Разработкаструктуры автоматизированного рабочего места для ландшафтного проектирования.
Оглавление
Введение
Раздел1. Анализ предметной области.
1.1.Ландшафт,ландшафтные объекты и способы их описания.
1.2.Основныеэтапы проектирования. Особенности проектирования ландшафтных объектов.
1.3.Обоснованиенеобходимости автоматизации процесса проектирования ландшафтных объектов.Постановка задачи.
1.4.Программы для 3-х мерного моделирования ландшафта.
Раздел2.Разработка структуры САПР и АРМ .
2.1.Пинципы построения САПР.
2.1.1.Цель создания САПР.
2.1.2. Состав САПР.
2.1.3.Стадии создания САПР.
2.1.4.Отображение процесса проектирования в программное обеспечение САПР.
2.1.5.Специфика информационного обеспечения САПР.
2.2.АнализАРМ.
2.3.Задание на проектирование
2.4. Устройства ввода изображения.
2.5.Устройства вывода информации.
2.6.Требования к ПК
2.7.Выбор оборудования и конфигурацииАРМ.
2.8. Выбор программного обеспечения.
2.9. Установка и настройка АРМ.
Раздел3.Методика моделирования АРМ.
3.1.Моделирование информационных систем.
3.2. Особенности компьютерного моделирования.
3. 3.Постановка задачи.
3.4.Основныедопущения и ограничения при моделировании.
3.5. Показатели надежности ипроизводительности оборудования и ПО.
3.6. Математическая постановка задачи оптимизации АРМ.
3.7.Расчет нормировочных коэффициентов для автоматизированногорабочего места (К1 – К7).
3.7.1.Расчет нормировочного коэффициента для системного блокакомпьютера.
3.7.2.Расчёт нормировочногокоэффициента для мониторов
3.7.3.Расчёт нормировочного коэффициента для принтера .
3.7.4. Расчётнормировочного коэффициента для сканеров .
3.7.5. Расчётнормировочного коэффициента для плоттеров .
3.7.6.Расчет нормировочных коэффициентов качества программногообеспечения АРМ.
3.8 Решение задачи линейного программирования.
Заключение
Списокиспользуемой литературы.
Введение
В современныхусловиях для реализации функциональных задач в любой предметной областинеобходимо использование автоматизированных рабочих мест на базепрофессиональных персональных компьютеров. Например, в сфере экономики на такихАРМ можно осуществлять планирование, моделирование, оптимизацию процессов,принятие решений в различных информационных системах и для различных сочетанийзадач. Для каждой предметной области необходимо предусматривать АРМ, соответствующие их назначению. Хотя принципы создания любых АРМ должны бытьобщими: системность, гибкость, устойчивость, эффективность.
До недавнеговремени основными методами выполнения графических материалов являлись черчение,рисунок, живопись, макетирование и другие виды работ, выполняемых вручную.
Появлениевысокопроизводительных персональных компьютеров, создание большого количестваграфических программ различного назначения, в том числе объёмногомоделирования, и специализируемых в области ландшафтного проектирования,предложили ландшафтному архитектору новые ранее неизвестные ему возможности.
Не заменяя и неподменяя традиционные методы, компьютеры (компьютерная графика) предоставляютландшафтному архитектору новые способы реализации его творческого потенциала.
Для разработки АРМ,обеспечивающего проектирование ландшафтных объектов с заданными показателямипроизводительности, предстоит решить ряд проблем, связанных с подбором исходныхданных: с выбором конфигурации оборудования и программного обеспечения; дляэтого приведем все необходимые сведения.
1. Анализ предметной области
1.1.Ландшафт,ландшафтные объекты и способы их описания.
Объемно-пространственная структурасадово-паркового ландшафта должна выражать собой синтез закономерных физическихи пространственных качеств составляющих его композиционных элементов:плоскостных, объемных и планировочных. К плоскостным элементам относятся ровныеи горизонтальные поверхности партеров, лужаек, площадок, водоемов; к объемным –пластические формы рельефа – возвышения, откосы, камни, деревья, кустарники,травянистые растения, а также архитектурные сооружения, скульптура и малыеархитектурные формы; к планировочным – аллеи, дороги, тропинки, площади иплощадки. Главная задача формирования объемно-пространственной структурыландшафта – создание полноценной обстановки для отдыха. Практически различныесвойства природных элементов композиции предопределяют возможные приемы ихиспользования для ландшафтной композиции, отвечающей в наибольшей степени функциикаждой из зон отдыха.
Суть процесса организации процессасадово-паркового ландшафта – моделирование, связанное с бесконечнымразнообразием форм деревьев и сочетаний, на основе, которых проектировщик можетосновать объёмно-пространственные элементы и варьировать соотношения по тону истепени освещённости.
Деревьясамый важный структурный и декоративный строительный материал парковоголандшафта. Богатство красок и разнообразие форм растительности делают еёнезаменимым материалом ландшафтной композиции. Зрительно древесные растенияопределяют пропорции и форму пейзажей, создают контраст между открытымипространствами и разделяют их. Определяют силуэты структуру, обрамление, фон итон пейзажа, его «настроение».
Растениямприсущи особые свойства, обусловленные декоративным и биологическимразнообразием. Надо предусматривать логический процесс беспрерывного измененияоблика деревьев по величине, форме кроны и окраске в ходе роста и по сезонамгода, определяющего главное воздействие и отличие древесной растительности отопределенных, постоянных и строгих форм искусственных элементовсадово-паркового ландшафта.
Отдельныедеревья представляют собой первичные простейшие объёмные единицы, из которыхпосредством соединения друг с другом компонуются насаждения парка. Всёразнообразие древесных группировок по размеру и форме, выражающее их объемные ипластические свойства, следует разделить на следующие основные типы составныхструктурных элементов композиции садово-паркового ландшафта: солитер, группа,роща, массив, аллея, зеленая стена и живая изгородь.
Солитерв садово-парковом ландшафте – представляет собой декоративную объемнуюкомпозиционную доминанту в пространстве. Обособленное положение солитерапредопределяет условия динамичности его обзора со всех сторон и фокусировки нанем внимания.
Кустарники находят применение в любых типахрастительных группировок и могут использоваться в качестве самостоятельногоэлемента композиции садово-паркового ландшафта для создания групп на газоне,вблизи водоемов, на опушках групп деревьев. Цветочное оформление — активноесредство создания колористического эффекта в парковых пейзажах. Яркие краскицветов предопределяют их доминирующее значение. Цветники располагают в наиболеепосещаемых местах – у входов, около площадок отдыха, берегах водоема развилкахдорог. Необходимо выбирать растения наиболее характерные по окраски и форме идобиваться приятных, гармоничных и контрастных сочетаний.
Необходимый элемент оформления ландшафта – обработкаповерхности земли. Газон – лучшее, самое гигиеничное из всех покрытий, живаязелёная окраска успокаивающе действует на человека. Газон – сугубо земляноепокрытие, подчёркивающее пластику земли.
Главный декоративный элемент сада – это всё-такицветы, видовое и цветовое разнообразие которых делает безграничными возможностиоформления любого сада, независимо от его размеров и экологическиххарактеристик. Важно правильно подобрать ассортимент цветов, как эстетическимтребованиям, так и условиям предполагаемого места выращивания. Специальные библиотекиландшафтных программ позволяют это делать.
Водапредставляет собой необычайно элемент в ландшафте садов и парков. Освежающеевоздействие воды, отражения, танцующие отблески света, мгновенно изменяющаясяповерхность воды, плеск и журчание её струй способствуют тому, что онастановится самым ярким элементом садово-паркового ландшафта.
Вдинамической форме состояния воды применяются следующие ландшафтные единицыкомпозиции: источник, ручей, водопад и каскад, фонтан, а также река и море; встатической форме состояния воды: декоративный бассейн, пруд и озеро.
Источниксамое скромное устройство, в котором дается впечатление красоты движущейсяструи воды. Он может служить в парке для создания ручья.
Ручейотносится к формам малых водных устройств. Это неширокий водоток с протяженнымизвилистым руслом. Ручей обычно служит красочным мотивом формированияпространственной оси композиции в ландшафте парка.
Каскадыобразуются небольшими перепадами потоки воды, которые придают ручью в паркегорный характер. Водопад возникает в русле ручья, текущего в гористой местностипо крутому склону, когда на пути потока воды находятся уступы со значительнойразностью уровней.
Фонтан– искусственное водное устройство, обладающее большим декоративным эффектомблагодаря стремительности вздымающихся вверх струй, блеску и пене движущейся ипадающей воды. Техническое устройство фонтана представляет собой сложноеинженерное сооружение, основанное на регулировании напора и примененииразличных насадок на выпускных отверстиях труб, подводящих воду.
Архитектурно-обрамленныйводоем в парке обычно называется бассейном. Бассейн можно использовать вкачестве самостоятельного объекта или как часть переднего плана для усиления спомощью отражения кокого-либо важного элемента композиции.
Формадекоративных бассейнов может быть не только правильной геометрической, но илюбой изогнутой конфигурации, в зависимости от общего композиционного решенияпейзажа. Яркое цветовое обрамление бассейна можно создать цветами, посаженнымиблизко к воде. Активное включение воды в архитектурно-планировочную структуру,положительно влияющих на психику человека и тем самым на повышение эффективногоотдыха.
Трактовка воды в форме свободных, извилистыхочертаний берегов, островов, русел малых рек и ручьёв порождает необходимостьсооружения разнообразных мостов для соединения разделенных водой участков сада.Помимо своего прямого назначения, мосты играют большую роль в пространственномпостроении пейзажей у водоема. Они служат членению пространства и замыканию перспектив.Широкие пролеты арочных мостов служат «рамой» для пейзажей. Нависающие надводой и отраженные в ней, они являются удачно расположенными видовымиплощадками, с которых раскрываются иные перспективы.
Пластическуюпервооснову паркового ландшафта представляет собой рельеф — совокупность формрасчленения земной поверхности, которая образует в парках каркас егообъёмно-пространственной структуры.
Скалыи камни – колоритный материал в ландшафтных композициях. Чтобы композиция изкамня имела эстетическую ценность, она должна быть правильно построена иподчиняться общим принципам проектирования. Однородность строения пород камней– надежное средство придания всей композиции цельности и естественности.
Валуны– элемент, обладающий выраженной формой, который может играть в пейзаже рольотдельно обрамленной единицы композиции. Они могут с успехом использоваться впостроении пейзажей долины, водного потока и водоема. Расположение валуновединично или группами в пейзажах на ровной поверхности также не нарушит правдоподобиякомпозиции при условии их соразмерности окружающему пространству. Каменьпридает каждой композиции характер устойчивости и массивности, которыйусиливается свойственным горным породам неярким цветом.
Альпинарии– отдельно воссозданные в саду элементы горных ландшафтов, если он сооружён ввиде насыпи с уложенными камнями, то его называют альпийской горкой, а если ввиде плоской каменисто-гравийной площадки – рокарием.
Элементыобработки рельефа – лестницы, террасы, подпорные стенки – важные архитектурныеобъекты, представляющие собой подобие скульптурной композиции в камне испособствуют декоративной завершенности ландшафтного решения. Лестницы, ведущиес одного уровня поверхности на другой, имеют широкое практическое применение.Они чрезвычайно желательны и в эстетическом отношении, так как разнообразятподпорные стены и откосы террас, акцентируя живописные композиции и направляяпосетителя к ним. Лестницы должны быть согласованы с размерами дорожек, иметьсоответствующее основание и составлять часть композиции, гармонирующую со всемокружением.
Террасапо своему эффекту – архитектурный элемент простейшей формы. В качествесвязующего звена отдельных пространств при регулярной планировке террасаоткрывает перед ландшафтным архитектором. Высота её над поверхностью,расположенной ниже, определяется откосом, на котором она устраивается, ипропорциями её самой по себе.
Оченькрасивы беседки-перголы, покрытые вьющимися растениями. Обычно простаяконструкция перголы даёт возможность создавать из них не только «зелёную»комнату, но и защищённую от солнца аллею перголу.
Скульптура – богатый по содержанию элементкомпозиции, в своих обобщенных пластических образах и объемно-пространственныхформах отражающая действительность. Отражает художественно-образную тему иусиливает общее идейно-эстетическое воздействие сада. Ту же роль играютскульптурно-архитектурные формы – стелы, памятные знаки и декоративные камни.Из всех жанров скульптуры в формировании садово-паркового ландшафта применяетсямонументально-декоративная скульптура.
Важную функциональную и декоративную роль в оформлениипейзажа играет мощение дорог и площадок, для которого используются различныематериалы: бетонные и каменные плиты, гравий, кирпич, щебенка, деревянныеторцы, рифленые и фактурные керамические плиты. Комбинацией разных материалов,размера и формы плит, фактуры и цвета их поверхности достигается большоеразнообразие в рисунке мощения. Тип покрытия выбирают в соответствии сназначением садово-парковых дорог, и характера конкретного участка парка.
Архитектурные сооружения и малые формы архитектуры – неотъемлемый элементпаркового ландшафта. Общее требование к архитектуре парковых сооружений –выразительность и оригинальность формы, простота конструкций, гармоничностьцветового решения, долговечность строительного материала.
Многообразиепарковых архитектурных сооружений, устройств и малых форм архитектуры включаетв себя: для отдыха взрослых – площадки для спортивных игр, бассейн дляплавания, беседка навес, пергола, трельяж, скамьи и садовые диваны, видовыеплощадки, место для мангала; для развлечения детей – игровое оборудованиеплощадок, плескательный бассейн; для художественного оформления – арка,колонна, обелиск, стела скульптура, ваза, декоративная стенка, фонтан, бассейн.Целый ряд элементов связан с функцией пешеходного передвижения: площадка привходе, прогулочные маршруты, садовая мебель, покрытие поверхности земли,защитное обрамление деревьев и цветников, фонари и светильники. Кроме того, гидротехническиесооружения, мост, причал, спуск к воде, терраса и подпорная стенка, грот,пандус.
Проектирование ландшафтно-планировочнойкомпозиции должно охватывать следующие формы творческого процесса: организациюобъемно-пространственной структуры – тектонику или строение отдельных элементовпейзажа; объективные основы категории красоты – единство содержания и формыорганизации пространства; равновесие, ритм, повторы и последовательность;пропорции и масштаб, связывающие всю схему композиции, а также отдельные еёэлементы; тождество; контраст; нюанс; фокусировку; акцент; цвет, солнечное иискусственное освещение, малые формы, скульптуру и детали ландшафтнойархитектуры.
Цвет в пейзажах и солнечное освещение неразрывносвязаны между собой. Перемена освещения в течение дня воздействует наформообразующие свойства цвета и её изменение эффекта сочетания отдельныхтонов.
Соотношение пластической, пространственной исветоцветовой структур, формирующее трехмерность пространства садов и парков,дает определенный импульс для его восприятия. Постижение пространства, равнокак его организация, немыслимо без учета фактора времени. Непрерывность,последовательность определенным образом организованных зрительных картин –обязательное условие возникновения пространственно-временной структуры.
1.2.Основныеэтапы проектирования. Особенности проектирования ландшафтных объектов
Проектированиетехнического объекта – создание, преобразование и представление в принятойформе образца этого еще не существующего объекта. Под объектом понимается всёто, что подлежит проектированию. В нашем конкретном случае – этонепосредственно территория, подлежащая благоустройству и все связанные с этимвиды работ, а также всё многообразие элементов садово-паркового ландшафта,перечисленных выше.
Системныйподход при проектировании объектов включает следующие принципы:
1. Проектирование должно бытькомплексным.
2. Процесс проектирования должен бытьиерархическим.
3. Проектирование есть итеративныйпроцесс.
4. Проектирование объектапредполагает его открытость.
Первыйпринцип предполагает всесторонний анализ предполагаемого объектапроектирования, полный учет всех факторов характеризующих объект и исследованиевзаимосвязи этих факторов. Второй принцип определяет последовательность анализапроектирования объекта. В начале проектирования мы рассматриваем объект какединое целое. Затем объект разбивается на элементы и анализируется каждый изних и его влияние в целом на весь объект. Использование иерархического подходапредполагает декомпозицию объекта. Декомпозиция – это разбивка единого целого(объекта) на составные части (элементы) с целью анализа и исследования каждогоиз них независимо друг от друга. каждая из составных частей может разбиватьсятакже на отдельные элементы до того, пока этот элемент не будет считатьсянеделимым. На каждом этапе декомпозиции необходимо применять комплексный подходпри анализе элементов. Третий принцип на начальных этапах проектированияприменяются приближенные методы и оценки, при этом при этом пренебрегаютвторостепенными фактами или характеристиками, с целью изучения и пониманияглавных характеристик объекта. После изучения и получения таких характеристикможно перейти к учёту второстепенных характеристик, а затем анализ главныххарактеристик объекта с учётом второстепенных. Этот процесс может повторяться.В ходе этого процесса происходит многократный анализ проектируемого объекта, накаждом этапе итерации с учётом всё большего количества исследованныххарактеристик. Четвёртый принцип означает, что не стоит стремиться делать илиразрабатывать проектируемый объект абсолютно и навсегда совершенным. Это объектнеобходимо спроектировать так, чтобы он достаточно хорошо удовлетворялтребованиям заказчика или поставленных задач, но при этом имел возможностьсовершенствоваться, модернизироваться и развиваться.
Основнымпонятием методологии проектирования любого объекта является понятие жизненногоцикла. Жизненный цикл объекта – это непрерывный процесс, который начинается смомента принятия решения о необходимости его создания и заканчивается в моментненужности его использования или снятия с эксплуатации. При этом процессепроисходит последовательность этапов или стадий. Для любого объекта можновыделить следующие этапы жизненного цикла:
1. Исследование, обоснование иразработка предложений по созданию объекта.
2. разработка и анализ требований кобъекту.
3. эскизное проектирование.
4. Рабочее проектирование.
5. Реализация проекта.
6. Модернизация, развитие исопровождение объекта.
1-4- доэксплуатационный период, Т1
5,6– период реального существования объекта, Т2
окончаниежизненного цикла, Т3
Модельюжизненного цикла называется структура, определяющая последовательностьвыполнения этапов взаимосвязи процессов, действий и задач на протяжениижизненного цикла. Понятия жизненного цикла и его модели имеют государственныймеждународный стандарт.
Впрактике проектирования обычно используют основные или базовые моделижизненного цикла:
1. каскадная или последовательная
2. поэтапная с промежуточнымконтролем
3. совмещённая
4. спиральная
.
Использованиепоследовательной или каскадной модели такой обычно происходит тогда, когда наэтапе анализа и обоснования требований заказчик может определить все требованияк данному проекту или их большинство. Тогда жизненный цикл разбивается напоследовательные этапы, причем переход с одного этапа на другой осуществляетсяпосле завершения всех работ на предыдущем этапе. На каждом этапе в этой моделиразрабатывается определенный набор документов на основе принятых решений.Совокупность этих документов является достаточной для продолжения работ наследующем этапе. Обычно каждый из этапов завершается верификацией или контролемразработанных документов на соответствие их предъявленным требованиям.
Преимуществаданной модели:
1. разработка полного наборадокументов, на каждом этапе отвечающих критериям полноты и согласованности наоснове верификации.
2. выполнение работ в четкойпоследовательности позволяет планировать сроки завершения всех работ, а такжезатраты.
Недостаток:Процесс проектирования или создания объекта никогда не укладывается в описаннуюжесткую схему и если допущены ошибки на предыдущих этапах, и они не выявлены,то на последующих этапах могут возникнуть неразрешимые проблемы, которые в рядеслучаев могут привести к перепроектированию объекта.
Поэтапнаяс промежуточным контролем – это итерационная модель с циклами обратной связимежду этапами. Межэтапные корректировки обеспечивают меньшую трудоёмкость иболее высокое качество принимаемых решений по сравнению с каскадной моделью.Корректировка решений на предыдущих этапах осуществляется в специальных точкахконтроля предыдущего этапа. Основным недостатком этой модели является то, чтокаждый из этапов как бы растягивается на весь период разработки, чтосущественно увеличивает время разработки, при этом происходит некоторое запаздываниес получением окончательного результата. Это иногда приводит к моральному ифизическому несоответствию разработанного проекта. Следует заметить, чтовременные рамки на каждом из этапов существуют и при данной модели, но онитрудно определяемы.
Совмещеннаямодель основывается на интегрированном подходе жизнедеятельности каждого изэлементов объекта. В основе этого метода заложена идея одновременного анализа,проектирования и использования объекта, координация работ при использованиитакой модели осуществляется группой высококвалифицированных специалистов. Прииспользовании этой модели удается уменьшить сроки проектирования, т.е.уменьшить доэксплуатационный период от 25-50% по времени, а, следовательноуменьшить стоимость проекта.
Качестволюбого проекта зависит от полноты и правильности реализации работ на этапе анализа и выработки требования. В спиральной модели упор делается на этапыанализа, выработки требований и проектирование. В конце этих этаповреализуемость предметных решений проверяется путем создания прототипа иливерсии проекта. На каждом этапе уточняются цели и характеристики объекта,определяется качество выполняемых работ, и планируются работы следующего виткаспирали. Таким образом, конкретизируя детали проекта, выбирается обоснованныйвариант, который доводится до реализации и внедрения. Главная задача прииспользовании данной модели показать заказчику некий вариант, отвечающийглавным требованиям. Недостаток: определение момента перехода на следующийэтап. Для устранения этого недостатка накладываются временные ограничения накаждый из этапов, и незавершенные работы осуществляются на таком же этапеследующего витка спирали.
Дляландшафтного проектирования наиболее приемлема спиральная модельпроектирования.
Ландшафтноепроектирование – метод ландшафтной архитектуры, заключающийся в разработкеприемов по преобразованию, художественному оформлению, формированию открытогопространства городской среды, пригородной зоны и т. п.
Переченьработ на отдельных этапах жизненного цикла ландшафтных объектов:
1.Анализи выработка требований (Подготовительные работы).
· Планиметрическая или геодезическаясъемка территории. Первая применяется при простой планировке участка небольшихразмеров с относительно ровным рельефом. Геодезическая съемка территориинеобходима при наличии: сложного рельефа с большим перепадом по высоте, большойплощади территории или сложной ее конфигурации, а также при планированиисистемы дренажей.
· Инвентаризация существующихнасаждений с нанесением их на план и пометками об их основных свойствах исостоянии.
· Определяется направлениеповерхностного стока, механический состав и качество грунтов, все коммуникации(существующие и планируемые), строения и сооружения на территории и другиепараметры, влияющие на дальнейшие работы.
· Определение функциональногоназначения территории и необходимости создания тех или иных зон (отдых, спорт,детская зона, сад и огород, хозяйственная часть и т. п.),предпочитаемый ассортимент растений, возможностей дальнейшего обслуживания участка(садовник, собственными силами или др.).
2.Проектированиеи реализация.
Типовойпроект озеленения и благоустройства состоит из чертежей, выполненных на основепредпроектных изысканий, генерального плана и комплекта рабочей документации.
· Создание эскизов.
Обычноделается 2-4 первоначальных эскиза. На них в общем виде представляются элементыландшафта в соответствии с поставленными задачами. Проложены дорожкиопределенной конфигурации, определены места расположения, цветников, водоема идругих объектов сада. Из нескольких эскизов заказчик выбирает по его мнениюлучший или направляет их на доработку. На этом этапе определяется планировочноерешение, стоимость, технологическая сложность и продолжительность работ,дальнейшее обслуживание.
· Детализация проекта
Наоснове эскизов создается генеральный план.
Впроцессе детализации осуществляется окончательный подбор деревьев икустарников, разработка необходимых инженерных систем (дренаж, полив,освещение), подбор тротуарной плитки и вариантов ее раскладки.
· Разработка проектной документации.
Впроцессе ландшафтного проектирования составляются следующие документы:
1. Генеральныйплан
Определенстиль сада и нанесены все будущие объекты, показана привязка всех строительныхэлементов (покрытия, подпорные стенки и т. п.) к существующимстроениям и сооружениям (дом, забор и т. п.).
2. Планвертикальной планировки
Наплане указаны проектные высотные отметки рельефа будущего сада. (Когда участокимеет сложный рельеф и (или) предполагается его изменение, вертикальнаяпланировка).javascript://
3. Дендроплан
Надендроплане нанесены все древесные растения с привязками. Посадочный чертеж и дендропланобычно совмещаются на одном листе. Посадочный чертеж — это привязка посадочных мест к элементам планировки. К дендроплануприлагается ассортиментная ведомость, в которой перечислен весь посадочныйматериал по видам и сортам, и указано общее количество растений. Расположениетого или иного растения показано на дендроплане.
5. Схемадренажной системы
Насхеме указано расположение и привязка магистралей дренажной системы и данывысотные отметки необходимых уклонов.
6. Схемасистемы полива
Насхеме указаны места расположения и привязки разбрызгивателей и водопроводящихмагистралей и других элементов системы. Детально показаны основныеконструктивные узлы монтажа системы.
7. Схемасистемы освещения
Насхеме указаны места расположения и привязки светильников и электропроводки, ихвиды. Детально показаны основные конструктивные узлы монтажа системы.
8. Схемадорожек и площадок
Эторазбивочный чертеж дорожек и площадок со всеми необходимыми привязками. Насхеме детально в масштабе показана раскладка плитки и основные технологическиеузлы.
9. Схемаподпорных стенок
Насхеме — расположение и привязка подпорных стенок, основныеконструктивные узлы и список используемых материалов.
10. Эскизыи схема цветников
Трехмерныйрисунок, на котором общая концепция цветника. Плюс детальная схема (разбивочныйчертеж) с полным списком растений.
11. Эскизыи схема композиций
Трехмерныйрисунок, на котором общая концепция композиции. Плюс детальная схема(разбивочный чертеж) с полным списком растений и используемых декоративныхматериалов.
12. Эскизыи схема водоема
Трехмерныйрисунок, на котором общая концепция водоема. Плюс детальная схема (разбивочныйчертеж) с полным списком материалов и растений. На схеме показаны основныеконструктивные узлы водоема.
Крометого к проекту прилагается следующая документация:
1. Ведомостьобъемов работ включает в себя общее количество основных работ на участке(газон, покрытия, посадки и т. п.). На основе этой ведомостисоставляется сметная документация.
2. Большойобъем текстовой информации. Это пояснительная записка к проекту, описание технологиии последовательность выполнения всех работ, рекомендации по дальнейшему уходу.
Многиеработы из второй части могут быть реализованы с помощью компьютерных технологийна базе широкого спектра программных продуктов. В основе почти всех продуктов лежатсредства CAD (computer aided designer)
1.3.Обоснованиенеобходимости автоматизации процесса проектирования ландшафтных объектов.Постановка задачи
Ландшафтноепроектирование связано с получением, обработкой, анализом и выполнениембольшого количества графической информации. К ней относятся фотоматериалы,схемы планировки, чертежи и другие виды графического материала.
Естественнымявляется тот факт, что обработка большого количества графических данных вцелях ландшафтного проектирования не возможна без использования современныхаппаратно-программных комплексов, реализующих современные информационныетехнологии.
Тактолько использование компьютерной графики позволяет на предпроектном этапе, т.е. на стадии анализа и выбора решений в короткое время просмотреть множествовариантов, а ходе непосредственного проектирования на основе моделированияполучить проект ландшафтных объектов близкий по своим параметрам кфотоматериалам.
РазвитиеInternet позволяет вести разработку ландшафтных проектов сиспользованием любых ресурсов сети в on-line режиме.
Конечно,применение информационных технологий предполагает использование как аппаратныхсредств (от настольных ИС для несложных проектов так и офисных иликорпоративных систем), так и специальных программных средств от простыхпрограмм ландшафтного проектирования до сложных программных комплексов.
Внастоящее время для целей ландшафтного проектирования предлагается большоеразнообразие компьютерных программ. Эти программы можно подразделить на двегруппы: плоскостного, точнее, псевдообъемного и объемного моделирования.
Напервый взгляд все эти программы напоминают скорее игрушку. По мнению многихландшафтных архитекторов программы ориентированы на «домашних хозяек», то естьдилетантов, далёких от профессиональной работы в области ландшафтного дизайна иархитектуры. Однако при грамотном подходе такие программы представляютнесомненную ценность для разработки ландшафтных проектов.
Основноеих назначение – подготовка, эскизного предварительного варианта ландшафтногопроекта. За счет простоты включения в проект различных растительных иархитектурных форм, легкости размещения, замены и удобства просмотра программыпозволяют ландшафтному архитектору за короткое время просмотреть множествовариантов и выбрать из них наиболее приемлемые. Что бы объяснить заказчику, чтовы собираетесь сделать с его участком одних слов не достаточно. В этих жепрограммах можно продемонстрировать несколько предварительных вариантов, чтозатруднительно сделать привычными методами. Следует также учитывать, что этипрограммы постоянно совершенствуются, наглядным примером чего могут служитьпрограммы ArchiCad или AutoCAD .
Конечныйвариант генерального плана также может быть выполнен на компьютере, например в AutoCAD.Готовая библиотека обозначений элементов ландшафта, возможность использованиясканированного изображения топографической съёмки упрощает его создание.
Сцелью создать представление о существующих программных продуктах ландшафтногомоделирования, именно с точки зрения ландшафтного дизайнера можно провестиоценку и сосредоточить внимание на лучших/плохих сторонах того или иногопрограммного продукта.
1.4.Программыдля 3-х мерного моделирования ландшафта
Программдля 2-х мерного планирования хоть отбавляй, от достаточно универсальных графическихпакетов CorelDraw, PhotoShop до специфических, предназначенных только дляопределенных действий. Простых, а также легких в обучении, плюс ко всемупонятных программ по построению 3-х мерных сцен ландшафта и получениякачественного результата — практически нет. То есть они конечно существуют, нобез соблюдения вышеперечисленных условий. К классу таких программ относятсяпрофессиональные пакеты, которые достаточно трудоемки в изучении, сложны виспользовании и требуют больших вычислительных ресурсов компьютера, плюс ковсему отличаются высокой стоимостью от 2000$ и выше. Цена пакета 3D Studio VIZ- 2300$. Для освоения этого пакета, как минимум необходимо полгода (при наличиисвободного времени !), для быстрой работы нужен компьютер не менее PIII-1000 сграфическим ускорителем, а для получения качественного и окончательного проектанеобходим богатый практический опыт и собственные наработки.
Профессиональные студии видеографики, частные мастера, в основном, делаютпроекты зданий т.е. архитектурное моделирование. Качественный и количественныйсостав растений в таких проектах оставляет желать лучшего — 2, 3 вида деревьев,пару видов кустарников и цветов, вот все что мы увидим. А для полноценногопредставления сада необходимо как минимум, 10 видов деревьев, различные повысоте и окраске кустарники и цветы, дополнительные строения. Архитектор несосредотачивается на отдельных деталях, но для ландшафтного дизайнера, именносочетание мелких деталей является наиболее существенным.
Обзор продуктов оценивается по следующимхарактеристикам:
1. Качество 2-х мерного представления.
2. Качество 3-х мерного представления.
3. Доступность и разнообразие объектов (деревья, кустарники, дома).
4. Совместимость с распространенными форматами данных.
5. Требования к ресурсам компьютера.
6. Простота использования.
7. Общие выводы.
Программныепродукты:
1. Sierra Land Designer 3D 7.0
2. Complete Landscape Designer 3
3. Expert Landscape Design 3D
4. Punch! 3.5.1
5. 3D Max 3.0 + 3D VIZ 3.1
6. «Наш сад 3D prо»
7. Archi Cad 7.0
SIERRA LAND DESIGNER 3D 7.0
Общий вид программы представлен на рисунке, рис.1.1.
/> рис.1.1
Профессиональная программа для ландшафтногопроектирования. Отличный 2-х мерный вид, много возможностей по проектированию,расстояния, площадь и т.п. Огромная база по растениям, с возможностью добавлениясобственных вариантов и фильтром по зоне, типу растения. Достаточно проста вобучении. Подходит для стандартных композиций ландшафта.
В результате проектирования в этой программе получаетсяследующее, рис.1.2:
/>/>
/>/>
Рис.1.2
Вполне приличный 3-х мерныйвид, правда, все объекты 2-х мерные, но на качестве это не страдает. Плюсогромное количество самих объектов: перголы, шпалеры, ворота и т.п. Можносамому «строить» дом, для более реалистичного представления; окна,двери, лестницы — есть в наличии. Так же есть возможность отдельнопроектировать освещение. Стадии ландшафта можно посмотреть по временам года, атак же посмотреть изменение солнца в течение дня.
Достоинства
Приемлемый 3-х мерный вид, простота в использовании, быстрота в обучении.
Недостатки
Есть возможность делать индивидуальные вещи, но эта возможность скорее тягость.
Выводы
По соотношению простота обучения/качество конечного результата, эта одна излучших программ для 3-х мерного дизайна ландшафта.
Стоимость продукта
Официально в Россию не поставляется.
COMPLETE LANDSCAPE DESIGNER 3
/>
Рис.1.3
Довольно приятная программа в работе, даже на русском языке, рис.1.3. Естьбаза данных по растениям, различным постройкам и т.п. Хотя описание наанглийском, но кто разбирается поймет без проблем. Неплохой поиск по растениями объектам, с возможностью задания различных параметров. Например: поисккустарников, светолюбивых, средней влажности почвы, нейтральной кислотности, ис вечнозеленым типом листвы выполняется простым выделением нужных полей.
Создание плана начинается с загрузки фона (фото) т.е. то, на чем строитсядизайн. Сначала фотографируется нужный объект, затем накладываете на негообъекты (деревья, цветы и т.п.) и получается окончательный вариант. Достаточнооригинальный и простой вид представления будущего проекта.
/>
/>
Рис.1.4
Но, использование такого подхода оправдано лишь тогда, когда необходимопоказать не общий вид плана, а некоторую ее часть, например вход в дом сбудущим оформлением. Общей картины участка программа не дает, рис.4.
Достоинства
Приемлемый 2-х мерный вид (фото).
Недостатки
Данный продукт специализирован на создании фото, и в этом его достоинства инедостатки, а именно невозможно посмотреть проект с различных точек.
Выводы
Имеет смысл использовать для конкретного показа определенного объекта.
Стоимость продукта
Официально не поставляется в Россию, только пиратские версии.
EXPERT LANDSCAPE DESIGNER 3
Поразительная программа, которая занимает на диске всего 4.5Мб. Дополненабиблиотекой растений и различных построек. Вполне удачный и понятный 2-х мерныйвид. А главное, удобна и проста в работе. Хорошая альтернатива «Наш садpro». Позволяет копировать все объекты, это может быть полезно, еслиработать в других графических редакторах, например в PhotoShop.
Этот план сделан в течение 10-ми минут, без подготовки, рис.1.5.
/>
рис.1.5
Конечно же, при таком малом объеме нечего и рассчитывать на хороший 3D вид,рис.1.6:
/>
Рис.1.6
Очень похоже на ArchiCad — рисованная графика.
А в целом, программа оставляет приятное впечатление. Разработчики хорошо всепродумали. И, если нет желания изучать что либо серьезное, то эта программаудовлетворит любые запросы.
Достоинства
Хороший, цветной 2-х мерный вид, быстрая обучаемость.
Выводы
Оптимальна для людей, которые занимаются благоустройством своего загородногодома, хотя может использоваться как альтернативный вариант ландшафтнымидизайнерами.
Стоимость продукта
Не поставляется в Россию, только пиратские версии.
PUNCH! 3.5.1
/>
рис.1.7
Уникальная программа, большие возможности, вполне реалистичный 3-х мерный видрис.1.8. Но, что самое интересное, обучение практически не требуется, вседостаточно удобно и понятно. Простой интерфейс, доступность, огромноеколичество (более 50 видов) деревьев, кустарников, цветов, много дополнительныхобъектов: бассейны, пруды, стулья, столы, ворота, дорожки и т.п. Отличныйрезультат окончательной сцены, при чем не требуется определенных навыков.Процесс создания сцены заключается в построении 2-х мерного плана, сиспользованием различных объектов. Сам же 3-х мерный план не требует доработкив других редакторах. Жаль, что сохранение всего в двух форматах: bmp и jpg, ноэто не так уж страшно.
/>/>
/>/>
Рис.1.8
Но 2-х мерный план оставляет желать лучшего рис.1.7,простое схематическое представление, нет отличий по размерам и форме деревьев.Однако стандартом представления считается именно схематичное представление.Определить цветы это или дерево достаточно сложно, необходимо все пояснять. Всеобъекты, как и положено, имеют размер, измерить и показать на карте любыерасстояния просто. Без проблем можно понять, что длина забора именно 11.22метра, площадь дома 77 кв.м. и т.п.
И, маленькое уточнение, объекты в проекте не 3-х мерные, а 2-х мерные картинки,но на качестве окончательной сцены от этого не страдает.
Достоинства
Отличный 3-х мерный вид, простота в использовании, быстрота в обучении.
Недостатки
Невозможность импортировать/экспортировать объекты и проекты. Нет поддержкираспространенных 3D стандартов. Нет возможности делать уникальные вещи,подходит только для шаблонного заполнения местности.
Выводы
По соотношению простота обучения/качество конечного результата, эта одна из лучшихпрограмм для 3-х мерного дизайна ландшафта.
Стоимость продукта
Официально в Россию не поставляется.
3D MAX или 3D STUDIO VIZ .
/>
рис.1.9.
Очень распространенные программные продукты, начиная от школьников, кончаяпрофессиональными студиями и дизайнерами. Используют их там, где необходимо
добиться реалистичного 3-х мерного представления. Видыиспользования 3D MAX также различны, от создания внешнего вида того или иногоздания, до моделирования видео эффектов в кинофильмах, рис.1.9. И, при всех егодостоинствах, программа не предназначена именно для ландшафтного моделирования.Возможности 3D Studio VIZ в этом плане богаче. Уже есть готовые объекты:лестниц, каркасы домов, окна, деревья и т.п.
Программы представляют собой высокопрофессиональные продукты для созданияреалистичных 3-х мерных сцен, объектов, спец. эффектов и т.п. Возможностипрограмм ничем не ограничены, это универсальные продукты 3-х мерногомоделирования, и в этом их слабость.
Для тех, кто уже работали в 3D MAX, создание ландшафта происходит достаточнопросто. Накопленные объекты: деревья, дома, созданные раньше сцены,объединяются в одном модуле, дорабатываются и проект готов.
Но, при отсутствии опыта и наработок, все приходится создавать с нуля. И,прежде чем получить окончательную сцену, потребуется очень и очень много сил ивремени. Время на поиски объектов (деревья, кустарники, дома), время на ихдоведение до ума, время на разработку собственных объектов и, наконец, время насоставление композиции. Это большой труд и не под силу каждому.
/>/>
/>/>
/>/>
рис.1.10
И кстати, серьезный минус программы — высокиетребования к компьютеру.
Для получения реалистичного 3-х мерного вида сада и дома, применяются множествотекстур (заливка объектов), большое количество деревьев и кустарников,различные модификаторы и т.п., а это требует огромных вычислительных мощностейкомпьютера. Кстати, есть отличные plugins для работы с деревьями и кустарниками- TreeStorm, в процессе создания деревьев и кустарников можно представить ихкак шары — это заметно убыстряет процесс работы.
В двух словах, можно сказать следующее: что это лучший на данный момент продуктдля 3-х мерного моделирования, отличающийся реалистичным видом окончательныхсцен и богатыми дизайнерскими возможностями. Позволяет реализовать любыедизайнерские идеи используя на полную мощь возможности человека и компьютера,рис.11.
Достоинства
Отличный 3-х мерный вид, возможность создавать любые сцены, совместимость сраспространенными 3D форматами файлов.
Недостатки
Надо помнить, что MAX — это универсальное средство моделирования, а неспециально заточенный под ландшафтные работы инструмент — это и есть основнойминус. Нет встроенных объектов, приходится все создавать с нуля или находить идорабатывать. Программа трудна в обучении и предъявляет необычайно высокиетребования к компьютеру.
Выводы
Перспективное и мощное средство 3-х мерного моделирования, но оченьресурсоемкое. Не каждому по плечу, но если овладеть им то планирование ландшафтапревращается в удовольствие.
Стоимость продукта
3D Studio VIZ — 2300$, 3D MAX — 4300$. (Хотя, можно приобрести его в любойпалатке рублей за 80)
НАШ САД 3D Pro
/>
Рис.1.11
Очень удачный программный продукт российскихразработчиков. Лучшее 2-х мерное планирование рис.1.11, отличная графика,быстрое создание проектов с привязкой по растениям, легка в обучение. Многоразличных объектов, от беседок, до теннисных кортов.
Но есть некоторая кривизна продукта. Например, что бы создать неправильнойформы пруд, приходится накладывать друг на друга несколько овалов и квадратов.Хотя если привыкнуть, никаких затруднений не вызывает. Имеется возможностьпросмотра участка ночью, при различном освещении. Огромную базу растений, более5000 видов, с возможностью выборки и фильтрации по критериям, а так жедобавления и редактирования.
И, при всех его хороших качествах, есть минусы. 3-х мерный вид проектаоставляет желать лучшего, а лучше его и вообще не печатать, ограничится толькоплоским планом.
Достоинства
Отличный 2-х мерный вид, огромная база данных растений, с возможностьдобавления и редактирования.
Недостатки
Плохая 3-х мерная графика, нет импорта/экспорта объектов.
Выводы
Предназначен для качественного планирования и отображения в 2-х мерном виде.Для понимания самим дизайнером, где что у него растет. Нет необходимостиперелистывать тонны книг, вспоминая, что же нужно садить во влажную почву втени и т.п. Достаточно сделать выборку из базы данных, с определеннымикритериями и все.
Стоимость продукта
100$. Поставляется с электронным ключом. Пиратских версий нет.
CAD-программы
/>
Рис.1.12
Мощный и профессиональныйпродукт для архитектурного моделирования. Довольно детально позволяетпредставить модель будущего проекта (здания, строения, участка), учитываявсевозможные размеры, нагрузку на конструкции и т.п. Очень широко распространенсреди архитекторов. Изучается во всех ВУЗах как основное средствопроектирования.
В качестве программы для визуализации и 2-х мерного представления будущеголандшафта приспособлен мало. Нет ни базы растений, не очень наглядный 2-хмерный план, а уж о 3-х мерном вообще нечего говорить — больше похоже нарисунки. Для изучения — сложен. Множество ненужных и мешающих работе настроек,окон (рассматривается как ландшафтное средство), рис1.12. Хотя и доступномножество различных объектов: здания, деревья, предметы и т.п., качествовизуализации отвратительное, говорить о реалистичности проекта не приходитсярис.1.13.
/>
рис.1.13
Достоинства
Профессиональное планирование в в схематике.
Недостатки
Программа не предназначена для специфичного ландшафтного проектирования и неучитывает его специфики, плохой 3D вид.
Выводы
Семейство CAD используется архитекторами в качестве профессиональногоинструмента проектирования, но учитывая все доблести продукта, его спец. функциипланирования 3-х мерный вид будущего проекта оставляет желать лучшего.
Стоимость продукта
Около 2000$, поставляется с электронным ключом, есть русифицированная версия.
ВЫВОДЫ
Оптимальное соотношение простота использования/конечный результат дают программы:
«Sierra Land 3D», «Наш Сад pro» и «Punch! 3D».
«Наш Сад pro» с его хорошим (красивым) 2-х мерным планом, обширнейшейбазой данных по растениям, возможностью выборки и «Punch! 3D» &«Sierra Land 3D»с приемлемой 3-х мерной графикой, простотой обучения ибыстротой создания сцен являются на сегодняшний день наилучшим решением.
Неплохая альтернатива «Expert Landscape Design 3D».
Как вариант, можно использовать в качестве схематичного проектированияCAD-программы, а графику делать в других.
Важно понять, продукты, созданные специально для ландшафтного проектированияпредлагают шаблонные и скупые решения, сделать что то свое практическиневозможно. В то же время, программы для общего моделирования предлагаютнамного больше возможностей, но требуют больше ресурсов, как человеческих так ипрограммных.
P.S. Рисование, как метод 3-х мерного представления ландшафта нерассматривалось, хотя и используется дизайнерами как основной методпредставления проекта.
2.Разработка структуры САПР и АРМ
2.1.Принципы построения САПР
2.1.1.Цель создания САПР
Решениепроблем автоматизации проектирования с помощью ЭВМ основывается на системномподходе, т. е. на создании и внедрении САПР — систем автоматизированногопроектирования технических объектов, которые решают весь комплекс задач отанализа задания до разработки полного объема конструкторской и технологическойдокументации. Это достигается за счет объединения современных техническихсредств и математического обеспечения, параметры и характеристики которых выбираютсяс максимальным учетом особенностей задач проектно-конструкторского процесса.САПР представляет собой крупные организационно-технические системы, состоящиеиз комплекса средств автоматизации проектирования, взаимосвязанного сподразделениями конкретной проектной организации.
Под автоматизацией проектирования понимают систематическоеприменение ЭВМ в процессе проектирования при научно обоснованном распределениифункций между проектировщиком и ЭВМ и научно обоснованном выборе методовмашинного решения задач.
Цельавтоматизации — повысить качество проектирования, снизить материальные затратына него, сократить сроки проектирования и ликвидировать рост числа инженерно-техническихработников, занятых проектированием и конструированием.
Научнообоснованное распределение функций между человеком и ЭВМ подразумевает, чточеловек должен решать задачи, носящие творческий характер, а ЭВМ — задачи,решение которых поддается алгоритмизации.
Существеннымотличием автоматизированного проектирования от неавтоматизированного являетсявозможность замены дорогостоящего и занимающего много времени физическогомоделирования — математическим моделированием. При этом следует иметь в видуодно важнейшее обстоятельство: при проектировании число вариантов необозримо.Поэтому нельзя ставить задачу создания универсальной САПР, а необходимо решатьвопросы проектирования для конкретного семейства машин.
Длясоздания САПР необходимо:
· совершенствовать проектирование наоснове применения математических методов и средств вычислительной техники;
· автоматизировать процессы поиска,обработки и выдачи информации;
· использовать методы оптимального ивариантного проектирования; применять эффективные, отражающие существенныеособенности, математические модели проектируемых объектов, комплектующих изделийи материалов;
· создавать банки данных, содержащихсистематизированные сведения справочного характера, необходимые дляавтоматизированного проектирования объектов;
· повышать качество оформленияпроектной документации;
· повышать творческую долю трудапроектировщиков за счет автоматизации нетворческих работ;
· унифицировать и стандартизоватьметоды проектирования;
· подготавливать ипереподготавливать специалистов;
· реализовывать взаимодействие савтоматизированными системами различного уровня и назначения.
Комплекссредств автоматизации проектирования включает методическое, лингвистическое,математическое, программное, техническое, информационное и организационноеобеспечение.
2.1.2.Состав САПР
САПР — система, объединяющая технические средства,математическое и программное обеспечение, параметры и характеристики которыхвыбирают с максимальным учетом особенностей задач инженерного проектирования иконструирования. В САПР обеспечивается удобство использования программ за счетприменения средств оперативной связи инженера с ЭВМ, специальных проблемно-ориентированныхязыков и наличия информационно-справочной базы.
Структурнымисоставными составляющими САПР являются подсистемы, обладающие всеми свойствамисистем и создаваемые как самостоятельные системы. Это выделенные по некоторымпризнакам части САПР, обеспечивающие выполнение некоторых законченных проектныхзадач с получением соответствующих проектных решений и проектных документов.
Поназначению подсистемы САПР разделяют на два вида: проектирующие иобслуживающие.
Процесспроектирования реализуется в подсистемах в виде определенной последовательностипроектных процедур и операций. Проектная процедура соответствует частипроектной подсистемы, в результате выполнения которой принимается некоторое проектноерешение. Она состоит из элементарных проектных операции, имеет твердоустановленный порядок их выполнения и направлена на достижение локальной цели впроцессе проектирования. Под проектной операцией понимают условно выделеннуючасть проектной процедуры или элементарное действие, совершаемое конструкторомв процессе проектирования. Примерами проектных процедур могут служить процедурыразработки кинематической или компоновочной схемы станка, технологии обработкиизделий и т. п., а примерами проектных операций — расчет припусков, решениекакого-либо уравнения и т. п.
Структурноеединство подсистем САПР обеспечивается строгой регламентацией связей междуразличными видами обеспечения, объединенных общей для данной подсистемы целевойфункцией. Различают следующие виды обеспечения:
· методическое обеспечение —документы, в которых отражены состав, правила отбора и эксплуатации средствавтоматизации проектирования;
· лингвистическое обеспечение —языки проектирования, терминология;
· математическое обеспечение —методы, математические модели, алгоритмы;
· программное обеспечение —документы с текстами программ, программы на машинных носителях и эксплуатационныедокументы;
· техническое обеспечение —устройства вычислительной и организационной техники, средства передачи данных,измерительные и другие устройства и их сочетания;
· информационное обеспечение —документы, содержащие описание стандартных проектных процедур, типовыхпроектных решений, типовых элементов, комплектующих изделий, материалов и другиеданные;
· организационное обеспечение —положения и инструкции, приказы, штатное расписание и другие документы,регламентирующие организационную структуру подразделений и их взаимодействие скомплексом средств автоматизации проектирования.
2.1.3.Стадии создания САПР
Создание иразвитие САПР осуществляется самой проектной организацией с привлечением (принеобходимости) других организации-соисполнителей, в том численаучно-исследовательских институтов и высших учебных заведений. Следует подчеркнуть,что создание САПР — сложная и трудоемкая работа, выполнение которой под силутолько большому высококвалифицированному коллективу разработчиков.
Процесссоздания САПР включает в себя восемь стадий: предпроектные исследования,техническое задание, техническое предложение, эскизный проект, техническийпроект, рабочий проект, изготовление, отладка и испытание, ввод в действие.
Руководстворазработкой, внедрением, эксплуатацией и модернизацией систем и компонентовСАПР в проектной организации должно заниматься специализированное подразделение,включающее группы специалистов соответствующих направлений.
Предпроектныеисследования проводятся для выявления готовности конкретной проектнойорганизации к внедрению автоматизированных методов. Основу этой работы составляетсистемное обследование объекта проектирования и используемых в инженернойпрактике традиционных методов и приемов проектирования, а также объематехнической документации, разрабатываемой в процессе проектирования. Процессобследования осуществляется главным образом опросом опытных проектировщиков иконструкторов.
Врезультате обследования определяется необходимость и экономическая эффективностьсоздания автоматизированной системы. При этом учитывается объемпроектно-конструкторских работ, их периодичность, общие затраты инженерноготруда, возможность создания адекватного математического описания иоптимизационных процедур, необходимость повышения качественных показателейпроектируемого изделия, сокращение сроков проектирования.
Существеннымфактором при решении вопроса о целесообразности создания САПР являетсяподготовленность соответствующего проектного подразделения к созданию ивнедрению САПР. Подготовленность может быть оценена по следующим критериям:
· возможность формализациипроектно-конструкторских задач и реализации математических методов их решения;
· наличие требуемых техническихсредств и необходимость приобретения и установки дополнительных агрегатов;
· подготовленность информационныхфондов и технических средств хранения и обработки информации.
Крометого, важно выявить факторы оценки подготовленности кадров для эксплуатацииСАПР, к которым можно отнести следующие:
· соответствие внедряемой системыпринятой организации проектных работ;
· наличие в проектно-конструкторскойорганизации кадров для эксплуатации и поддержания работоспособности САПР;
· отношение руководства организациик созданию си-темы и уровень организации этих работ;
· психологическая подготовленностьколлектива к внедрению САПР.
Техническоезадание (ТЗ) является исходным документом для создания САПР и должно содержатьнаиболее полные исходные данные и требования. Этот документ разрабатываетголовной разработчик системы. ТЗ на создание САПР должно содержать следующиеосновные разделы:
«Наименованиеи область применения», где указывают полное наименование системы и краткуюхарактеристику области ее применения;
«Основаниедля создания», где указывают наименование директивных документов, на основаниикоторых создается САПР;
«Характеристикаобъектов проектирования», где приводят сведения о назначении, составе, условияхприменения объектов проектирования;
«Цельи назначение», где перечисляют цель создания САПР, ее назначение и критерийэффективности ее функционирования;
«Характеристикапроцесса проектирования», где приводят общее описание процесса проектирования,требования к входным и выходным данным, а также требования по разделениюпроектных процедур (операции), выполняемых с помощью неавтоматизированного иавтоматизированного проектирования;
«Требованияк САПР», где перечисляют требования к САПР в целом и к составу ее подсистем, кприменению в составе САПР ранее созданных подсистем и компонентов и т. п.;
«Технико-экономическиепоказатели», где оценивают затраты на создание САПР, указывают источники полученияэкономии и ожидаемую эффективность от применения САПР.
Настадиях технического предложения, эскизного и рабочего проектированиявыбираются и обосновываются варианты САПР, разрабатываются окончательные решения.При этом выполняются следующие основные виды работ:
· выявление процесса проектирования(его алгоритм), т. е. принятие основных технических решений;
· разработка структуры САПР и еевзаимосвязи с другими системами (определение состава проектных процедур иоперации по подсистемам; уточнение состава подсистем и взаимосвязи между ними;разработка схемы функционирования САПР в целом);
· определение состава методов,математических моделей для проектных операций и процедур; состава языков проектирования;состава информации (объем, способы ее организации и виды машинных носителейинформации); состава общего, специализированного общего и специальногопрограммного обеспечения;
· формирование состава техническихсредств (ЭВМ периферийные устройства и другие элементы);
· принятие решений поматематическому, информационному, программному и техническому видам обеспеченияпо САПР в целом и отдельно по подсистемам;
· расчет технико-экономическихпоказателей САПР.
Оформлениевсей документации, необходимой для создания и функционирования САПР, выполняютна стадии рабочего проектирования.
Настадии изготовления, отладки и испытания производят монтаж, наладку и испытаниекомплекса технических средств автоматизации проектирования, на тестовыхпримерах доводят программное обеспечение и подготавливают проектную организациюк вводу в действие САПР.
Вводв действие системы осуществляют после опытного функционирования и приемочныхиспытаний у заказчика.
2.1.4.Отображение процесса проектирования в программное обеспечение САПР
Важнейшим вопросом при создании САПР после формализациипроцесса проектирования является вопрос отображения проектно-конструкторскойдеятельности инженера в программное обеспечение.
Вобщем, виде процесс проектирования в САПР можно упрощенно представить схемой,показанной на рис. 2.1. Эта схема отображает элементарную ячейкупроектно-конструкторского процесса, из цепочки, которых состоит реальныйавтоматизированный процесс. Все системы проектирования, создаваемые с помощьюсовременных средств вычислительной техники, являются автоматизированными.Важнейшую роль в этих системах играет человек-инженер, разрабатывающий проектновых технических средств. Человек в САПР решает все неформализованныепроектные задачи и задачи планирования работ. Современная САПР являетсяинструментом высококвалифицированного инженера-проектировщика, поэтому тесноевзаимодействие человека и ЭВМ в процессе проектирования — один из важнейшихпринципов построения и эксплуатации САПР.
Основнымблоком в схеме процесса автоматизированного проектирования (рис.2.1) являетсяблок проектных решений. В зависимости от полноты формализации наших знаний вконкретной предметной области проектное решение может быть выполненоавтоматически или в интерактивном режиме. На основе входных данных и ограничений(независимые параметры проектирования) блок изменяет варьируемые параметры (факторы решения) до получения приемлемых проектных решений (зависимых переменных).
/>
Ограничения
/>
/>
Получение проектных решений
/>/>/>/>
/>Входные Варьируемые Проектные Проектные
/>/> данные параметры процедуры решения/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
/>
/>/> Оценка результатовпроектирования
/>
/>
Выходная документация
Рис.2.1 Схема процесса автоматизированного проектирования
Результатыпроектирования должны быть представлены в виде, удобном для восприятиячеловеком, и содержать информацию, на основе которой инженер мог бы вынестисуждение о результатах проектирования.
Еслипроектное решение утверждается, то оформляется требуемая выходная документация;если необходима корректировка проекта, инженер, уточняя варьируемые параметры,в интерактивном режиме добивается нужных результатов; когда жепроектно-конструкторский процесс не приводит к намеченной цели, необходимоуточнить входные данные и ограничения.
Рассмотрениедаже такой упрощенной схемы процесса проектирования позволяет уточнитьразделение функции между инженером и ЭВМ в САПР. Получение вариантов проектныхрешений и их представление в виде, удобном для восприятия человеком, может бытьвозложено на ЭВМ в той мере, в какой это позволит сделать математическоеобеспечение проектных процедур. Но даже при автоматическом получении вариантовпроектных решений за инженером остаются важнейшие функции — ввод исходныхданных для проектирования, окончательная оценка и утверждение проектныхрешении. В интерактивном же режиме проектирования инженер непосредственно участвуетв ходе решения задач, воздействуя на выбор факторов решения и уточняянезависимые переменные. Получение выходной документации в соответствии ссуществующими требованиями является операцией рутинной и должно выполнятьсяавтоматически.
Наосновании изложенного модель программного обеспечения автоматизированнойпроектной процедуры можно представить схемой, показанной на рис. 2.2.
/>
/>/>/>/>/>Формирование Задание
/>/>входных данных варьируемых
параметров
/>/>Корректировка Список Список
/>/>/>/>/>/>входных данных входных варьируемых Распечатка
/> данных параметров варьируемых
/>Распечатка параметров
/>/>входных данных Расчетный
/>/>/> модуль Подготовка
/>/>/>/>/>/>Формирование Список Проектные данных для
/>/> ограничений ограничений решения оценкирешений
/>
/>/>/>Корректировка Визуализация
ограничений проектных
решений
Документирование проектных решений />Распечатка
/>/>ограничений
Рис. 2.2. Модель программного обеспечения проектнойпроцедуры в САПР.
Обобщеннаямодель программного обеспечения проектной процедуры в САПР имеет рядсоставляющих и списки данных. В общем виде каждая составляющая должнареализоваться своим программным модулем.
Назначениемодуля формирования входных данных состоит в создании списка этих данных дляпроектирования и его контроля при вводе в систему. Структура и формат спискавходных данных зависят от содержания проектной процедуры (расчетного модуля).Необходимо предусмотреть существование нескольких версий списка входных данных,которые с заданными именами хранятся на участках магнитного диска. Структурасписка данных определяется разработчиком САПР, а формируется он либо вдиалоговом режиме пользователем, либо генерируется автоматически предыдущимипроектными процедурами.
Программныймодуль корректировки входных данных предусматривает редактирование (удаление,вставку и т. п.) списка, потребность в котором возникает из-за ошибокпользователя при вводе данных, обнаруживаемых при контроле, а также принеобходимости их уточнения в результате анализа и оценки проектных решений.
Дляобеспечения тщательного контроля в САПР должны быть предусмотрены программныесредства для визуализации списков данных. В общем случае необходимо иметьвозможность получения нескольких видов распечатки списка данных: двоичный,десятичный, символьный, табличный и по записям. Для реализации различныхтребований пользователя распечатка может выводиться на экран дисплея или наАЦПУ. Все эти операции выполняет модуль распечатки входных данных.
Программныемодули формирования, корректировки и распечатки ограничении на процесспроектирования функционируют аналогично описанным. Структура и форматограничений зависят от проектного модуля, но они существенно меньше подверженыизменениям, чем структура и формат исходных данных. Однако необходимо предусматриватьсуществование нескольких версий этих списков (например, общих требований ктехническим средствам со стороны различных заказчиков).
Созданиеи контроль списка варьируемых параметров осуществляются программными модулямиих задания и распечатки.
Расчетныймодуль программного обеспечения процесса проектирования предназначен дляавтоматического выполнения ЭВМ всех тех операций проектной процедуры, которыеудалось полностью формализовать.
Получаемыеварианты проектных решений обрабатываются программным модулем подготовки данныхдля оценки решений и передаются модулю визуализации. Анализируя результатыпроектно-конструкторского процесса, инженер должен иметь возможность просмотравыходных данных на АЦПУ, дисплее и графопостроителе, например, в виде таблиц,схем и чертежей.
Допустимосуществование нескольких версий проектных решений, которые хранятся намагнитном диске и могут быть представлены в требуемом виде с помощьюпрограммного модуля документирования проектных решений.
Связьмежду различными программными модулями проектной процедуры и взаимодействиеданной проектной процедуры с другими происходит через общую память.
Этопозволяет осуществлять интерактивный автоматизированный процесс проектирования ссохранением множества различных версий, как входных данных, так и проектныхрешений. Для выполнения требования принципа рациональной связи САПР сокружающей средой при проектировании программного обеспечения следует стремитьсяк тому, чтобы список входных данных был результатом предыдущих проектныхпроцедур или модулей. Это достигается при разработке информационного обеспеченияСАПР.
2.1.5. Спецификаинформационного обеспечения САПР
Вкомплекс средств автоматизированного проектирования входит информационноеобеспечение, которое представляет собой совокупность документов, описывающихстандартные проектные процедуры, типовые проектные решения, типовые элементы икомплектующие изделия, материалы и другие данные, а также файлы и блоки данныхна машинных носителях с записью указанных документов. Главной целью созданияинформационного обеспечения САПР является разработка информационной системы,позволяющей правильно и быстро решать проектные задачи. Это может бытьдостигнуто своевременной выдачей источнику запроса полной и достоверной информациидля выполнения определенной части проектно-конструкторского процесса.
Основныетребования к информационному обеспечению САПР следующие:
1.Наличие необходимой информации для обеспечения как автоматизированных, так иручных процессов проектирования.
2.Возможность хранения и поиска информации, представляющей результат ручных иавтоматизированных процессов проектирования.
3.Достаточный объем хранилищ информации. Структура системы должна допускатьвозможность наращивания емкости памяти вместе с ростом объема информации,подлежащей хранению. Одновременно необходимо обеспечить компактность хранимойинформации и минимальное изнашивание носителей информации.
4.Достаточное быстродействие системы информационного обеспечения.
5.Возможность быстрого внесения изменений и корректировки информации, доведенияэтих изменений до потребителя, а также получение твердой копии документа.
Присоздании информационного обеспечения САПР основная проблема заключается в преобразованииинформации, необходимой для выполнения проектно-конструкторских работ над определеннымклассом объектов, в форму, приемлемую и наиболее рациональную для машиннойобработки, и выводе информации на ЭВМ в виде, удобном для восприятия человеком.
Множестводанных, которые потенциально могут использоваться при функционировании САПР илислужить запоминаемым результатом ее работы, образуют информационную базу данных(БД) системы. Типовыми группами данных информационного обеспеченияавтоматизированного проектирования являются классификаторы и таблицысоответствия для них, научно-техническая и расчетно-проектная (оперативная)информация.
/> Информационная база
/>/> Информационная система
/> Интерфейс
/> Проектные модули
(программы)
/> Пользователи САПР
(конструкторы)
Рис.2.3 Схема информационного обеспечения САПР
Информационноеобеспечение САПР можно представить в виде схемы (рис.2.3), из которой видно,какое место занимает база данных, и каково взаимодействие информационнойсистемы с проектными модулями. Это взаимодействие осуществляется черезспециально организуемый интерфейс, который защищает проектные программныемодули от влияния специфики программной реализации информационной системы,поддерживая тем самым независимость проектных операций от вида представленияинформации в базе данных. В функции этого интерфейса входит также согласованиеи сопряжение информационной системы и проектных модулей по форматам записей(информационный аспект), по колам и обозначениям данных (содержательныйаспект), и по программным средствам, языкам программирования и т. п.(программный аспект).
2.2.АнализАРМ
В последние годывозникла концепция распределенных систем управления народным хозяйством, вкоторых предусматривается локальная, достаточно полная и в значительной мерезаконченная обработка информации на различных уровнях иерархии. В этихсистемах организуется передача снизу вверх только той части информации, вкоторой имеется потребность на верхних уровнях. При этом значительная частьрезультатов обработки информации и исходные данные должны храниться в локальныхбанках данных.
Для реализацииидеи распределенного управления потребовалось создание для каждого уровня управленияи каждой предметной области автоматизированных рабочих мест на базепрофессиональных персональных компьютеров. Для каждого объекта управлениянеобходимо предусматривать АРМ, соответствующие их значению. Однако принципы создания любых АРМ должны быть общими: системность, гибкость, устойчивость, эффективность.
Согласнопринципу системности, АРМ следует рассматривать как системы, структуракоторых определяется функциональным назначением.
Принцип гибкости означает приспособленность системы к возможным перестройкам, благодаря модульности построения всех подсистем и стандартизации ихэлементов.
Принцип устойчивости заключается в том, что система АРМ должна выполнятьосновные функции независимо от воздействия на нее внутренних и внешнихвозмущающих факторов. Это значит, что неполадки в отдельных ее частях должныбыть легко устраняемы, а работоспособность системы быстро восстанавливаема.
ЭффективностьАРМ следует рассматривать как интегральный показатель уровня реализацииприведенных выше принципов, отнесенного к затратам на создание и эксплуатациюсистемы.
ФункционированиеАРМ может дать желаемый эффект при условии правильного распределения функций и нагрузки между человеком и машинными средствами обработки информации, ядром которой является компьютер.
Создание такого«гибридного» интеллекта в настоящее время является проблемой. Однако реализация этого подхода при разработке и функционировании АРМ можетпринести ощутимые результаты — АРМ станет средством повышения не толькопроизводительности труда и эффективности управления, но и социальной комфортности специалистов. При этом человек в системе АРМ должен оставатьсяведущим звеном.
АРМ могутбыть индивидуальными, групповыми, коллективными. Применительно к групповым и коллективным АРМ в целях эффективногофункционирования системы ЭВМ - специалистам (коллективу) необходимо ужесточить требования к организации работы АРМ и чётко определить функцииадминистрирования в такой системе. Система АРМ, являющаяся человеком — машиной, должна быть открытой, гибкой, приспособленной к постоянному развитию исовершенствованию. В такой системе должны быть обеспечены:
- максимальнаяприближённость специалистов к машинным средствам обработки информации;
— работа вдиалоговом режиме;
— оснащениеАРМ в соответствии с требованиями эргономики;
— высокаяпроизводительность компьютера;
— максимальная автоматизация рутинных процессов;
— моральная удовлетворенность специалистов условиями труда,
стимулирующая их творческую активность, в частности, в дальнейшем
развитиисистемы;
— возможность самообучения специалистов.
Структура АРМ — это совокупность его подсистем и элементов. К обеспечивающим системам в первую очередь следует отнести: техническое, информационное, программное иорганизационное обеспечение. Кроме того, существует целый ряд подсистем.
Техническое обеспечениепредставляет собой комплекс технических средств, основой которого служитпрофессиональный персональный компьютер, предусматривающий работу специалистабез посредников (программистов, операторов и др.). У групповых АРМтаким компьютером могут пользоваться 4 — 6 человек. В комплектпрофессионального персонального компьютера входят процессор, дисплей,клавиатура, магнитные накопители информации, печатающие устройства играфопостроители.
К комплексутехнических средств следует отнести и средства коммуникаций для связиразличных АРМ в сетях, а также средства телефонной связи.
Информационное обеспечение- это массивы информации, хранящиеся в локальных базах данных. Информация организуетсяи хранится, в основном, на магнитных дисках. Управление ею осуществляется спомощью программной системы управления базами данных, которая производит записьинформации, поиск, считывание, корректировку и решение информационных задач. В АРМ может быть несколько баз данных.
Организационноеобеспечение включает средства и методы организации функционирования, совершенствованияи развития АРМ, а также подготовки и повышения квалификации кадров.
Для групповых и коллективных АРМв подсистему организационного обеспечения включаются функцииадминистрирования АРМ: проектирование, планирование, учет, контроль, анализ,регулирование, организационные связи с инфрасистемами и др.
Организационное обеспечение предусматривает определение и документальное оформление прав иобязанностей пользователей АРМ.
Программное обеспечениесостоит из системного программного обеспечения и прикладного. Основойсистемного обеспечения является операционная система и системыпрограммирования, например, алгоритмический язык БЕЙСИК. Системные программыобеспечивают рациональную технологию обработки информации. Так называемыесервисные программы, которыми АРМ комплектуется в зависимости от потребности вних, расширяют возможности операционной системы. Для обеспечения информационнойсвязи в сетях АРМ и связи АРМ по различным каналам также применяютсяпрограммные средства, которые можно отнести к системному программированию.
Прикладноепрограммное обеспечение составляют программы пользователей и пакеты прикладныхпрограмм (ППП) разного назначения. Стандартные программы пользователейпредставляют собой программные решения определённых задач на алгоритмическомязыке, чаще всего Бейсик.
ППП выполнены помодульному принципу и ориентированны на решение определенного класса задач.ППП являются основным видом проблемного программного обеспечения. Они позволяютформировать алгоритмы, изменять условия решения задач данного класса, контролироватьход решений, вносить коррективы в алгоритмы и др. При работе на АРМ ППП реализуютсяв диалоговом режиме.
Примерами ПППявляются: ППП для формирования различных документов с выполнением расчётныхопераций, ППП для задач оптимизаций планов, ППП балансовых задач. Особоеместо уделяется ППП для создания автоматизированных информационных систем, которые могут иметь различное назначение: справочные, для обработки таблиц,ведения массивов информации, создания и ведения баз данных, документальные.Пакеты для работы с графической информацией позволяют представить в наглядном и компактном виде состояние и процессы, свойственные объектам,проиллюстрировать результаты прогнозного анализа.
Следуетотметить, что разработка программного обеспечения процесс сложный,дорогостоящий и доступный специалистам высокой квалификации. В режимевзаимодействия с САПР АРМ позволяет эффективно решать задачи проектированиясложных объектов с возможностью использования базы данных автоматизированнойсистемы.
2.3.Задание на проектирование
Разработать автоматизированное рабочее место(АРМ) для ландшафтного проектирования на основе персонального компьютера (ПК).Данное АРМ должно обеспечивать ввод изображений (фотографий), их обработку,редактирование, вывод на внешнее устройство (принтер), а также сохранениеполученных результатов на внешний носитель информации (CD-R/CD-RW диск).
2.4. Устройства ввода изображения
Компьютерная техника предоставляетширокие возможности по решению как локальных, так и глобальных задач. Посколькув поставленной задаче требуется разработать рабочее место для ландшафтногопроектирования, необходимо рассмотреть некоторые специфические вопросы,связанные с данным АРМ.
Прежде всего, определим необходимоеоборудование для решения задач, связанных с вводом изображений (фотографий,топосъемок) в ПК.
Для непосредственного считывания графическойинформации с бумажного или иного носителя в ПК применяется оптические сканеры.
Сканируемое изображение считывается ипреобразуется в цифровую форму элементами специального устройства: CCD — чипами.
Существует множество видов и моделейсканеров. Какой из них выбрать, зависит от задач, для которых сканерпредназначается.
Самые простые сканеры распознают только двацвета: черный и белый. Такие сканеры используют для чтения штрихового кода.
Ручные сканеры — самые простые идешевые. Основной недостаток в том, что человек сам перемещает сканер пообъекту, и качество полученного изображения зависит от умения и твердости руки.Другой важный недостаток — небольшая ширина полоса сканирования, что затрудняетчтение широких оригиналов.
Барабанные сканеры применяются впрофессиональной типографической деятельности. Принцип заключается в том, чтооригинал на барабане освещается источником света, а фотосенсоры переводятотраженное излучение в цифровое значение.
Листовые сканеры. Их основное отличиеот двух предыдущих в том, что при сканировании неподвижно закреплена линейка сCCD — элементами, а лист со сканируемым изображением движется относительно неес помощью специальных валиков.
Планшетные сканеры. Это самый распространенный сейчас вид для профессиональных работ.Сканируемый объект помещается на стеклянный лист, изображение построчно сравномерной скоростью считывается головкой чтения с CCD — сенсорами,расположенной снизу. Планшетный сканер может быть оборудован специальнымустройством слайд-приставкой для сканирования диапозитивов и негативов.
Слайд-сканерыиспользуются для сканирования микроизображений.
Проекционные сканеры. Относительно новое направление. Цветной проекционный сканер являетсямощным многофункциональным средством для ввода в компьютер любых цветныхизображений, включая трехмерные. Он вполне может заменить фотоаппарат.
В наше время у сканеров появилось еще одноприменение — считывание рукописных текстов, которые затем специальнымипрограммами распознавания символов преобразуются в коды ASC II и в дальнейшеммогут обрабатываться текстовыми редакторами.
Цифровая камераслужит для видеоввода изображений, являющихся основой для проектированиянового ландшафта, в компьютер.
Принцип действия аналогичен описанному длясканеров. Хотя камера имеет фотооптику подобную оптике фотоаппарата, но нетнеобходимости в фотопленке, как и для проекционного сканера. Сканируемоекамерой изображение сразу принимается и преобразовывается в цифровую форму. Вданный области ожидается быстрый процесс и снижение цен на соответствующееоборудование.
2.6.Устройства вывода информации.
Дисплей (монитор).
Позволяет вывести на экран алфавитно-цифровую илиграфическую информацию в удобном для чтения и контроля пользователем виде.
Сегоднясамый распространенный тип мониторов — это CRT (Cathode Ray Tube)-мониторы. Каквидно из названия, в основе всех подобных мониторов лежит катодно-лучеваятрубка, но это дословный перевод, технически правильно говорить «электронно-лучеваятрубка» (ЭЛТ). Используемая в этом типе мониторов технология была созданамного лет назад и первоначально создавалась в качестве специальногоинструментария для измерения переменного тока, проще говоря, для осциллографа.Развитие этой технологии, применительно к созданию мониторов, за последние годыпривело к производству все больших по размеру экранов с высоким качеством и принизкой стоимости. Сегодня найти в магазине 14" монитор очень сложно, аведь года три-четыре назад это был стандарт. Сегодня стандартными являются15" мониторы, и наблюдается явная тенденция в сторону 17" экранов.Скоро 17" мониторы станут стандартным устройством, особенно в светесущественного снижения цен на них, а на горизонте уже 19" мониторы иболее.
LCD(Liquid Crystal Display, жидкокристаллические мониторы) сделаны из вещества,которое находится в жидком состоянии, но при этом обладает некоторымисвойствами, присущими кристаллическим телам. Фактически, это жидкости,обладающие анизотропией свойств (в частности, оптических), связанных супорядоченностью в ориентации молекул. Жидкие кристаллы были открытыдавным-давно, но изначально они использовались для других целей. Молекулыжидких кристаллов под воздействием электричества могут изменять свою ориентациюи вследствие этого изменять свойства светового луча проходящего сквозь них.Основываясь на этом открытии и в результате дальнейших исследований, сталовозможным обнаружить связь между повышением электрического напряжения иизменением ориентации молекул кристаллов для обеспечения создания изображения.Первое свое применение жидкие кристаллы нашли в дисплеях для калькуляторов и вкварцевых часах, а затем их стали использовать в мониторах для портативныхкомпьютеров. Сегодня, в результате прогресса в этой области, начинают получатьвсе большее распространение LCD-мониторы для настольных компьютеров. Далее речьпойдет только о традиционных LCD-мониторах, так называемых Nematic LCD.
Кпреимуществам LCD-мониторов можно отнести то, что они действительно плоские вбуквальном смысле этого слова, а создаваемое на их экранах изображениеотличается четкостью и насыщенностью цветов. Отсутствие искажений на экране имассы других проблем, свойственных традиционным CRT-мониторам. Добавим, чтопотребляемая и рассеиваемая мощность у LCD-мониторов существенно ниже, чем у CRT-мониторов.Ниже приведена сводная таблица сравнения LCD-мониторов с активной матрицей иCRT-мониторов Таблица2.1:
Параметры
Active Matrix LCD monitor
CRT monitor
Разрешение Одно разрешение с фиксированным размером пикселей. Оптимально можно использовать только в этом разрешении; в зависимости от поддерживаемых функций расширения или компрессии можно использовать более высокое или более низкое разрешение, но они не оптимальны. Поддерживаются различные разрешения. При всех поддерживаемых разрешениях монитор можно использовать оптимальным образом. Ограничение накладывается только приемлемостью частоты регенерации.
Частота регенерации Оптимальная частота 60-75 Гц, чего достаточно для отсутствия мерцания. Только при частотах свыше 75 Гц отсутствует явно заметное мерцание.
Точность отображения цвета Поддерживается True Color и имитируется требуемая цветовая температура. Поддерживается True Color и при этом на рынке имеется масса устройств калибровки цвета, что является несомненным плюсом.
Формирование изображения Изображение формируется пикселями, число которых зависят только от конкретного разрешения LCD-панели. Шаг пикселей зависит только от размера самих пикселей, но не от расстояния между ними. Каждый пиксель формируется индивидуально, что обеспечивает великолепную фокусировку, ясность и четкость. Изображение получается более целостным и гладким. Пиксели формируются группой точек (триады) или полосок. Шаг точки или линии зависит от расстояния между точками или линиями одного цвета. В результате, четкость и ясность изображения сильно зависит от размера шага точки или шага линии и от качества CRT.
Угол обзора
В настоящее время стандартным является угол обзора 120o и выше; с дальнейшим развитием технологий следует ожидать увеличения угла обзора. Отличный обзор под любым углом.
Энергопотребление и излучения Практически никаких опасных электромагнитных излучений нет. Уровень потребления энергии примерно на 70% ниже, чем у стандартных CRT-мониторов. Всегда присутствует электромагнитное излучение, однако его уровень зависит от того, соответствует ли CRT какому-либо стандарту безопасности. Потребление энергии в рабочем состоянии на уровне 80 Вт.
Интерфейс монитора Цифровой интерфейс, однако большинство LCD-мониторов имеют встроенный аналоговый интерфейс для подключения к наиболее распространенным аналоговым выходам видеоадаптеров. Аналоговый интерфейс.
Сфера применения Стандартный дисплей для мобильных систем. В последнее время начинает завоевывать место и в качестве монитора для настольных компьютеров. Идеально подходит в качестве дисплея для компьютеров, т.е. для работы в Интернет, с текстовыми процессорами и т.д. Стандартный монитор для настольных компьютеров. Крайне редко используются в мобильном виде. Идеально подходит для отображения видео и анимации.
Таблица2.1
Критериев,определяющих правильный выбор монитора, очень много. Более того, для разныхцелей выбираются разные мониторы. Стоимость мониторов может очень существенноотличаться, их возможности и технические параметры тоже различны.
Косновным характеристики мониторов относятся размер, разрешение и частотаобновления. В случае с мониторами, размер — один из ключевых параметров.Монитор требует пространства для своей установки, а пользователь хочеткомфортно работать с требуемым разрешением. Кроме этого, необходимо, чтобымонитор поддерживал приемлемую частоту регенерации или обновления экрана(refresh rate). При этом все три параметра — размер (size), разрешение(resolution) и частота регенерации (refresh rate) — должны всегдарассматриваться вместе, если вы хотите убедиться в качестве монитора, которыйрешили купить, потому что все эти параметры жестко связаны между собой, и их значениядолжны соответствовать друг другу.
Разрешениемонитора (или разрешающая способность) связана с размером отображаемогоизображения и выражается в количестве точек по ширине (по горизонтали) и высоте(по вертикали) отображаемого изображения. Например, если говорят, что мониторимеет разрешение 640x480, это означает, что изображение состоит из640x480=307200 точек в прямоугольнике, чьи стороны соответствуют 640 точкам поширине и 480 точкам по высоте. Понятно, что разрешение должно соответствовать размерумонитора, иначе изображение будет слишком маленьким, чтобы его разглядеть.Возможность использования конкретного разрешения зависит от различных факторов,среди которых возможности самого монитора, возможности видеокарты и объемдоступной видеопамяти, которая ограничивает число отображаемых цветов.
Выборразмера монитора жестко связан с тем, как используется компьютер: выбор зависитот того, какие приложения обычно используются, например, игры, использованиетекстового процессора, занятие анимацией, использование CAD и т.д. Взависимости от этого, требуется отображение с большей или меньшей детализацией.На рынке традиционных CRT-мониторов под размером обычно понимают размердиагонали монитора, при этом размер видимой пользователем области экрана обычнонесколько меньше, в среднем, на 1", чем размер трубки. Производители могутуказывать в сопровождающей документации два размера диагонали, при этом видимыйразмер обычно обозначается в скобках или с пометкой «Viewable size»,но иногда указывается только один размер, размер диагонали трубки.
Обычно мониторы с большой диагональю трубкипредставляются в качестве лучшего решения, даже при наличии некоторых проблем,таких, как стоимость и требуемое пространство на рабочем столе.
Тем,кто пользуется электронными таблицами, занимающими большую площадь и требуетсяодновременное использование нескольких документов, стоит остановить свой выборна 17" мониторе с разрешением 1024x768, а лучше с разрешением 1280x1024. Атем, кто профессионально занимается версткой (DTP, Desk Top Publishing) илидизайном и моделированием в CAD-системах, потребуется монитор с диагональю от17" до 24" для работы в разрешениях от 1280x1024 до 1600x1200 точек.Большой монитор с поддержкой высокого разрешения позволит более комфортноработать, так как не потребуется увеличивать картинку, или перемещатьотдельные ее части.
Частотарегенерации или обновления (кадровой развертки для CRT мониторов) экрана — этопараметр, определяющий, как часто изображение на экране зановоперерисовывается. Частота регенерации измеряется в Hz (Герцах, Гц), где один Гцсоответствует одному циклу в секунду. Минимально безопасной частотой кадровсчитается 75 Hz, при этом существуют стандарты, определяющие значениеминимально допустимой частоты регенерации. Считается, что чем выше значениечастоты регенерации, тем лучше, однако исследования показали, что при частотевертикальной развертки выше 110 Hz глаз человека уже не может заметить никакогомерцания.
Принтер.
Это широко распространенное устройство вывода информациина бумагу, его название образовано от английского глагола to print — печатать.
Существуют разные типы принтеров:
Типовой принтерработает аналогично электрической печатающей машинке. Достоинства: четкоеизображение символов, возможность изменения шрифтов при замене типового диска.Недостатки: шум при печати, низкая скорость печати (30-40 зн./сек.), невозможнапечать графического изображения.
Матричные (игольчатые) принтеры — этосамые дешевые аппараты, обеспечивающие удовлетворительное качество печати дляширокого круга рутинных операций (главным образом для подготовки текстовыхдокументов). Применяются в сберкассах, в промышленных условиях, где необходима рулонная печать, печать на книжках и плотных карточках и других носителях изплотного материала. Достоинства: приемлемое качество печати при условии хорошейкрасящей ленты, возможности печати «под копирку». Недостатки:достаточно низкая скорость печати, особенно графических изображений,значительный уровень шума. Среди матичных принтеров есть и достаточно быстрыеустройства (так называемые, Shattle-принтеры).
Более высокое качество печати обеспечивают струйныепринтеры, которые особенно удобны для вывода цветных изображений.Применение чернил разного цвета дает сравнительно недорогое изображение приемлемогокачества. Цветную модель называют СМYB (Саун-Мадента-Yellow-Black)по названиям основных цветов, образующих палитру: циан, пурпурный, желтый,черный.
Струйные принтеры значительно меньше шумят.Скорость печати зависит от качества. Этот тип принтера занимает промежуточноенакопление между матричными и лазерными принтерами.
Лазерные принтеры. Имеет еще болеевысокое качество печати, приближенное к фотографическому. Они стоят намногодороже, однако скорость печати в 4-5 раз выше, чем у матричных и струйных.Недостатком лазерных принтеров являются довольно жесткие требования к качествубумаги — она должна быть достаточно плотной и не должна быть рыхлой,недопустима печать на бумаге с пластиковым покрытием и т.д.
Особенно эффективны лазерные принтеры приизготовлении оригинал-макетов книг и брошюр, рекламных проспектов, деловыхписем и материалов, требующих высокого качества. Они позволяют с большойскоростью печатать графики, рисунки.
За последние годы, с одной стороны, стоимостьлазерных принтеров снизилась, и теперь их все чаще можно встретить у«рядовых» пользователей. С другой стороны, струйные принтеры покачеству и другим возможностям неуклонно сближаются с лазерными.
Светодиодные принтеры. Альтернативалазерным. Разработчик — фирма OKI.
Термические принтеры. Используются дляполучения цветного изображения фотографического качества. Требуют особойбумаги. Такие принтеры пригодны для деловой графики.
Принтер на технологии Micro Dry. Дают полныефотонатуральные цвета, имеют высочайшее разрешение. Это новоеконкурентоспособное направление. Намного дешевле лазерных и струйных принтеров.Разработчик — фирма Citizen. Печатает на любой бумаге и картоне. Принтерработает с низким уровнем шума.
Плоттер (графопостроитель).
Это устройство применяется только в определенныхобластях: чертежи, схемы, графики, диаграммы и т.п. Широкое применение нашлиплоттеры совместно с программами систем автоматического проектирования (САПР),где частью результатов работы программы становится конструкторская или технологическаядокументация. Незаменимы плоттеры и при разработках архитектурных проектов.
Поле черчения плоттера соответствует форматам А0-А4,хотя есть устройства, работающие с рулоном не ограничивающие длину выводимогочертежа (он может иметь длину несколько метров). То есть различают планшетные ибарабанные плоттеры.
Планшетные плоттеры, в основном для форматов А2-А3, фиксируют лист и наносят чертеж спомощью пишущего узла, перемещающегося в двух координатах. Они обеспечиваютболее высокую по сравнению с барабанным точность печати рисунков и графиков.Но эти плоттеры практически проиграли рынок принтерам.
Фактически единственным развивающимся видом плоттераостается рулонный (или барабанный), с роликовой подачей листа ипишущим узлом, перемещающимся по одной координате (по другой координатеперемещается бумага).
Распространены режущие плоттеры для выводачертежа на пленку, вместо пишущего узла они имеют резак.
Внастоящее время развивается группа струйных плоттеров для созданияхудожественной, графической и рекламной продукции.
2.6.Требования к ПК
Поскольку получаемые изображения и необходимоепрограммное обеспечение (графические пакеты) имеют большой объем (несколькоГб), требования к ПК в данном АРМ к оперативной памяти и объему жесткого дискадолжны быть велики, а поскольку обработка изображений достаточно трудоемкийпроцесс, то и скорость центрального процессора должна быть тоже немалой.
Не менее важно использование современных блоков иузлов ПК с внедренными в них передовыми технологиями, такими как шина IDE ATA 133, ОЗУ типа DDRAM 266MHzили RIMM и т.д. Это обеспечит максимально возможную скорость ипроизводительность АРМ.
При выборе конечной конфигурации ПК и его дальнейшейэксплуатации следует помнить, что на устойчивость работы системы влияют такиепараметры, как хорошее охлаждение устройств и блоков ПК, своевременное ирегулярное их техническое обслуживание (удаление пыли, смазка вентиляторовохлаждения и т.д.) и многое другое. В случае если АРМ будет работатьпродолжительное время без перерыва необходимо предусмотреть систему автономногопитания ПК — блок бесперебойного питания UPS (universal power supply). Он предотвратит потерюданных при внезапных скачках напряжения сети питания, обеспечит возможностьсохранить промежуточные результаты на диск и корректно выключить компьютер вслучае внезапного отключения сети переменного тока. Тем самым мы защитимчувствительные блоки АРМ от перегрузок по питанию и обеспечим более длительныйсрок его эксплуатации.
Стоитотметить также, что работа с изображениями требует хорошего и качественноговывода информации на экран монитора, а также поддержки большой разрешающейспособности, как самого монитора, так и видео карты системного блока.
Для того, чтобы можно было работать достаточно долгона АРМ и не чувствовать утомления глаз необходимо выбирать монитор с частотойрегенерации экрана не ниже 75 Гц (вертикальная развертка).
Видео карта должна содержать не менее 16Mbвнутренней памяти и иметь хорошее качество (четкость) изображения на большихразрешениях. К сожалению большинство видео карт представленных на российскомкомпьютерном рынке не обладают этим свойством. В результате эти карты хотя иработают на разрешениях до 1900х1600 точек, но изображение не имеет четкости.Особенно это заметно на тонких линиях при контрастном изображении (черная линияна белом фоне). Также имеется оттененный след справа от линий и букв, которыйотстает от основного изображения на 1-2 мм. Этим свойством обладают видео картымалоизвестных производителей китайского производства в силу того, чтосебестоимость производства, а следовательно, и конечная розничная цена их невысока. Выбор желательно производить среди известных фирм таких как ASUStek,Gigabyte и т.д.
2.7.Выбор оборудования и конфигурацииАРМ
Стоитначать с устройств ввода/вывода изображения и их подключения к ПК. Дляподключения цифровой камеры нам потребуется дополнительный универсальный порт IEEE1394.
Минимальныесистемные требования:
— процессор Pentium II™ совместимый 350MHz или быстрее;
— свободный PCI слот стандарта V2.1 или выше;
— 64Mb ОЗУ (128Mb рекомендуется);
— видео карта с поддержкой разрешения 800х600х16 бит (3D-акселераторрекомендуется);
— 300Mb для установкипрограммного обеспечения;
— мышь;
— CD-ROM привод;
Windows® 98,Windows® Millennium Edition
Конфигурациясистемного блока:
ПроцессорAMD K7-1600+ Athlon XP
Материнскаяплата Soltek SL-75DRV5
ОЗУ DDRAM 512Mb 266Mhz
НЖМД
СистемныйMaxtor 20Gb IDE
ДополнительныйSeagate 80Gb Barracuda 4 IDE
НГМД 3,5”/1.44Mb
Видео карта NVidiaGeForce 4 MX440 Ti DDR 64Mb
Видео бластер MiroVideoStudio DC 10 plus
CD-ROM Drive NEC CDD-RW 7800 IDE
Прежде всего базовая платформа системного блокавыбрана на процессоре К7 фирмы Advanced Micro Devicesсемейства Athlon с тактовой частотой 1400 MHz. Почемуименно AMD? По целому ряду причин. На сегодняшний день вкомпьютерной индустрии существуют процессоры двух фирм-разработчиковзаслуживающих особого внимания это Intel Corp.и Advanced Micro Devices Inc. (AMD). По скоростным характеристикам процессоры этих фирмпрактически не уступают друг другу – около 5% в пользу AMD. Однако вплане цены разница между платформами Intel® Pentium 4® и AMD K7 Athlon с одинаковой тактовой частотой достаточно«чувствительна» для частного пользователя и составляет около 15-20% и не впользу Intel.
Материнская плата SoltekSL-75DRV5 обладает весьма хорошими скоростнымихарактеристиками при не высокой стоимости. Эта плата использует тип памяти DDRAM,внутренняя частота шины памяти до 300 MHz, встроенный контроллер IDEшины имеет два разъема для подключения 4-х устройств IDE (в общейсложности) и поддерживает стандарт ATA 133, поддерживает всесовременные процессоры семейства AMD K7 вплоть до модели 2100+. Такимобразом дальнейшую модернизацию АРМ можно провести путем замены толькоцентрального процессора на более быстрый и современный.
Выбор оперативной памяти типа DDRAM тоже имеетпод собой достаточно веские основания – увеличение общей производительности ПКна 13-15% по сравнению с ПК с памятью типа SD-RAM.Что касается ОЗУ типа RIMM, то она используется только на платформе Intel®Pentium 4® и, как показывает практика, не оправдывает надеждпо увеличению общей производительности ПК. В свою очередь это самая дорогая насегодняшний день память, а в силу того, что она не получила широкогораспространения, цены на нее снизятся еще не скоро.
Поскольку скорость обмена информацией с жестким диском(НЖМД) нам очень важна, а цена быстрых моделей НЖМД всегда была несколько вышеостальных, выберем один НЖМД со скоростью вращения шпинделя 5400 об./мин. (Maxtor20 Gb IDE) как системный (егоскорость не играет особой роли), а второй НЖМД со скоростью вращения шпинделя7200 об./мин. (Seagate 80Gb Barracuda 4 IDE) – для обработкивидео изображения.
Выбирая видео карту необходимо учитывать тообстоятельство, что работа с видеоматериалами будет происходить на большихграфических разрешениях и высокой глубине цвета. Чтобы иметь такие возможностинеобходимо иметь большой объем видеопамяти и скоростной графический процессор(особенно в режиме 2D). Оптимальными характеристиками по цене, скорости иобъему видеопамяти являются видео карты на основе графического процессора фирмыNVidia GeForce 4 MX440 Ti с типом памяти DDRAMи объемом 64Mb. Производитель видео карты не особо важен –единственное, на что следует обратить внимание при выборе конкретной модели этокачественная прорисовка линий и общая четкость изображения по всему раструэкрана монитора на больших разрешениях с большой частотой.
Особо следует отметить выбор устройства записи CD-дисков.Цены на данные устройства имеют достаточно большой диапазон (от $70 до $300).При относительно малой цене ($80) CD-привод NEC CDD-RW 7800 IDE имеет хорошие характеристики (запись CD-R 16скоростей, запись CD-RW 10 скоростей, чтение 40 скоростей) и надежность.
Монитор для данной АРМ необходимо выбирать не ниже17" поскольку работа будет вестись на больших разрешениях. Такженеобходимо учесть и величину точки растра экрана. Чем она меньше, тем четче икачественнее будет изображение на мониторе. Исходя из этих соображений, выбереммонитор фирмы NEC с диагональю 19" и величиной точки растра экрана0,25 модели FE950 Plus Flat. Особенностью этой моделиявляются хорошие частотные характеристики регенерации экрана (кадровойразвертки). Так на разрешении 1280х1024 точек максимальная частота кадровой разверткиможет составлять 85Гц.
Не будем заострять особого внимания на устройствахуправления АРМ – клавиатуре и манипуляторе «мышь», поскольку удобство данныхустройств подбирается индивидуально. Однако необходимо отметить, что оптическиеи беспроводные манипуляторы наиболее практичны с точки зрения долговечности иобслуживания.
2.9. Выбор программного обеспечения
Для работы в сфере ландшафтногопроектирования потребуется следующее программное обеспечение:
— Microsoft® Windows®Millennium Edition;
— Microsoft Office;
— Photoshop;
— 3D Studio Max ;
— Наш Сад 6.0 Омега; или другиеландшафтные программы;
— драйверы оборудования.
В качестве операционной системы (ОС)рекомендуется использовать Microsoft® Windows® Millennium Edition, т.к. эта ОС обладаетудобным интерфейсом, проста в управлении и т.д.
Минимальные системные требования,предъявляемые этой ОС к ПК:
— Pentiumпроцессор совместимый 150Mhz или выше;
— 32Mb ОЗУ или выше;
— 320Mb свободногодискового пространства или более;
— CD-ROMили DVD-ROM привод;
— дисковод 3,5"/1.44Mb;
— Мышь Microsoft илисовместимая;
— Видео карта и монитор VGA споддержкой высокого разрешения;
— Звуковая карта;
— Колонки или наушники.
Более подробную информацию можно найти вИнтернет на сайте www.microsoft.com.
Системные требования, предъявляемые 3D Studio MAX R2 кПК:
— Windows® 2000(рекомендуется), NT или Windows® 98;
— процессор Intel® — совместимый с частотой 300 MHz (рекомендуется система с двумя процессорами Pentium©III);
— оперативная память 128Мб и 300Мбсвободного дискового пространства для файла подкачки;
— видео карта, поддерживающая разрешение1024х768 и палитру цветов 16-bit (поддерживаются видео карты с аппаратным ускорением OpenGLи Direct3D);
— CD-ROMпривод.
Более подробную информацию можно найти вИнтернет на сайте www.softline.ru.
НашСад6.0Омега
Удобный и функциональный инструмент ландшафтногодизайнера, с большими библиотеками объектов и возможностью добавленияпользовательских текстур, позволяющий создавать сложные ландшафтные проекты.
Стандартныетребования к оборудованию:
Для установки и работы программы Наш Сад 6.0 Омега компьютер должен иметь:
— Операционная система Microsoft Windows 98, WindowsME, Windows 2000 Professional, Windows XP
— Привелегии Администратора (для Windows 2000 Professional или Windows XP),чтобы обновлять системные файлы
— Microsoft Internet Explorer 5.01 или более новый
— Процессор Pentium III (600 MHz и выше)
— Оперативная память RAM 256 MB (128 MB для Windows 98)
— Свободное место на жестком диске: 250 MB
— CD или DVD привод
— Видеокарта с 16MB текстурной памяти, драйвер с поддержкой OpenGL
— Монитор с установленным режимом 800x600 16 млн. цветов (24 или 32 бита нацвет), нормальный размер шрифта
Принтер
Программа печатает на большинстве принтеров (цветных или монохромных),поддерживаемых Windows.
*Конфигурация
Иногда может потребоваться настройка конфигурации Вашей операционной системы,BIOS и/или обновление драйверов
/>
Остальные программные продукты менее требовательны кконфигурации ПК. Почему же мы выбрали ПК с конфигурацией, многократнопревышающей минимальные требования самых мощных программ, используемых нами вАРМ?
Оснований для такого решения на самом деле достаточномного:
1. Неудовлетворительная производительность ПК с болееслабыми техническими характеристиками;
2. Отсутствие на компьютерном рынке ПК более раннихплатформ. Развитие научно-технического прогресса, а как следствие, быстраясмена поколений ПК и вытеснение более ранних платформ современными скомпьютерного рынка.
2.9. Установка и настройка АРМ
Подключение устройств не составляет особого труда,поскольку каждый разъем отличается количеством контактов, габаритами илиответной частью. Соответственно подсоединение разъемов производится ксоответствующим ответным частям этих разъемов.
Особое внимание следует уделить требованиям техникибезопасности и правилам эксплуатации электрических приборов. В частностиустановку АРМ следует производить не менее чем в 1,5 метрах от отопительныхприборов и сетей водоснабжения, отопления и канализации. Разъем розетки долженсодержать контакт заземления. Эксплуатация АРМ разрешается при относительнойвлажности воздуха не более 80%.
Следует также располагать монитор компьютера такимобразом, чтобы на его кинескоп не попадали прямые солнечные лучи, поскольку онипагубно влияют на маску кинескопа, на которой нанесен люминофор. Однако,расположение монитора перед окном тоже не желательно, поскольку яркий свет,падающий из окна, неизбежно будет приводить к быстрому утомлению глазпользователя АРМ, и как следствие, к ухудшению зрения.
Конфигурирование ПК сводится к настройке BIOS,установке ОС и драйверов оборудования, а также используемых программ.
Настройка BIOS сводится к подборупараметров работы оперативной памяти таким образом, чтобы ПК работалмаксимально быстро и, в тоже время, устойчиво. Необходимо также включитькэширование BIOS видео карты и системной (материнской) платы воперативную память ПК. Большинство BIOS имеют встроенную систему Plug and Play, но ее работа зачастуюприводит к конфликтам с ОС где существует своя аналогичная система. Исходя изсоображений максимальной устойчивости работы ПК, систему Plug and Play BIOSследует отключить. Особо следует отметить одну особенность работы менеджеровпитания BIOS (ACPI) и ОС на некоторых чипсетах (например, VIA693A). При одновременной работе этих двух менеджеров могутвозникать проблемы при выключении питания у ПК (система просто «зависает»).Нормальной работы, в этом случае, можно добиться путем подбора режимовменеджера питания BIOS (как правило его отключают полностью). Следует такжепроверить корректную работу спящего режима ОС.
При выборе ОС Microsoft® Windows Millennium Edition, настройка иконфигурирование загрузочных файлов (типа autoexec.bat иconfig.sys) не требуется ввиду их отсутствия. Однако длянаибольшего быстродействия системы следует обратить внимание на настройкиустройств IDE. Подключение жестких дисков и устройств CD-ROM/CD-RW/DVDследует производить на разные шины IDE. Этим мы обеспечим наибольшуюпроизводительность дисковой системы и избежим конфликта на аппаратном уровнемежду этими устройствами. В свойствах устройств IDE необходимоустановить флажок в опции «DMA» (т.е. прямой доступ к памяти или Direct MemoryAccess).
Таким образом, можно получить АРМ с хорошейпроизводительностью, которая позволит использовать его по назначению.
3.Методика моделирования АРМ
3.1.Моделирование информационных систем
Сейчас, когдадля реализации идеи распределенного управления потребовалось создание длякаждого уровня управления и каждой предметной области автоматизированных рабочих мест на базе профессиональных персональных компьютеров, необходимаподдержка принятия решений для создания АРМ.
ПроизводительностьАРМ определяется выбором технических и программных средств. Поддержка принятиярешений на базе использования информационных компьютерных систем управления(ИС) предназначена для обеспечения работников фирмы различного рода данными,информацией и знаниями, облегчающими принятие им эффективных решений. Вструктуре поддержки при этом выделяются три составляющие: информационная — дляобеспечения пользователя необходимыми данными, модельная — для обеспеченияпользователя аналитическими данными о взаимосвязях в исследуемой экономическойсистеме и возможном её поведении в будущем и, наконец, экспертная, призваннаяснабдить пользователя правилами и знаниями формирования дедуктивного вывода иэкспертного анализа для выбора эффективного метода решения задачи.
Рассматриваяфункциональное назначение составляющих компонентов поддержки, следует отметить,что составляющая информационной поддержки предусматривает непрерывноеоперативное информационное обеспечение процессов управления и принятия решений.Основной функцией этой компоненты является формирование у пользователянекоторого информационного образа проблемной ситуации. При этом информацияотбирается как из собственной информационной базы, так и из другихинформационных источников. Степень адекватности формируемого образа в немалойстепени зависит как от качества используемых данных, так и от процедурформирования информационного фонда. Функции информационной поддержки сводятся кобеспечению пользователя первичными данными.
Иногда оказывается,что данных, представленных пользователю по линии информационной поддержки,недостаточно для построения и оценки альтернатив принимаего решения. Здесьнаступает очередь обратиться к помощи модельной поддержки (моделирования). Наоснове модельной поддержки пользователь может получить недостающую ему для принятиярешения информацию путем установления диалога с моделью в процессе еёисследования.
В ряде случаев можетвозникнуть ситуация, когда имеющихся в информационном фонде системы данных нехватает для построения модели решения, или данная информация является нечеткой,в таком случае запускается система экспертной поддержки для генерации и оценкивозможных альтернатив.
3.2. Особенностикомпьютерного моделирования
В компьютерныхинформационных системах (ИС) выделяют три вида поддержки принятия решений:
· Информационную;
· Модельную;
· Экспертную.
Сущность каждого изних рассмотрена в предыдущем пункте. Данный раздел посвящен рассмотрениювопросов, связанных только с модельной поддержкой, то есть с моделированием.
Рассматриваемые вработе количественные модели, используя математическую интерпретацию проблемы,при помощи определенных алгоритмов способствуют нахождению информации, полезнойдля принятия правильных решений.
Модель представляетсобой некоторое упрощение проблемы, по которой должно быть принято решение.Такое упрощение достигается введением в рассмотрение только наиболеесущественных соображений и исключением из него второстепенных моментов.
Таким образом,первый шаг в построении модели заключается в том, чтобы выявить факторы илипеременные, которые наиболее важные.
Модель представляетсобой и определяет структуру отношений между переменными. Определение этойструктуры представляет собой второй шаг построения модели. Некоторые видыотношений между переменными представляют собой простые вычислительные действия,другие — зависят от физических параметров.
Обычно, когда работают над проблемой, используемые модели усложняются (делаются болеедетализированными) по мере того, как все глубже вникают в исследуемую область.Попытка сразу начать с высокодетализированной модели в большинстве случаевоказывается неудачной, поэтому прием улучшения первоначальной модели являетсяболее перспективным.
Построение модели — итеративный процесс. Обычно начинают со сравнительно простой модели и затем, помере того, как понимание исследуемого процесса проясняется, стремятся улучшитьмодель, сделать её более точной и детализированной. Можно выделить основныешаги построения модели:
1.Формулировкарешаемой проблемы.
2.Характеристикавнешних факторов.
3.Введение рядапеременных.
4.Построениемодели (зависимостей, связывающих введенные переменные).
5.Решениепостроенной модели.
6.Исследованияполученного решения.
Во многих отношенияхформулировка проблемы может явиться наиболее трудным шагом данной работы. Сформулироваврешаемую проблему, можно перейти к разделению параметров на те, которыесоставляют её внутреннюю сущность и должны быть математически промоделированы,и те, которые относятся к внешним факторам.
Оказывая влияние навнутренние параметры решаемой проблемы, мы полагаем, что внешние факторыявляются неконтролируемыми. Цель принимаемых решений — контролировать лишьвнутренние параметры.
Исходная модельможет оказаться, а может и не оказаться удовлетворительной. Единственный способпроверить это заключается в том, чтобы попытаться использовать модель дляпредсказания ситуации, которая может возникнуть при определенных условиях,задаваемых входными переменными. Здесь наступает наиболее ответственный момент- необходимо решить, отражает ли модель «реальный мир» и соответствует ли онаустановленным целям моделирования, если нет, то в модель вносятсяизменения, и процесс повторяется.
После обзора аппаратных и программныхсредств и выбора метода моделирования можно приступить к построению АРМ споказателями производительности не хуже заданных и с минимальными финансовымизатратами на приобретение технических и программных средств.
3.3.Основные допущения и ограничения примоделировании.
Выбирая конфигурацию АРМ для ландшафтногопроектирования можно выбирать её исходя из технических требований,предъявляемых к данному АРМ, но будет ли эта конфигурация оптимальной с точкизрения стоимости можно определить с помощью следующей методики.
Введем показатель П, характеризующийпроизводительность АРМ, причем максимальное значение Пmax принимается для компонентов, имеющих лучшие соответствующиехарактеристики по оценкам экспертов. Пусть По, есть предельно допустимоезначение показателя П, для АРМ ландшафтного проектирования, (т.е. необходимозапроектировать такое АРМ в котором П ≥ По, а затраты на приобретениетехнических и программных средств, на монтаж оборудования, на установку инастройку программного обеспечения будут минимальны).
Будемсчитать что, общие затраты на создание АРМ складываются из затрат на аппаратноеобеспечение куда входят затраты на покупку комплектующих базовой конфигурациисистемного блока, а также на покупку периферийного оборудования: монитора,принтера, сканера, плоттера (подобный выбор обусловлен тем, что присутствиеэтих устройств в данном АРМ обязательно, именно эти подсистемы имеютпервостепенное значение в выборе аппаратной конфигурации ); и затрат на покупкупрограммного обеспечения. Затраты на программное обеспечение АРМ состоят иззатрат на покупку операционной системы и затрат на покупку специальногопрограммного обеспечения.
З=Зсб+Зм+Зпр+Зск+Зпл+Зос+Зспо, (1)
где
Зсб– затраты на покупкусистемного блока;
Зм– затраты на покупкумонитора;
Зпр- затраты на покупку принтера;
Зск- затраты на покупкусканера;
Зпл — затраты на покупкуплоттера;
Зос — затраты на покупкуоперационной системы;
Зспо — затраты на покупкуспециального программного обеспечения.
Формула затрат представляет собой сумму,которую преследуя различные цели (в зависимости от требований предъявляемых коборудованию) можно уменьшать и увеличивать.
Таким образом была получена целеваяфункция, которую необходимо минимизировать, т.к. необходимо чтобы затраты насоздание АРМ были минимальны.
3.4. Показателинадежности и производительности оборудования и ПО
Показательпроизводительности является линейной функцией затрат (т.е чем выше цена темвыше производительность приобретаемого оборудования) тогда:
Прс =К1*Зсб
Пм =К2*Зм
Ппр =К3*Зпр
Пск =К4 *Зск
Ппл =К5 *Зпл
Пос =К6 *Зпо
Пспо=К7*Зспо, (2)
где
Псб — показательпроизводительности системного блока;
Пм — показательпроизводительности монитора ;
Ппр — показатель производительностипринтера;
Пск — показательпроизводительности сканера;
Ппл — показательпроизводительности плоттера;
Пос — показательпроизводительности операционной системы АРМ.
Пспо — показательпроизводительности специального программного обеспечения АРМ.
Коэффициенты К1-К7 являютсянормировочными коэффициентами и определяют потребительскую эффективностьоборудования АРМ и ПО (т.е. показывают взаимосвязь между стоимостьюоборудования и показателями производительности: Псб, Пм, Ппр, Пск, Ппл, Ппо).Для расчета коэффициентов необходимо получить значения показателейпроизводительности оборудования, а также цен на это оборудование на базеопубликованных данных и экспертных оценок различных типов оборудования и ПО изанести эти значения в таблицу(см. таблица 3.1.).
Таблица 3.1.Псб Y1 Y2 Y3 Y4 цена X1 X2 X3 X4
Зависимость между ценой ипоказателем производительности линейна, значит Y (Псб)=к* X (цена)+b, но таких прямых можно построить не одну, следовательнонеобходимо выбрать оптимальную. Оптимальной будет та, у которой сумма квадратовотклонений (Sd2) будет минимальна, а значит необходимо провести аппроксимирующуюпрямую. Опираясь на уравнения (2), получим, что значение коэффициентовкачества равно котангенсу угла наклона аппроксимирующей прямой к прямойпоказателей производительности или надежности оборудования.
Уравнения 2 -это ограничения для целевойфункции, полученной ранее, необходима математическая постановка задачи.
3.5. Математическая постановка задачиоптимизации АРМКаксказано в начале этого раздела, необходимо минимизировать целевую функциюзатрат
/>Y=( Зсб+Зм+Зпр+Зск+Зпл+Зос+Зспо) min (3)
при следующих ограничениях:
По ≤ К1*Зсб ≤100
По ≤ К2*Зм ≤100
По ≤ К3*Зпр ≤100
По ≤ К4 *Зск ≤100
По ≤ К5 *Зпл ≤100
По ≤ К6 *Зпо ≤100
По ≤ К7 *Зпо ≤100 (4)
Зсб>0, Зм>0, Зпр>0, Зск>0, Зпл>0, Зос>0,Зспо>0. (5)
Выражения (2)–(4) представляют собой классическую задачу линейногопрограммирования.
В качестве входных данных задаются По.
3.7.Расчет нормировочных коэффициентов для автоматизированного рабочегоместа (К1 – К7).
Расчет нормировочного коэффициента для системного блокакомпьютера.
Конфигурация комплектующих системногоблока АРМ оценивается по следующим параметрам:
1 Тактовая частота процессора Ггц;
2 Тактовая частота шины Мгц;
3 Объем оперативной памяти Мгбайт;
4 Объем винчестера Гбайт;
5 Быстродействие винчестера.
Для определения показателейпроизводительности необходимо рассмотреть различные конфигурации на основепроцессоров разных марок их параметры в таблице 3.2.
Таблица3.2.№ Тактовая частота процессора, ГГЦ Тактовая частота шины, МГц Объем ОП, Мб Объем винчестера, Гб Быстродействие винчестера Цена, $ 1 Duron 700 133 1 x 128 DIMM 20 7200 175 2 Duron 1200 133 1 x 256 DDR 40 7200 222 3 Duron 1600 133 1 x 256 DDR 40 7200 258 4 Duron 1800 233 1 x 256 DDR 80 7200 306 5 Athlon XP1 1700+ 233 1 x 128 DIMM 20 7200 229 6 Athlon XP1 1800+ 333 1 x 128 DIMM 40 7200 296 7 Athlon XP1 2400+ 333 512 DDR 80 7200 320 8 Celeron 433 133 1 x 64 DIMM 10 5400 89 9 Celeron 633 133 1 x 128 DIMM 10 7200 145 10 Celeron 1000 233 1 x 128 DIMM 10 7200 159 11 Celeron 1700 333 1 x 256 DDR 40 7200 254 12 Celeron 1700 333 1 x 256 DDR 80 7200 283 13 Celeron 2000 333 1 x 256 DDR 120 7200 296 14 Celeron 2400 333 1 x 256 DDR 80 7200 336 15 Celeron 2400 333 1 x 512 DDR 120 7200 490 16 P4-1800 533 1 x 256 DDR 40 7200 367 17 P4-1800 533 1 x 256 DDR 120 7200 395 18 P4-2000 533 1 x 128 DDR 40 7200 318 19 P4-2400 800 1 x 512 DDR 80 7200 510
Анализ содержимого таблицы показал, что одной из лучших (средиоцениваемых) был признан компьютер №19 (P4-2400), его показатели производительности Пmax примем за 100%; остальные компьютеры всравнении с этим получили следующие показатели производительности (табл.3.3.):
/> Таблица3.3.№ Тактовая частота процессора, ГГЦ
Прс
% 1 Duron 700 30 2 Duron 1200 45 3 Duron 1600 55 4 Duron 1800 65 5 Athlon XP1 1700+ 75 6 Athlon XP1 1800+ 60 7 Athlon XP1 2400+ 95 8 Celeron 433 20 9 Celeron 633 30 10 Celeron 1000 40 11 Celeron 1700 50 12 Celeron 1700 55 13 Celeron 2000 60 14 Celeron 2400 60 15 Celeron 2400 70 16 P4-1800 90 17 P4-1800 92 18 P4-2000 95
Имея значения показателей производительности компьютера, можнопостроить график зависимости этих показателей от стоимости компьютеров рис. 3.1.
/>
/>
Рис. 3.1.
После построения точек зависимости показателя производительностикомпьютера от их стоимости можем определить котангенс угла наклонааппроксимирующей прямой.
сtg(α)=К1= 0,26
Аналогично рассчитываются нормировочныекоэффициенты для принтеров, сканеров, плоттеров и программного обеспечения.
Расчёт нормировочногокоэффициента для мониторов .
Показательпроизводительности (Пм) монитора оценивается по следующим параметрам:
1. Диагональ монитора
2.Частота регенерации
3.Разрешение
Необходимо составитьтаблицу по предложению мониторов имеющихся на рынке таблица 3.4
таблица 3.4
Т
N Диагональ Модель Характеристики Цена
1
17 LG T710BH Flatron, 50-160Hz,1280×1024/66Hz
$14
12
17 LG F720P 0.24, 1280×1024/85Hz, щелевая маска
$17
13
17
Samsung SyncMaster
793MB 0.2, 1024×768/85Hz, теневая маска
$14
14
17
Samsung SyncMaster
793DF 0.2, 1024×768/85Hz, теневая маска
$13
15
17
Samsung SyncMaster
793DF 0.2, 50-160Hz,1280×1024
$13
16
17
Samsung SyncMaster
795DF 0.2, 1280×1024/75Hz, теневая маска
$14
7
17
Samsung SyncMaster
795DF 0.2, 1600×1200, 50-160Hz
$15
8
8
17
Samsung SyncMaster
797DF 0.2, 1280×1024/85Hz, теневая маска
$17
89
17 IIYAMA HF703UT 0.25, Flat, 1600×1200/72Hz, 430кд/м2
$19
110
17 IIYAMA HF703UT E 0.25, 1280×1024/85Hz, теневая маска
$18
11
19 LG F920B 0.24, 1280×1024/85Hz
$29
112
19
MitsubishiDiamond
Plus 93SB
0.25-0.27, Diamondtron,
1792×1344/68 Hz
$33
113
19
Samsung SyncMaster
959NF
0.25, 1920×1440/73Hz,
MitsubishiDiamondtron
$30
114
19
Samsung SyncMaster
997DF 0.2, 1280×1024/85Hz, теневая маска
$237
115
19 IIYAMA HM903DT 0.24, 1280×1024/100Hz, апертурная решетка
$472
116
19
MitsubishiDiamond
Pro 930
0.24,1920×1440/73Hz NI,
SuperBrightDiamondtron
$505
Среди данных представленныхв таблице монитор под №16 лучший, его показатели производительности примем за100%; остальные мониторы в сравнении с этим получили следующие показателипроизводительности:
№
Модель
Пм,%
1 LG T710BH
42
2 LG F720P
45
3
Samsung SyncMaster
793MB
40
4
Samsung SyncMaster
793DF
40
5
Samsung SyncMaster
793DF
45
6
Samsung SyncMaster
795DF
50
7
Samsung SyncMaster
795DF
52
8
Samsung SyncMaster
797DF
50
9 IIYAMA HF703UT
55
10 IIYAMA HF703UT E
50
11 LG F920B
70
12
MitsubishiDiamond
Plus 93SB
85
13
Samsung SyncMaster
959NF
85
14
Samsung SyncMaster
997DF
70
15 IIYAMA HM903DT
85
16
MitsubishiDiamond
Pro 930
100
Имея значения показателейпроизводительности монитора, можем построить график зависимости этихпоказателей от стоимости мониторов.
/>
Рис.3.2
После построения точек зависимости показателя производительности монитора от его стоимости можно определить котангенс угла наклона аппроксимирующейпрямой.
сtg(α)=К2= 0,174
Расчёт нормировочногокоэффициента для принтера.
Для этого необходимосоставить таблицу по предложению принтеров имеющихся рынке таблица 3.4, анализпроведём на основе рынка лазерных принтеров.
Таблица3.4№ Модель Характеристики Цена,$ Ппр,%
1 Brother HL-5150D 600×1200,16(144)Mb,LPT/USB2.0,20ppm
329
40
2 Epson AcuLaser C4100 1200dpi,24ppm
1171
40
3 Canon LBP-1120 600×600, 10ppm
161
30
4 HP LaserJet 1012 600×600dpi, 14ppm
183
30
5 HP LaserJet 1015 600×600dpi, 15ppm,16Mb
232
35
6 HP LaserJet 1320 1200dpi,21ppm,16Mb
317
40
7 HP LaserJet 2410 1200dpi,28ppm,32Mb
545
45
8 HP LaserJet 2550N 600dpi,19ppm,64Mb
715
50
9 HP LaserJet 4250 1200dpi,43ppm,48Mb
1030
65
10 HP LaserJet 4250TN 1200dpi, 43ppm,64Mb
1528
68
11 HP LaserJet 4250DTN 1200dpi,43ppm,80Mb
1799
75
12 HP LaserJet 4350 1200dpi,52ppm,64Mb
1410
70
13 HP LaserJet 4350DTNSL 1200dpi,52ppm,96Mb
2900
100
14 HP LaserJet4650N 600dpi,22ppm,128Mb
2040
90
15 Samsung ML-1210 600×600dpi,12ppm,8Mb
161
30
16 Samsung ML-1520 660dpi,15ppm,8Mb
137
20
17 Samsung ML-1750 600×1200dpi,16ppm,64Mb
197
35
18 Xerox Phaser 3116 1200dpi,15ppm,8Mb
164
30
19 Xerox Phaser 3130 1200dpi,16ppm,32Mb
192
35
/>
Рис.3.3
После построения точек зависимости показателя производительностипринтера от его стоимости можем определить котангенс угла наклонааппроксимирующей прямой
сtg(α)=К3=,029
Расчёт нормировочногокоэффициента для сканеров .
Для этого необходимосоставить таблицу по предложению сканеров, имеющихся рынке таблица3.5.
Таблица3.5.
№
Модель
Характеристика
Цена,$
Пск,%
1
BENQ 5000U
A4, USB1.1, 1200х2400 dpi 48 15
2
Canon CanoScan 4200F
A4, USB2.0, 3200х6400 dpi, слайд-модуль 139 30
3
Canon CanoScan LiDE 20
A4, USB2.0, 600х1200 dpi 62 20
4
Canon CanoScan LiDE 35
A4, USB2.0, 1200х2400 dpi 79 20
5
Canon CanoScan LiDE 80
A4, USB2.0, 2400х4800 dpi 153 30
6
Epson Perfection 1270
A4, USB2.0, 1200х2400 dpi 77 20
7
Epson Perfection 2480 Photo
A4, USB2.0, 2400x4800 dpi, слайд-модуль 118 25
8
Epson Perfection 2580 Photo
A4, USB2.0, 2400x4800 dpi, слайд-модуль 142 30
9
Epson Perfection 3170 Photo
A4, USB2.0, 3200x6400 dpi, слайд-модуль 223 45
10
Epson Perfection 4180 Photo
A4, USB2.0, 4800x9600 dpi, слайд-модуль 284 50
11
Epson Perfection 4870 Photo
A4, USB2.0+IEEE1394, 4800х9600 dpi, слайд-модуль 420 65
12
Epson Perfection 4990 Photo
A4, USB2.0+IEEE1394, 4800х9600 dpi, слайд-модуль 498 70
13
HP ScanJet 2400
Q3841A, A4, USB2.0, 1200х1200 dpi 76 20
14
HP ScanJet 3770
L1915A, A4, USB2.0, 1200х2400 dpi, слайд-модуль 102 25
15
HP ScanJet 4070
L1920A, A4, USB2.0, 2400х2400 dpi, слайд-модуль 148 30
16
HP ScanJet 5590P
L1912A, A4, USB2.0, 2400х2400 dpi, слайд-модуль 225 45
17
HP ScanJet 8250
C9932C, A4, USB2.0, 4800х4800 dpi, слайд-модуль, ADF 1022 100
18
Mustek ScanExpress 1248 UB Plus
A4, USB1.1, 600х1200 dpi 38 15
19
Mustek Bear Paw 2400 CU
A4, USB1.1, 1200х2400 dpi 48 15
20
Mustek Bear Paw 2448 CU Pro
A4, USB2.0, 1200x2400 dpi 57 20
Среди данных представленных в таблице сканер под №17 лучший, егопоказатель производительности примем за 100%; остальные модели сканеров всравнении с этим получили соответствующие показатели производительности. За темможем построить график зависимости этих показателей от стоимости сканеров иопределить котангенс угла наклона аппроксимирующей прямой.
/>
Рис.3.4
сtg(α)=К4= 0,09981
Расчёт нормировочногокоэффициента для плоттеров.
Для этого необходимосоставить таблицу по предложению плоттеров, имеющихся на рынке, таблица3.6.
Таблица3.6.№
Модель
Характеристика
Цена,$
Пск,% 1
HP DesignJet 130
А1,2400×1200dpi,64Mb 1545 70 2 HP DesignJet 130NR А1,2400×1200dpi,64Mb,USB 2180 80 3 HP DesignJet 430 А1,600dpi,36Mb 1425 90 4 HP DesignJet 500 А0,1200×600dpi,160Mb 3580 50 5 HP DesignJet 500 А1,1200×600dpi,160Mb 2295 100
/>
Рис.3.5
сtg(α)=К5= 0,021
Расчет нормировочныхкоэффициентов качества программного обеспечения АРМ.
Затраты на программное обеспечение АРМ состоят из затрат напокупку операционной системы и затрат на покупку специального программногообеспечения.
Показатель производительности программного обеспечения (Ппо)показывает распространенность данного продукта на рынке программных средств иустойчивость к возможным сбоям оборудования рабочих станций.
Сравнив 4 операционных системы (табл.3.7), можно выяснить, что самой распространенной и устойчивой средипредставленных является система MS Windows XP Professional, ее показатели и примем за 100%;остальные показатели рассчитаны относительно лучшей и представлены в таблице (табл. 3.6.).
Стоимость операционных систем и ихпоказатели.
Таблица 3.7.
№ п.п. Операционная система
Цена.$
Ппофс,
% 1 MS Windows XP Professional 150 100 2. ALT-Linux Master 2.2 50 40 3. Windows 98 70 70 4. HP-UX11i 60 40
После получения показателей производительности всех анализируемых операционныхсистем, можно построить график зависимости этих показателей от цены на этисистемы рис.3.5.
/>
Рис.3.5.
После построения точек, можно провести аппроксимирующую прямую инайти сtg(α)=К6=0,67
Сравнив специальноепрограммное обеспечение для ландшафтного проектирования, имеющегося на рынке,можно сделать вывод, что оптимальное соотношение простотаиспользования/конечный результат дают программы: " Sierra Land 3D ", «Наш Сад pro» и" Punch! 3D".
Этот показатель будем называть производительностью, приняв производительность" Sierra Land 3D " за100%. Значения показателей производительности остальных программных продуктовприведены в таблице.
Таблица3.8 №
Программныепродукты: Цена Пспо,% 1 3D STUDIO VIZ 2300 70 2 3D Max 3.0 + 3D VIZ 3.1 4300 70 3 «Наш сад 3D prо» 100 90 4 Archi Cad 7.0 2000 50 5 Sierra Land 3D 3000 100 6 Punch! 3D 2800 90
Поданным таблицы, можем построить график зависимости производительности от ценыи найти сtg(α)=К7=0,27
/>
Рис.3.6
Были определеныкоэффициенты К1=0,26; К2=0,174; К3=0,029; К4=0,01; К5=0,02; К6=0,67; К7=0,27.
3.8. Решение задачи линейного программирования
Пусть входное значение
По=60%
Получив все необходимые коэффициенты,можно подставить их в целевую функцию и уравнения ограничений:
К1=0,26; К2=0,174; К3=0,029; К4=0,01;К5=0,02; К6=0,67; К7= 0,27.
Целеваяфункция:
Y=( Зсб+Зм+Зпр+Зск+Зпл+Зос+Зспо) → min
при следующих ограничениях:
60 ≤ К1*Зсб ≤100
60 ≤ К2*Зм ≤100
60 ≤ К3*Зпр ≤100
60 ≤ К4 *Зск ≤100
60 ≤ К5 *Зпл ≤100
60 ≤ К6 *Зпо ≤ 100
60 ≤ К7 *Зпо ≤100
Зсб>0, Зм>0, Зпр>0, Зск>0, Зпл>0, Зос>0,Зспо>0.
Дальнейшеерешение задачи происходит в электронной таблице Excel, иосуществляется программой ПОИСК РЕШЕНИЯ (меню СЕРВИС), которая позволяет решатьсложные линейные задачи линейного программирования со многими переменными иограничениями.
Послетого, как определена задача и выбрана команда выполнить, программа изменитзначения переменных и выполнит необходимые вычисления, а затем, основываясь наполученных результатах, будет повторять эту процедуру до тех пор, пока неполучит решение, удовлетворяющее условию задачи.
Такимобразом, можно получить значения затрат на покупку компонентов и программногообеспечения АРМ.
Заключение
В дипломной работе обоснована необходимостьавтоматизации рабочего места для ландшафтного проектирования.
Разработана и предложена модельспециализированного АРМ удовлетворяющего требованиям для решения задач в ходепроектирования ландшафта.
Показано, что основная проблема припроектировании – это уменьшение затрат на покупку оборудованияи программного обеспечения, при максимальных значенияхпроизводительности этого оборудования и ПО. Эта задача сводится коптимизационной.
В работе определеныограничения и целевая функция, а решение задачи происходит в электронной таблице Excel.
литература
1. И.П.Норенков,Основы автоматизированного проектирования, Москва, Издательство МГТУ, 2000,
2. А.С.Летин, О.С.Летина, Компьютерная графика в ландшафтном проектировании, Москва, 2003,
3. В.А.Артамонов,Архитектурная композиция садов и парков, Москва, 1980,
4. Б.Я.Цилькер,Организация ЭВМ и систем, СПб, 2004,
5. А.М.Заяц,Информационные системы, методические рекомендации по дипломному проектированию,Сыктывкар, 2002,
6. Т.П.Барановская,В.И.Лойко, Архитектура компьютерных систем и сетей, Москва,2003,
7. С.В.Гуров,Моделирование систем, Сыктывкар, 2003,
8. В.Л.Черных,Информационные технологии в лесном хозяйстве, Йошкар-Ола, 1995,
9. В.Л.Черных,Автоматизированные системы в лесном хозяйстве, Йошкар-Ола, 2000,
10. Панфилов,А.М.Заяц, Архитектура ЭВМ, 2002
11. А.Жуков, Ландшафтнаяархитектура, статья, СофтКомпас, 2004.
www.landshaft.ru/article