Системы автоматизированного проектирования

Еще одним типом автоматизированных информационных систем, работающих с пространственно - локализованными данными, являются системы автоматизированного проектирования (САПР). Современные САПР используют базы данных типовых элементов и типовых процедур преобразования. Основным назначением САПР является проектирование, т.е. построение оптимального проекта из исходных элементов и на основе технического задания на проектирование и заданных критериев оптимальности. В САПР осуществляется работа с пространственными данными, которые должны быть позиционированы, т.е. определены в известной системе координат. С позиционированием данных в САПР связано понятие сетки. Сетка предоставляет механизм регистрации положения графики по однородным интервалам чертежа или слоя. В основании сетки лежат градации, представляющие собой заданную долю выбранных единиц измерения страницы (дюймы, сантиметры, и т.д.). Сетка может быть активна или пассивна. Если сетка активна, то при создании, перемещении или растяжении графики каждая ее координата привязывается (замыкается) к ближайшей точке сетки. Объектно-ориентированое проектирование графических объектов осуществляют с использованием классов, подклассов, наследования свойств объектов, порождения объектов и др. Важным свойством пакетов САПР является возможность построения видов. Каждый вид в САПР предоставляет уникальную проекцию, облегчающую анализ отображаемых данных. Типизация данных в САПР привела к концепции послойного представления графической информации. Слои можно делать видимыми или невидимыми, редактируемыми или не редактируемыми, активными или неактивными. Слои позволяют создавать графические композиции и осуществлять групповую обработку информации, что существенно повышает производительность обработки данных. Слои позволяют создавать проекты и чертежи с помощью компоновки выбранных элементов. Компоновки динамичны, потому что имеют связь с набором шаблонов и типовых проектных элементов. Пакеты САПР, как правило, допускают возможность применения дополнительных программ создаваемых пользователем с помощью языков высокого уровня или с помощью макроязыков типа AutoLISP. Используя эту возможность, пользователь может настроить под свои задачи практически любые элементы управления, начиная от создания новой кнопки, выполняющей новую программу, до создания дополнительного графического интерфейса. Завершением обработки информации в САПР является проект. При этом все компоненты проекта, полученные в процессе сеанса работы: виды, таблицы, слои, компоновки и программы сохраняются в одном файле. Важным понятием САПР, связанным с объектно-ориентированным проектированием являются классы. Класс определяет и объединяет общий набор типовых проектных элементов, графических объектов, атрибутов и операций. Понятие класса упрощает создание объектов. Все объекты являются примером специфического класса. Например, класс проектов домов позволяет создавать индивидуальные проекты для каждого дома. В автоматизированных системах (не только в САПР) проект - это файл, в котором хранится вся информация, необходимая для реализации проекта. Проект может содержать: техническое задание, пояснительные записки, таблицы, диаграммы, чертежи разных масштабов, общие виды, детали и фрагменты деталей, схемы компоновки элементов проекта, атрибуты (описательные характеристики) и т.п. В приложении к проекту могут содержаться справочные материалы, стандарты, тексты программ, теоретические обоснования методов решения, словари и пр. Компонентами проекта называют все, что входит в состав проекта и его приложений. Программная реализация проекта осуществляется в виде некого файла, который называют файлом проекта. Файл проекта содержит данные для построения графики, данные описаний, точностные характеристики, информацию о времени получения проектных решений, о сроках годности проекта, о времени внесения исправлений. Особенностью работы с графикой и особенностью визуальной обработки информации в информационных технологиях является применение так называемого графического интерфейса пользователя. Этот интерфейс в соответствии с "де-факто" стандартом фирмы Microsoft представляет собой многооконные конструкции с набором меню, кнопок и т.п. Таким образом, данные в САПР также могут быть сведены в три группы: "место", "время", "тема". Введение координатной сетки приводит к введению понятия масштаба чертежа, т.е. отношения единицы чертежа к единице проектируемого объекта в натуре. Масштаб чертежей САПР по сравнению с рассмотренными выше системами незначителен: инженерные объекты имеют масштабы 1:100, 1:20. Детали 1:10 - 1:1. Особенностью масштаба в САПР является его неизменность в любой точке чертежа. Другой особенностью САПР является получение графической информации в определенной системе координат и появление такой характеристики как точность позиционирования. Кроме того, в САПР впервые введена возможность послойного представления графической информации и процедуры обработки слоев. Обработка слоев означает применение процедур обработки групп объектов принадлежащих одному слою. В САПР существует понятия метрических и атрибутивных характеристик.