Отечественная САПР-платформа nanoCAD Plus 10: универсальный комплекс для тех, кто проектирует

Весной 2018 года наша компания («Нанософт») выпустила в свет nanoCAD Plus 10 – новую версию российской САПР-платформы, приуроченную к 10-летию компании. Подумать только – 10 лет мы создаем nanoCAD на благо наших пользователей! Что нового появилось в продукте? Несколько недель назад я отвечал на этот вопрос в рамках YouTube-трансляции, которую посетили 600 человек. Сам по себе такой формат презентации был для нас нов, технически сложен, но, по-моему, получилось здорово – сама презентация заняла один час, а потом я еще 50 минут отвечал на вопросы слушателей. И в результате мы получили уникальную видео презентацию, в которой подробно и наглядно рассказываем о новшествах продукта. На сегодняшний день запись трансляции посмотрели более четырех с половиной тысяч человек, которые в основном ставят лайки.

Но в процессе подготовки презентации я не раз ловил себя на мысли, что, рассказывая о новшествах продукта, упускаю нечто большее – концентрируясь только на новшествах, отсекаю общее позиционирование продукта. Во что превратился nanoCAD за 10 лет разработки? Чем он удобен и почему должен быть полезен нашим пользователям? Какие у него ключевые преимущества? Вообще, в целом, что такое платформа nanoCAD? Поэтому я решил написать статью-обзор нашего программного комплекса для тех, кто не готов собирать новинки, разбросанные по разным версиям, а хочет в рамках одной статьи получить полное представление о nanoCAD. Фактически это будет обзор современного российского САПР-решения и потенциальных направлений развития САПР, а также ответ на вопрос, куда движется nanoCAD как продукт.

Итак, российская платформа nanoCAD Plus глазами разработчика: что это и для чего?

Введение, которое частично является взглядом в историю

Взявшись 10 лет назад за создание новой системы автоматизированного проектирования (САПР), мы, конечно, не стали изобретать велосипед – конкурирующих решений хватало, технологии проектирования уже превратились в классические и массовые. Более того, начали появляться новые методы проектирования через 3D и объектно-ориентированный подход, которые маркетологи оборачивают в красивые названия – трехмерное проектирование, информационное моделирование, BIM, аддитивное проектирование, «умный город» и т.д., и т.п. Многие САПР-специалисты предсказывали (да и сейчас предсказывают) скорое умирание классических методов проектирования через черчение, а большинство из них не верили в успех еще одного «классического электронного кульмана nanoCAD Plus» (да и сейчас еще не верят). Сколько я всего выслушал в то время…

Но у всех в нашей команде было четкое ощущение, что, несмотря на модные течения в проектировании, несмотря на высокую конкуренцию, задача создания классической САПР будет востребована в ближайшие годы не только в нашей стране, но и по всему миру. Что может быть лучше хорошего качественного инструмента, который работает на самую интеллектуальную систему принятия решения – человека? Собственно, прошедшие 10 лет подтверждают, что мы тогда были правы. И я думаю, что ситуация еще лет 10-20 не изменится…

К тому же у нас уже были наработки и опыт взаимодействия с российскими (и не только) проектными организациями – мы с 1989 года разрабатывали комплекс программных продуктов Raster Arts (можно перевести как «растровое искусство»), которые были предназначены для обработки сканированной проектной документации (в первую очередь чертежей) и векторизации (перевода сканкопий в векторный вид). По сути, мы давали инструмент (рис. 1), который позволял после сканера реставрировать документы (чистить от «мусора», улучшать качество, устранять перекосы и искажения, которые привнесла бумага и т.д.), а затем переводить их в векторный вид, удобный для редактирования в классических САПР. Этот комплекс базировался на двух решениях:

• RasterDesk (можно перевести как «растровые задачи») – решение, которое устанавливалось на самый популярный в то время векторный редактор для разработки чертежей AutoCAD и добавляло инструменты редактирования растровых подложек;
• Spotlight (можно перевести как «прожектор, источник света») – это по сути RasterDesk, но на базе нашего векторного редактора; предназначался для рабочих мест, где AutoCAD был избыточен и дорог.

Рис. 1. Комплекс Raster Arts («Растровое искусство») стал прототипом САПР-платформы nanoCAD Plus

Собственно, платформа nanoCAD Plus и стала тем логичным продолжением развития программного продукта Spotlight, основы которого были заложены в далеком 1989-м. К 2008 году комплекс Raster Arts продавался не только в России, но и по всему миру (под брендом WiseImage), мы набрались опыта как в разработке и развитии сложных программных комплексов, так и в поддержке формата DWG и векторного редактора AutoCAD, взаимодействии с пользователями, массовой технической поддержке на всех видах языков и многом-многом другом. Все предпосылки для того чтобы сделать что-то новое и полезное!

И в 2008 году из группы CSoft Development было выделено подразделение Нанософт для создания российской САПР-платформы nanoCAD. Почему «nano-»? Ну, «micro-» – это 10 в степени -6, а мы несколько меньше. Поэтому и «nano-» (10 в степени -9)

Общий взгляд на новую САПР

Что такое nanoCAD? Если говорить маркетинговыми позиционирующими словами, то « nanoCAD Plus – это отечественная классическая универсальная САПР-платформа». В этой фразе все слова ключевые:

• САПР – система автоматизированного проектирования, то есть основной инструмент для проектировщиков.
• Классическая – то есть использующая классические методы проектирования: от примитивов к чертежу (абсолютно так же, как обычно использовался кульман).
• Универсальная – то есть не привязанная ни к какой предметной области: nanoCAD одинаково подходит для того чтобы проектировать машиностроительную деталь, поэтажные планы, разрезы/фасады, космические корабли и даже дачный участок.
• Отечественная – система разрабатывается в России, а русская версия затачивается под требования российского рынка.
• Наконец, слово «платформа» означает, что функционал nanoCAD можно расширять приложениями, расчетами, модулями, затачивая систему под специализированные задачи.

Основные задачи, которые решает nanoCAD Plus, – это разработка и выпуск рабочей документации (чертежей) в любых проектных группах и любой предметной области.

То есть nanoCAD Plus – это простой кульман, пусть и электронный? В целом, да. Но не все так просто… Для того чтобы ответить на вопрос в подзаголовке, необходимо разобраться с общей структурой рынка САПР.

Рис. 2. Общая схема развития инструментов проектирования

Как показано на рис. 2 и как я говорил выше, платформа nanoCAD Plus развивается от классического универсального электронного кульмана – это принципиальное позиционирование продукта на данный момент. При этом в своем базовом виде nanoCAD Plus автоматизирует именно черчение – отрезки-дуги-штриховки, работа со слоями, более удобная работа с текстами, выносками, таблицами и т.д. В этом смысле электронный кульман nanoCAD Plus в сотни раз лучше классического бумажного кульмана, но при этом не является большой красной кнопкой. Надо понимать, что, автоматизируя рутину с помощью nanoCAD Plus, основную работу по проектированию все равно выполняет человек. Именно проектировщик, продумав конструкторское решение, делает различные виды одного и того же объекта – вид сверху, сбоку, слева, оформляет размеры, текстовые пояснения и т.д. Ничего не происходит автоматически! Что-то изменилось в проектном решении – все виды, таблицы, расчеты, отчеты надо переделать руками.

Это позиционирование противопоставляется схемам развития других САПР-решений типа ARCHICAD, Revit, КОМПАС 3D, Renga, Inventor и т.п., которые идут от трехмерной модели к чертежам. В таких системах основной упор делается на трехмерном моделировании и закладывании связей между интеллектуальными объектами, привязанными к предметной области: например, окно может встраиваться в стену, иметь высоту-ширину, геометрию (двух- или одностворчатое), производителя и еще кучу других параметров. Соответственно, такие программы автоматически чертят по этим данным либо трехмерную модель кирпичной стены с двухстворчатым окном с форточкой, либо их 2D-чертежи (поэтажный план, фасад, разрез, узел и т.д.), либо оформляют это все в таблицу-спецификацию. Еще раз по словам: чертит программа! Это принципиальное позиционирование такого типа САПР. Изменения в данных (например, увеличили ширину окна) приведет к автоматическому изменению всех связанных видов, так как программа моментально вычертит новые виды. Фактически такие программы обещают заменить труд чертежника в пользу моделирования ситуации проектировщиком и автоматического черчения видов программой. Чувствуете принципиальную разницу по отношению к nanoCAD и классическим САПР?

Меня часто спрашивают, чем же nanoCAD лучше таких систем? Этот подковыристый вопрос должен ставить в тупик, потому что однозначно и не ответишь. С одной стороны, системы трехмерного моделирования более перспективны – и с этим сложно спорить. И пользователей много, которые с помощью таких решений достигают автоматизации и других хороших результатов. Но, с другой стороны, ни одна из них не является универсальной. Посмотрите на рис. 2 внимательнее – специализированные САПР я разделил на три области: машиностроение, архитектура-конструкции, землеустройство. В реальности классификация САПР намного шире – только машиностроение можно дополнительно разбить на 5-6 специализаций: самолетостроение, кораблестроение, станкостроение, автомобильная отрасль, нестандартное оборудование и т.д. Но даже в рамках узкоспециализированной области подобные интеллектуальные программы ограничены своими возможностями. Если в программу не заложены отраслевые алгоритмы, то уровень автоматизации катастрофически падает, бросая пользователя в мир универсального объемного моделирования или просто классического черчения. Например, вроде умеем моделировать объем здания с отделкой стен, но уже инженерную часть (электрику, проектирование трубопроводов, воду/канализацию) в этой программе просто чертим трехмерными болванками-цилиндрами либо обычными 2D-примитивами на подготовленных видах. Или машиностроительный инструмент умеет делать механизмы и двигатели, но для проектирования кораблей совершенно неприменим, так как уровень геометрии более сложен в анализе и проектировании. Я уж не говорю о том, что некоторые пытаются с помощью машиностроительного инструмента делать трехмерные модели земли (а продавцы/маркетологи их активно в этом поощряют: «да-да, сможете») и удивляются, почему не достигают успеха. Поэтому не все так однозначно…

Какие особенности можно выделить у трехмерных автоматизирующих САПР?

• Основная – это заточенность под конкретную задачу. Если задача не решается полностью (а она часто не решается), пользователи вынуждены применять универсальный электронный кульман.
• Другая грань заточенности – неполное покрытие задач. В проектировании остается огромное число направлений, которые не закрыты никакими решениями, – разрабатывать под них специализированный инструмент очень дорого, а число пользователей будет минимальным. И поэтому тут используется универсальный кульман (ну не чертить же на бумаге, раз нет специализированного инструмента!).
• Сложность изучения – трехмерные интеллектуальные продукты требуют более высокой квалификации проектировщиков, более глубокого изучения и погружения в особенности ПО. Не все могут себе позволить годами полировать свои знания инструмента. Особенно если эти знания дополнительно не оплачиваются (например, в регионах).
• И, наконец, высокая цена – она складывается не только из затрат на внедрение и цену специалиста, крайне недешевы сами специализированные решения. Инновационные продукты зачастую позволяют вывести проектные организации на новый уровень проектирования, но инновационное развитие по своей сути не нацелено на массовое использование – это только для тех, кто может себе позволить быть впереди. Поэтому цены на такие программные продукты начинаются от 500 тысяч рублей за одно рабочее место, а в верхней планке практически не ограничены.

Именно эти причины и приводят к популярности классических технологий проектирования среди массового пользователя. Компаний, которые полностью перешли на трехмерное моделирование, сейчас во всем мире не очень много – по моим оценкам, не более 20-30%. Чаще всего такие организации либо узко заточены на проектную специальность (например, чисто архитектурное бюро), либо занимаются концептуальным проектированием новых объектов, оставляя детали и рутину подрядным организациям. В остальных же случаях (а их, остальных, подавляющее большинство) проектные организации настраивают симбиоз между классическим проектированием и трехмерным моделированием (в тех или иных пропорциях): например, в одном отделе создают новый механизм, который сначала прорабатывают и отображают в 3D, анализируют коллизии в объеме на этапе изобретения, а не опытного образца, а затем отдают на детальную проработку под массовое производство в другие отделы.

Обратите внимание на главное этого раздела: несмотря на активную рекламу современных методов проектирования, на их очевидные преимущества, предоставляемую автоматизацию, интеллектуальность, несмотря на активные инвестиции в эти направления со стороны проектных организаций, полностью отказаться от 2D САПР никто не может! И, думаю, эта ситуация не будет меняться еще очень долго, а у платформы nanoCAD Plus отличное позиционирование для массового применения.

А может ли nanoCAD Plus стать специализированным инструментом проектирования?

Да, конечно… Без сомнения, нам хочется создавать более удобные и интеллектуальные инструменты, нацеленные на инновации. И тут на помощь приходит принцип расширения функционала платформы nanoCAD за счет специализированных решений (приложений). Что за принцип? Объясню…

Под платформу nanoCAD Plus можно написать любой сложности приложение, которое, используя графические возможности nanoCAD, поддержку самого популярного формата в мире САПР (DWG), импорт-экспорт других форматов и современные языки программирования (.NET, С/C++, JavaScript, VisualBasicScript, LISP и др.), может реализовать специализированные расчеты, связь с базами данных, выгрузку в системы документооборота, трехмерное интеллектуальное моделирование и все что угодно. Все зависит от задач пользователя, разработчика, их возможностей, ресурсов для внедрения.

Рис. 3. Схема специализированных решений от компании CSoft Development на базе платформы nanoCAD Plus

Этой функцией платформы nanoCAD Plus активно пользуются наши коллеги из CSoft Development , которые в свое время развивали специализированные приложения под платформу AutoCAD, а теперь портировали часть своих решений на платформу nanoCAD Plus, сократив для своих пользователей расходы на базовую САПР-платформу (рис. 3). Решения разные – и относительно простые, автоматизирующие 2D-черчение (концентрирующиеся на оформлении по российским стандартам в строительном (СПДС) или машиностроительном (Механика) проектировании), и достаточно сложные, реализующие интеллектуальное трехмерное моделирование с функциями автоматического создания чертежей, таблиц, отчетов и т.п. К последним относятся три крупных направления: Геоника для землеустройства, Инженерный BIM для проектирования инженерных сетей здания, комплекс Model Studio CS для проектирования промышленных объектов. Выбирайте решения, подходящие под ваши задачи, внедряйте и автоматизируйте свою работу на новом уровне.

В проектных организациях такие приложения обычно интегрируются между собой на базе открытых или согласованных форматов, дополняются расчетными модулями и узкоспециализированными разработками других компаний, собственными разработками и вместе образуют уникальный САПР-комплекс, заточенный под задачи конкретной проектной группы. Все просто – именно в такой интеграции и поддержке такого комплекса и заключается работа САПР-подразделения любой уважающей себя проектной организации… если такое подразделение есть, конечно.

И именно этим и интересна платформа nanoCAD Plus – она дает принципиальную возможность расширять, затачивать, развивать САПР-комплекс организации, объединяя ее финансовые, организационные и ресурсные возможности. Даже если в платформе nanoCAD чего-то нет, ее можно использовать как обычный графический редактор для собственного приложения.

Так nanoCAD Plus – современная САПР-платформа? Да! В этом и есть основное преимущество nanoCAD Plus.

Да! В этом и есть основное преимущество nanoCAD Plus. До сих пор в мире было лишь несколько аналогичных решений, и все они развивались в других странах – прежде всего в США. Мы же в России просто пользовались предоставленными решениями без возможности влиять на их развитие. Теперь же у нас есть своя САПР-платформа, которая развивается с учетом задач нашей страны.

Именно разделение задач позволяет нам, разработчикам платформы nanoCAD Plus, сконцентрироваться на развитии базовых возможностей САПР. Я говорю о современных фундаментальных функциях, которые «забронзовели» и становятся нужны как конечным пользователям, так и разработчикам специализированных приложений. Тут и поддержка новых версий формата DWG, и работа с большими объемами данных, и функционал для работы с облаками точек (трехмерное сканирование), и поддержка технологии информационного моделирования на базовом уровне (импорт формата IFC/BIM), и трехмерное параметрическое моделирование, и многое-многое другое.

Главная мысль этого раздела моей статьи: предоставляя возможность развития новых технологий на базе платформы nanoCAD Plus сторонним приложениям, мы можем полировать и развивать базовые функции САПР-решения (фундамента) так, чтобы он становился быстрее, качественнее, удобнее, современнее как с точки зрения пользователя, так и с точки зрения разработчиков, САПР-менеджеров, руководителей. И тут пределов совершенствования я лично не вижу.

Функциональные возможности отечественной САПР-платформы nanoCAD Plus

Теперь, после общего позиционирования платформы nanoCAD Plus, давайте пройдемся по функциональным возможностям, которых мы достигли к выпуску десятой версии.

И тут у меня есть сложности: если я сейчас начну расписывать каждую функцию, это будет долго, нудно и тяжело – сейчас в nanoCAD Plus более 500 САПР-команд, которые обернуты в более чем 1270 английских и 975 русских алиасов (сокращений) и управляют более чем 530 DWG-переменными. В какой-то степени nanoCAD Plus – это операционная система в мире САПР.

Поэтому я обычно презентую платформу nanoCAD Plus по ключевым направлениям. И они следующие.

Прямая поддержка формата DWG (от англ. drawing– чертеж)

Почему это направление ключевое? Потому что формат DWG – это сейчас самый популярный САПР-формат. По оценкам экспертов, в мире сейчас насчитываются миллиарды чертежей в этом формате, сложились огромнейшие архивы уже наработанной документации, выстроены интеграции между решениями, есть знание пользователей и опыт технической поддержки. Сейчас я слабо представляю ситуацию, при которой мы все отказываемся от этого формата и начинаем придумывать что-то новое.

Интересно, что сейчас это общественный формат – в свое время компания Autodesk пыталась закрепить его за собой, но Ведомство по патентам и товарным знакам США (USPTO) признало, что формат .dwg является независимым от Autodesk. Последние усилия Autodesk лежат в плоскости разделения формата .dwg и технологической среды DWG, оригинальности технологии – в общем, тонкости маркетинга и позиционирования.

Рис. 4. Формат .dwg является основным форматом платформы nanoCAD Plus 10, которая поддерживает все его версии – от R11 (времен DOS) до современного DWG2018

Вернемся к nanoCAD Plus (рис. 4): формат .dwg является родным форматом платформы, которая к десятой версии поддерживает все его версии – от R11 (времен DOS) до современного DWG2018 (обновлен компанией Autodesk в мае 2017 года). Для пользователей это означает, что их наработки в виде чертежей, каталогов блоков, архивов и интеграций с другими решениями будут поддерживаться в максимально возможном объеме. Никаких конвертаций и преобразования данных, транзитное хранение сторонних данных (PROXY-объекты специализированных решений) – все это гарантирует, что, открыв в nanoCAD Plus DWG-файлы, вы сможете их отредактировать и вернуть обратно в ту среду, где начали редактировать документацию.

Вы сомневаетесь, что мы корректно открываем DWG-файлы и всё покажем? Хм, есть, конечно, шанс, что что-то не будет корректно открываться и отображаться, но для нас сейчас неработающие DWG-файлы – это скорее нештатная ситуация, с которой надо разбираться в рамках технической поддержки. А на официальном форуме мы даже создали специальный подраздел, чтобы коллекционировать такие проблемные DWG-файлы и оперативно совершенствовать алгоритмы работы в подобных случаях. Поэтому посмотрите-проверьте свои файлы и, если найдете что-то проблемное, то присылайте нам – с удовольствием проанализируем.

И, конечно, нам присылают и битые DWG, и сломанные, которые и в других DWG-средах не открываются. Мы их бесплатно анализируем в рамках технической поддержки, исправляем и даем рекомендации. А параллельно обобщаем информацию и пишем/развиваем утилиты для их коррекции. Кстати, сейчас в nanoCAD Plus 10, помимо классических утилит для обслуживания формата DWG (PURGE, AUDIT, RECOVER – от англ. «Очистить», «Проверить» и «Восстановить»), есть еще три уникальных:

• Разбиение/удаление PROXY-объектов: то есть удаление не редактируемых данных, которые остались после работы вертикальных приложений.
• Оплащивание z-координат объектов: утилита, которая позволяет восстановить геометрически поломанные чертежи.
• Исправление кодировки DWG-файла: специфическая проблема для всех, кто работает с кириллицей и с файлами, тянущимися с DOS-времен. Проблема-то проявляется во всех DWG-средах, но только у нас вы можете исправить такие файлы; получали мы их в рамках техподдержки очень много.

Еще один несомненный плюс nanoCAD и его поддержки формата DWG заключается в том, что мы полностью контролируем, что именно сохраняется внутрь DWG-файла, – есть конспирологические теории, что при этом могут сохраняться какие-то дополнительные зашифрованные данные. В nanoCAD Plus такого точно нет – говорю вам как разработчик. Только служебная информация, необходимая для работы файла. Готовы проходить сертификации, если не верите…

Но сам по себе формат – это просто форма хранения информации на жестком диске или в оперативной памяти. Формат DWG ценен именно технологиями, которыми он обернут. Технология работы «модель-листы» (которая нужна для моделирования и выпуска рабочих чертежей в разных масштабах на физических листах бумаги), технология стилей к элементам САПР (текстам, выноскам, таблицам и т.д.), различные виды подложек (DWG/XREF, PDF и конкурирующий с ним DWF, растровые подложки и т.д.), утилиты для поддержки качества DWG (который по сути является базой данных, требующей обслуживания), технологии стандартизации данных и многое-многое другое. И все эти DWG-технологии мы поддерживаем в рамках платформы nanoCAD Plus.

Поэтому можно сказать, что в рамках платформы nanoCAD Plus обеспечивается лучшая поддержка формата DWG среди всех российских разработок, а лучше нас формат DWG никто в России не знает. Хвастливо звучит? Возможно, но я в этом глубоко убежден.

Application Programming Interface (API)

Еще одна ключевая сторона nanoCAD Plus (как я объяснял выше) – API или набор готовых классов, процедур, функций, структур и констант, предоставляемых приложением для использования во внешних программных продуктах. И этот API в таких САПР, как nanoCAD Plus, зависит от формата DWG.

nanoCAD Plus поддерживает совместимый с форматом DWG программный интерфейс, который позволяет управлять структурой, данными, методами и другими элементами чертежа с помощью различных языков и сред программирования. На практике это означает, что вы можете писать на .NET, С/C++, JavaScript, VisualBasicScript, LISP и других скриптовых языках из различных сред (например, из VisualStudio или из программной среды Microsoft Excel) свои приложения, которые чертят в nanoCAD Plus. Или моделируют. Или вычисляют. Или берут данные из внешней базы данных и загружают в атрибуты DWG-объектов. Или делают еще что-то такое, что нужно вам.

И эти приложения будут совместимы по технологиям с любыми другими DWG-средами, которые напрямую поддерживают формат DWG и выстраивают свою работу на базе данных формата DWG. Полная свобода действий, развития и совместимости…

Внешний вид программы (или интерфейс)

Очень важная составляющая для любого пользователя – это интерфейс программы, как она общается со своим пользователем. Важная, потому что именно через интерфейс пользователи воспринимают программу и делают выводы о ее удобстве. К десятой версии nanoCAD Plus обладает двумя видами интерфейса:

• классический интерфейс (или меню-панели инструментов). Это один из самых давних графических методов взаимодействия программы с пользователем. Windows 3.11, вышедшая в 1990 году, максимально популяризировала его, а за почти 30 лет пользователи и разработчики отполировали метод практически до совершенства;
• ленточный интерфейс (или панели, разделенные вкладками). Это относительно новый тип графического интерфейса, который в мире Windows появился примерно в 2007 году, после чего вот уже лет десять развивается и совершенствуется.

Вокруг интерфейса есть и набор сервисных функций, которые также поддерживает nanoCAD: например, поддержка многодокументного режима работы или инструменты кастомизации (настройки) пользовательского интерфейса. Но отдельная интересная задача, которой постоянно занимаются наши разработчики, – затачивание современных интерфейсных технологий под требования САПР. Например, реализуя в десятой версии ленточный интерфейс, который еще не превратился в классический (обратите внимание, как много в Интернете запросов на тему «как переключиться с ленточного интерфейса на классический», – а значит не принимают пользователи ленточный интерфейс в том виде, как он есть в других САПР), мы провели немало времени над его анализом и настройкой под специфические требования и задачи САПР-пользователей. В частности, мы рисовали удобные читаемые наглядные иконки, отражающие специфику проектирования, продумывали организацию вкладок, групп, размеры этих иконок на ленте и многое другое. Кстати, в nanoCAD Plus сейчас порядка тысячи иконок, растиражированных под разные классы интерфейса, типоразмеры, цветовые схемы (скины) и разрешения мониторов! Представляете объем работы, связанный с обновлением иконного ряда?

В среде nanoCAD Plus есть и огромное число интерфейсов, которые помогают работать именно над чертежами и которые стали уже устоявшимися принципами работы в системах автоматизированного проектирования: например, такие специфические функции, как работа с командной строкой (и динамическим списком команд), динамический ввод информации, управление объектами и блоками через специализированные грипсы (от англ. grips– ручки) и дополнительные всплывающие контекстные меню (изменяющиеся в зависимости от текущего элемента редактирования), средства навигации в трехмерном пространстве и построение вспомогательных линий/плоскостей для удобства черчения. Поэтому в целом nanoCAD Plus не вызывает удивления у опытных проектировщиков – все в среде nanoCAD Plus очень привычно и классично (рис. 5).

Нам как разработчикам постоянно поступают запросы: а почему вы не поддерживаете другие операционные системы (почему только Windows)? Или почему не включаете новые технологии интерфейсов (например, круговые правокнопочные меню)? Или методы ввода информации (например, управление голосом)? Отвечаю: САПР-платформа – это консервативная штука, которая в первую очередь решает задачи пользователей. И нам надо найти баланс между новым, удобным и привычным для пользователей, которые работают в САПР давно. Новые методы интерфейсов, ввода информации – без проблем в рамках новых специализированных решений, но в платформу включаются только проверенные и выверенные решения. Соответственно, у нас нет цели перевести свой продукт под новые операционные системы – мы готовы перебираться под них только когда они станут массовыми. Извините, но в этом плане САПР достаточно инертны.

Основная задача nanoCAD Plus как САПР-платформы – обеспечить начало работы проектировщиков в кратчайшие сроки. По моим ощущениям, с nanoCAD Plus можно без каких-либо проблем начать работать в течение 1-2 дней: поставил, запустил, приступил к работе. Пару часов – и выпустил чертеж.

Такой подход полезен всем: и пользователям, у которых стресс от смены решения минимальный с минимальным отвлечением от основной работы, и САПР-специалистам, которые могут легко поддерживать новое решение в организации и обеспечить переход без серьезной перенастройки инфраструктуры, и руководителям, для которых снижается стоимость внедрения и поддержки новой САПР, а новых специалистов найти несложно.

Инструменты черчения/редактирования

Без сомнения, являясь полноценным инструментом разработки чертежей, nanoCAD Plus не может не содержать всех необходимых инструментов классического проектирования (рис. 6) в стиле электронного кульмана. В частности, nanoCAD Plus версии 10 позволяет:

• создавать и редактировать различные 2D и 3D векторные примитивы: отрезки, 2D- и 3D-полилинии, дуги, окружности, эллипсы, сплайны, штриховки (обычные и градиентные), поверхностные объекты (параллелепипед, сфера, пирамида, тор, произвольная сеть и т.д.);
• использовать различные координатные системы: мировые полярные и декартовые, пользовательские, видовые и т.д., переключаясь между ними на лету;
• объединять примитивы в более интеллектуальные повторно используемые блоки, а затем собирать блоки в каталоги – для автоматизации и ускорения проектирования;
• вести полноценную работу в пространстве модели и пространстве листов посредством
• видовых экранов;
• создавать и редактировать различные элементы оформления по различным стандартам: выноски (по ГОСТ и ISO), размеры,
• однострочные и многострочные тексты с поддержкой SHX- и TTF-шрифтов, маскировки, рецензирования, автоматически обновляемые поля и т.д.;
• создавать и использовать любые виды таблиц (ГОСТ и ISO), выполнять специфицирование элементов чертежа по атрибутивным данным блоков и объектам оформления;
• использовать при проектировании любую ранее выполненную техническую документацию, хранящуюся в электронном векторном или растровом формате (XREF-ссылки, сканированные чертежи, тексты, таблицы, фотографии), либо подключать внешние данные в форматах IFC, DWG, PDF, облака точек (результаты 3D-сканирования);
• выполнять печать готовых технических документов на любых устройствах печати, установленных в операционной системе, используя в том числе и нестандартные форматы бумаги.

Оберните все это различными сервисными функциями – например, для проверки орфографии с учетом ГОСТ-сокращений, работы с разными типами привязок (временные/постоянные, к векторам, PDF- и растровым подложкам), работы таблиц в Excel-подобном режиме; добавьте функции ExpressTools, ускоряющие отдельные операции черчения, инструменты управления порядком отрисовки, проверки и восстановления геометрии чертежа, проверки актуальности ссылок на нормативные документы (нормааудит), анализа внутренней структуры DWG-документа и многие другие – и вы поймете, что nanoCAD Plus это не просто программа. Это целый Мир для проектировщика, который можно изучать годами, повышая свою производительность и автоматизируя работу.

Технологии, расширяющие классическое черчение

Есть еще две технологии, которые мы пока держим вне пределов базового функционала nanoCAD Plus: я имею в виду технологию твердотельного трехмерного моделирования и технологию параметризации. Они поставляются в виде дополнительно приобретаемых модулей. Давайте опишем их.

Модуль твердотельного 3D-моделирования

Этот модуль добавляет в платформу nanoCAD Plus функционал универсального трехмерного твердотельного моделирования (от англ. «SolidModeling»): используя инструменты выдавливания граней, вращения замкнутых контуров, протягивания и построения переходов, пользователь может сформировать сложные трехмерные сцены практически любой геометрической формы. А с помощью функции сечений можно получить автоматически обновляемые двумерные виды, связав таким образом модель и 2D-документацию. При этом технически вся математика, связанная с вычислением трехмерной геометрии (пересечение или вычитание двух фигур, построение сечения, снятие фасок с граней и прочее), поручается внешнему модулю, называемому геометрическим ядром.

Изначально мы задумали так, чтобы внешнее геометрическое ядро было обернуто в особенный интерфейс-прослойку и могло меняться с одного на другое без визуального отличия для пользователя (и программ, которые общаются с nanoCAD через API). В результате в nanoCAD Plus 10 модуль трехмерного твердотельного моделирования базируется на геометрических ядрах от двух компаний (на выбор):

• ядро ACIS: разработка началась в 1986-м компанией Spatial (США), но со временем владельцем ядра стала компания Dassault Systèmes (Франция). Это одно из известнейших ядер для 3D-моделирования с лучшим сочетанием «цена-качество», и оно было подключено к nanoCAD Plus в первую очередь;
• ядро C3D: российское геометрическое ядро, которое разрабатывается с 2013-го компанией АСКОН, а подключено к nanoCAD Plus в 2018 году.

Какое из ядер лучше? Это неоднозначный вопрос. С одной стороны, ACIS более популярен, включен в состав многих программных продуктов, давно разрабатывается. Но C3D – российская разработка (импортозамещение) и активно развивается. Кроме того, ядро C3D предоставляет больше функций: в 10-й версии nanoCAD Plus оно дополнительно обеспечивает функции импорта-экспорта популярных 3D-форматов (SAT, STL, IGES, VMRL и т.д.), а в дальнейшем предполагается, что появятся и другие давно ожидаемые вкусные функции. Это конкуренция и мы, как разработчики базовой САПР-платформы, не хотим давать кому-то особые преференции – выбор за пользователями. Но ядро С3D в nanoCAD Plus 10 настроено на использование по умолчанию – мы хотели бы развития российских технологий.

Чем трехмерное моделирование по технологии твердотельного отличается, например, от информационного моделирования? Действительно, способов создавать трехмерную модель столько, что неопытному пользователю можно запутаться. Дело в том, что данные в трехмерном пространстве могут быть абсолютно разными: вы проведете линию по трем координатам, и всё – добро пожаловать в 3D-пространство. По мере развития технологий функционал трехмерного моделирования также развивается. И сейчас можно выделить следующие технологии, которые поддерживает платформа nanoCAD Plus:

• Примитивы в 3D: любой объект, который размещается в трехмерном пространстве, может формировать трехмерную сцену. В простейшем случае это могут быть 2D-примитивы – например отрезок, дуга, полилиния, окружность, штриховка и т.д. Но в последнее время по просьбам пользователей появляются и трехмерные примитивы – 3D-полилиния (для задач землеустройства), 3D-спираль (машиностроение).
• Поверхностные 3D-объекты: чуть более сложные объекты, которые образуют визуально замкнутые объекты типа цилиндр, пирамида, шар, тор, сеть и т.д. Они просты в описании, не обладают какими-то сложными поведенческими функциями (например, они не перестраиваются вслед за изменением других объектов, не вычитаются друг из друга), но позволяют создавать несложные трехмерные сцены. Плюс к тому в этот тип данных обычно разбивают модели, чтобы упростить нагруженные сцены.
• Твердотельные объекты: более интеллектуальные (по сравнению с поверхностными) трехмерные объекты, которые обладают поведением на уровне цельной геометрии: цилиндр можно врезать в параллелепипед, шар вырезать из пирамиды и т.д. В результате получается сложная геометрия, которая еще и динамически изменяется вслед за изменением составных частей (как раз за эти изменения и отвечает геометрическое ядро). Такие объекты ведут себя как обычные твердые тела в реальном мире.
• Информационное моделирование: тут уже работают не с поверхностями и 3D-примитивами, а с объектами (вал, шестеренка, подшипник, стена, окно, дверь, насос и т.д.). Помимо геометрии такие объекты несут правила взаимодействия с другими объектами, появляются поведение объекта в трехмерном пространстве и имитация взаимодействия. Плюс наполнение информацией о материале, его твердости, способе производства и т.д.

В платформе nanoCAD Plus первые два способа работы в 3D-пространстве идут в базовой поставке, третий – с помощью дополнительного модуля, а четвертый – с помощью специализированных приложений, которые как раз и задают такие объекты, моделируют их поведение и взаимодействие друг с другом.

Модуль параметрических 2D-зависимостей

Модуль позволяет наложить на двумерные данные зависимости разных типов: фиксированное расстояние, параллельность, перпендикулярность, соосность и т.д. Любая зависимость может превращаться в параметр и участвовать в формулах, определяющих геометрию чертежа. Это приводит к созданию параметрических чертежей, управляемых пользователем через ключевые параметры. Задействовав 3D-модуль, вы сможете заниматься современным параметрическим 3D-моделированием, существенно ускоряя свою работу.

Обзор уникальных функций

Очень часто, когда я так подробно расписываю технический функционал nanoCAD Plus, нетерпеливые пользователи прерывают меня и задают вопрос: «Все что вы до этого рассказывали, есть и в западных САПР. Есть ли у вас что-то особенное?» То есть сам факт, что теперь подобное есть в российской САПР, их не впечатляет. Хорошо, тогда можно сконцентрироваться на обзоре уникальных функций nanoCAD, которые вы не найдете в других DWG-подобных системах…

Поддержка российских стандартов

nanoCAD Plus разрабатывается в России и в первую очередь для рынков, работающих по российским стандартам проектирования. Без каких-либо дополнительных настроек вы можете использовать форматы листов по ГОСТ 2.301-68, масштабы по ГОСТ 2.302-68, типы линий по ГОСТ 2.303-68, шрифты по ГОСТ 2.304-81 (как SHX, так и TTF), штриховки по ГОСТ 2.306-68, размеры по ГОСТ 2.307-2011 и выноски по ГОСТ 2.316-2008 (рис. 7). Обратите внимание – всё это фундаментальные, обязательные к применению ГОСТ 2.3XX, которые были заложены в 60-х годах прошлого века, а затем обновлялись под современные реалии. Плюс к тому nanoCAD позволяет учитывать требования к проектной и рабочей документации (ГОСТ Р 21.1101-2013) и правила выполнения рабочей документации архитектурных и конструкторских решений (ГОСТ 21.501-2011). В целом полный набор основных российских стандартов, которые обязаны учитывать при разработке чертежей все современные проектировщики.

Отмечу, что в рамках специализированных решений на базе nanoCAD Plus зачастую учитываются отраслевые российские стандарты: инженерные расчеты по различным методикам, правила оформления отраслевой документации, правила интеграции, оформления и многое другое – смотрите описания соответствующих специализированных решений.

Остается добавить, что развитие стандартов также будет находить отражение в платформе nanoCAD Plus: все что, по мнению наших пользователей, должно быть добавлено в базовую САПР-платформу, или все что появится в российских стандартах с развитием нормативной базы, будет добавляться, обновляться и развиваться в платформе nanoCAD Plus. Ибо инструменты поддержки стандартов для того и сделаны.

Нормааудит чертежа и стандартизация организации

Еще один пример увязки платформы nanoCAD Plus с российскими стандартами – это функция НОРМААУДИТ. В чем ее смысл?

Разрабатывая документацию, проектировщики регулярно ссылаются на нормативно-техническую документацию – в текстах, выносках, таблицах, штампах, блоках и т.д.: «монтаж выполнить в соответствии с техническими условиями XXXX.XXX 2006 года», «поверхность обработать по требованиям СанПиН XXX.XX», «применять сталь не ниже класса по стандарту XXX.XXX». Зачастую проектировщики используют эти фразы на автомате, копируя их из одной документации в другую. Но что делать, если за это время стандарт или требование обновились? А ведь в последнее время, с развитием технологий и нормативной базы, такое происходит регулярно.

Функция НОРМААУДИТ очень похожа по своей сути на проверку орфографии в текстовых редакторах: программа анализирует текст, находит куски, похожие на ссылки на нормативные документы, и составляет список таких анализируемых кусков. Далее она сверяется со списком актуальных версий нормативных документов(взяв информацию из базы нормативных документов NormaCS, обновляемых каждый день) и подкрашивает соответствующие куски на чертеже по принципу семафора: зеленные волнистые линии под текстом – всё в порядке, красные – документ уже не действует. Есть и другие статусы: частично действует (красно-зеленый цвет), документ находится на утверждении (синий) и т.д. В итоге проектировщик моментально видит ссылки на недействующую документацию и может оперативно изменить проектное решение!

Вдобавок к этому, начиная с десятой версии nanoCAD Plus, появилась функция, стандартизирующая внутреннюю организацию DWG-документа: верные ли слои использует проектировщик? не подгрузил ли нестандартизованные типы линий или штриховки? не использует ли некорректные шрифты? Платформа nanoCAD Plus автоматически отслеживает внутренний стандарт организации и сигнализирует о проблемах. Соответственно, тысячи проектировщиков внутри организации одинаково оформляют всю рабочую документацию и выпускают выверенные чертежи под контролем nanoCAD Plus.

Работа с растровыми подложками: привязки и редактирование

Очень часто при разработке новых документов проектировщики используют типовые решения: взяли старый чертеж, отсканировали его, подложили как фон и визуально обвели заново – скололи в новый документ.

Платформа nanoCAD Plus предлагает альтернативный вариант работы с растровыми подложками, объединяя три типа инструментов:

• инструменты повышения качества растровых подложек: устранение перекосов и нелинейных искажений, которые привнесла бумага в процессе хранения документа;
• инструменты редактирования растра: самые обычные ластик и карандаш позволяют быстро изменить типовые проекты или привязать их к существующей документации;
• инструменты автоматизированного скалывания информации: пользователь может привязываться к характерным точкам растрового чертежа (например конечным точкам, пересечениям, центрам) как к обычным векторным объектам.

Растры в nanoCAD Plus и во всех приложениях на его базе являются полноценными участниками процесса разработки документации, а вы моментально и просто вводите в работу старые чертежи, документы, типовые решения!

Табличный редактор ГОСТ-таблиц

Платформа nanoCAD Plus обладает уникальным для DWG-подобных САПР Excel-подобным табличным редактором. Вы можете использовать его и как инструмент для формирования ручных таблиц, и для построения автоматически обновляемых табличных отчетов по данным из DWG-чертежа (например, списки блоков или длины полилиний). Также таблицы могут содержать формулы, получать данные из внешних источников, выгружать данные в популярные форматы (XLS, TXT, CSV и т.д.). Отличный инструмент для создания спецификаций и сметных заданий.

Работа со сверхбольшими облаками точек (3D-сканирование)

nanoCAD Plus можно использовать как просмотрщик (viewer) результатов лазерного сканирования, напрямую импортируя данные трехмерных точек из форматов LAS, BIN, PTS, PTX, PCD, XYZ, наиболее популярных в этой области. При этом nanoCAD Plus комфортно работает со сверхбольшими облаками точек (1 млрд и более), обеспечивает доступ к метаданным точек (цвет, угол, дата сканирования и т.д.) и вообще относится к облаку точек как к стандартному векторному объекту. Последнее означает, что вы можете менять точки вставки, масштабировать, зеркально отражать трехмерные сцены, встраивая их в трехмерные модели, а также делать по ним произвольные сечения. Только представьте – с помощью трехмерного сканера вы достаточно быстро заносите в САПР-среду реконструируемый объект, а затем включаете его в свою работу!

Поддержка IFC-формата (OpenBIM)

Еще один необычный для классических САПР-решений набор данных – это информационные модели, то есть трехмерные модели зданий и сооружений, наполненные атрибутивной информацией (вес, производитель, расчетные нагрузки и т.д., и т.п.). В принципе, никто не ограничивает объем информации, которую вы или ваши коллеги-смежники можете закладывать в модель. При этом сейчас существует только один официальный открытый формат данных, позволяющий передавать такие модели между программами, – это формат IFC (IndustryFoundationClasses). Остальные BIM-форматы проприетарные. nanoCAD Plus не предназначен для создания/редактирования таких моделей и не умеет автоматизированно редактировать такие параметры (это задача BIM-решений, которые в том числе могут быть построены на nanoCAD как платформе, а сама платформа nanoCAD Plus все-таки универсальный САПР-редактор, не заточенный под предметную область), но вот отображать и анализировать – это без проблем.

Итак, nanoCAD Plus может импортировать неограниченное число IFC-данных в DWG-среду, формируя таким образом сводные BIM-модели. При этом пользователь видит внутреннюю структуру информационной модели, ее атрибуты/параметры, может выбрать любой IFC-объект и получить доступ к информационным данным в стандартном окне свойств (например, выбрав колонну, узнать ее материал, прочность, марку и т.д.). А Excel-подобный табличный редактор может использоваться для того чтобы автоматически собрать атрибуты IFC-объектов в обновляемую таблицу.

В результате nanoCAD Plus объединяет современную BIM-технологию с классической DWG-средой, создавая мостик между классическим проектированием и современными трендами.

Навигация в 3D-пространстве

Следующий логичный шаг для платформы nanoCAD, которая нацелена на современное проектирование и объединяет в одной среде как 2D-документацию, так и различные 3D-данные (3D DWG, BIM-модели, облака точек) в сводные трехмерные сцены – это предоставить пользователям удобную навигацию по модели.

Мы ввели в платформу WASD-принцип навигации в трехмерном пространстве, который аналогичен принципам трехмерных игровых шутеров. Теперь пользователи в достаточно наглядном режиме могут анализировать трехмерные документы и модели.

Размерности 3D-моделей

Еще одно из ключевых направлений развития платформы nanoCAD Plus – это работа с трехмерными моделями больших размерностей. Тут мы объединяем и современные возможности видеокарт, и многопотоковые вычисления, и хитрые алгоритмы обработки специфической САПР-информации. Все это приводит к тому, что последние пять лет nanoCAD ускоряется в каждой версии на 10-20% и позволяет сейчас крутить намного более насыщенные модели, чем это доступно в большинстве DWG-подобных САПР. И мы продолжим эту работу, чтобы пользователи могли комфортно работать с большими сборками, крупными (насыщенными) моделями зданий, громадными территориями.

Гибкое лицензирование и постоянные версии

nanoCAD Plus нацелен на различные группы пользователей: от частных лиц до крупных проектных институтов. Именно поэтому мы очень гибко подходим к системе лицензирования и на данный момент предлагаем любые типы лицензий: временные и постоянные, локальные и сетевые, с модулями и без, для коммерческого использования и для обучения. Загляните в наш прайс-лист и подберите удобный для вас вариант использования nanoCAD.

Заключение

Итак, давайте подводить итоги… По сути, к десятой версии платформа nanoCAD Plus превратилась в громаднейший функциональный САПР-комплекс, полезный самому широкому кругу пользователей и готовый развиваться в любом новом направлении. Как видите, даже краткий обзор функций разросся до многостраничной статьи…

Основные принципы, которые мы закладывали в нашу САПР-платформу и которые вы найдете в 10-ой версии программы:

• Классическое проектирование, нацеленное на выпуск документации (чертежей): надежный, быстрый, удобный, простой и, самое главное, универсальный продукт.
• Классический и удобный интерфейс, обеспечивающий простой переход и быстрое начало работы для пользователей, простоту поддержки и интеграцию в существующие бизнес-процессы для САПР-менеджеров и экономию для руководителей проектных организаций за счет большого количества уже готовых специалистов и несложного внедрения.
• Полный набор функций для проектирования: от классических двумерных инструментов до современных технологий, привязанных к предметным областям.
• Настройка под российские стандарты проектирования: масштабы, элементы оформления, термины – все это уже преднастроено в базовой САПР-платформе и расширяется в специализированных решениях под применение на российском проектном рынке.
• Масштабируемость и специализация: несмотря на то что изначально nanoCAD является продуктом с минимальным уровнем автоматизации, он расширяется и умеет автоматизировать сложные специализированные задачи (расчеты, автоматическое черчение, интеграция и т.д.) – смотрите дополнительные приложения под платформу nanoCAD Plus от Нанософт и других разработчиков. А если вы разработчик, у вас есть идеи по развитию какого-либо нового решения и вам нужна хорошая качественная графическая платформа с поддержкой формата DWG, то добро пожаловать в мир разработки под nanoCAD Plus.
• Развитие: наш продукт развивается вслед за запросами российских пользователей. Вас не устраивает, что зарубежные решения поставляются в режиме «как есть»? Теперь существует альтернатива, которая учитывает задачи такой большой страны, как Россия.

При этом мы постарались предоставить пользователям максимально широкие возможности по работе с продуктом. В первую очередь платформа nanoCAD Plus – коммерческий программный продукт, поддерживающий широкий спектр лицензирования: в зависимости от ваших задач можно приобрести постоянную или временную, сетевую или локальную лицензию, зафиксировать номер версии или поставить обновление продукта на обслуживание (подписку). Кроме того, лицензию на платформу nanoCAD Plus можно расширить двумя дополнительными модулями для трехмерного моделирования (ACIS или C3D) и наложения 2D-зависимостей. Настроить конфигурацию платформы, оптимальную именно для вас, либо обсудить вопросы внедрения nanoCADPlus и обучения пользователей в вашей организации можно, обратившись к авторизованному партнеру в вашем регионе.

Также вы можете самостоятельно изучить возможности nanoCAD Plus 10, скачав полнофункциональную 30-дневную оценочную версию. Учебным заведениям выдаются на сайте учебные лицензии программы, а разработчикам приложений предлагается версия с обновленным открытым SDK. Мы полностью готовы к сотрудничеству и взаимодействию.

За 10 лет компании Нанософт удалось создать современную российскую систему автоматизированного проектирования мирового уровня, с огромным арсеналом возможностей и множеством направлений развития. И речь тут даже не столько об импортозамещении – рынок САПР и технологии проектирования непрерывно развиваются, трансформируются, требуют новых методов, знаний и работы научной школы. Теперь нам есть на базе чего все это осуществлять!

Денис Ожигин,
технический директор
АО «Нанософт»