ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ФАКТОР

Анализ режимов САПР при проектировании

Доступные в САПР режимы помогают проектировщику в при­нятии решений и решении задач. В приведенном ниже списке перечислены некоторые из них, весьма удобные при создании, редактировании и отображении модели в процессе проектиро­вания:

1. Вращение. Этот режим позволяет пользователю САПР выводить изображения при разной ориентации объекта. Неко­торые системы обеспечивают возможность наблюдения не­прерывного вращения всего изображения. Например, изобра­жение на экране можно поворачивать относительно его цент­ра, однако при расположении оси вращения вне центра экра­на выполнение вращения может оказаться за пределами воз­можностей системы. Истинно произвольное вращение может быть выполнено с помощью программного обеспечения САПР на основе матричного умножения тригонометрических функций.

2. Масштабирование и изменение размеров изображения. Часто оказывается необходимым рассмотреть детали изобра­жения или сжать его для правильного отображения перспек­тивы. Кроме того, может оказаться необходимым растянуть или сжать изображение вдоль одного из отображаемых на­правлений (например, вдоль направления оси X) с тем, чтобы компенсировать его неквадратную форму [7J. Для выполнения таких действий используется масштабирование. Выполнение масштабирования над всеми элементами изображения одно­временно вдоль осей X и У экрана эквивалентно изменению размеров изображения,

3. Поля вывода. Область экрана, используемая для вывода графических изображений, называется полем вывода. Поле вывода может быть квадратным, прямоугольным, круглым или любой желаемой формы. Кроме того, на экране можно разме­стить несколько полей вывода.

4. Окна. В результате описания поля вывода, используемо­го системой по умолчанию или введенного пользователем, на экране создается окно. Процедуры преобразования или мас­штабирования данных должны быть выполнены до вывода изображения в выбранное поле вывода. Некоторые дисплеи позволяют разместить на экране до 64 окон.

5. Перемещение. Этот режим позволяет пользователю САПР перемещать изображение объекта из одного положения в другое на экране ЭЛТ.

Пример того, как все эти режимы используются совместно в конкретном приложении, приведен на рис. 6.13. Фрагмент карты Соединенных Штатов (окно) подвергается преобразо­ваниям переноса, вращения и масштабирования, приведению к новому положению начала координат, отображению в прост­ранство координат поля вывода и выводится на экран терми­нала пользователя в соответствии с координатами устройства.

Другой задачей, в которой перечисленные выше возмож­ности оказываются весьма полезными, является проверка на наличие взаимно мешающих элементов. Проверка на наличие взаимно мешающих элементов предполагает удаление скры­тых линий и упорядочение изображения для упрощения конт­роля и поиска ошибок пользователем. Этот процесс включает визуальный просмотр изображения (например, схемы химиче­ского завода со сложной структурой трубопроводов) с целью убедиться, что не существует двух различных элементов, за­нимающих одно и то же место. Вращение изображения, изме­нение размеров выделенных фрагментов и удаление скрытых линий — все это весьма полезные технические возможности, помогающие проектировщику при выполнении проверки нали­чия взаимно мешающих элементов.

6.8. Проектирование рабочих станций САПР

Правильный выбор и проектирование рабочих станций САПР оказывают существенное влияние на производительность, творческие возможности, физическое здоровье и психологиче-

Ское состояние проектировщика. В работе [41] показано, что использование двух различных графических чертежных си­стем, созданных для решения одних и тех же задач, демонст­рирует достигающее 100% различие в величине суммарного времени, затрачиваемого на решение одной и той же задачи. В обзоре [101] результатов опроса 69 пользователей САПР указано, что 41% респондентов отмечают трудности в разме­щении клавиатуры и предпочитают держать ее на рабочей по­верхности цифрового планшета во время решения задач, тре­бующих ввода значительного количества информации с клавиа­туры. Авторы книги [36] привели список факторов, подлежа­щих обязательному учету при проектировании рабочих станций САПР. При упомянутом проектировании предлагается придер­живаться следующих рекомендаций (см. гл. 7 тома 5, где тре­бования к проектируемым рабочим станциям ЭВМ обсуждают­ся более подробно):

1. Физическое расположение графического терминала.

А. Клавиатура. Клавиатура должна быть отсоединяемой для обеспечения максимальной гибкости и удобства пользова­теля при решении различных задач.

Б. Стол рабочей станции. Стол для рабочей станции САПР должен иметь изменяемую высоту и обеспечивать доста­точное рабочее пространство для решения различных задач. Находясь за этим столом, пользователь не должен выполнять чрезмерное количество поворотов, наклонов или прикладывать какие-то усилия для того, чтобы достать необходимый пред­мет, т. е. физическая нагрузка должна быть сведена к мини­мальной.

В. Стул. Стул рабочей станции САПР должен обеспечи­вать правильную опору для спины и максимальную свободу движений в этой позе. Высота стула должна регулиро­ваться.

Г. ЭЛТ. Для дисплея с произвольным доступом и сканиро­ванием частоту регенерации обычно выбирают равной 60— 70 Гц, чтобы избежать мерцания изображения. Кроме того, минимальная разрешающая способность растрового дисплея должна быть не менее 70 точка/дюйм [92]. Оптимальная яр­кость зависит от общего освещения, которое обычно имеет значение в диапазоне 20—70 фут — Лб [31]. Оптимальная яр­кость выбирается обычно ~50 мЛб.

2. Факторы рабочей среды станции. На практике является обычной установка вентиляционных систем в помещениях с ЭВМ, где размещается также наиболее чувствительное обору­дование [23].

А. Относительная влажность должна поддерживаться в диа­пазоне 50—55%.

Б. Шум не должен превосходить 50 дБ, если работа требу­ет значительного умственного напряжения [6].

В. Необходимый для выполнения автоматизированного про­ектирования уровень освещенности различается у разных ин­дивидуумов при решении различных задач. В работе [101] ука­зано, что освещенность на рабочих местах операторов САПР следует поддерживать умеренной, чтобы улучшить видимость изображения и исключить возможные отражения. Кроме того, величина контраста изображения не должна превосходить зна­чения 10: 1.

Хотя перечисленные критерии, безусловно, отвечают каче­ственному проектированию, они не были исследованы для спе­циальный приложений, имеющих место при проектировании рабочих станций САПР.

В дополнение к обсуждавшимся выше общим требованиям к оборудованию для рабочих станций САПР необходимо также учитывать следующие факторы, позволяющие полностью реали­зовать возможности системы [23].

Требования проектировщика:

А. Следует обеспечить достаточный размер персональной ра­бочей зоны, которая должна позволить концентрировать вни­мание, исключить мешающие воздействия и иметь достаточный размер для хранения чертежей.

Б. Рабочая зона должна располагаться недалеко от совме­стно используемого оборудования, например печатающего уст­ройства и (или) машинного зала ЭВМ.

В. Рабочее оборудование должно быть оснащено средства­ми безопасности, т. е. датчиками и сигналами аварийной и по­жарной сигнализации.

Следует отметить, что перечисленные требования во многом противоречивы. Например, желание иметь настроенную на оп­ределенного человека рабочую станцию противоречит требо­ванию максимальной доступности САПР каждому из пользо­вателей, если над проектом работает группа сотрудников.