Характеристика и область применения трехмерных программ CAD (показать их возможности на примере одной по выбору студента)

Программные продукты CAD. Отличия 3D моделей CAD от моделей 3DS МАХ. Возможности работы в программах CAD с двухмерными изображениями, и трехмерными моделями. Основные задачи программ CAD. Моделирование в контексте с современными технологиями 3D прототипирования и макетирования. Оборудование, используемое для 3D прототипирования с использованием 3D моделей CAD.

Отраслевые решения на основе Autodesk:

· AutoCAD Architecture 2011 – программа для эффективной работы над архитектурными чертежами и документацией, располагающая новой системой геометрических и размерных ограничений, а также специальными инструментами для реконструкции;

· AutoCAD Electrical 2011 – позволяет быстро создавать электрические схемы и легко получать доступ к обширным каталогам необходимых элементов;

· AutoCAD Mechanical 2011 – благодаря упрощенной среде конструирования предоставляет пользователю расширенный доступ к аналитическим функциям, которые автоматически подгоняют параметры рассчитываемой части к остальному чертежу без открытия диалогового окна;

· AutoCAD MEP 2011 – обеспечивает высокую производительность при проектировании механических, электрических и сантехнических конструкций и располагает новыми возможностями создания и хранения наименований блоков AutoCAD, наклонных труб и трубопроводов параллельной прокладки.

· ArchiCAD – на проектные решения не разделяется, так как предназначен для проектирования архитектурных сооружений. На данный момент актуальной версией является ArchiCAD 13INT.

· Autodesk Alias Design – программа для дизайнеров потребительской продукции, которая позволяет управлять всем процессом работы над дизайном: от поиска идей до передачи готовых поверхностей конструкторам. Быстрее разрабатывайте и передавайте концепции, используя эскизы, 3D модели, иллюстрации, фотореалистичные изображения и анимационные ролики.

· Autodesk Alias Surface – предоставляет полный набор средств динамического 3D моделирования, которые позволяют преобразовывать концептуальные модели и сканированные данные в поверхности высокого качества для дизайна потребительских товаров, а также в поверхности класса А для автомобильного дизайна.

· Autodesk Alias Automotive – лидирующий в отрасли продукт для автомобильного дизайна, выбор лучших автодизайнерских студиий по всему миру. В продукте представлен полный набор инструментов для визуализации и анализа охватывающий весь процесс моделирования изделий сложной формы, от создания эскизов до получения готовых поверхностей класса А. Подробности можно узнать у авторизованного партнера Autodesk.

· Maya Unlimited – самый полный и самый дорогой пакет. Содержит расширения Hair, Fur, Maya Muscule, Fluid Effects, Cloth и некоторые другие.

· Maya Complete – базовая версия пакета, в которой присутствует полноценные блок моделирования и анимации, но отсутствуют модули физической симуляции.

· Maya Personal Learning Edition – бесплатный пакет для некоммерческого использования. Есть функциональные ограничения, ограничение на размер визуализированного изображения, пометка водяными знаками финальных изображений.

Если выделять главное различие между AutoCAD, ArchiCAD и 3D Studio МАХ, то первый предназначен для точных схем и чертежей, которые нужно много редактировать, второй для проектирования архитектурных сооружений со всеми перекрытиями, а третий для создания реалистичных визуализаций моделей, не требующих миллиметровой точной проработки конструктивных деталей.

Autodesk AutoCAD – самая популярная в мире программа для 2D- и 3D-проектирования предназначена для профессионального создания детализированных 2D-чертежей с последующей их 3D-визуализацией. Программа Autodesk AutoCAD 2011 предоставляет пользователям расширенные инструменты концептуального дизайна, а также более совершенные механизмы работы в 3D. Новые функции моделирования поверхностей позволяют легко создавать гладкие поверхности, а также переходы одного типа покрытия в другое, при этом сохраняются ассоциативные связи между всеми объектами; притом, что в Autodesk 3DS МАХ покрытие полностью привязывалось одно к одному объекту. Дополнения в команде «штриховка», в том числе градиентные штриховки, дают возможность использовать в чертежах большее количество цветов и штриховок и повышают эффективность черчения в целом, помогая разделять и различать различные части и плоскости чертежа. В 3DS МАХ вместо штриховки используется только цветовая заливка. Прозрачность объектов и слоев позволяет управлять видом чертежа для наилучшей демонстрации авторского замысла, в отличает от 3DS МАХ, в котором заливка прозрачности чертежа устанавливается через дополнительные текстуры или монотонную серую заливку в AutoCAD прозрачность можно на некоторое время подключить к любой готовой текстуре значительно быстрее и меньшими средствами. Все это значительно упрощает процесс работы, делая его более функциональным и менее трудоемким.

Что касается ArchiCAD, то он предназначен для проектирования архитектурно-строительных конструкций и решений, а также элементов ландшафта, мебели и т. п. При работе в пакете используется концепция виртуального здания. Суть её состоит в том, что проект ArchiCAD представляет собой выполненную в натуральную величину объёмную модель реального здания. Для её выполнения проектировщик на начальных этапах работы с проектом фактически «строит» здание, используя при этом инструменты, имеющие свои полные аналоги в реальности: стены, перекрытия, окна, лестницы, разнообразные объекты и т.д. После завершения работ над «виртуальным зданием», проектировщик получает возможность извлекать разнообразную информацию о спроектированном объекте: поэтажные планы, фасады, разрезы, экспликации, спецификации, презентационные материалы и пр. ArchiCAD 13 в отличие от 3DS МАХ позволяет сразу работать над созданием своего проекта и составлять сопутствующую строительную документацию, так как программа сохраняет всю информацию о проектируемом здании или сооружении. Программа позволяет вам оформлять проект, как с помощью обычных плоских чертежей, так и 3D-модели, автоматически получать разрезы и фасады последней. Есть возможность разделить необходимую работу между пользователями локальной сети (BIM -server), помогает и позволяет вести коллективную работу над проектом.

Alias – продукт, обладающий полным набором средств динамического 3D-моделирования, которые позволяют преобразовывать концептуальные модели и сканированные данные в поверхности высокого качества для дизайна потребительских товаров, а также в поверхности класса А для автомобильного дизайна. Благодаря возможностям динамического моделирования ускоряется и упрощается процесс создания высококачественных поверхностей, готовых к интеграции в разрабатываемую модель изделия. Способность обрабатывать большие объемы данных, полученных путем сканирования, сближает процессы цифрового моделирования и подготовки физических образцов. Autodesk Alias Surface предоставляет промышленным дизайнерам эффективные средства моделирования впечатляющих, эргономичных и функциональных форм. Возможности программы позволяют достичь баланса эстетики и технической рациональности при работе с 3D моделями. При помощи Alias Surface можно легко создавать реалистичные модели. Для того чтобы точно передать проектный замысел и подтвердить соответствия проекта строгим стандартам, в сцены добавляется освещение, которое учитывается при визуализации поверхностей моделей. Высокое качество изображения обеспечивается с помощью реалистичных цветов и материалов. Проектные решения принимаются быстро, поскольку отпадает необходимость в длительных процессах рендеринга.

Maya – редактор трёхмерной графики. предлагает специалистам реализацию сквозного творческого процесса с помощью полного набора средств для 3D анимации, моделирования, создания имитаций и визуальных эффектов, рендеринга, отслеживания движения и композитинга на базе легко расширяемой платформы. Все эти возможности в виде единого приложения представляют исключительную ценность для специалистов по компьютерной графике. Maya выбирают производители компьютерных игр, которым требуется высокий уровень контроля за процессами создания продукции. В настоящее время Maya стала стандартом 3D графики в кино и телевидении. От визуализации фильмов еще перед съемкой первого кадра до создания зрелищных, достойных «Оскара» эффектов или стереоскопических постановок – Autodesk Maya для 3D анимации дает студиям и художникам все возможности для повышения качества и эффективности рабочего процесса. Идет ли речь о телевизионной рекламе, эфирной графике или насыщенных визуальными эффектами эпизодах, возможно с помощью Maya ваша продукция всегда будет соответствовать требованиям быстро развивающейся телевизионной индустрии. Ведущие архитекторы, специалисты по рекламе и дизайнеры автомобилей и потребительских товаров используют инструментарий Maya для успешной разработки, утверждения и демонстрации своих проектов.

Технология быстрого прототипирования одна из самых простых и доступных технологий прототипирования. С помощью 3D-прототипирования еще на этапе проектирования можно оценить результат и внести необходимые изменения в проект – трехмерное прототипирование позволяет тем самым снизить издержки, связанные с разработкой продукции. Любой предмет можно представить как объект, состоящий из тонких сечений. Любой предмет или вещь можно буквально вырастить послойно и без использования сложных станков и заводского оборудования. Именно послойно, сечение за сечением и выращиваются вещи по технологии быстрого прототипирования. Если вкратце, процесс следующий: на компьютере создается 3D модель предмета, который хотят получить в реальности, это может быть что угодно, от корпуса утюга до сложной скульптуры. Для моделирования используется 3D программы типа CAD. Полученную 3D модель, переводят в формат *.stl, формат который используют в установках для быстрого прототипирования. 3D модель в специальной программе режется на тонкие слои, сечения. А затем послойно выращивается в установке, по типу станка, для быстрого прототипирования. Потрогать руками созданную на компьютере модель уже через несколько часов. Притом мы получаем точную копию нашей компьютерной 3д модели. Да еще и в любом масштабе. Какой простор для творчества это открывает скульпторам, 3д моделерам, рекламщикам, да и множеству деловых людей, которые могут разглядеть в этой технологии огромный бизнес потенциал. Такая технология просто находка для фирм, которые занимаются художественным литьем металлов или пластмасс. Хотя в этой технологии делается много сувенирной продукции, в основном фигурки, проблема том, что оборудование для быстрого прототипирования стоит много денег. Диапазон цен от 20 тыс. до миллиона долларов. https://homeidea.ru/index.php?topic=15093.0 3D-принтеры, или, как их еще называют, 3D-плоттеры – недешевое удовольствие, поэтому, если Вы решили купить 3D-принтер, к выбору поставщика нужно подойти особенно тщательно. Contex Zprinter 310 Plus Уникальный монохромный струйный 3D плоттер – самый быстрый способ создания реалистичных трехмерных моделей на основе трехмерных данных 30150$. 3D плоттер Contex Spectrum Z510 (DESIGNmate Cx) Идеальное решение для создания реалистичных цветных трехмерных моделей на основе трехмерных данных 67500$. 3D плоттер Contex Zprinter 650 – это выбор тех, кому необходимы реалистичные модели с высокой детализацией. Имея разрешающую способность 600x540 dpi, ZPrinter 650 может создавать более тонкие изделия с проработанными элементами, такими как тонкие стенки на прототипах или рамы окон в архитектурных макетах 85510$. https://www.3dplotter.ru/www/sale.html