Программа для 3д проектирования инженерных сетей

Обновлено: 30.06.2024

Мощная среда для 3D‑моделирования, востребованная в игровой и киноиндустрии, промышленном производстве и дизайне интерьеров. Она позволяет создавать реалистичные модели и объёмные анимации любого уровня детализации, строить сложнейшие сцены с тысячами объектов, имитировать различные среды и частицы, применять текстуры и выполнять рендеринг с трассировкой лучей во встроенном компоненте Arnold.

2. Autodesk Maya

Цена: от 205 долларов в месяц, есть бесплатная 30‑дневная пробная версия.
Уровень: для профессионалов.
Платформы: Windows, macOS, Linux (Red Hat Enterprise, CentOS).

Популярная среда для подготовки объёмных моделей, анимаций, симуляций, рендеринга сложных сцен. Maya используют прежде всего 3D‑дизайнеры и художники, которые создают игры, спецэффекты и образы для кино. В программе можно моделировать мощные взрывы, реалистичное движение одежды или волос, поверхность воды с мелкими волнами или полёт пули — для этого есть специальные инструменты и модули.

3. Autodesk AutoCAD

Цена: от 210 долларов в месяц, есть бесплатная 30‑дневная пробная версия.
Уровень: для профессионалов.
Платформы: Windows, macOS.

Система автоматизированного проектирования для создания 3D‑моделей и чертежей. В ней удобно создавать сложные проекты, разбивать их на простые составляющие, добавлять обозначения, связывать с реальными координатами на местности.

Программа широко применяется в строительстве, машиностроении и других отраслях промышленности. Стартаперы и энтузиасты создают здесь и небольшие модели для 3D‑печати или лазерной резки. Кроме того, в AutoCAD можно работать с результатами 3D‑сканирования.

4. DesignSpark Mechanical

Цена: бесплатно.
Уровень: для профессионалов и любителей.
Платформа: Windows.

Среда для автоматизированного проектирования, «вдохновлённая» AutoCAD. Возможностей здесь меньше, но и работать в программе проще. За счёт этого даже те инженеры, у которых нет опыта взаимодействия с подобным ПО или традиционными станками для черчения, смогут создать трёхмерную модель или адаптировать готовый проект для собственных нужд. DesignSpark Mechanical популярна среди энтузиастов 3D‑печати.

5. Blender

Цена: бесплатно.
Уровень: для профессионалов и любителей.
Платформы: Windows, macOS, Linux.

Проект с открытым исходным кодом для создания 3D‑графики и 2D‑анимаций. Поддерживает все необходимые инструменты для разработки с нуля — от моделирования и скульптинга до симуляции, рендеринга, постобработки и монтажа видео.

Программа весит менее 200 МБ, при этом у неё весьма достойные возможности. Так, здесь есть даже система волос на основе частиц, инструменты для динамики твёрдых и мягких тел, рисование текстур на моделях, поддержка Python для создания логики в играх и автоматизации задач.

6. ArchiCAD

Цена: от 20 тысяч рублей в месяц; есть бесплатная пробная версия — 30 дней для коммерческого использования или до 2 лет для студентов, преподавателей, учебных заведений.
Уровень: для профессионалов и любителей.
Платформы: Windows, macOS.

Пакет для проектирования зданий и сооружений. Позволяет создавать трёхмерные модели любой сложности и делить их на части для детальной проработки: например, показать многоэтажный дом на ландшафте, планировку отдельных квартир, интерьеры комнат. Также результаты работы можно выгружать в ПО для анализа — это поможет оперативно найти и устранить ошибки в проектировании. Наконец, в ArchiCAD есть средства автоматического создания документации и визуализации проектов.

7. SketchUP

Цена: от 119 долларов в год, есть бесплатные версии для личного использования и обучения.
Уровень: для любителей и новичков.
Платформы: Windows, macOS.

Простой пакет для 3D‑моделирования и архитектурного проектирования. В ней можно за несколько минут набросать чертёж будущего дома, расставить мебель, определиться с планировками и не только. Вместе с тем возможностей SketchUP достаточно и для промышленных нужд: программу используют в строительстве и архитектуре, ландшафтном дизайне и создании мебели, обработке дерева на станках и 3D‑печати.

8. Autodesk Fusion 360

Цена: от 60 долларов в месяц; есть бесплатная пробная версия — 30 дней коммерческого использования или 1 год в личных целях.
Уровень: для профессионалов и любителей.
Платформы: Windows, macOS.

Комплексный облачный пакет для CAD, CAM, CAE и PCB: автоматизированного проектирования, подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ, расчётов, анализа и симуляции физических процессов в трёхмерном пространстве, создания печатных плат. Позволяет разрабатывать машины и механизмы, собирать 3D‑конструкции из деталей, представлять эргономичные обтекаемые формы с помощью сплайнов. Также поддерживает твердотельное моделирование выдавливанием, вращением, сопряжением и другими привычными инструментами.

9. Cinema 4D

Цена: от 60 евро в месяц, есть бесплатная 14‑дневная пробная версия.
Уровень: для профессионалов и любителей.
Платформы: Windows, macOS.

Эту программу изначально разрабатывали для моушен‑дизайна, создания моделей и анимаций для кино и игр. Но благодаря простому интерфейсу и невысоким системным требованиям Cinema 4D завоевала и мир рекламы.

Программа поддерживает моделирование, скульптинг, рисование, создание композиций, трекинг и анимацию, позволяет выполнять качественный рендеринг, реализовать необычные трёхмерные эффекты. Также в среде можно писать код на Python, C++ и не только, внедрять собственные скрипты, плагины и другие инструменты.

10. Houdini

Цена: Houdini Core — от 1 995 долларов в год; Houdini FX — от 4 495 долларов в год; есть бесплатная версия Houdini Apprentice для обучения и хобби.
Уровень: для профессионалов.
Платформы: Windows, macOS, Linux.

Масштабный программный пакет для создания персонажей и сцен для кино, телевидения и видеоигр, в том числе в виртуальной реальности. Его главное отличие — встроенная среда визуального программирования: чтобы моделировать было проще, можно составить код из блоков.

Houdini поддерживает полигональное, сплайновое и физическое моделирование, частицы, вокселы, а также анимацию. В новой версии появилась процедурная генерация персонажей, интерактивные кисти для рисования тканей, проводов и мягких тел, быстрые алгоритмы рендеринга.

11. ZBrush

Цена: от 40 долларов в месяц, есть бесплатная 30‑дневная пробная версия.
Уровень: для профессионалов и любителей.
Платформы: Windows, macOS.

Программа, в которой можно в буквальном смысле вылепить нужную 3D‑модель. Специальных знаний для старта, в общем‑то, не требуется, но при этом ZBrush позволяет профессионально проектировать фигуры людей, животных и другие объекты, а затем экспортировать их для создания трёхмерных анимаций в других пакетах.

Модели в ZBrush состоят из точек, которые хранят 3D‑координаты, а также цвет, глубину, ориентацию и материал. Они помогут создать реалистичный объект и раскрасить его, используя текстуры и штрихи. Программа автоматически добавит естественные тени и блики.

12. SculptGL

Онлайн‑редактор для лепки объектов из виртуальной глины. Привлекает простотой и доступностью: всё, что вам нужно, — это браузер и немного свободного времени.

Возможностей у SculptGL меньше, чем у ZBrush, но и работать с ним проще. Здесь можно создать объект из прототипа, например шара, разделить модель на части, чтобы редактировать каждую из них отдельно, наложить текстуры, выполнить рендеринг. Программа доступна на 10 языках, включая русский и английский.

13. Wings 3D

Цена: бесплатно.
Уровень: для любителей.
Платформы: Windows, macOS, Linux.

Среда с открытым исходным кодом для моделирования и текстурирования. С ней удобно создавать реалистичные прототипы: например, представить заказчику варианты образов персонажей, чтобы определиться с концептом и дальше работать с ним.

В Wings 3D вы также можете писать код на языке Erlang для более точного моделирования. Среда не поддерживает анимацию, поэтому для создания сцен в динамике фигуры придётся экспортировать в другое ПО.

14. FreeCAD

Цена: бесплатно.
Уровень: для любителей.
Платформы: Windows, macOS, Linux.

Параметрическая среда для технического моделирования и автоматизированного проектирования. В её основе — граничные представления, то есть модели показываются с помощью их границ. Но можно использовать и полигональные сетки, если для вас такие привычнее.

Значительная часть FreeCAD написана на Python. Если вы знаете этот язык программирования, сможете добавить функции, чтобы расширить возможности среды. Также есть менеджер дополнений: в нём можно обогатить выбор модулей и макросов для работы в различных областях — от архитектуры до проецирования объёмных моделей на плоский чертёж.

15. Sweet Home 3D

Цена: бесплатно.
Уровень: для новичков.
Платформы: веб, Windows, macOS, Linux.

Программа с открытым исходным кодом, в которой можно быстро составить новый интерьер и рассмотреть его с разных сторон. Очень актуально перед ремонтом, перепланировкой или даже перестановкой мебели.

В Sweet Home 3D вы сможете создавать плоские и объёмные планы помещений, экспортировать их в различные форматы, генерировать видеоролики для презентации проекта. Также на официальном сайте доступны каталоги готовых объектов (мебели, техники и так далее).

16. LEGO Digital Designer (LDD)

Цена: бесплатно.
Уровень: для профессионалов, любителей и новичков.
Платформы: Windows, macOS.

Программа для создания любых моделей и сцен из кубиков LEGO. Поможет найти идеальную форму и просчитать количество деталей, чтобы затем собрать проект из конструктора.

В базе — готовые блоки разного размера, в том числе части фигурок людей, деревья, лестницы, окна, двери и не только. При создании новой модели можно выбрать стандартный режим, Mindstorms (чтобы были доступны детали только из наборов этой серии) или Extended (без ограничений по цвету и типам блоков).

17. 3D Slash

Цена: от 2 долларов в месяц, есть бесплатная пробная версия с ограниченным набором функций.
Уровень: для новичков.
Платформы: веб, Windows, macOS, Linux, Raspbian.

Очень лёгкая и нетребовательная в освоении программа для создания моделей из блоков. Позволяет быстро разрабатывать простые прототипы с чистого листа или из заготовок, убирая или добавляя отдельные фрагменты. Подойдёт для знакомства с миром 3D‑моделирования, позволит быстро набросать трёхмерную сцену или модель — прототип для печати на 3D‑принтере, обсуждения и дальнейшего улучшения.

18. Paint 3D

Графический редактор, который с 2017 года входит в состав Windows 10. Но если вы по каким‑то причинам удалили его из ОС или не обновляли систему, можно загрузить его с официального сайта.

Интерфейс программы предельно прост, а набор инструментов поможет быстро создать несложную фигуру, надпись и так далее. Также можно выбрать готовый объект, чтобы использовать в рамках сцены или доработать. Наконец, Paint 3D позволяет наложить цифровые объекты на картину реального мира и получить смешанную реальность.

19. Autodesk Tinkercad

Максимально простой и яркий 3D‑редактор, разработанный для обучения трёхмерному моделированию. Он доступен онлайн, так что производительность вашего ПК не имеет значения, устанавливать плагины или расширения не придётся.

В веб‑приложении можно создавать сложные объекты из простых примитивов, генерировать фигурки для Minecraft. Кроме того, в Tinkercad поддерживается блочное программирование вроде Scratch. Вы можете составить последовательность из готовых блоков кода, и этот алгоритм будет применяться для создания модели. Также программа позволяет экспортировать работы для 3D‑печати или лазерной резки. Наконец, есть готовые уроки и планы обучения — будут полезны для преподавателей.

20. Autodesk Meshmixer

Цена: бесплатно.
Уровень: для любителей и новичков.
Платформы: Windows, macOS.

Популярный пакет, в котором удобно готовить mesh‑файлы, например с расширениями вроде .stl и .obj, для печати на 3D‑принтере. В программу можно загружать готовые модели и оптимизировать их, чтобы достичь максимального качества итоговой фигуры.

Meshmixer позволяет улучшить поверхность, создать в модели пустоты, чтобы ускорить печать, измерить формы отдельных частей, выполнить трансформацию и не только. Кроме того, можно проанализировать объект, узнать его ключевые параметры (толщину, стабильность и другие) и доработать фигуру перед отправкой на 3D‑принтер.

21. Autodesk ReCap Pro

Цена: от 20 долларов в месяц, есть бесплатная 30‑дневная пробная версия.
Уровень: для любителей.
Платформа: Windows.

Программа для 3D‑сканирования объектов и лазерного исследования пространств. Позволяет установить камеру или прибор для определения расстояний с помощью лазера: они просканируют пространство, и вы получите точную 3D‑модель для дальнейшей работы.

Autodesk ReCap Pro используют, если хотят напечатать на 3D‑принтере объект реального мира, получить схему помещения для планирования интерьера, улучшить механизм. Программа также умеет создавать трёхмерные ландшафты по фото с дронов.

Программное обеспечение автоматизированного проектирования (САПР) используется инженерами и архитекторами для создания, изменения, анализа и оптимизации конструкции. Это помогает им улучшить качество дизайна, повысить производительность и улучшить взаимодействие с помощью документации.

Также называемый инструментом CADD (автоматизированное проектирование и черчение), он в основном используется для проектирования кривых, фигур и твердых тел в 2D и 3D пространстве. Фактически, он стал важным инструментом для протезирования, аэрокосмической, автомобильной и судостроительной промышленности.

Из-за своего огромного экономического значения САПР стала значительной движущей силой исследований в области компьютерной графики (как программной, так и аппаратной), дискретной дифференциальной геометрии и вычислительной геометрии.

Эти инструменты обычно стоят больших денег. И если вы новичок, который только начал погружаться в программное обеспечение САПР, это определенно будет проблемой. К счастью, на рынке существует множество бесплатных инструментов, которые позволяют с легкостью создавать, проверять и управлять сложными проектами.

Мы перечислили лучшие бесплатные программы САПР, которые уже доказали свою полезность. Вы можете выбрать любую из них в зависимости от характера бизнеса или конкретных потребностей вашего проекта.

12. LibreCAD

Платформа: Windows | Mac | Linux
Плюсы: Имеет впечатляющий набор инструментов и хорошо настраиваемый внешний вид.

LibreCAD - это CAD-приложение с открытым исходным кодом для 2D-проектирования. В нем есть продвинутая система привязки, блоки, штриховки, слои, шаблоны и различные категории инструментов, такие как линия, сплайн, полилиния, текст, размеры и многое другое.

Это позволяет пользователям создавать сложные модели, редактировать предыдущие модели и добавлять несколько слоев в течение нескольких минут. Интерфейс доступен на 30 различных языках.

И что самое приятное, пользователи могут свободно загружать, развертывать или распространять инструмент, не беспокоясь о нарушении авторских прав.

11. QCAD

Платформа: Windows | Mac | Linux
Плюсы: Создает яркие, высоко детализированные технические чертежи.

QCAD - это САПР-приложение с открытым исходным кодом для проектирования объектов в 2D. Вы можете создавать технические чертежи, такие как планы интерьеров, механические компоненты, схемы и диаграммы.

Программное обеспечение разработано с учетом расширяемости, модульности и переносимости. Интуитивно понятный интерфейс позволяет легко создавать и изменять линии, дуги, окружности, эллипсы, тексты, размеры, сплайны, полилинии, штриховки, заливки и растровые изображения.

Хотя вы можете одновременно открывать несколько вкладок с разными проектами, программное обеспечение иногда зависает при больших нагрузках.

10. Bentley View

Платформа: Windows
Плюсы: просматривайте и анализируйте более 50 форматов файлов, включая изображения САПР и растровые изображения.

Bentley View можно использовать в качестве программы просмотра САПР или чтения AutoCAD. Она позволяет искать объекты, точно измерять расстояния и площади, а также печатать чертежи с точным масштабированием.

Считаясь самым мощным в отрасли средством просмотра, Bentley View может открывать чертежи в форматах DXF и DWG с той же точностью, что и авторское программное обеспечение.

Она поддерживает более 50 форматов файлов и предлагает расширенные функции просмотра. Например, вы можете перемещаться, динамически исследовать и анализировать модели, изменяя их атрибуты отображения, такие как высота, наклон и угол наклона.

9. Tinkercad

Платформа: Веб-интерфейс
Плюсы: увлекательный способ 3D-проектирования; чрезвычайно проста в использовании.

Tinkercad - это простой инструмент 3D проектирования, специально разработанный для детей. С его помощью можно создавать домашний декор, игрушки, украшения, прототипы и многое другое.

Она работает как онлайн-приложение: как только вы зарегистрируетесь и войдете в систему, перед вами откроется интуитивно понятный интерфейс для создания удивительных деталей и экспорта их для 3D-печати. Существует множество моделей и примеров (которыми делятся другие пользователи), доступных для загрузки.

Tinkercard также позволяет проектировать конструкции с использованием трюков Lego и экспортировать 3D-модели в Minecraft Java Edition.

8. nanoCAD

Платформа: Windows
Плюсы: Может создавать профессиональные проекты и чертежи в различных форматах.

nanoCAD - это легкое приложение с простым интерфейсом, мощными инструментами черчения и проектирования, совместимостью с родным DWG и открытым API.

Программное обеспечение создано для создания конструкторской и проектной документации для всех отраслей промышленности. Вы можете создавать множество технических чертежей для различных целей, от инженерных схем до векторного искусства.

В программе также предусмотрены команды редактирования объектов, позволяющие изменять чертежи с минимальным количеством щелчков мыши. Расширенные возможности определения размеров, многократно используемые блоки и ссылки на внешние чертежи, безусловно, ускорят процесс создания чертежей.

7. OpenSCAD

Платформа: Windows | Mac | Linux | Unix-like
Плюсы: Экструзия 2D-примитивов в 3D-пространство; галерея ранее созданных объектов.

OpenSCAD - это модульная программа, основанная только на сценариях, которая позволяет создавать 3D CAD объекты. Она считывает файл сценария (содержащий описание объекта) и визуализирует 3D-модель из этого файла.

Это дает разработчикам полный контроль над процессом моделирования и позволяет им легко изменять любой этап процесса или создавать конструкции, определяемые настраиваемыми параметрами. Программа в основном используется для создания 3D-печатных деталей, которые экспортируются в формате STL.

Хотя OpenScad - мощный инструмент, уровень его сложности требует определенных навыков программирования. Программа была рекомендована как САПР-программа начального уровня для разработки научных инструментов с открытым исходным кодом для исследований и образования.

6. BRL-CAD

Платформа: Windows | Mac | Linux | Солярис | BSD
Плюсы: используется конструктивная твердотельная геометрия (CSG) вместо представления границ.

BRL-CAD оснащена интерактивным редактором геометрии, инструментами обработки изображений и сигналов. Она имеет компьютерную сетевую поддержку распределенного буфера кадров и поддержку трассировки лучей для геометрического анализа и визуализации графики.

Хотя программа может использоваться для широкого спектра графических и инженерных приложений, она показывает исключительные результаты в баллистическом и электромагнитном анализе. А поскольку в ней используется CSG, она может исследовать такие физические характеристики, как баллистическое проникновение и радиационный, тепловой и другие виды переноса.

Кроме того, обширная документация и кодирование обеспечивают глубокое и увлекательное знакомство с программой.

5. ZBrush

Платформа: Windows | Mac
Плюсы: ориентирован на "органические" модели и моделирование персонажей.

ZBrush делает 3D-скульптурирование и проектирование очень простым и удобным. Хотя программа в основном ориентирована на концепцию лепки из глины, вы можете использовать ее для проектирования сложных структур и существ, таких как дракон или Годзилла.

Либо начните с нуля, либо импортируйте файлы OBJ. Элементы управления похожи на большинство стандартных 3D-инструментов, поэтому не придется долго учиться. Вы найдете десятки скульптурных кистей, опций управления и сочетаний клавиш, а также удобные подсказки в нижней части экрана.

Это не просто инструмент для лепки, с его помощью можно рисовать прямо на сетке и генерировать текстуру. Многие профессионалы используют его как средство быстрой разработки без больших затрат ресурсов дорогостоящего 3D-программного обеспечения.

4. SketchUp

Платформа: на основе браузера (с хранилищем 10 ГБ)
Плюсы: Имеет несколько инструментов для создания презентаций, которые помогают создавать сложные модели.

SketchUp - это программа 3D-моделирования для широкого спектра приложений для рисования, включая машиностроение и гражданское строительство, ландшафтную архитектуру, дизайн интерьера, а также дизайн фильмов и видеоигр.

Бесплатная версия SketchUp поставляется с большим количеством полезных инструментов, поэтому новичкам сложнее решить, стоит ли сразу переходить на Pro.

Чертежи можно сохранять локально и в облаке (как файл SKP), а также экспортировать в файл STL для 3D-печати. В целом, это очень мощный инструмент с потрясающим интерфейсом и возможностями навигации, и как только вы освоите его, вы сможете создавать невероятно сложные модели с минимальными затратами.

3. BricsCAD Shape

Платформа: Windows | Mac | Linux
Плюсы: Минимальный интерфейс; высокая точность твердотельных моделей.

BricsCAD Shape - это бесплатный инструмент концептуального моделирования от компании Bricsys. Он специально разработан для начинающих пользователей САПР, чтобы помочь им сразу же начать моделировать в 3D.

Его упрощенный пользовательский интерфейс показывает только основные инструменты, чтобы вы не были перегружены и не отвлекались. Имеется библиотека текстур, материалов и предварительно созданных 3D-компонентов, таких, как мебель и объекты. Вы можете перетаскивать, соединять, толкать/вытягивать и выдавливать их так, как вам нужно.

В отличие от других инструментов САПР, твердотельные модели Shape обладают высокой точностью. Каждый элемент, который вы создаете в этом программном обеспечении, можно глубоко настроить в любое время и на лету.

2. FreeCAD

Платформа: Windows | Mac | Linux
Плюсы: Полнофункциональное программное обеспечение с пожизненными действующими лицензиями; поддержка преданной группы квалифицированных разработчиков.

FreeCAD - это модульный инструмент с открытым исходным кодом и поддержкой метода конечных элементов (МКЭ). В нем используется геометрическое ядро на основе OpenCasCade, которое позволяет выполнять различные операции над сложными трехмерными структурами.

Имеется множество компонентов для извлечения деталей конструкции из 3D-моделей и создания высококачественных чертежей, готовых к производству. Он оснащен всеми необходимыми функциями. Вы получаете информационное моделирование зданий (BIM), вычислительную гидродинамику, рабочие столы Geodata, рабочий стол Path, а также модуль симуляции роботов для анализа их движений.

Хотя программное обеспечение создано специально для проектирования механических изделий, его можно использовать и в других отраслях, таких как архитектура, строительство и электротехника. Будь вы программист, опытный дизайнер, любитель или студент, вы будете чувствовать себя в FreeCAD как дома.

1. AutoCAD

Платформа: Windows | Mac | iOS | Android
Плюсы: Это отраслевой стандарт; повышайте продуктивность и совместную работу в режиме реального времени.

AutoCAD - это приложение для черчения, разработанное и продаваемое компанией Autodesk, лидером в области программного обеспечения для трехмерного проектирования и дизайна. Это очень мощный инструмент, который широко используется архитекторами, графическими дизайнерами, инженерами, руководителями проектов, градостроителями и другими специалистами.

С AutoCAD ваши возможности в области проектирования, моделирования и проектирования не ограничены. Для ускорения рабочего процесса и повышения производительности он предлагает специализированные функции и библиотеки для механического проектирования и 3D-маппинга.

Для студентов и преподавателей полнофункциональная версия AutoCAD доступна бесплатно. Однако у этой версии есть один недостаток: на каждом созданном вами чертеже вы увидите водяной знак, который означает, что файл был создан с помощью непрофессиональной версии.

Часто задаваемые вопросы

Что такое САПР и в чем ее преимущества?

САПР расшифровывается как Computer-Aided Design (автоматизированное проектирование). Этот термин означает использование машин (таких как настольные компьютеры, ноутбуки, планшеты и смартфоны) для создания, анализа, изменения и оптимизации дизайна.

Программное обеспечение облегчает эту задачу: оно позволяет спроектировать сложную модель в воображаемом пространстве, позволяя визуализировать такие атрибуты, как расстояние, ширина, толщина, высота, материал и цвет, прежде чем модель будет использована в реальном мире.

Существует несколько преимуществ программного обеспечения САПР. Например, оно позволяет вам

Создавайте и визуализируйте трехмерные объекты и вносите изменения с меньшими усилиями
Добавьте столько деталей, сколько захотите, и доведите объект до определенного уровня.
Выполните моделирование, чтобы проверить наличие дефектов и изъянов в конструкции.
Улучшение коммуникации с помощью документации
Используйте технологии изготовления и сторонние инструменты, чтобы преобразовать ваш цифровой дизайн в физический объект.

Каким было первое программное обеспечение САПР?

В 1963 году компьютерный ученый Айвен Сазерленд разработал программу Sketchpad в рамках своей докторской диссертации. Он позволял пользователям рисовать простые формы на экране компьютера, сохранять их и вызывать позже.

Sketchpad стал пионером в области взаимодействия человека и компьютера и считается важной вехой в развитии компьютерной графики. За это революционное изобретение Сазерленд получил премию Тьюринга (1988) и Киотскую премию (2012).

Сколько существует типов программного обеспечения САПР?

За последние 5 десятилетий программное обеспечение САПР сильно усовершенствовалось. Каждый год мы видим новые функции, которые еще больше повышают точность проектирования и рабочего процесса. На сегодняшний день все существующие инструменты САПР можно разделить на четыре группы:

2D САПР
3D САПР
3D каркасное моделирование и моделирование поверхностей
Твердое моделирование

Каковы основные области применения САПР?

САПР, наряду с другим программным обеспечением, широко используется в графическом дизайне, проектировании изделий, архитектуре и машиностроении.

Некоторые из наиболее распространенных целей включают спецэффекты в кино, дизайн одежды, протезирование, дизайн интерьера и планирование помещений, судостроение, автомобильную и аэрокосмическую промышленность и многое другое.

Сколько зарабатывают дизайнеры САПР?

В США средняя базовая зарплата дизайнера САПР составляет 55 000 долларов в год. Это 26,44 доллара в час. Те, кто находится в нижних 10%, например, на начальном уровне, зарабатывают около $45 000 в год. В то же время верхние 10% получают в среднем $81 000 в год.

Продолжая знакомить наших читателей с материалами вебинара «Унифицированные АРМ на базе Model Studio CS и nanoCAD», проведенного специалистами ГК CSoft 20 октября 2020 года, представляем возможности автоматизированного рабочего места (АРМ) «Наружные инженерные сети».

Введение

АРМ «Наружные инженерные сети» – это связующее звено между модулями Model Studio CS Генплан и Model Studio CS Трубопроводы. Программный продукт предназначен для построения протяженных инженерных сетей, соединяющих здания и сооружения. Такие инженерные сети представляют собой конструкцию, состоящую из одной или нескольких труб, а также сопутствующих строительных или вспомогательных элементов: канала, футляра, опор эстакады и т.д. Среди коммуникаций, проектируемых с использованием этих автоматизированных рабочих мест, тепловые сети, которые состоят из двух труб, идущих вдоль одной оси, и многотрубные эстакады. Предусмотрена возможность работы с пучком труб или кабелей – элементов, которые идут вдоль одной и той же оси.

Технология совместной работы с единой базой Model Studio CS

АРМ «Наружные инженерные сети» требует наличия подготовленной базы данных проекта. База данных должна быть развернута в CADLib Проект, позволяющем объединить в общем информационном пространстве спроектированные модели объекта по всем специальностям, использовать как подоснову модели смежников, привязывать 3D-модели к заданиям и к переписке между участниками проекта.

В самом начале работы проектировщики, работающие в Model Studio CS Генплан, подключаются к базе проекта с помощью технологии CADLib Проект и создают топологию площадки: проектную и существующую поверхности, зоны градостроительного регулирования. Это позволяет пользователю АРМ «Наружные инженерные сети» осуществлять проектирование, исходя из рельефа местности.

Подготовленные поверхности в базе данных проекта

Работа с базой данных элементов

Рассмотрим по порядку основной функционал АРМ «Наружные инженерные сети». И начнем с базы данных элементов, поскольку именно она содержит все данные для автоматического построения инженерной сети.

АРМ «Наружные инженерные сети» позволяет работать с базой элементов, изделий и материалов, встроенной в среду проектирования и не требующей вызова сторонних программ: доступ к ней осуществляется посредством удобного диалогового окна. База содержит в себе заранее созданные элементы сечения инженерных сетей и трехмерные объекты для генерации полноценной модели по данным из плана и профиля инженерной сети. С помощью встроенного Редактора сечения или Редактора параметрического оборудования пользователь может самостоятельно пополнять базу новыми объектами.

База элементов содержит всю информацию для построения плана инженерной сети

АРМ «Наружные инженерные сети» предоставляет все инструменты, необходимые для работы с базой данных: поиск (простой или с предварительно заданными условиями), средства работы с предопределенными выборками, классификаторами. Предусмотрена возможность без вставки в чертеж просмотреть, как выглядит объект, и получить полную информацию о нем: марку, размеры, название завода-изготовителя, материал, вес, состав и другие данные, необходимые для принятия оптимального решения.

База данных может использоваться как локально, так и в режиме общего доступа на сервере и распределяется по соответствующим разделам проекта посредством выборок и классификаторов.

Ознакомившись с базой данных, кратко рассмотрим технологии проектирования, реализованные в АРМ «Наружные инженерные сети». Прежде всего остановимся на технологии оцифровки коммуникаций, находящихся на площадке.

Оцифровка существующих коммуникаций

«Наружные инженерные сети» располагают широким функционалом для обработки существующих коммуникаций. Например, разработан очень удобный инструмент для получения 3D-модели. Подложка, вставленная в чертеж формата *.dwg, позволяет автоматически «сколоть» все существующие коммуникации и превратить их в трехмерные модели, располагающиеся на заданных отметках и содержащие полное описание коммуникации (статус, принадлежность, состав, материал и т.д.). Получается полноценный цифровой двойник всей площадки, на которой можно прокладывать проектируемые инженерные сети.

Плоская подложка с информацией о существующих коммуникациях Существующие коммуникации, оцифрованные по подложке

Оцифровка рельефа также осуществляется максимально удобным для пользователя образом и может быть реализована одним из двух способов: быстрым и более подробным.

Расчеты гидравлических и тепловых параметров инженерных систем – очень ответственная работа. Любая из допущенных при ее выполнении ошибок может обернуться неспособностью оборудования обеспечить комфортное пользование и необходимостью в капитальной переделке системы. При этом времена массового применения типовых проектов остались в прошлом, и проектировщику каждый раз приходится иметь дело с решением уникальной задачи. Специалистами VALTEC разрабатываются средства, позволяющие избежать трудоемких расчетов инженерных систем вручную или максимально облегчить их проведение.

VALTEC.PRG.3.1.3. Программа для теплотехнических и гидравлических расчетов

Программа VALTEC.PRG находится в открытом доступе и дает возможность рассчитать водяное радиаторное, напольное и настенное отопление, определить теплопотребность помещений, необходимые расходы холодной, горячей воды, объем канализационных стоков, получить гидравлические расчеты внутренних сетей тепло- и водоснабжения объекта. Кроме того, в распоряжении пользователя – удобно скомпонованная подборка справочных материалов. Благодаря понятному интерфейсу освоить программу можно, и не обладая квалификацией инженера-проектировщика. Программа соответствует требованиям российских нормативных документов, регулирующих проектирование и монтаж инженерных систем (сертификат соответствия).

добавлен модуль расчета пропускной способности труб;
внесены поправки в модуль расчета потребности воды по СНиП – предусмотрена возможность продолжения расчета при вероятности более единицы (недостаточное количество приборов);
расширена справочная таблица «Трубы»;
обновлено «Руководство пользователя».

Обучающие ролики:

Программный комплекс Valtec «Sputnik»

Программный комплекс Valtec «Sputnik» предназначен для использования в сфере ЖКХ (УК, ТСЖ) и промышленности. Интуитивно понятный интерфейс делает возможность быстрого обучения пользователей. Ряд специальных отчетов для УК (ТСЖ, ресурсоснабжающих организаций) и интеграция с бухгалтерскими программами (1С) позволяет легко формировать квитанции на оплату. Для диспетчерского пункта включены отчеты, позволяющие отслеживать аварийные ситуации, несанкционированный доступ к ресурсам, заявки от абонентов из личного кабинета.

Внедрена интеграция в ГИС ЖКХ для упрощения ведения отчетов в организациях.

Сбор показаний с приборов учета, датчиков событий, удаленное ограничение ресурса
Мониторинг аварийных ситуаций онлайн
Хранение данных
Формирование специальных отчетов
Интеграция со смежными программными продуктами использующиеся в бизнес процессах организации(1С, видеонаблюдение, ПОС и т.д.)
Открытый API
Рекомендации по экономии ресурсов

Для ознакомления с возможностями программы:
Логин: demo
Пароль: demo

В случае комплексной поставки приборов учета и системы диспетчеризации лицензионный файл, позволяющий полноценно работать с программой выдается бесплатно. Сервер формируется на стороне заказчика.

В качестве дополнительной платной услуги возможно использование удаленного облачного сервера Valtec.

Для пуско-наладочных работ, сдачи объекта в эксплуатацию либо тестирования оборудования системы диспетчеризации предоставляется бесплатный тестовый файл лицензии сроком действия 1 месяц.

За подробностями получения тестовой лицензии обращайтесь к менеджерам, работающим в вашем регионе.

Система автоматизированного проектирования (САПР) – сложный комплекс средств, предназначенный для автоматизации проектирования.

Согласно принятым в 1980-х годах стандартам, САПР – это не просто некая программа, установленная на компьютере, это информационный комплекс, состоящий из аппаратного обеспечения (компьютера), программного обеспечения, описания способов и методов работы с системой, правил хранения данных и многого другого.

Однако, с приходом на отечественный рынок иностранных систем, широкое распространение получили аббревиатуры CAD (Computer Aided Design), которую можно перевести, как проектирование с применением компьютера, и CAD-system, которую можно перевести, как система для проектирования с помощью компьютера.

В настоящее время в среде специалистов по САПР многие термины утратили свой первоначальный смысл, а термин САПР теперь обозначает программу для автоматизированного проектирования. Другими словами, то, что раньше называлось ПО САПР или CAD-системой, теперь принято называть системой автоматизированного проектирования (САПР). Также можно встретить названия CAD-система, КАД-система, система САПР и многие другие, но все они обозначают одно – некую программу для автоматизированного проектирования.

На современном рынке существует большое количество САПР, которые решают разные задачи. В данном обзоре мы рассмотрим основные системы автоматизированного проектирования в области машиностроения.

Базовые и легкие САПР

Легкие системы САПР предназначены для 2D-проектирования и черчения, а также для создания отдельных трехмерных моделей без возможности работы со сборочными единицами.

Безусловный лидер среди базовых САПР – AutoCAD.

AutoCAD

AutoCAD — это базовая САПР, разрабатываемая и поставляемая компанией Autodesk. AutoCAD – самая распространенная CAD-система в мире, позволяющая проектировать как в двумерной, так и трехмерной среде. С помощью AutoCAD можно строить 3D-модели, создавать и оформлять чертежи и многое другое. AutoCAD является платформенной САПР, т.е. эта система не имеет четкой ориентации на определенную проектную область, в ней можно выполнять хоть строительные, хоть машиностроительные проекты, работать с изысканиями, электрикой и многим другим.

Система автоматизированного проектирования AutoCAD обладает следующими отличительными особенностями:

Стандарт “де факто” в мире САПР
Широкие возможности настройки и адаптации
Средства создания приложений на встроенных языках (AutoLISP и пр.) и с применением API
Обилие программ сторонних разработчиков.

Кроме того, Autodesk разрабатывает вертикальные версии AutoCAD - AutoCAD Mechanical, AutoCAD Electrical и другие, которые предназначены для специалистов соответствующей направленности.

Bricscad

В настоящее время на рынке появился целый ряд систем, которые позиционируются, как альтернатива AutoCAD. Среди них можно отдельно отметить Bricscad от компании Bricsys, которая очень активно развивается, поддерживает напрямую формат DWG и имеет целый ряд отличий, включая инструменты прямого вариационного моделирования, поддержку BIM-технологий.

САПР среднего уровня

Средние системы САПР — это программы для 3D-моделирования изделий, проведения расчетов, автоматизации проектирования электрических, гидравлических и прочих вспомогательных систем. Данные в таких системах могут храниться как в обычной файловой системе, так и в единой среде электронного документооборота и управления данными (PDM- и PLM-системах). Часто в системах среднего класса присутствуют программы для подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ (CAM-системы) и другие программы для технологического проектирования.

САПР среднего уровня – самые популярные системы на рынке. Они удачно сочетают в себе соотношение “цена/функциональность”, способны решить подавляющее число проектных задач и удовлетворить потребности большей части клиентов.

Autodesk Inventor

Профессиональный комплекс для трехмерного проектирования промышленных изделий и выпуска документации. Разработчик – компания Autodesk.

Среди особенностей Inventor стоит отметить:

Продвинутые инструменты трехмерного моделирования, включая работу со свободными формами и технологию прямого редактирования
Поддержку прямого импорта геометрии из других САПР с сохранением ассоциативной связи (технология AnyCAD)
Тесную интеграцию с программами Autodesk - AutoCAD, 3ds Max, Alias, Revit, Navisworks и другими, что позволяет использовать Inventor для решения задач в разных областях, включая дизайн, архитектурно-строительное проектирование и пр.
Поддержку отечественных стандартов при проведении расчетов, моделировании и оформлении документации
Обширные библиотеки стандартных и часто используемых элементов
Обилие мастеров проектирования типовых узлов и конструкций (болтовые соединения, зубчатые и ременные передачи, проектирование валов и колес и многое другое)
Широкие возможности параметризации деталей и сборок, в том числе управление составом изделия
Встроенную среду создания правил проектирования iLogic.

Для эффективного управления процессом разработки изделий, управления инженерными данными и организации коллективной работы над проектами, Autodesk Inventor может быть интегрирован с PLM-системой Autodesk Vault и схожими системами других разработчиков.

SolidWorks

Трехмерный программный комплекс для автоматизации конструкторских работ промышленного предприятия. Разработчик – компания Dassault Systemes.

Черты системы, выгодно отличающие ее от других CAD-систем:

Продуманный интерфейс пользователя, ставший образцом для подражания
Обилие надстроек для решения узкоспециализированных задач
Ориентация как на конструкторскую, так и на технологическую подготовку производства
Библиотеки стандартных элементов
Распознавание и параметризация импортированной геометрии
Интеграция с системой SolidWorks PDM

SolidEdge

Система трехмерного моделирования машиностроительных изделий, которую разрабатывает Siemens PLM Software.

Среди преимуществ системы можно выделить:

Комбинацию технологий параметрического моделирования на основе конструктивных элементов и дерева построения с технологией прямого моделирования в рамках одной модели
Расчетные среды, включая технологию генеративного дизайна
Поддержку ЕСКД при оформлении документации
Расширенные возможности проектирование литых деталей и оснастки для их изготовления
Встроенный модуль автоматизированного создания схем и диаграмм
Тесную интеграцию с Microsoft SharePoint и PLM-системой Teamcenter для совместной работы и управления данными

Компас-3D

Компас-3D – это система параметрического моделирования деталей и сборок, используемая в областях машиностроения, приборостроения и строительства. Разработчик – компания Аскон (Россия).

Преимущества системы Компас-3D:

Простой и понятный интерфейс
Использование трехмерного ядра собственной разработки (C3D)
Полная поддержка ГОСТ и ЕСКД при проектировании и оформлении документации
Большой набор надстроек для проектирования отдельных разделов проекта
Гибкий подход к оснащению рабочих мест проектировщиков, что позволяет сэкономить при покупке
Возможность интеграции с системой автоматизированного проектирования технологических процессов ВЕРТИКАЛЬ и другими системами единого комплекса.

T-FLEX

Отечественная САПР среднего уровня, построенная на основе лицензионного трехмерного ядра Parasolid. Разработчик системы – компания ТопСистемы (Россия).

Отличительные черты системы:

Мощнейшие инструменты параметризации деталей и сборок
Продвинутые средства моделирования
Простой механизм создания приложений без использования программирования
Интеграция с другими программами комплекса T-FLEX PLM
Инструменты расчета и оптимизации конструкций.

“Тяжелые” САПР

Тяжелые САПР предназначены для работы со сложными изделиями (большие сборки в авиастроении, кораблестроении и пр.) Функционально они делают все тоже самое, что и средние системы, но в них заложена совершенно другая архитектура и алгоритмы работы.

PTC Creo

Система 2D и 3D параметрического проектирования сложных изделий от компании PTC. САПР PTC Creo широко используется в самых разных областях проектирования.

Выгодные отличия системы от конкурирующих решений:

Эффективная работа с большими и очень большими сборками
Моделирование на основе истории и инструменты прямого моделирования
Работа со сложными поверхностями
Возможность масштабирования функциональности системы в зависимости от потребностей пользователя
Разные представления единой, централизованной модели, разрабатываемой в системе
Тесная интеграция с PLM-системой PTC Windchill.

NX – флагманская система САПР производства компании Siemens PLM Software, которая используется для разработки сложных изделий, включающих элементы со сложной формой и плотной компоновкой большого количества составных частей.

Ключевые особенности NX:

Поддержка разных операционных систем, включая UNIX, Linux, Mac OS X и Windows
Одновременная работа большого числа пользователей в рамках одного проекта
Полнофункциональное решение для моделирования
Продвинутые инструменты промышленного дизайна (свободные формы, параметрические поверхности, динамический рендеринг)
Инструменты моделирования поведения мехатронных систем
Глубокая интеграция с PLM-системой Teamcenter.

CATIA

Система автоматизированного проектирования от компании Dassault Systemes, ориентированная на проектирование сложных комплексных изделий, в первую очередь, в области авиастроения и кораблестроения.

Стандарт “де факто” в авиастроении
Ориентация на работу с моделями сложных форм
Глубокая интеграция с расчетными и технологическими системами
Возможности для коллективной работы тысяч пользователей над одним проектом
Поддержка междисциплинарной разработки систем.

Облачные САПР

В последнее время активно начали развиваться “облачные“ САПР, которые работают в виртуальной вычислительной среде, а не на локальном компьютере. Доступ к этим САПР осуществляется либо через специальное приложение, либо через обычный браузер. Неоспоримое преимущество таких систем – возможность их использования на слабых компьютерах, так как вся работа происходит в “облаке”.

Облачные САПР активно развиваются, и если несколько лет назад их можно было отнести к легким САПР, то теперь они прочно обосновались в категории средних САПР.

Fusion 360

САПР Fusion 360 ориентирована на решение широкого круга задач, начиная от простого моделирования и заканчивая проведением сложных расчетов. Разработчик системы – компания Autodesk.

Особенности Fusion 360:

Продвинутый интерфейс пользователя
Сочетание разных методов моделирования
Продвинутые инструменты работы со сборками
Возможность работы в онлайн и оффлайн режимах (при наличии и отсутствии постоянного подключения к сети Интернет)
Доступная стоимость приобретения и содержания
Расчеты, оптимизация, визуализация моделей
Встроенная CAM-система
Возможности прямого вывода моделей на 3D-печать.

Onshape

Полностью “облачная” САПР Onshape разрабатывается компанией Onshape.

На что стоит обратить внимание при выборе Onshape:

Доступ к программе через браузер или мобильные приложения
Работа только в режиме онлайн
Узкая направленность на машиностроительное проектирование
Полный набор функций для моделирования изделий машиностроения
Контроль версий создаваемых проектов
Поддержка языка FeatureScript для создания собственных приложений на основе Onshape.

Заключение

В настоящее время на рынке присутствуют самые разные современные CAD системы, которые отличаются между собой как по функциональности, так и по стоимости. Выбрать подходящую систему автоматизированного проектирования среди многих CAD – непростая задача. При принятии решения необходимо ориентироваться на потребности предприятия, задачи, которые стоят перед пользователями, стоимость приобретения и содержания системы и многие другие факторы.

Читайте также: