О том, как ПО и строить, и жить помогает

Каждый из нас так или иначе сталкивался со сборкой мебели, покупая кухонный гарнитур, стенку, отдельные шкафы и тому подобное в виде "конструктора для взрослых". Некоторые прибегали к услугам опытных сборщиков, а те, кто поприжимистей, делали все самостоятельно. Между тем, мебель — это часть быта современного человека, а в более глобальном смысле и прибыльная отрасль. Что происходит в ней в программном плане, мы попытаемся рассмотреть на базе нескольких конкретных примеров.

Ранее процесс моделирования и конструирования мебели подразумевал сложный процесс за кульманом, соответствующие расчеты и составление спецификаций. На данный момент все эти этапы автоматизированы. Практически любая система проектирования подразумевает наличие графического редактора, при этом, как всегда в 2D, мы должны отобразить объемное пространство. И если в профессиональных 3D-редакторах существует множество своих надстроек: ось Z направлена от пользователя, единицы измерения часто носят условный характер для удобства проектирования различных проектов; то в системах проектирования мебели этот вариант отсутствует. Сходу они могут показаться более примитивными или сложными. Это и так, и не так одновременно. Конечно, дизайн интерьеров делается и в 3dsMAX, но есть специфика производства, которую в "максе" учесть нельзя. Например, раскрой листовых материалов, использование библиотек стандартных решений или решений от поставщиков, соответствие ГОСТам, создание смет и тому подобное.

В качестве первого примера возьмем программу Базис-Конструктор-Мебельщик, которая также известна под названием БазисМебель.

Низкоуровневая БазисМебель

Это русская разработка, стартовавшая еще в 1996 году. Редактор Базис достаточно успешно применяется для автоматизации проектных и конструкторских работ на машиностроительных, приборостроительных предприятиях, в строительных организациях. То есть сама структура работы в нем больше соответствуют чертежной науке, требованиям ЕСКД и ГОСТам. Мало того, в чертежи могут автоматически включаться такие неотъемлемые элементы, как штампы, таблицы, спецификации, учитываются всевозможные технические требования. Все более-менее автоматизировано именно с чертежной точки зрения. Очевидно, что "Мебель" — это специальная модификация продукта.

Для работы с редактором вам будут необходимы навыки чертежника, поскольку именно такое представление моделирования подразумевает Базис. Созданные файлы можно сохранять на диск в виде листов, фрагментов со специфическими расширениями файлов, а также добавлять листы или фрагменты в библиотеку программы. Работа с библиотеками происходит параллельно с работой графического редактора, при этом вы можете оперировать множеством библиотек (списком), в каждой из которых есть возможность создавать группы и сохранять все в виде деревьев. При этом тот же кухонный комплект или стенку можно хранить в едином файле проекта.

Итак, рабочий режим разделен на определенные этапы, представленные в виде закладок: Строить, Править, Размеры, Операции, Оформить, Мебель и Сервис.

В режиме Строить вы занимаетесь непосредственно черчением с использованием предусмотренных шаблонов — отрезков, контуров, сплайнов, геометрических фигур и так далее. Но это относится к базовой структурной части.

В режиме Править вы можете вносить более тонкие изменения, касающиеся простого и сложного разбиений объекта на части, поворота вокруг осей, растягивания, сдвига и так далее.

Любой нормальный чертеж не обойдется без указания размеров. Для их внесения предусмотрен специальный режим-закладка редактора — Размеры. Здесь все представлено согласно современным техническим требованиям и ГОСТам.

В закладке Операции вы найдете дополнительные возможности по работе со слоями, копированием элементов, построения эквидистанты (создания элементов, отстоящих от элементов сформированного контура на заданное расстояние).

Закладка Оформить дает все необходимые возможности для правильного и наиболее полного, соответствующего ГОСТам, оформления чертежей. Сюда входит работа с текстом, спецзнаками, таблицами, штампами, формированием спецификации. При этом отдельно можно создавать файл с техническими требованиями (ТТ) чертежа.

Закладка с инструментами Мебель является одной из ключевых, поскольку здесь имеется специфический модуль дополнения к графическому редактору Базис, в рамках которого из набора панелей мебельных конструкций можно делать сборочные чертежи, включающие чертежи всех составных элементов. Вы указываете габаритные размеры каждого из элементов, производите сборку и т.п. Помимо этого именно здесь происходит работа с материалами, раскроем, крепежами, фурнитурой, проектированием ящиков. Плюс к этому делаются расчеты по цене заказа, стоимости материалов и комплектующих, оценка работ.

Некоторые необходимые расчеты: геометрические и массо-центровочные характеристики замкнутых контуров, расчеты статически определимых балок; можно найти в закладке Сервис.

Отдельно стоит сказать, что все проектирование происходит в 2D-пространстве, то есть с использованием двух осей, изометрия не предусмотрена (по крайней мере, в той версии, которая была доступна для обзора вашему покорному слуге).

Сложность освоения данного продукта можно назвать высокой в силу низкой эргономики интерфейса, очень близкому приближению к чертежному проектированию. Хотя именно выпускникам вузов и студентам, изучавшим этот предмет на профессиональном уровне, научиться работать с редактором Базис — дело нескольких часов. Чуть больше времени будет затрачено на освоение концептуальной структуры программы с ее библиотеками и т.п. Впрочем, она схожа с некоторыми другими системами автоматизированного проектирования, а вариант "Мебель" — это дополнительная присадка. Данный продукт можно считать низкоуровневым в силу того, что моделирование предусматривает глубокую детализацию и соответствие промышленным стандартам. Здесь вы не увидите ярких объемных изображений, какие можно получить в программах трехмерного моделирования. Черчение, черчение и еще раз черчение.

Раскрой в Астра-Д

Астра-Д — это специальная программа для автоматизированного раскроя листовых материалов: дерева, ДСП, фанеры, металла, пластика, стекла и т.п. Она очень полезна.

Дело в том, что с одной стороны мы имеем такую вещь как Ким (коэффициент использования материала), который описывает соотношения площади полезного применения и обрезков. При этом данный коэффициент влияет и на цену конечных продуктов.

С другой стороны любой мебельный комплект подразумевает использование различных типов материалов либо же одного типа, но с разными характеристиками (толщиной, направлением волокон и т.п.). Это все нужно как-то структуризировать и систематизировать.

В данном случае вы имеете базу по наличествующим материалам (листам), и тем самым можете автоматизировать систему раскроя и оформления заказов. Причем все построено достаточно удобно, например, реализована поддержка использования буквенно-цифрового номера детали и ее наименования в составе изделия. Есть возможность создания и использования библиотеки типовых изделий, автоматический расчет отходов с возможностью их применения для раскройки в следующих заказах и так далее.
То есть при большом потоке в голове удержать все невозможно, а в рамках неструктурированных данных это все также проблематично. Астра-Д удостоена нескольких наград.

Высокоуровневая KitchenDraw

В данной разработке мы встречаем наиболее интересный и правильный подход в виде сочетания двух элементов: инженерного проектирования и трехмерной визуализации. Вернее, псевдо-трехмерной, потому как все равно мы имеем вывод на 2D-экран либо распечатку на листе бумаги. В общем, здесь представлен более высокоуровневый подход, а именно, вы можете проектировать кухню целиком, воспользовавшись библиотекой компонентов, куда входят, окна, полы, потолки, плиточная отделка, сушилки, радиаторы обогрева, интегрируемая техника, не говоря уже о стандартных решениях мебели. В их рамках вы подбираете различные шкафы, столы, фурнитуру для них. Практически все связано с подбором цвета и материалов. Помимо всего прочего для облегчения процесса проектирования есть редактор общего стиля. Кроме кухни, таким же макаром вы можете спроектировать и ванную комнату, поскольку есть база по ванным и душевым кабинам.

Помимо этого схемы дополняются всеми сопутствующими элементами — электропроводкой, розетками, системами освещения, выключателями, водопроводом, кранами горячей и холодной воды, отоплением, газом. В общем, создаете все от и до. Базу данных можно пополнять извне, к тому же предусмотрена система расчета стоимости с учетом цен поставщиков и курсов валют.

Вообще, работа с KitchenDraw напоминает листание каталога с примеркой.

В завершение

Письмо архангелогородцев Екатерине II по поводу культивации картофеля: "Оных яблок не токмо произращения и приплоду, но и того, что было посажено, в земле не отыскалось…". Другими словами: ваши новации неприменимы.

Схожую картину сейчас можно наблюдать с компьютеризацией некоторых сфер реального производства. Иногда не хотят, а иногда и не могут. Причем тут стоит отметить, что программное обеспечение и сопутствующая автоматизация процессов оказывается очень выгодной. Отрадно видеть, как это уже очевидно в мебельной отрасли — компьютеризация помогла. Причем программ достаточно много, в данном обзоре мы выбрали лишь три, а на самом деле их несколько десятков. Все похожи, но… похожи они и слабым визуальным рядом. Лишь немногие из них обладают интуитивно пользовательским интерфейсом, качественным изометрическим отображением и т.п. Конечно, хочется, чтобы это выросло в нечто большее. Например, два года назад ваш покорный слуга участвовал в проекте по ландшафтному дизайну, в рамках которого пользователю была доступна клиентская программа, в которой он мог создать модель своего земельного участка, а вся база по растениям и другим решениям подгружалась из Интернета.

И, в принципе, скорее всего, мебельщики пойдут по тому же направлению, потому как у большинства пользователей нет денег на дизайнера и им нужна какая-нибудь простая среда, в рамках которой они прикинут размеры, подберут цвет и оформят заказ.

Также весьма и весьма интересно, чисто с математической точки зрения, смотрятся некоторые алгоритмы по раскрою листов. Несколько программ не предусматривают оптимальности в этом вопросе. Также нет обратных систем, то есть отталкивающихся от количества материала. Например, есть лист ДСП 2х2м, что из него можно сделать без отходов?:). Во-вторых, от количества денег. То есть, существует некая сумма, в которую нужно уложиться. И так далее.

Таким образом, для программистов есть целая ниша, которую можно прорабатывать.

Кристофер christopher@tut.by


Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 15 за 2009 год в рубрике soft

©1997-2022 Компьютерная газета