CADmaster

АrchiCAD 16 — новейшая версия программного продукта компании Graphisoft, реализующая технологию BIM-проектирования для архитектурно-строительного рынка. Отличительная черта этой версии — новый инструмент моделирования свободных форм (Морф) и доступ к единой online-библиотеке BIM-компонентов (объектов) непосредственно из среды АrchiCAD.

Плюсы: новый инструмент Морф (Morph) позволяет быстро создавать масс-модели, используя BIM-среду АrchiCAD, то есть значительно усовершенствованы возможности создания объектов свободных форм со сложной структурой; интеграция с новым web-порталом, на котором коллекционируются BIM-компоненты — это позволяет пользователям моментально получать доступ к огромному числу библиотечных элементов, разрабатываемых как компанией Graphisoft, так и продавцами АrchiCAD, производителями компонентов зданий, другими пользователями; встроенный инструмент анализа энергоэффективности модели — очень разумный шаг для BIM-приложения, позволяющий учитывать экологические нормы с первых шагов реализации проекта; интеграция со сторонними решениями через поддержку формата IFC и участие в альянсе OpenBIM; общее развитие производительности программного продукта; отличная справочная документация и огромное видеоруководство, демонстрирующее, как работать с новыми функциями.

Минусы: для новых пользователей программный продукт не очень прост в освоении; АrchiCAD по-прежнему главным образом архитектурное BIM-решение — это усложняет прямое взаимодействие с проектировщиками других специальностей; ощущается нехватка параметризации при редактировании основных строительных элементов, BIM-проект необходимо самостоятельно контролировать при внесении изменений.

Ценовая политика: в России рабочее место АrchiCAD 16 стоит около 170 000 руб. за новую лицензию (порядка $ 5300); существуют многопользовательские скидки; скидки при обновлении с предыдущих версий (около 43 000 руб. на рабочее место при обновлении с Archicad 15); бесплатные образовательные лицензии для студентов, преподавателей и учебных заведений (на сайте myarchicad.com).

В начале лета 2012 года компания Graphisoft объявила о начале продаж новой версии программного продукта АrchiCAD — популярного BIM-решения для архитектурно-строительного проектирования. Во время выставки AIA 2012 Expo был организован короткий обзор, где были представлены основные, самые яркие функции. В этой статье мы проанализируем новшества более детально. Новые версии АrchiCAD стали выходить ежегодно, и в прошлом году мы рассматривали АrchiCAD 15, который концентрировался на «свободе проектирования» («design freedom»). Тогда был представлен новый инструмент Оболочка (Shell), позволяющий моделировать широкий диапазон различных форм для BIM-элементов, модернизированный инструмент Крыша (Roof), который позволял быстро создавать кровли сложной формы, расширенные возможности создания и редактирования элементов в 3D-перспективах и огромное число различных усовершенствований интерфейса, которые упрощали навигацию и управление объектами в 3D-прост-ранстве, делая процесс трехмерного проектирования более простым и точным.

И все-таки в АrchiCAD время от времени ощущался недостаток инструментов для концептуального моделирования, которые позволили бы быстро создавать так называемые «масс-объекты». Текущей релиз нацелен на устранение этого недостатка — новый инструмент Морф добавляет АrchiCAD возможности SketchUp. Теперь пользователи могут легко реализовывать концепции непосредственно в АrchiCAD без перехода в другие программные продукты и последующего импорта масс-моделей в среду АrchiCAD. Инструмент Морф позволяет пользователям создавать конструкции произвольных форм, «вылепливая» их прямо в АrchiCAD. Кроме того, пользователи АrchiCAD 16 получают доступ к интернет-библиотеке BIM-объектов и встроенным расчетам энергоэффективности, а также улучшенное взаимодействие с другими приложениями. Давайте рассмотрим эти функции подробнее.

Инструмент Морф (Morph)

Новый инструмент Морф в АrchiCAD 16 продолжает курс на «свободу проектирования», взятый в предыдущей версии. Этот инструмент обладает большими возможностями по сравнению с ранее включенным в состав АrchiCAD инструментом Оболочка (Shell) и с его помощью без передачи данных во внешние приложения можно создавать элементы абсолютно произвольных форм. По сравнению с обычными «классическими» строительными конструкциями (стены, балки, колонны, перекрытия и т.д.) морф-элементы не обладают геометрическими ограничениями и жесткими формами — любую грань или поверхность можно переместить или искривить в любом направлении, создавая объект самой причудливой формы. Новый морф-элемент можно создать либо из эскизов, либо конвертировав любой объемный элемент, созданный другими инструментами. Далее к морф-элементу применяется технология прямого редактирования — абсолютная свобода творчества и редактирования (рис. 1).

Рис. 1. В Archicad 16 к морф$объектам применимы различные операции прямого редактирования

Можно редактировать либо целиком весь морф-элемент, либо любую его подсущность — грань, поверхность или точку. В зависимости от того, что выбрано, весь морф или только его часть, на всплывающей панели редактирования появляются доступные для выполнения операции: тяни/толкай (push/pull), вырезание (extrude), скругление (bulge), подобие всех граней (offset all edges), фаска/сопря-жение (fillet/chamfer), грани и т.д. Вы также можете выделить какую-либо субповерхность в морф-объекте, ограниченную гранями, и затем переместить ее вверх/вниз с помощью технологии тяни/толкай (push/pull), вставить узел на грани и, перемещая их, изменить форму объекта, протащить профиль вдоль пути и создать тянутый морф, задать текстуру для поверхности и выполнить Булевы операции (объединение, вычитание и пересечение) применительно к морф-объектам. Все эти объекты отображаются в любых АrchiCAD-видах/списках и им можно задать любые IFC-свойства: несущий/ненесущий элемент, интерьер-ный/экстерьерный объект и т.д. (рис. 2). Все это позволяет корректно передавать модель в приложения для последующего инженерного анализа, энергетических расчетов и т.д.

Рис. 2. Назначение строительных характеристик морф$объекту, показанному на рис. 1

К выходу на рынок АrchiCAD 16 компания Graphisoft выпустила набор видеоматериалов, демонстрирующих возможности инструмента Морф: как создать различные типы объектов (от фундаментов до мебели), как построить различные узнаваемые здания (например, падающую башню в Пизе или знаменитые дымоходы дворца Гуэля, расположенного в Барселоне и спроектированного Гауди, — см. рис. 3). Просматривая эти материалы, возникает ощущение, что инструмент Морф невероятно прост в использовании. Но в реальности процесс работы со свободными формами намного более сложный. Например, выбор режима редактирования с плавающей панели не настолько интуитивно понятен, как в том же SketchUp. Конечно, если у вас уже есть опыт работы с технологией прямого моделирования и вы хорошо используете АrchiCAD в целом, вы начнете работать с инструментом Морф достаточно быстро. Но сложность объемного моделирования — это общая беда всех современных САПР и BIM-приложений. Большинство профессиональных AEC-проектировщиков вынуждены работать с набором различных приложений, и мы рекомендуем научиться эффективно использовать программы типа SketchUp для концептуального моделирования — это одна из современных тенденций. Морф, реализованный в АrchiCAD 16, не так интуитивно прост, но без сомнения является мощным инструментом редактирования и формообразования для создания уникальных строительных конструкций и выглядит почти как простой в использовании SketchUp. Кроме того, надо отметить заслугу компании Graphisoft в том, что они встроили такой полезный инструмент непосредственно в BIM-приложение.

Рис. 3. На видео, выпущенном компанией Graphisoft, демонстрируются возможности инструмента Морф в формообразовании — например, при построении классических зданий

Библиотека BIM-компонентов

Одновременно с АrchiCAD 16 компания Graphisoft представила общественности online-библиотеку объектов АrchiCAD — BIM-компонентов. Это очень похоже на склад трехмерных моделей от компании Google (3D Warehouse), который позволяет любому человеку выгрузить 3D-объекты в общий доступ и обмениваться ими с другими пользователями. Фактически у пользователей возникает дополнительная возможность — либо создавать объекты под свой проект самостоятельно, либо скачать их из централизованного хранилища, сэкономив силы и время. Доступ к этим объектам можно получить напрямую из АrchiCAD через диалог Параметры (Settings) инструмента Объект (Object) — там, где пользователи обычно и ищут библиотечные элементы для своих моделей. По умолчанию там отображаются локальные библиотеки, расположенные либо внутри проекта, либо на жестком диске компьютера пользователя, либо в локальной сети организации — например, посмотрите, как отображается коллекция стульев на рис. 4. Выбрав один из объектов, можно посмотреть его свойства в правой части диалога.

Рис. 4. Библиотека компонентов, загруженная вместе с Archicad, отображается в диалоге Параметры (Settings) инструмента Объект (Object). Выбрав один из объектов, можно посмотреть свойства компонента в правой части диалога

Однако если воспользоваться функцией поиска в верхней части диалога и попробовать найти, скажем, стулья («chair»), диалог отобразит много больше компонентов, чем загружено. Это происходит потому, что по умолчанию АrchiCAD ищет объекты не только в локальных библиотеках, но и на портале BIM-компонентов. Если вы выберите библиотечный компонент в результатах поиска, то в правой части диалога также отобразится некоторая базовая информация об объекте (рис. 5). И если объект распространяется бесплатно, то будет активна кнопка Закачать и вложить (Download and Embed). Ожидается, что для пользователей, находящихся на сервисном контракте (дополнительное расширенное обслуживание), будут бесплатно доступны дополнительные наборы объектов. Остальные пользователи смогут скачивать VIP-объекты после дополнительной оплаты. Разница между бесплатными и платными объектами будет видна сразу — премиум-контент будет помечен специальной иконкой.

Рис. 5. Больший набор компонентов, в том числе то, что расположено на портале BIM-компонентов, отображается после того, как произведен поиск объекта. В правой части диалога также отображается некоторая информация об объекте и кнопка, позволяющая скачать объект и разместить его в проекте, если это необходимо

BIM-компоненты также можно скачать напрямую с портала http://bimcomponents.com (рис. 6) — это общедоступный web-сайт, содержащий GDL-объекты ¹. Любой посетитель сайта может бродить, искать, просматривать и даже скачивать объекты бесплатно. Чтобы выложить свои объекты на портал (это можно сделать как из браузера, так и непосредственно из АrchiCAD), комментировать их, выставлять рейтинг объектам и т.п., пользователь должен сначала зарегистрироваться, использовав свой электронный адрес. И понятно, что не обязательно быть пользователем АrchiCAD, чтобы получить доступ к порталу BIM Components и выкладывать объекты.

Рис. 6. Web-сайт портала BIM Components

Все компоненты, скаченные с портала BIM Components, могут использоваться в BIM-проектах. Это означает, что в них заложен огромный объем связанной с ними BIM-информации.

На рис. 7 показан один из объектов с портала BIM Components — после того как нажата кнопка Закачать и вложить.

Рис. 7. Один из компонентов, приведенных на рис. 5, был загружен в проект с портала BIM Components и встроен в текущий проект. Щелкнув на него, можно увидеть, что объект хранит огромный объем BIM-информации

Встроенный инструмент анализа энергоэффективности проекта

Еще одна ключевая функция нового АrchiCAD 16 — это встроенный инструмент анализа энергетической эффективности. Для этого в программу было встроено приложение EcoDesigner, ранее поставляемое отдельно. При этом приложение было не просто интегрировано, а существенно переработано, полностью увязано со средой АrchiCAD. Почему же Graphisoft принял решение сделать экологический расчет одной из базовых функций АrchiCAD? Компания посчитала необходимым предоставить доступ к энергетическому анализу всем пользователям АrchiCAD. Ведь благодаря технологии BIM, которая изначально создает максимально подробную модель здания, у пользователей появляется возможность провести анализ на самых первых этапах проектирования без дополнительного импорта/экспорта в другие приложения, скачивания/установки приложений и т.п. Чем раньше проектировщик начнет задумываться об экологичности своего проекта, тем больше шансов создать более эффективное с точки зрения эксплуатации здание.

Энергетический анализ базируется на анализе геометрии BIM-модели и почасовых погодных данных с учетом местоположения здания. Основная часть геометрического анализа здания проходит в автоматическом режиме — если проводится энергетический анализ, то энергетическая модель моментально обновляется в соответствии с изменениями архитектурной модели здания. Автоматически вычисляются прозрачные и глухие элементы здания, распознается внутренняя структура и все это выводится в единый список. Отдельные элементы АrchiCAD автоматически классифицируются в соответствии со своим месторасположением (например, подземные объекты и надземные). Если есть данные, то даже проводятся стоимостные оценки по затратам на электроэнергию. При этом в программе имеется несколько режимов визуализации энергетической модели — один из них приведен на рис. 8.

Рис. 8. Один из режимов визуализации энергетической модели здания

Если это потребуется, можно без труда добавить дополнительную информацию в энергетическую модель здания из внешних источников — например, физические свойства конструкций и проемов; уровень самозатенения и различные внешние затеняющие структуры; параметры окружающей среды (тип грунта, окружающие поверхности, ветровые нагрузки и защищенность от ветра по сторонам света); функциональное назначение здания и уровень загрузки помещений (рис. 9); типы инженерных систем — типы теплоснабжения и охлаждения, способы получения горячей воды и методы вентиляции; типы используемых «зеленых» систем (солнечные батареи, воздушная рециркуляция и использование естественных источников тепла); используемые источники энергии и уровень выделения CO2 и, наконец, цены закупаемой энергии. Климатические данные можно импортировать из специализированных аналитических файлов или получать в режиме online с серверов, анализирующих погоду.

Рис. 9. Можно задать огромное число параметров энергетического паспорта здания — вплоть до функционального назначения и графика загрузки помещений

Когда все необходимые данные заданы, программа автоматически создает энергетический отчет. Так же, как и в ранних версиях EcoDesigner, энергетический анализ проводится с помощью VIPCore — сертифицированного ядра расчетов энергоэффективности. Оно использует точный динамический алгоритм расчета, который учитывает тепловые почасовые потери здания в окружающую среду каждый день в течение года, а создаваемый отчет оценки энергоэффективности отображает как графическую, так и цифровую информацию о поведении конструкций (рис. 10): ежегодные энергетические издержки в зависимости от типа потребления (нагревание, охлаждение, освещение, потребление) и основного источника энергии (газ, масло, уголь, электричество и т.п.), выделение углекислого газа в течение года и ежемесячный баланс энергии здания в зависимости от условий окружающей среды и внутренних источников тепла. Этот отчет можно использовать для оптимизации параметров дизайна — например, оптимизации площади здания и его ориентации в пространстве, распределение оконных проемов по фасаду, проработать их затенение сложностью фасада, продумать оптимальный уровень остекления, задуматься об общей экологической стратегии при эксплуатации здания и т.д. Все это может привести в минимизации энергетических затрат и углеродного следа.

Рис. 10. Формируемый отчет учитывает самые последние изменения проекта и очень удобен для проведения энергетического анализа

Что еще нового?

Из нового в АrchiCAD 16 можно также отметить некоторые улучшения в поддержке формата IFC: более простое управление IFC-свойствами объектов, поддержка нескольких стандартов IFC, расширение базы IFC-объектов (в которую добавлены новые типы данных для поддержки новых стандартов), импорт IFC-моделей земли в качестве морф-объекта (а не GDL-объекта, как было раньше), что позволяет более гибко и быстро работать с нею. АrchiCAD 16 также получил дополнительную интеграцию с популярными e-SPECS-приложениями для автоматического получения данных для модели. Плюс несколько изменений связаны с улучшением процесса проектирования и взаимодействия.

Заключение (анализ и выводы)

В моем недавнем обзоре программного продукта Revit Architecture 2013 (основного конкурента АrchiCAD по BIM-технологии) он критиковался за недостаточно «игровую» («game-changing») среду ², за отсутствие некого всеобъемлющего видения или всеохватывающих основ, которые предлагали бы в новой версии улучшение нескольких базовых функций приложения. В свою очередь, АrchiCAD 16 представляет новый запоминающийся инструмент, позволяющий пользователям создавать произвольные по форме модели прямо в среде BIM-приложения. С помощью инструмента Морф АrchiCAD существенно расширяет границы возможностей, превращаясь, кроме всего прочего, в среду концептуального моделирования. Несмотря на то что этот инструмент не такой простой, как SketchUp, который на данный момент является одним из самых популярных «концептуальных» инструментов среди архитекторов, он будет очень эффективен для тех, кто использует АrchiCAD. Кроме того, он предоставляет больше возможностей, чем моделирующие функции в SketchUp, которые надо изучить, чтобы создавать сложные органические формы. Обобщая все вышесказанное, можно утверждать, что инструмент Морф обеспечивает АrchiCAD такие возможности формообразования в 3D, которые сложно найти в каких-нибудь других BIM-приложениях. А это дает разработчикам АrchiCAD законное право говорить о том, что сейчас они опережают всех остальных в этом направлении.

Запуск портала BIM Components — следующее важное улучшение АrchiCAD, пользователи которого моментально получают доступ к огромной динамически развиваемой базе объектов прямо из BIM-приложения. У пользователей Revit есть функционально схожий сайт Autodesk Seek, на котором можно получить доступ к внешнему контенту. Но для пользователей АrchiCAD портал BIM Components выполняет не просто функцию связи с внешним миром. Благодаря неплохо спроектированному и интегрированному в программный продукт порталу пользователи АrchiCAD могут свободно пополнять базу объектов, а производители строительных компонентов могут использовать этот ресурс для продвижения своих разработок непосредственно среди архитекторов. Поэтому с запуском портала компания Graphisoft с большой долей вероятности централизует сообщество своих пользователей, в котором будут происходить обмен моделями и поиск редко используемых компонентов для BIM-проектов. На данный момент библиотека наполнена в основном объектами, разработанными Graphisoft или продавцами АrchiCAD, но чем больше профессиональных пользователей и производителей будет подключаться к сообществу, тем больше будет повышаться ценность этого источника информации.

Все остальные улучшения (например, встроенный анализ энергоэффективности), без сомнения, найдут своего пользователя, очередной виток в развитии IFC усилит позиции Graphisoft в сообществе интегрирующихся САПР и поможет в развитии концепции OpenBIM (см. связанную с этим статью «Around the World with BIM»).

В итоге АrchiCAD 16 приобрел несколько очень важных функций, которые в очередной раз выгодно отличают его от конкурирующих BIM-приложений. Однако он, как и его конкуренты, не стал намного ближе к некой идеальной интеллектуальной BIM, в которой AEC-специалистам не надо кропотливо моделировать каждую деталь здания, а надо просто задать идею проекта, опираясь на интеллектуальные возможности приложения, которое будет прорабатывать детали. Как уже было указано в конце моего отчета о стадии развития BIM, «по сравнению с другими областями, как EDA (electronic design automation, САПР для проектирования компьютерных компонентов), где задачи базового проектирования полностью автоматизированы, BIM по-прежнему остается „туповатой“ („dumb“) технологией, в которой пользователь сконцентрирован на моделировании всего подряд в здании». В целом современные BIM-приложения, в том числе и АrchiCAD, до сих пор не имеют никаких крупных достижений на этом фронте. Если бы компания Graphisoft смогла нацелить технологические знания (без сомнения, сильные) на значительное улучшение BIM-технологии, в которой некий «салфеточный эскиз» стал бы основой для создания и автоматического моделирования большей части здания, это было бы здорово.

Лашми Хемлани (Lachmi Khemlani) — основатель и редактор сайта AECbytes. Закончила Калифорнийский университет в Беркли по специальности «Интеллектуальное моделирование зданий» (Intelligent building modeling). Доктор философии в области архитектуры, известный консультант по технологиям архитектурно-строительного проектирования.

Скачать статью в формате PDF — 5.74 Мбайт