобто шар графічних даних з наборами атрибутів представляється як таблиця реляційної БД.

Ідеологічна близькість моделей даних ГІС і реляційних БД дозволила створити відповідні надбудови над різними СУБД для зберігання і аналізу різних графічних даних.

Однією з принципових відмінностей ГІС та САПР є те, що графічний примітив у ГІС є самостійним обєктом, який має свої атрибути, а в САПР - тільки образотворчим засобом, тобто частиною обєкту, а тому своїх атрибутів, як правило, не має.

Обєкти в САР утворюються зазвичай з декількох графічних примітивів за допомогою групування. Глибока відмінність від реляційної моделі даних не дозволяє повноцінно зберігати креслення САПР у сучасних БД.

Відмінності за методами візуалізації

У САПР графічні обєкти створюються одразу такими, як вони виглядають на екрані та при друці.

У ГІС поняття моделі обєкту, його зовнішнього вигляду спеціально розмежовані.

Базовою функцією ГІС є можливість тематичного картування, коли для наявних даних задаються візуалізатори, що відображають дані, в залежності від атрибутивних характеристик.

Наприклад:

.позначення одним умовним знаком всіх графічних обєктів;

2.позначення різними знаками, в залежності від значень деякого атрибуту;

.автоматичний підпис обєктів;

.побудова тематичних карт.

Ще однією можливістю ГІС є можливість задання не масштабованих умовних знаків.

Останнім часом все більшого поширення набувають інтегровані графічні системи, що володіють можливостями, як ГІС, так і САПР.

В цьому напрямку працює корпорація Autodesk, яка випускає: AutoCAD MAP 3D, Autodesk Land Desktop, Autodesk Civil Design, Bentley System: Microstation.

Розділ 2. Практична частина

2.1 Створення векторної карти в середовищі AutoCAD

Для виконання поставленого завдання і отримання бажаного результату була дана викладачем растрова підоснова - топографічна карта з фіксованим масштабом.

Растровий знімок необхідно було відмасштабувати. Це дозволило б співвіднести відстані між точками на знімку, зазначеними курсором з реальною відстанню на місцевості. Масштабування дозволяє з високим ступенем точності визначати лінійні розміри.

За відмасштабованим растром можна оцифровувати обєкти. Оцифровка або векторизація має на увазі нанесення контуру обєкта за його вузловими точками. Обєкти можуть бути як контурними - будови, покриття, водойми, так і лінійними - стежки, залізниці. Бувають і точкові обєкти - меморіали і памятники, труби котелень. Для кожного обєкта створювався визначений свій інформаційний шар.

При відборі керувалися тим, які інформаційні шари хочимо бачити на своїй карті. Для виданої карти мінімальний необхідний набір інформаційних шарів було обрано такий:

·будинки;

·горизонталі;

·житлові масиви;

·зелені насадження;

·річки;

·умовні позначення;

·підписи.

Було здійснено оцифрування окремо кожного інформаційного шару. Обєднавши всі інформаційні шари, ми отримали векторну карту, яку можна роздруковувати в необхідних масштабах або працювати з нею в різних геоінформаційних програмах.

Рисунок 2.1 - Векторна карта, створена в середовищі AutoCAD

2.2 Побудови в середовищі Autodesk Land Desktop

При виконанні поставленого завдання було закріплено знання про основні способи створення та видалення точок, про роботу з базою точок, порядок створення моделі рельєфу, зображення поверхні за допомогою тривимірної візуалізації, а також створення трас та ділянок.

.2.1 Створення моделі рельєфу, побудова горизонталей та профілів

На початку роботи в середовищі Autodesk Land Desktop для виконання поставленого завдання було створено новий проект і перший малюнок проекту.

Після цього здійснено імпорт виданого набору точок, попередньо перезбереженого файлу Excel в текстовий (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 - Вихідні дані для побудов в середовищі

Land Desktop

Після цього було утворено з даного набору точок групу і за нею створено поверхню. За допомогою команди Рельєф - Нанести горизонталі здійснили побудову горизонталей рельєфу та нанесли підписи на них, відредагувавши їх зовнішній вигляд (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 - Карта рельєфу, створена в середовищі

Land Desktop

Для побудови профілю спочатку створено полілінію, яка проходить через всю ділянку. Далі виконано команду Рельеф - Профили - Просмотр профиля.

За допомогою імпорту профілю здійснено додавання його на малюнок. На профіль нанесено сітку (команда Наложить сетку) (рисунок 2.4).

Рисунок 2.4 - Побудований профіль рельєфу в середовищі

Land Desktop

Далі було здійснено удосконалення побудованої поверхні, шляхом додавання в точки окремо створених точок річки. Створено відповідні групи точок. Для цього вручну задано довільні точки, яким присвоєно деяку абсолютну висоту (рисунок 2.5).

Рисунок 2.5 - Удосконалена карта рельєфу, створена в середовищі

Land Desktop

Наступним кроком було створення тривимірної візуалізації обєкту. Для цього створено новий рисунок, відкрито вікно Цифрове моделювання рельєфу, вибрано команду контекстного меню існуючої моделі поверхні та вибрано команду Отображение поверхности - Метод полос-грани (рис. 2.6).

Рисунок 2.6 - Тривимірна візуалізація рельєфу методом полос-грани, створена в середовищі Autodesk Land Desktop

Також було виконано команду Вид - Тонирование для того, щоб тонувати побудову (рисунок 2.7).

Рисунок 2.7 - Тривимірна візуалізація рельєфу з використанням тонування, побудована в середовищі Autodesk Land Desktop

.2.2 Створення трас

Порядок виконання

. Відкрито малюнок з рельєфом і збережено його під іменем "Траси".

. Створено шар "Труба" і вибрано його поточним. Винесено на креслення довільні точки (функція Лінія - Відрізок).

. Створено і активовано шар "Дорога". Винесено на креслення довільні точки з бази і по них побудовано лінію. Здійснено сполучення відрізками точок з номерами, введеними в командному рядку.

. Створено лінію з заокругленням, що проходить через ділянку. Сформовано з нею трасу, яку названо "труба".

. Нанесено пікетаж.

Результат виконання наведено на рисунку 2.8.

Рисунок 2.8 - Створення траси та нанесення пікетажу в середовищі Autodesk Land Desktop

Далі виведено в файл відомість траси (рисунок 2.9).

Разбивочная ведомость основных точек трассы.

Трасса: залізниця

Пояснение:

Пикетаж x y Расстояние Направление

-----------------------------------------------------------------------------------------

+000 43.319 13.291

.799 N 51-40-48 E

+193.799 163.484 165.338

.165 N 47-52-05 W

+328.669 280.992 35.436

Рисунок 2.9 - Відомість траси

.2.3 Оформлення ділянок в кадастровий план

Створено обєкт заданого типу. Сформовано на його основі ділянку, яку оформлено як окремий кадастровий план (рисунок 2.10).

Висновок

Основне завдання курсової полягає в ознайомленні з особливостями роботи систем автоматизованого проектування та їх використання для виконання картографічних побудов.

У першому розділі "ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА" розкрито загальні відомості про системи автоматизованого проектування, наведена характеристика продуктів Autodesk, висвітлено інтерфейс, основні команди пакету AutoCAD та Autodesk Land Desktop, а також основи топографічних побудов на прикладі програмного комплексу TopoMap та порівняльна характеристика ГІС та САПР.

У другому розділі "ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА" описано порядок виконання поставленого завдання та наведено отримані результати. Зокрема графічно представлено векторну карту, створену в AutoCAD, вихідні дані для побудов в середовищі Autodesk Land Desktop, карта рельєфу, побудований профіль рельєфу, а також зображено тривимірну візуалізацію, рисунок створеної траси і нанесеного пікетажу та подано кадастровий план ділянки.

Отже, в результаті виконання курсової роботи закріплено теоретичні знання та отримано практичні навики роботи з програмними пакетами AutoCAD та Autodesk Land Desktop.

Список використаної літератури

1.Барчард Билл и Питцер Дзвид. Внутренний мир AutoCAD 2000: Пер. с англ. - К.: "ДиаСофт", 2000. - 688 с.

2.Бергхаузер Т., Шлив П. Система автоматизированного проектирования AutoCAD: Справочник: Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1989. - 256 с.

.Ванін В.В., Перевертун В.В., Надкернична Т.М. Комп'ютерна інженерна графіка в середовищі AutoCad, "КАРАВЕЛА" 2005. - 335с.

.Веселовська Г.В., Ходаков В.Є., Веселовський В.М. Основи комп'ютерної графіки, Київ-2004. - 390с.

.Ільків Є.Ю. Основи автоматизованого проектування і графіки. Конспект лекцій. Івано-Франківськ. - 2003.

.Матіщук А.В. Основи автоматизованого проектування і графіки: Курсове проектування. - Івано-Франківськ: ІФНТУНГ, 2011. - 56с.

.Соколова Т. AUTOCAD 2005 для студента. М. Питер. - 2005.

Зміст Вступ Розділ 1. Теоретична частина 1.1 Загальні відомості про системи автоматизованого проектування Інформаційне забезпечення САПР 1.2 Хар

Больше работ по теме: