1. Wprowadzenie do programu AlfaCAD

AlfaCAD został pomyślany jako prosty, uniwersalny program do tworzenia rysunków technicznych. „Uniwersalny” nie oznacza jednak „wszystkomogący”. To raczej taki nóż armii szwajcarskiej niż skrzynia pełna narzędzi których większość stanowi sekret dla użytkownika i nigdy nie będzie użyta.

Interfejs AlfaCAD jest inny niż interfejs większości CADów. Pomysł wziął się z takich oto przesłanek.

• Monitor, w szczególności naszego notebooka, jest mały w porównaniu z tradycyjną deską kreślarską. Mały, co oznacza że albo skazani jesteśmy na oglądanie rysunku a małej skali, albo oglądania szczegółów rysunku widząc jedynie wycinek całego arkusza. W czasie edycji rysunku wielokrotnie musimy zmieniać skalę prezentacji, przesuwać arkusz tak aby widzieć detal który opracowujemy. Większość CADów oferuje dostęp do wielu funkcji w postaci icon rozsianych dookoła okna rysunku, tym samym ograniczając pole prezentacji jeszcze bardziej. W efekcie pracujemy patrząc na mały wycinek rysunek a kiedy potrzeba wprowadzić element wykraczający poza prezentowany fragment, musimy zmienić skalę, co zwykle prowadzi do utraty kontroli nad szczegółami, bowiem zwykle każdy element jest wprowadzany w relacji do innych elementów, na tym polega konstruowanie geometryczne.
  AlfaCAD oferuje interfejs który nie zabiera miejsca na ekranie na przyciski i ikony. Funkcja panoramowania rysunku redukuje do minimum konieczność zmiany skali prezentacji.

• Wszystkie funkcje dostępne są z hierarchicznego menu, a selekcja funkcji polega bądź to na wyborze kursorem funkcji z menu, reprezentowanej przez ikonę, bądź jednoznakowym skrótem wprost z klawiatury.

• Program ma rozbudowany system skrótów klawiszowych pozwalający na szybki wybór funkcji.

• Menu, w większości przypadków utworzone z sugestywnych ikon, uzupełnione indykacją skrótu klawiszowego, jak również wskazówką opisującą funkcję (pojawiającą się automatycznie kiedy użytkownik zwleka z wyborem funkcji, być może wtedy kiedy ikona okazuję się niezbyt sugestywna). Menu pojawia się i znika po wyborze funkcji, a cały ekran pozostaje do dyspozycji rysunku. Najpierw musimy widzieć rysunek, a następnie go edytować.

• Kiedy przeglądając rysunek, a w zasadzie wycinek rysunku, również wykonując dowolną operację edycyjną, wskaźnik dotknie krawędzi okna rysunku, cały rysunek przesuwany jest automatycznie o pewien dystans, ukazując kolejny fragment rysunku. Dystans może być dynamicznie ustawiany w zależności od potrzeb, eliminując konieczność używania większości funkcji zmiany prezentacji rysunku.

• Wszystkie okna dialogowe są duże, do minimum zredukowano ilość informacji pojawiającej się na ekranie.
  Interfejs jest skalowalny, oznacza to że tak wielość czcionki menu, wielkość okien dialogów, a więc czytelność szczegółów, jest modyfikowalna w praktycznie dowolnym zakresie, z użyciem pojedynczej funkcji.

Najważniejszą przesłanką jest prostota, tak interfejsu jak i całego programu, który działa na każdym komputerze, nowym lub „leciwym”, z małym ekranem czy dużym, z dużym dyskiem lub małym, a apetyt na pamięć RAM jest bardzo umiarkowana, bez szkody dla wielkości czy złożoności rysunków.
Prosty interfejs graficzny nie stawia żadnych wymagań sprzętowych związanych z kartą graficzną i jej sterownikami.

Program jest aplikacją systemu Microsoft Windows, napisaną w języku C (z niektórymi modułami w języku C++) zbudowanym z wykorzystaniem Microsoft Visual Studio 2017, biblioteki graficznej Allegro (open source), pomocniczych bibliotek Python 3 (open source) do konwersji bitmapowych plików graficznych oraz LibDXFrw (open source) do konwersji plików DWG.

1.1. Wstęp

Rysunek AlfaCAD składa się z szeregu elementów podstawowych, tzw. "prymitywów graficznych", rysowanych przy pomocy pojedynczych poleceń. Prymitywami są między innymi linie, okręgi, łuki, teksty. Aby narysować prymityw należy wybrać odpowiednie polecenie z menu bądź podać z klawiatury odpowiednią sekwencję znaków kluczowych. AlfaCAD inicjuje wybraną funkcję rysowania przyjmując domyślne parametry. Mogą być one w każdej chwili zmienione (dotyczy to np. opcji rysowania łuku czy tekstu, zmiany grubości, koloru i typu linii itp.). W każdym przypadku użytkownik musi wskazać położenie obiektu na rysunku ewentualnie podać konieczne wartości liczbowe. Po wprowadzeniu wszystkich koniecznych danych element rysowany jest na ekranie. Wynik każdej dokonanej operacji uwidaczniany jest natychmiast na ekranie umożliwiając użytkownikowi pełną kontrolę nad tworzonym rysunkiem. Specjalną grupę stanowią polecenia służące modyfikacji elementów rysunku. Prymitywy można z rysunku usuwać, zmieniać ich położenie, kopiować, zmieniać wielkość, obracać. Pozycjonowanie każdego elementu rysunku może być odnoszone do współrzędnych globalnych jak też do pozycji innego elementu. Gotowy rysunek narysowany w skali na arkuszu roboczym zadanego formatu może być bądź wydrukowany przy pomocy drukarki graficznej, zapisany w postaci pliku graficznego w jednym z wielu powszechnie używanych formatów, zapisany jako dokument PDF, a nawet wykreślony przy pomocy klasycznego plotera wektorowego, czy też plotera tnącego.

1.2. Wymagany sprzęt

Podstawowy system komputerowy niezbędny do uruchomienia programu AlfaCAD to najzwyklejszy komputer PC z systemem Windows 8 lub nowszym. Program wykorzystuje dowolne urządzenie wskaźnikowe, mysz lub touchpad.

1.2.1. Pamięć operacyjna RAM i pamięć dyskowa

Program AlfaCAD jest aplikację 32-bitową (wersja 64-bitowa w opracowaniu). Aplikacja 32-bitowa może wykorzystać do własnych potrzeb 2 GB RAM na proces, wiele procesów AlfaCAD może być uruchamianych jednocześnie (przy pracy z wieloma rysunkami). Aplikacja 64-bitowa może wykorzystać tyle pamięci, ile jesteś w stanie kupić.

1.2.2. Monitor

AlfaCAD jest aplikacją korzystającą z podstawowego interfejsu Windows GDI, stąd też dowolna konfiguracja jedno – lub wielomonitorowa jest obsługiwana przez AlfaCAD.

1.2.3. Mysz

Mysz jest podstawowym urządzeniem wskaźnikowym pozwalającym na wybór funkcji z menu oraz na wskazywanie pozycji elementu na rysunku. Wszystkie funkcje i operacje w programu (poza tekstami oraz wartościami numerycznymi wprowadzanymi z klawiatury) są dostępne przy pomocy myszki. Z programem AlfaCAD może współpracować dowolna mysz 2- lub 3- klawiszowa.

Preferowana jest mysz 3-klawiszowa z kółkiem do przewijania ekranu. Trzeci klawisz pozwalana na wygodne inicjowanie menu pomocniczego, kółko pozwala na szybką, dynamiczna zmianę skali prezentacji rysunku.

1.2.4. Drukarka

AlfaCAD umożliwia wydruk rysunków przy pomocy dowolnej drukarki graficznej lub plotera rastrowego, w każdym trybie rozdzielczości oferowanej przez sterownik drukarki. Rysunek może być drukowany w całości jako pojedynczy arkusz (w przypadku odpowiednio dużego formatu drukarki lub wielkoformatowego plotera rastrowego), albo też w postaci mozaiki wieloarkuszowej, o zadanej wielkości pojedynczego arkusza. Wydruk może być w kolorze, w trybie odcieni szarości lub w trybie czarno-białym.

W trybie kompresji cały arkusz rysunkowy zostaje przeskalowany do maksymalnego formatu papieru drukarki. Jeżeli wydruk realizowany jest w skali rzeczywistej, rysunki których format przekracza maksymalny format arkusza wydruku (dla drukarek stronicowym) lub przyjętą szerokość papieru (dla drukarek rolowych, tzn. drukarek na papier ciągły) dzielone są na arkusze o wymiarach równych formatowi arkusza wydruku lub na arkusze o zadeklarowanej szerokości papieru oraz długości równej wysokości arkusza rysunku. W każdym przypadku na wydruku uwzględniana jest rzeczywista grubość linii poszczególnych typów, która może być stosownie ustalana przez użytkownika odpowiednio dla każdej z 5 dostępnych w edytorze graficznym grubości linii.

Wydruk rysunku może być realizowany z obrotem, odwróceniem, a nawet z lustrzanym odbiciem (w tzw. refleksją) przydatną przy wydruku na foliach przezroczystych).

Zapis rysunku w postaci pliku graficznego lub dokumentu PDF jest również skalowalny, i w zależności od zadanych parametrów jest zapisywany w postaci bądź pojedynczego pliku bądź wielu plików stanowiących mozaikę pokrywającą cały arkusz rysunku. Tak jak w przypadku wydruku na drukarce, pliki graficzne mogą być tworzone z obrócenie, odwróceniem jak również z lustrzanym odbiciem.

AlfaCAD oferuje wydruk całego rysunku, bądź wskazanego oknem jego fragmentu, bądź też ograniczonego arkusza w postaci bloku naniesionego na rysunek, z automatycznym wyborem optymalnego kąta obrotu rysunku na wydruku, co będzie szczegółowo wyjaśnione w kolejnych rozdziałach.

1.2.5. Ploter

Tradycyjny ploter wektorowy (pisakowy) nie jest dzisiaj w powszechnym użyciu, z uwagi na zaawansowaną technologie wydruku rastrowego i dostępności wielkoformatowych ploterów rastrowych, drukujących w identyczny sposób jak drukarki graficzne. Wyjątek stanowią jednak plotery tnące.

AlfaCAD może współpracować z urządzeniem kreślącym lub tnącym wyposażonym w interpreter w zasadzie dowolnego języka komend, przede wszystkim HP-GL (ang. Hewlett Packard Graphic Language). W interpreter ten wyposażona jest większość produkowanych ploterów pisakowych i atramentowych, między innymi plotery firm Hewlett Packard, Huston Instruments, OCÉ Graphics, Muttoh, Versatec, Roland, Graphtec i wiele innych. AlfaCAD pozwala też na wydruk w dowolnej skali oraz w skali rzeczywistej, całego rysunku bądź jego wybranego fragmentu, z ewentualnym obrotem arkusza przy wydruku czy też dowolnym przesunięciem początku formatu względem punktu początkowego pola roboczego plotera, co pozwala na kreślenie kilku małych rysunków na jednym dużym arkuszu papieru lub kalki technicznej.

1.3. Rysunki w programie AlfaCAD

Program AlfaCAD zapamiętuje rysunki w postaci binarnych plików, o nazwach z domyślnym rozszerzeniem „.alf” . Plik rysunku zawiera między innymi informacje o poszczególnych obiektach umieszczonych na rysunku, ich położeniu, wzajemnych powiązaniach (strukturach blokowych). Każdy plik opatrzony jest odpowiednim, unikalnym dla programu AlfaCAD nagłówkiem identyfikującym zbiór rysunku oraz tablicą parametrów, zawierającą między innymi informacje o:

- formacie rysunku, skali, jednostkach rysunkowych i dokładności
- postaci prezentacji rysunku w chwili ostatniego uaktualnienia
- definicje warstw rysunkowych i ich atrybuty.

Każdy plik rysunku uzupełniony jest także tzw. tabliczką systemową, zawierającą komplet informacji, niezbędnych do identyfikacji rysunku w celu skompletowania danego projektu. Informacje te mogą obejmować np.:

• nazwę jednostki projektowej

• nazwę inwestycji

• określenie obiektu

• numer projektu

• numer i tytuł rysunku

• skalę

• imię i nazwisko projektanta

• imię i nazwisko sprawdzającego projekt

• datę ostatniego uaktualnienia

• numer archiwalny rysunku

• stadium

Wszystkie te informacje mogą być wprowadzane i modyfikowane podczas edycji rysunku. Informacje w niej zawarte mogą być wykorzystywane przez programy aplikacyjne, generujące np. wykazy elementów, spis dokumentacji itp.

1.3.1. Tworzenie rysunku

Rozpoczynamy od wyjaśnienia podstawowych pojęć, używanych w programie AlfaCAD. Zapewne niektóre z nich stanie się w pełni zrozumiałe po samodzielnym wykonaniu rysunku.

Globalny Układ Współrzędnych

Do lokalizacji punktu na rysunku, AlfaCAD wykorzystuje kartezjański układ współrzędnych. Oś X określa odległość w poziomie, a oś Y odległość w pionie. Początek układu współrzędnych jest punktem, w którym obie współrzędne przyjmują wartość 0.

Punkt jest reprezentowany przez parę współrzędnych (x,y). Aby zlokalizować punkt w globalnym układzie współrzędnych, należy wyobrazić sobie linię przecinającą oś X w punkcie określonym współrzędną x i prostopadłą do osi X oraz drugą linię, prostopadłą do osi Y, przecinającą oś Y w punkcie określonym współrzędną y. Punkt (x,y) leży w punkcie przecięcia obu tych linii.
Program AlfaCAD pozwala na edycję rysunków w płaskim układzie współrzędnych (dwuwymiarowych). Modelowanie przestrzenne nie jest więc tu możliwe. Ale AlfaCAD nie jest „wszystkomogący” … Większość technicznej dokumentacji rysunkowej stanowią rysunki 2D. I temu dedykowany jest AlfaCAD.

Ograniczenie funkcji edytora graficznego do operacji na płaskim układzie współrzędnych wpływa jednak kapitalnie na szybkość wykonywania rysunków. Tam gdzie niezbędne jest wykonanie modelu 3D, inne programy maja zastosowanie. Wbudowane w program procedury regeneracji rysunku (wyświetlania), umożliwiające dynamiczne poruszanie się po arkuszu roboczym w ograniczonym

Globalny Układ Współrzędnych jest ściśle związany z arkuszem roboczym rysunku. Arkusz ten może mieć wielkość jednego z formatów sklasyfikowanych w normie ISO i oznaczonych symbolami: A4, A3, A2, A1, A0, bądź wielkość arkusza może być wybrana ze zbioru arkuszy predefiniowanych lub zadana przez użytkownika (może to być wielokrotność jednego z arkuszy podstawowych, np 4xA4). W każdym przypadku, początek Globalnego Układu Współrzędnych związany jest z lewym dolnym narożnikiem arkusza roboczego.

Zwiększenie formatu arkusza podczas edycji rysunku, nie powoduje przesunięcia Globalnego Układu Współrzędnych. Format arkusza roboczego "rozrasta się" w kierunku dodatnich osi X i Y.

Lokalny Układ Współrzędnych

Globalny Układ Współrzędnych jest ściśle określony i nie może być zmieniony w programie AlfaCAD. Można definiować jednak dowolny układ współrzędnych, nazywany Lokalnym Układem Współrzędnych. Początek nowego układu współrzędnych może być umieszczony w dowolnym punkcie Globalnego Układu Współrzędnych, osie tego układu mogą być skierowane w dowolnych kierunkach. Lokalny Układ Współrzędnych może być zorientowany względem Globalnego Układu Współrzędnych pod dowolnym kątem. Posługując się pojęciami tradycyjnej techniki projektowania, Lokalny Układ Współrzędnych można rozumieć jako układ współrzędnych wyznaczony przez obrócony pod dowolnym kątem i przesunięty względem lewego dolnego narożnika deski kreślarskiej, "zespół liniałów prostowodu".

Lokalny układ współrzędnych może być dowolnie zmieniany w czasie edycji rysunku, w zależności od potrzeb. Na przykład narysowanie części maszyny może być łatwiejsze, jeśli zdefiniuje się lokalny układ zorientowany w taki sposób, aby np. kierunek osi X pokrywał się z kierunkiem osi głównej elementu lub linii jego konturu.

W projektowaniu architektonicznym wygodnie jest wprowadzić lokalny układ współrzędnych przy rysowaniu pomieszczeń o nieregularnych kształtach, szczegółów architektonicznych połaci dachowych itp.

Lokalny Układ Współrzędnych ma szczególne zastosowanie w przypadku map i podkładów geodezyjnych, mogących być składnikami tworzonego rysunku. W tym przypadku ma zastosowanie Geodezyjny Układu Współrzędnych, dostępny w AlfaCAD jako opcja dla Kartezjańskiego Układu Współrzędnych, o czym będzie mowa w następnych rozdziałach.

Prezentacja układu współrzędnych

Aby ułatwić użytkownikowi poruszanie się między różnymi układami współrzędnych, wprowadzono na ekranie tzw. symbol układu współrzędnych. Pojawia się on jedynie dla układu lokalnego i przedstawia kierunek układu lokalnego względem globalnego układu współrzędnych. Kąt obrotu krzyża kursora jest równy kątowi pomiędzy lokalnym i globalnym układem współrzędnych. Dodatni kąt pomiędzy układami jest przeciwny do ruchu wskazówek zegara.

Jednostki i skala rysunku

Wszystkie obiekty umieszczane na arkuszu rysunkowym stanowią odzwierciedlenie (model) obiektu rzeczywistego w zadanej skali. Odległość pomiędzy punktami mierzona jest w jednostkach rysunku. Jednostce rysunku można przyporządkować jedną z następujących jednostek miary długości: milimetr, centymetr, metr, stopa, cal. Rysunek można wykonać w jednej ze skal: 1:1, 1:2, 1:5, 1:10, 1:20, 1:25, 1:50, 1:100, 1:500, 1:1000, 1:5000, 1:10000, 2:1, 5: 1 lub w dowolnej zadanej skali. Zadeklarowanie właściwych jednostek i skali pozwala na liczbowe wyrażanie długości w jednostkach technicznych obiektu rzeczywistego.

Rysunek może być wydrukowany (wykreślony) w zadanej skali bądź też skala ta może zostać na wydruku zmieniona. Przyjęta skala i jednostki stanowią podstawę wymiarowania rysunkowego realizowanego przy pomocy procedur AlfaCAD.

Podstawowe elementy rysunku

AlfaCAD oferuje szereg prostych elementów rysunku tzw. prymitywów graficznych, które umieszcza się na rysunku przy pomocy pojedynczego polecenia. Najczęściej używanymi elementami są linie, polilinie, łuki, okręgi, wielokąty, teksty. Poza prymitywami użytkownik może umieszczać bardziej złożone elementy. Należy do nich np. blok wymiarowy złożony z linii i tekstów, opisujący wymiar (bądź wymiary) pomiędzy dwoma (bądź wieloma) punktami. W poniższej tabeli przedstawiono wybrane typy elementów dostępnych w programie AlfaCAD:

Kolory, rodzaje i grubości linii

Każdemu elementowi można przypisać kolor, rodzaj (typ) oraz grubość linii którą będzie rysowany.

Program umożliwia rysowanie wszystkich obiektów jednym z 255 kolorów (16 kolorów podstawowych oraz rozszerzone 17...255 wg. tablicy DAC-Normal).

Bitmapy o głębi kolorów 24 bity wyświetlane są w trybie „True color” (16.777.216 kolorów) i drukowane są w tym tymże trybie o ile pozwala na to głębia i model kolorów drukarki.

Paletę kolorów demonstruje dołączony do pakietu instalacyjnego rysunek KOLOR256.ALF .
Poniżej lista pierwszych 16 podstawowych:

• [1] Czerwony

• [2] Żółty

• [3] Zielony

• [4] turkusowy

• [5] Niebieski

• [6] Karmazynowy

• [7] Biały

• [8] jasnoszary

• [9] jasnoczerwony

• [10] Brązowy

• [11] ciemnozielony

• [12] ciemnoturkusowy

• [13] ciemnoniebieski

• [14] ciemnokarmazynowy

• [15] ciemnoSzary

• [16] Czarny

Rodzaj (typ) linii określony jest wzorem złożonym z odcinków linii, punktów i przerw pomiędzy nimi. Dostępnych jest 32 rodzajów linii, w tym pierwszych 5 zgodnych z PN-82/N-01616 :

[1] Ciągła _____________________
[2] Kreskowa _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
[3] Punktowa _ . _ . _ . _ . _ . _ . _ . _
[4] Dwupunktowa _ . . _ . . _ . . _ . . _
[5] Wielopunktowa ...........................

Granica, Środkowa, Ukryta, Widmo,

Kreskowa_2, Punktowa_2, Dwupunktowa_2, Wielopunktowa_2, Granica_2, Środkowa_2, Ukryta_2, Widmo_2,

Kreskowa_x2, Punktowa_x2, Dwupunktowa_x2, Wielopunktowa_x2, Granica_x2, Środkowa_x2, Ukryta_x2, Widmo_x2,

Trzypunktowa, Dwuśrodkowa, Trzykreskowa, Widmo_3, Dwuśrodkowa_x2, Trzykreskowa_x2, Wielokreskowa

Linie z oznaczeniem ....._2 są wariantami o wzorcu 2-krotnie mniejszym od odpowiedników, z oznaczeniami ......_x2 są wariantami o wzorcu 2-krotnie większym.

Typy linii (dla wszystkich grubości) demonstruje dołączony do pakietu rysunek LINIE32.ALF .
Program udostępnia 5 standardowych grubości linii (grubości te rozróżniane są tak na monitorze kolorowym jak i monochromatycznym) :

• [1] Bardzo cienka

• [2] Cienka (zgodna z PN-82/N-01616)

• [3] Gruba (zgodna z PN-82/N-01616)

• [4] Bardzo gruba (zgodna z PN-82/N-01616)

• [5] Najgrubsza

Grubości linii (dla wszystkich typów linii) demonstruje dołączony do pakietu rysunek LINIE32.ALF.
Przy wydruku rysunku na drukarce graficznej, każdej z 5 grubości linii zostanie nadana grubość (wyrażona w mm) zadeklarowania w oknie dialogowym wydruku.
Dla uzyskania właściwych grubości linii przy kreśleniu rysunku na tradycyjnym ploterze, należy zadeklarować dla poszczególnych grubości linii właściwe numery pisaków plotera. Pisaki mogą mieć grubość od 0.1 mm do 2 mm.

Warstwy

AlfaCAD pozwala na tworzenie rysunku w postaci "przeźroczystych folii" złożonych razem w pakiet. Każda "folia" może zawierać elementy tworzące pewną grupę informacji. W ten sposób można łatwo dzielić rysunek na grupy obiektów tworzące np. podkład budowlany od grupy obiektów opisujących instalacje. Nawet w ramach jednej grupy informacji (np. podkładu budowlanego) celowe jest dokonanie podziału na grupę elementów opisujących osie modularne, konstrukcje murowe, stolarkę budowlaną, opisy pomieszczeń, wreszcie wyposażenie itp. Takie "folie" nazywa się w programie AlfaCAD (podobnie jak w innych programach wspomagających projektowanie) - warstwami. AlfaCAD może operować na 255 warstwach. Standardowo inicjowana jest zawsze warstwa pierwsza. Użytkownik może zdefiniować pozostałe warstwy podając ich nazwy oraz cztery atrybuty aktywności:

• warstwa bieżąca

• warstwa widoczna

• warstwa podlegająca edycji

• warstwa bazowa lokalizacji

Warstwy można wyświetlać pojedynczo lub w dowolnych kombinacjach, a odpowiednie operowanie atrybutami aktywności które można swobodnie zmieniać, czyni edycję złożonego rysunku znacznie łatwiejszą i szybszą.

Bloki

Fragmenty rysunków przechowywane w postaci plików traktowane są jako bloki i mogą być umieszczane (dołączane) do bieżącego lub każdego innego rysunku. Własność ta może być wykorzystywana do tworzenia bibliotek elementów (np. typowych części maszyn). Wystarczy narysować dany element na rysunku, wskazać dowolną grupę elementów i zapisać je w pliku. Zawsze wtedy, gdy będzie on ponownie potrzebny, można będzie umieścić go na innym rysunku bez potrzeby ponownego rysowania. Niezależnie od stopnia złożoności wstawiony rysunek traktowany jest jak pojedynczy blok i jako taki może być kopiowany, przesuwany, usuwany itp. AlfaCAD nie traktuje bloku jako finalnego produktu. Każdy blok może być indywidualnie modyfikowany po wstawieniu do rysunku, podczas gdy w pliku blok pozostaje niezmieniony, aż do czasu kiedy zostanie ewentualnie zastąpiony jego nowszą wersją.

AlfaCAD zawiera podstawową bibliotekę architektoniczną, konstrukcyjną, elektryczną i bibliotekę elementów instalacji sanitarnych. Funkcja importu plików DXF (Autocad) rozszerza możliwości importu bloków o biblioteki opracowane w innych programach CAD.

Lokalizacja punktu względem obiektu

Przy wprowadzaniu nowych punktów (np. podczas rysowania prymitywów) można korzystać z obiektów już istniejących na rysunku. Umożliwia to funkcja tzw. lokalizacji punktu względem obiektu. Punkty mogą być lokalizowane np. względem końca wskazanej linii, jej środka, środka okręgu lub łuku, punktu przecięcia linii, łuków lub okręgów, prostopadle do odcinka, łuku lub okręgu, stycznie do łuku lub okręgu itp. Istnieje też możliwość składania funkcji lokalizacji punktu względem obiektu z funkcją przesunięcia punktu w lokalnym układzie kartezjańskim lub biegunowym. Daje to np. możliwość lokalizacji punktu odległego o zadaną długość mierzoną pod zadanym kątem do osi X, od wskazanego przy pomocy tzw. celownika - np. przecięcia linii i łuku.

Procedury lokalizacji punktu względem obiektu (proste i złożone) są najczęściej wykorzystywanymi procedurami przy wszelkich konstrukcjach geometrycznych. W zasadzie cały proces projektowania przy pomocy AlfaCAD sprowadza się do tworzenia konstrukcji geometrycznych. Istotne jest bowiem, aby np. dwa odcinki linii deklarowane przez projektanta jako odcinki o wspólnym końcu, rzeczywiście umieszczone zostały na arkuszu w taki sposób, aby ich punkty końcowe opisane był współrzędnymi o takich samych wartościach liczbowych (z dokładnością do liczbowej reprezentacji wartości współrzędnych). Ponieważ dokładność liczb wyrażających współrzędne w programie AlfaCAD jest duża w porównaniu z możliwością wizualizacji przy pomocy monitora, stąd też nieskuteczne jest umieszczanie obiektów (wskazywanie punktów) w oparciu jedynie o wzrokowe obserwacje wyświetlanych obiektów. Wzrokowe wrażenie lokalizacji danego punktu zależy od skali prezentacji rysunku (w zakresie 1/2000 do 2000 razy). W każdym przypadku przy takiej lokalizacji popełnia się błąd mogący mieć konsekwencje w postaci trudności wykonania innych procedur (np. wypełniania obszaru wzorem, z uwagi na jego niedomknięcie). Program operuje na liczbach rzeczywistych opisujących współrzędne punktów, kąty łuków itp. ze skończoną precyzją. Stąd też przy poszukiwaniu np. punktu przecięcia odcinków program popełnia pewien nieunikniony błąd dokonując przybliżenia rzeczywistych wartości współrzędnych punktu przecięcia, do wartości o możliwej do wyrażenia przez AlfaCAD precyzji. Błąd ten jednak uwzględniany jest we wszystkich procedurach programu i nie stanowi utrudnienia przy tworzeniu rysunku (zwłaszcza przy konstruowaniu geometrycznym). AlfaCAD posiada wbudowaną procedurę kontroli tolerancji wartości rzeczywistych.

Kreskowanie i wypełnianie wzorem

Normy rysunkowe przewidują kreskowanie lub wypełnianie określonym wzorem zamkniętych obszarów. Wzór (kreskowanie) pozwala na określenie materiału z którego wykonany jest dany element, nadanie odpowiedniej faktury elementom architektonicznym, pokazanie cieni itp. Program AlfaCAD oferuje funkcję kreskowania i wypełniania wzorcem obszarów wraz z możliwością definiowania własnych wzorów.

Wzory kreskowania

Każdy wzór kreskowania stanowi kompozycję odcinków o określonej długości i kącie nachylenia. Odcinki mogą być rysowane linią ciągłą lub liniami składającymi się z kresek i punktów. Zdefiniowany wzór kreskowania powtarzany jest wielokrotnie tworząc blok wypełniający dokładnie wskazany obszar. Odcinki tworzące wzór kreskowania program automatycznie grupuje w blok. Pozwala to na usunięcie całego wzoru kreskowania (np. w przypadku błędnie wybranego wzorca, skali itp. lub błędnie określonego obszaru kreskowania). Parametry kreskowania obejmują poza wzorcem także skalę, kąt obrotu i punkt bazowy, a dla kreskowania standardowego - dystans pomiędzy liniami. AlfaCAD wyposażony jest w 64 podstawowe wzory kreskowania.

Definiowanie granic obszaru

Zakreskowaniu może podlegać obszar zamknięty, którego granice wyznaczają odcinki, łuki, okręgi, polilinie, krzywe beziera, boki wielokątów, krawędzie obszarów i śladów, fikcyjne granice tekstów. Obiekty tworzące granice kreskowania mogą stykać się w punktach końcowych lub przecinać się. Punkty przecięć obiektów wyznaczają wierzchołki dowolnego wielokąta nieforemnego (wypukłego lub wklęsłego). Ograniczony obszar nie musi być jednospójny, wewnątrz zamkniętego obszaru mogą więc znajdować się inne obszary zamknięte tworzące granice wewnętrzne obszaru kreskowania.

Charakterystyki i momenty geometryczne figur (obszarów zamkniętych)

Program AlfaCAD pozwala na obliczanie momentów geometrycznych figur (dowolnych obszarów zamkniętych), takich jak:

• pole powierzchni

• środek ciężkości

• moment statyczny

• moment bezwładności

• centralny moment bezwładności

Procedura wykorzystuje metodę całkowania numerycznego.

Szkicowanie

Program AlfaCAD oferuje funkcję szkicowania. Linia szkicowa składa się z połączonych ze sobą odcinków linii. Pozwala to np. na narysowanie warstwic mapy, rysunku słojów drewna w przekroju itd. Długość odcinka linii szkicowej może być ustalana przez użytkownika w zależności od wymaganej dokładności szkicowania.

Wymiarowanie rysunkowe

Wykonanie rysunku w określonej skali z reguły nie jest wystarczające do dokładnego wykonania zaprojektowanego obiektu. Większość rysunków technicznych należy uzupełnić informacją o wymiarach obiektów, kątach, odległościach itp. Sposób nanoszenia informacji o wymiarach ustalają normy rysunku technicznego właściwe dla danej branży projektowej określając go terminem "wymiarowanie".

AlfaCAD oferuje użytkownikowi cztery podstawowe typy wymiarowania:

• wymiarowanie liniowe zespolone

• wymiarowanie średnicy

• wymiarowanie promienia

• wymiarowanie kąta

• wymiarowanie długości łuku

Wymiarowanie można wykonać posługując się prymitywami graficznymi takimi jak linia, obszary trójkątne (ograniczniki linii wymiarowych w postaci grotów), koła (ograniczniki w postaci punktów) oraz tekst (wartość liczbowa wymiaru). AlfaCAD pozwala jednak na automatyczne generowanie bloków wymiarowych w oparciu o obliczone wartości danego wymiaru co kapitalnie skraca czas opracowania rysunku przy minimalnej pracochłonności.

1.3.2. Prezentacja rysunku

Mimo ograniczonego pola roboczego monitora, program AlfaCAD pozwala na swobodne poruszanie się po całym rysunku i dowolną jego prezentację. Umożliwiają to procedury powiększania i pomniejszania obrazu oraz panoramowania. Pomniejszanie obrazu umożliwia oglądanie większego fragmentu rysunku. Powiększenie obrazu pozwala na oglądanie szczegółów ale na mniejszym fragmencie rysunku. Bieżąca skala powiększenia obrazu może być ustalona przez użytkownika bądź dobrana przez program w taki sposób, aby zaznaczony fragment rysunku wypełnił pełną przestrzeń roboczą ekranu. Poszczególne fragmenty rysunku można oglądać także bez zmiany skali. Polega to na "panoramowaniu" obrazu rysunku i przypomina oglądanie go przez wziernik kamery zmieniającej swoje położenie względem obiektu.

Procedura panoramowania została uznana przez autora programu za istotny element komunikacji użytkownika z programem. Niemal każda funkcja programu wykonywana jest po wskazaniu przez użytkownika punktu lub obiektu na rysunku. Konieczność operowania detalem na przemian z "planem" rysunku wymaga częstej zmiany skali obrazu bądź też ciągłego przemieszczania się po nim z uwagi na używaną skalę, odpowiednią dla operowania detalem ale dającą zbyt małe pole widzenia. Panoramowanie rysunku jest w programie związane z ruchem urządzenia wskaźnikowego. Kolejne fragmenty rysunku zostają wyświetlane gdy kursor osiąga granicę pola wyświetlania rysunku.

Rozdzielczość jest związana z ilością szczegółów jakie można zaobserwować. Fizyczna rozdzielczość urządzeń współpracujących z programem rzutuje jedynie na dokładność pracy na danym urządzeniu, a nie na wewnętrzną rozdzielczość. Dokonując na przykład dużego powiększenia niewielkiego rysunku można określić punkt daleko dokładniej niż pozwala na to np. rozdzielczość drukarki. Cecha ta przydatna jest do precyzyjnego konstruowania geometrycznego jak również do obliczania momentów figur geometrycznych o dowolnych kształtach.

Użytkownik może włączyć tryb, w którym kursor porusza się ruchem skokowym z zadanym krokiem. Pozwala to na definiowanie przez użytkownika innej niż standardowa rozdzielczości. Używaniu innej niż standardowa rozdzielczości programu służy też tzw. siatka lokalizacyjna o zadanej gęstości nakładana w postaci "maski" punktów na arkusz rysunkowy. Punkty te ułatwiają lokalizację rysowanych obiektów. Oczywiście siatka może być w każdej chwili załączana lub wyłączana, a jej gęstość może być modyfikowana przez użytkownika.

Podczas edycji rysunku użytkownik ma możliwość pracy na przemian na kilku jego fragmentach dzięki procedurom zapamiętywania aktualnych parametrów edycji a następnie ich ponownego wyboru. Parametry te obejmują aktualną skalę wyświetlania, współrzędne skrajnych punktów widocznego na ekranie fragmentu rysunku we współrzędnych globalnych, oraz położenie kursora. Ułatwia to np. tworzenie na jednym fragmencie arkusza rysunku zestawieniowego konstrukcji złożonej z elementów rysowanych (np. w mniejszej skali) na innych fragmentach arkusza.

1.3.3. Edycja elementów rysunku

AlfaCAD umożliwia bardzo łatwe wprowadzanie zmian na rysunkach. Narysowane obiekty można usuwać, przesuwać w inne położenie, zmieniać typ linii, kolor czy warstwę, zmieniać wielkość bądź rodzaj czcionki tekstów. Narysowane obiekty można kopiować we wskazane miejsca, obracać, przeskalowywać, skracać bądź wydłużać, zaokrąglać lub fazować naroża, wycinać fragmenty linii, łuków, okręgów, obcinać lub wydłużać odcinki i łuki do punktów przecięć z innymi obiektami itp. Wszystkie zmiany wprowadzane są w trybie dynamicznym, w którym proces wprowadzania zmian może być obserwowany na ekranie. Umieszczone na rysunku teksty można dowolnie zmieniać poprzez ich swobodną edycję, podobnie jak ma to miejsce w edytorach tekstowych. Funkcje edycyjne nie służą jedynie zmianie parametrów i cech obiektów narysowanych błędnie, ale przede wszystkim pozwalają na konstruowanie geometryczne, modyfikację elementów bibliotecznych w celu ich ewentualnego przystosowania do potrzeb opracowywanego rysunku itp. Jak wskazuje praktyka projektowa, funkcje edycyjne wykorzystywane są częściej niż funkcje rysowania prymitywów graficznych i w zasadzie właśnie w funkcjach edycyjnych tkwi siła technik komputerowych projektowania.

1.4. Działanie programu

Szybkość i efektywność pracy z programem zależy w głównej mierze od sprawności posługiwania się jego funkcjami, wykorzystywania każdej z nich do właściwych zadań i stałego doskonalenia warsztatu. Jedynie bogactwo pomysłów i doświadczeń nabytych w ciągu wielu godzin pracy z programem pozwala na opanowanie go w sposób pozwalający uzyskać właściwą dyspozycję techniczną dla osiągnięcia celu dla którego zrodził się ów program. Celem tym nie jest sama metoda projektowania wspierana komputerowo, ale efekty jej stosowania manifestujące się znacznym obniżeniem czasochłonności i pracochłonności wykonywania dokumentacji technicznej, zwiększenia jej dokładności i walorów estetycznych mających duży wpływ na jakość i techniczną poprawność realizacji zawartych w dokumentacji koncepcji.

1.4.1. Wprowadzanie poleceń i współrzędnych punktów

AlfaCAD umożliwia wskazywanie (określanie położenia) punktu kilkoma sposobami. Używając klawiatury można wprowadzić bezwzględne współrzędne punktu albo współrzędne względem aktualnego położenia kursora. Posługując się klawiszami sterującymi ruchem kursora można przemieścić go w żądany punkt i wskazać go naciskając klawisz {Enter}. Jednak najszybszą i najwygodniejszą metodą wskazywania punktu jest użycie urządzenia wskaźnikowego jakim jest "myszka".

Precyzyjnemu wskazywaniu punktu służy siatka lokalizacyjna (zwana "siatką rastra") oraz szereg funkcji pomocniczych pozwalających na lokalizację punktu względem innych obiektów na rysunku.

Podstawowym sposobem podawania poleceń jest ich wybór z rozwijanego menu o zawartości zależnej od grupy funkcji. Wartości współrzędnych wskazywanego na rysunku punktu (jak też inne wartości np. długość czy kąt) mogą być wynikiem zadanego równania algebraicznego. Umożliwia to wbudowany w program wielofunkcyjny kalkulator inżynierski, w którym postać funkcji zapisywana jest w matematycznej notacji prostej z możliwością deklaracji dowolnych zmiennych.

1.4.2. Wydruk rysunku

Program umożliwia wykonanie w dowolnej chwili kopii rysunku na ploterze lub drukarce graficznej. Często wykonuje się rysunki kontrolne w różnych fazach projektu dla kontroli ewentualnych błędów, trudnych do zauważenia na monitorze komputera. Wydruk może być kierowany bezpośrednio na ploter lub drukarkę bądź też do zbioru dyskowy którego zawartość może być następnie wysłana na ploter przy pomocy jednej ze standardowych komend systemowych. Program akceptuje uprzednio wprowadzone oraz pozwala na podanie nowych parametrów kreślenia i wydruku. Do tego celu służy specjalne okno edycyjne parametrów inicjowane przed wydrukiem.

1.4.3. Konfiguracja edytora graficznego

Konfiguracji parametrów edytora graficznego obejmująca kolory poszczególnych elementów okna edycyjnego m.in. ramki tła rysunku, kursora, ramki, tła i tekstów menu, tła i tekstu pola edycji itd., konfigurację autopanoramy, czcionki pulpitu, tła pulpitu, ustawienie okna pulpitu na monitorze i jego wymiarów, dokonuje się przy pomocy menu „Opcje”.

Pozostałe parametry związane z rysunkiem m.in. format arkusza, dokładność, krok kursorem, gęstość siatki rastra, położenie rysunku względem pola edycji monitora, skala i jednostki ustawiane są w czasie edycji rysunku i są zapamiętywane w zbiorach rysunków. Przy ponownej edycji istniejącego rysunku parametry te są przywracane.

1.4.4. Rysunek prototypowy

W przypadku rozpoczęcia pracy nad nowym rysunkiem, parametry edycji przyjmują wartości inicjowane wstępnie przez program lub odczytywane są ze zbioru rysunku prototypowego. W pakiecie AlfaCAD dostarczony jest standardowy rysunek prototypowy PROTOTYP.ALF .

Użytkownik może zdefiniować dowolną liczbę własnych rysunków prototypowych np. dla różnych branż projektowych. W celu dobrania właściwego zestawu parametrów w rysunku prototypowym, należy po prostu poddać go edycji a po zmianie dowolnych parametrów zapisać rysunek na dysku. Rysunkiem prototypowym może zostać dowolny plik rysunku.

Funkcja „Nowy rysunek”-”nowy z Prototypu” inicjuje nowy rysunek bazując na uprzednio utworzonym rysunku prototypowym.

1.4.5. Wymienność rysunków

AlfaCAD umożliwia zapis plików rysunków w formacie DXF (DXF jest znakiem handlowym Autodesk, Inc.).

Pliki rysunków zapisane w formacie DXF lub DWG (DWG jest znakiem handlowym Autodesk, Inc.)., utworzone przez inne programy graficzne mogą być również wczytane przez program AlfaCAD po czym zapisane w standardowym formacie pliku rysunku AlfaCAD.

Umożliwia to pełną wymianę rysunków pomiędzy różnymi systemami CAD np. AutoCAD (AutoCAD jest znakiem zastrzeżonym w USA dla Autodesk).