Создание собственных программ с помощью текстового программирования требует глубоких знаний и высокой способности к абстракции. С этим барьером по понятным причинам сталкиваются лишь немногие проектные бюро. По этой причине существуют дополнительные программные решения, которые предоставляют пользователю визуальную среду разработки.
В ней избранные элементы языка программирования доступны в виде графических строительных блоков. Пользователь должен разместить их в логической последовательности, чтобы его самостоятельно созданный инструмент мог решить задачу. Программа Rhinoceros в сочетании с интегрированной визуальной средой программирования Grasshopper предлагает именно такую функциональность. Ниже будут подробнее представлены некоторые возможности, а также взаимодействие с RFEM.
Rhino и Grasshopper
Grasshopper в основном используется для создания генеративных алгоритмов. С его помощью, в частности, сложные геометрии можно создавать значительно проще, чем традиционным способом (ручное моделирование). Текущее состояние алгоритма отображается в графическом окне Rhino. Возможные ошибки, таким образом, видны сразу.
Благодаря интеграции параметров модель можно произвольно изменять, так что с помощью нескольких шагов можно создать несколько вариантов для последующего анализа.
Однако Rhino служит не только средством просмотра. Благодаря множеству форматов импорта можно считывать существующие геометрии и ссылаться на них в Grasshopper. Таким образом, изменения в геометрии учитываются напрямую.
Взаимодействие между Grasshopper и Dlubal
Grasshopper можно расширить с помощью множества плагинов. Эти дополнительные модули варьируются от поддержки при моделировании, через анализ конструкции, до экспорта данных в программное обеспечение сторонних производителей. Таким образом, они могут интерактивно встраиваться в мир Grasshopper. Плагины существуют и для управления программами Dlubal. Их можно скачать здесь, или они автоматически активируются при установке RFEM и RSTAB:
Последнее относится к собственному плагину Dlubal. С его помощью можно добавлять к линиям и поверхностям в Grasshopper информацию, специфичную для расчёта конструкций, и экспортировать её в RFEM и RSTAB. Плагин на текущем этапе разработки подходит для пользователей, которые хотят получить первый опыт взаимодействия с Grasshopper - тем более, что, несмотря на использование COM-технологии, его можно использовать без соответствующей лицензии.
Ещё одно дополнение для Grasshopper было разработано Диего Апелланисом в сотрудничестве с Bollinger+Grohmann. «Parametric FEM Toolbox» обеспечивает двунаправленный обмен данными между RFEM и Grasshopper. С его помощью можно экспортировать полные модели, включая нагрузку, в RFEM и выполнять вычисления. Результаты впоследствии можно импортировать в Grasshopper.
Также модели RFEM можно импортировать в Grasshopper частично или полностью. На следующем рисунке показана стержневая конструкция из RFEM, импортированная в Grasshopper и впоследствии визуализированная в Rhino.
Импорт также можно использовать для параметризации конструкций RFEM. Для этого компоненты имеют функцию Modify. Через последующий компонент экспорта существующую модель RFEM можно изменить с помощью изменения параметров Grasshopper. Если дополнительно связать эти возможности с генетическим решателем (Galapagos), можно автоматизировать сложные оптимизации. На следующем изображении показан фрагмент алгоритма, который с целью оптимизации веса самостоятельно изменяет высоту и сечения решётчатой фермы - при одновременном соблюдении требуемых расчётов.
Для получения дополнительной информации об этом плагине рекомендуется ознакомиться с соответствующими файлами примеров или с записью вебинара, опубликованной на YouTube:
Заключение
С помощью Grasshopper можно создавать собственные алгоритмы, специально адаптированные под конкретную задачу, путём размещения и комбинирования блоков (компонентов). Знания программирования, хотя они, безусловно, являются преимуществом, не обязательны. Сильные стороны заключаются в генерации моделей, но также распространяются и на оптимизацию конструкции в сочетании с расчётом. Множество дополнительных плагинов облегчает и расширяет возможности. Поэтому Dlubal Software поставила перед собой цель расширить и оптимизировать собственный плагин. Для текущих версий программы пользователям доступен, прежде всего, мощный аддон «Parametric FEM Toolbox».