«Виртуальное здание» - основа концепции
Пакет ArchiCAD базируется на концепции «виртуального здания», впервые разработанной компанией Graphisoft еще в 1984 году. Из года в год, от версии к версии все мощнее и удобнее становится пакет, совершенствуются инструментальные средства и методы работы с ними, но его основополагающая идея остается неизменной.
В соответствии с концепцией «виртуального здания» архитектору предоставляется полный набор ориентированных на архитектурно-строительное проектирование специализированных инструментов, при помощи которых создается «виртуальное здание» - объемная модель, соответствующая реальному зданию, но существующая только в памяти компьютера. Из этой виртуальной модели извлекается разнообразная информация:
чертежи (поэтажные планы, разрезы и фасады, узлы и детали и т. п.);
результаты расчета количественных показателей (ведомости, спецификации, экспликаций и т. п.);
презентационные материалы (фотореалистические изображения, анимационные фильмы, сцены виртуальной реальности);
файлы различных форматов для обмена данными со смежниками, заказчиками, консультантами и другими участниками процесса проектирования, пользующимися другими программами (AutoCAD, Microstation, 3D Studio и др.).
«Виртуальное здание» позволяет работать не с отдельными никак не связанными между собой чертежами, а с моделью реального здания, где все элементы тесно взаимодействуют друг с другом, благодаря чему все изменения, вносимые в проект, автоматически отображаются и в документации.
Такой подход позволяет уже на ранних этапах проектирования обнаружить и устранить большинство проблем, которые обязательно проявились бы на более поздних этапах проектирования или, что еще хуже, на строительной площадке. Кроме того, концепция «Виртуального здания» гарантирует, что все чертежи точно соответствуют друг другу, поскольку представляют собой разные способы отображения одной и той же модели, а не отдельные не связанные друг с другом изображения.
Параметрические конструкции
Важнейшей особенностью пакета является то, что, работая с ним, пользователь имеет дело не с набором чертежных элементов, а с привычными строительными конструкциями: стенами, окнами, перекрытиями, крышами и т. д. Все создаваемые конструкции являются параметрическими (т. е. описываются набором характерных для них параметров) и, следовательно, в любой момент могут быть отредактированы изменением их параметров (рис. 1.1). При этом каждый конструктивный элемент несет в себе всю информацию для представления его на чертежах ив объемной модели, а также для учета его свойств в сметах. Так, например, стена в ArchiCAD - не просто две параллельные линии со штриховкой между ними, а полностью параметрический объект, обладающий характерными только для него качествами (например, для стен это способность бесшовно сопрягаться с другими стенами, возможность вставки окон и дверей) и содержащий в себе все необходимые данные (геометрические размеры, типы линий и штриховки для изображения на планах и.разрезах, материалы наружной, внутренней и торцевой поверхностей, сведения о площадях поверхностей и об объеме стены для вычисления расхода строительных материалов и т. д.).
Рис. 1.1. Диалоговые окна установки параметров конструкций
Объектная технология ArchiCAD
Вместе с ArchiCAD поставляется обширная библиотека разнообразных объектов, применяемых в процессе проектирования. В стандартную библиотеку входит более 1000 разнообразных элементов - окна и двери, строительные конструкции, мебель и светильники, элементы оформления чертежей и визуализации. Еще несколько тысяч элементов можно приобрести отдельно. Множество объектов можно загрузить из сети Интернет (в том числе и бесплатно). Однако
главной особенностью библиотек ArchiCAD является не многообразие библиотечных элементов, а используемая при работе с ними технология.
В основе объектной технологии ArchiCAD лежит Язык геометрических определений (GDL), позволяющий создавать «умные» параметрические объекты произвольной формы, свойства которых могут определяться как задаваемыми пользователем параметрами, так и различными внешними условиями (масштабом чертежа, этажом размещения объекта, положением объекта в пространстве и др.). Например, при изменении масштаба чертежа может автоматически изменяться степень детализации объектов (рис. 1.2), а 2D-символ одной и той же лестницы может по-разному выглядеть на разных этажах.
Рис. 1.2. Изменение степени детализации объекта при изменении масштаба чертежа
Описываемые при помощи языка GDL объекты содержат в себе 2D-символ для плана этажа, SD-модель для построения объемных изображений и все необходимые данные для формирования спецификаций. Путем простого изменения параметров на основе одного объекта может быть получено бесконечное разнообразие его вариантов, отличающихся друг от друга формой, размерами, материалами и другими свойствами (рис. 1.3).
Благодаря своим уникальным возможностям в последнее время GDL превращается из внутреннего формата ArchiCAD в фактический стандарт параметрического описания 3D-объектов в области архитектурно-строительного проектирования.
Рис. 1.3. Параметрическое изменение внешнего вида .библиотечного элемента
ArchiCAD - основа комплексного проектирования
Функциональные возможности пакета ArchiCAD достаточны для решения основных задач архитектурно-строительного проектирования. Однако благодаря преимуществам концепции «виртуального здания», возможности расширения функциональности с помощью подключаемых модулей и наличию мощных средств взаимодействия с другими системами проектирования ArchiCAD вполне способен стать основой системы комплексного проектирования в области строительства. А предоставляемая ArchiCAD возможность коллективной работы над проектами, благодаря которой команда проектировщиков может объединить свои усилия для достижения общей цели, при этом нисколько не мешая друг другу, не имеет аналогов среди других систем проектирования.
Дополнительные программы
В дополнение к стандартным возможностям ArchiCAD существует множество программ, позволяющих еще больше расширить функциональные возможности пакета с целью повышения удобства и эффективности решения различных специфических задач. Вот лишь некоторые из таких программ.
Art*lantis Render - программа фотореалистической визуализации, анимации и создания сцен виртуальной реальности с применением метода трассировки лучей.
AV Works - встраиваемый в ArchiCAD дополнительный механизм визуализации, позволяющий создавать фотореалистические изображения и сцены виртуальной реальности, а также имитации рисунков, выполненных вручную. Базируется на методах визуализации, используемых в Art*lantis Render.
ArhiTerra - программа моделирования геоподосновы.
ArchiForma - расширение ArchiCAD для создания трехмерных GDL-объектов различной сложности.
Archi Ruler - мощный инструмент 2D-черчения в среде ArchiCAD.
Archi Facade - расширение ArchiCAD для работы с фотографиями, позволяющее преобразовывать перспективные изображения объектов в их фронтальные проекции, а также создавать библиотечные элементы из растровых изображений.
ArchiTiles - расширение для работы с различными штучными материалами (плиткой, мощением и т. п.) с возможностью моделирования разных способов раскладки и подсчета количественных характеристик.
ArchiWall - расширение, позволяющее строить стены произвольной конфигурации.
ArchiGlazing - полностью встроенное в ArchiCAD средство создания окон и дверей произвольной конфигурации, а также различных свегопрозрачных конструкций (витражей, световых фонарей и т. п.).
HVAC - инструмент для прокладки инженерных сетей (отопления, вентиляции и т. п.) в среде ArchiCAD.
Plan2Model - специализированный конвертор, преобразующий 2D-чертежи планов в ЗD-модели ArchiCAD.
Zoom GDI - полнофункциональный SD-моделер для создания произвольных трехмерных тел, сохраняющий их в виде параметрических объектов ArchiCAD.
Piranesi -средство визуализации, «очеловечивающее» компьютерную графику путем имитации рисунков, выполненных от руки.
Новшества ArchiCAD 8
В ArchiCAD 8 концепция «виртуального здания» получила дальнейшее развитие. В новой версии основной акцент был сделан на расширении возможностей по выпуску проектной документации и повышении удобства и эффективности управления проектом.
Способствовать этому должен в первую очередь интерактивный навигатор проекта, совмещающий в себе функции планшета изображений и Project Publisher и позволяющий формировать в файле проекта ArehiCAD иерархическую структуру комплекта проектной документации, мгновенно осуществлять доступ к любому документу, подготавливать комплекты чертежей для передачи заказчикам или смежникам.
Кроме того, добавлены средства создания деталировочных чертежей, повышена скорость работы как в SD-окне, так и в 2О-окнах, стало возможным выполнение булевых операций над твердыми телами, модернизирован интерфейс, стала более тесной связь между ArchiCAD и PlotMaker, внесено множество других усовершенствований, направленных на повышение эффективности использования программы.
Локализованные и обновленные версия пакета ArchiCAD
За время подготовки второго издания данной книги компанией Graphisoft была осуществлена локализация пакета ArchiCAD 8 для России, а также выпущена версия ArchiCAD 8.1 (в том числе и русифицированная). Новшествам ArchiCAD 8.1 посвящена часть 5 этой книги (главы 16 и 17).
Этапы работы над проектом
Технология виртуального строительства, на которой базируется пакет ArchiCAD, предусматривает несколько этапов работы над проектом.
Построение трехмерной модели проектируемого объекта. На этом этапе работа ведется в основном на планах этажей и в ЗО-окне. При необходимости создаются также дополнительные виды (разрезы, фасады).
Извлечение из виртуальной SD-модели всей необходимой информации (в виде проектной документации и презентационных материалов). На этом этапе строятся дополнительные виды (разрезы, фасады, узлы, ЗD-проекции и т. п.), наносятся размеры, отметки, надписи, условные обозначения и другие элементы оформления чертежей, составляются сметы и спецификации, выполняется визуализация и создаются презентационные материалы.
Подготовка комплекта проектной документации к передаче заказчикам или смежникам (в электронном виде или в виде печатных копий). На этом этапе производится компоновка макетов печатных листов и формирование комплектов электронных документов.
Инструменты ArchiCAD
Инструменты ArchiCAD можно подразделить на несколько групп в соответствии с их назначением.
Инструменты выбора и редактирования элементов проекта (инструменты
Указатель и Бегущая рамка).
Инструменты ЗD-моделирования (инструменты создания стен, колонн, балок, крыш, перекрытий, ЗD-сеток).
Инструменты 2D-черчения (инструменты создания прямых линий, дуг и окружностей, эллипсов, сплайн-кривых, штриховок, текстов и выносных надписей).
Средства извлечения информации и образмеривания (инструменты создания зон и нанесения линейных, радиальных и угловых размеров, отметок уровня и высоты).
Средства создания видов (инструменты Разрез/Фасад, Камера, Деталь). в Инструменты размещения библиотечных элементов,
Более подробную информацию об инструментах ArchiCAD можно найти в гл. 5, 6 и 7.
Библиотеки и библиотечные элементы
Помимо элементов, создаваемых с помощью различных инструментов ArchiCAD непосредственно в проекте, при проектировании также используются предварительно созданные параметрические элементы различного назначения, хранящиеся в виде отдельных файлов или в составе файлов архивов проектов и вставляемые в проект с заданными параметрами при помощи специальных инструментов (или участвующие в работе других инструментов). Папки или архивы проектов, в которых хранятся такие файлы, называют библиотеками, а сами файлы - библиотечными элементами.
Библиотеки и отдельные библиотечные элементы загружаются при помощи Менеджера библиотек независимо для каждого проекта, что позволяет использовать в каждом проекте свой собственный набор библиотек.
По назначению и способу использования библиотечные элементы делятся на следующие типы:
объекты общего назначения (размещаемые при помощи инструмента Объект разнообразные 2D- и
3D-элементы - конструкции, мебель, элементы ландшафта, условные обозначения и др.);
лестницы - специальная разновидность объектов, представляющих собой параметрические лестницы, размещаемые с помощью инструмента Лестница и создаваемые и редактируемые при помощи входящей в состав пакета ArchiCAD программы StairMaker;
источники света - размещаемые при помощи инструмента Источник света;
средства создания проемов - размещаемые с помощью специальных инструментов окна, двери, угловые окна и мансардные окна;
специальные библиотечные элементы - паспорта зон, маркеры деталей, разрезов/фасадов, выносных надписей, а также объекты спецификаций.
В состав пакета ArchiCAD входит достаточно емкая стандартная библиотека, кроме
того, ArchiCAD предоставляет пользователю все возможности для создания собственных библиотечных элементов. Также существует множество дополнительных библиотек для ArchiCAD (бесплатных и коммерческих).
Более подробно о работе с библиотеками и библиотечными элементами ArchiCAD рассказывается в гл. 12.
