Giáo trình Tin học ứng dụng ngành kiến trúc (Phần 1)

Biên soạn: GV. Phan Anh Tuấn March - 2017 - CĐXD.2 – KHOA XÂY DỰNG – BM.KIẾN TRÚC 1 Mục lục Mục lục...................................................................................................................................... 1 PHẦN 1 : PHẦN MỀM AUTOCAD VỚI CÁC ỨNG DỤNG DỰNG HÌNH 2 CHIỀU ............. 5 TỔNG QUAN VỀ ĐỒ HỌA MÁY TÍNH.................................................................................. 6 1. Yêu cầu sử dụng công cụ máy tính trong thiết kế kiến trúc .......................................... 6 2. Một số khái niệm cơ bản trong việc thiết kế bằng máy tính ........................................ 6 3. Các công nghệ và phần mềm Autocad, Sketchup cho ngành thiết kế Kiến trúc ............. 7 BÀI 1: LÀM QUEN VỚI MÔI TRƯỜNG AUTOCAD & CÁC LỆNH DỰNG HÌNH CƠ BẢN 8 1. Giới thiệu AutoCad ........................................................................................................... 8 1.1. Giao diện chương trình AutoCad ................................................................................ 8 1.2. Các thao tác với file bản vẽ ....................................................................................... 10 1.3. Thiết lập bản vẽ ........................................................................................................ 11 2. Hệ thống tọa độ, phương pháp nhập lệnh, chế độ vẽ ................................................... 14 2.1. Phương pháp nhập lệnh....................................................................................... 14 2.2. Hệ thống tọa độ................................................................................................... 14 3. Các phương pháp hỗ trợ dựng hình ............................................................................ 15 3.1. Phương thức truy bắt điểm (Object Snap)............................................................ 15 3.2. Đặt chế độ trực giao (ORTHO) ................................................................................ 17 3.3. Đặt chế độ dò tự động (TRACKING)....................................................................... 17 4. Các lệnh vẽ cơ bản ..................................................................................................... 18 4.1. Lệnh Line (Vẽ đoạn thẳng).................................................................................. 18 4.2. Lệnh Trace (Vẽ đoạn thẳng đặt trước độ dày nét vẽ) ........................................... 20 4.3. Lệnh Point (Vẽ điểm).......................................................................................... 20 4.4. Lệnh Circle (Vẽ đường tròn) ............................................................................... 20 4.5. Lệnh Arc (Vẽ cung tròn) ..................................................................................... 22 4.6. Lệnh Rectangle (Vẽ hình chữ nhật) ..................................................................... 23 4.7. Lệnh Polygon (Vẽ đa giác đều) ........................................................................... 24 4.8. Lệnh Polyline - Pline (Vẽ đa tuyến)..................................................................... 25 5. Bài tập ....................................................................................................................... 26 BÀI 2: LỆNH QUẢN LÝ ĐỐI TƯỢNG & HIỆU CHỈNH CƠ SỞ........................................... 28 1. Quản lý các đối tượng theo lớp, khối, đường nét và màu ............................................ 28 1.1. Khái niệm ........................................................................................................... 28 1.2. Ý nghĩa ............................................................................................................... 28 1.3. Tạo và hiệu chỉnh lớp.......................................................................................... 28 1.4. Tạo lớp mới ........................................................................................................ 29 1.5. Quản lý, hiệu chỉnh thuộc tính đối tượng bằng PROPERTIES WINDOW........... 30 Biên soạn: GV. Phan Anh Tuấn March - 2017 - CĐXD.2 – KHOA XÂY DỰNG – BM.KIẾN TRÚC 2 2. Các lệnh hiệu chỉnh cơ bản......................................................................................... 31 2.1. Lệnh Move (Di chuyển đối tượng) ...................................................................... 31 2.2. Lệnh Erase (Xóa một hay nhiều đối tượng) ........................................................ 31 2.3. Lệnh Trim (Xén một phần đối tượng có đối tượng chặn) ..................................... 31 2.6. Lệnh Copy (Sao chép các đối tượng)................................................................... 34 2.7. Lệnh Offset (Vẽ các đối tượng song song)........................................................... 35 2.8. Lệnh Mirror (Lấy đối xứng qua trục)................................................................... 35 2.9. Lệnh Array (Sao chép, sắp xếp các đối tượng theo hàng, cột và đường tròn) ....... 36 2.10. Lệnh Scale (Thay đổi kích thước theo tỷ lệ) ........................................................ 39 2.11. Lệnh Lengthen (Xem và thay đổi chiều dài đối tượng) ........................................ 39 2.12. Lệnh Fillet (Vẽ nối tiếp hai đối tượng bởi cung tròn)........................................... 40 3. Bài tập ....................................................................................................................... 41 BÀI 3: CÁC LỆNH DỰNG HÌNH VÀ HIỆU CHỈNH NÂNG CAO ........................................ 42 1. Các lệnh dựng hình nâng cao...................................................................................... 42 1.1. Lệnh Spline......................................................................................................... 42 1.2. Lệnh Ellipse (Vẽ hình Ellipse) ............................................................................ 42 1.3. Lệnh Ray (Vẽ tia thẳng xuất phát từ một điểm) ................................................... 43 1.4. Lệnh XL (Vẽ đường kiến tạo) ............................................................................. 43 1.5. Lệnh Multiline (Vẽ đường song song) ................................................................. 44 2. Làm việc với Nhóm đối tượng (Block)....................................................................... 45 2.1. Lệnh BLOCK (Định nghĩa một khối) .................................................................. 45 2.2. Lệnh ATTDEF (định nghĩa thuộc tính cho khối được tạo)................................... 46 2.3. Lệnh Insert (chèn khối thông qua hội thoại) ........................................................ 48 3. Các lệnh hiệu chỉnh nâng cao ..................................................................................... 51 3.1. Lệnh Divide (Chia đối tượng thành nhiều đoạn).................................................. 51 3.2. Lệnh Measure (Chia đối tượng theo độ dài đoạn) ................................................ 52 3.3. Lệnh Wblock (Ghi block ra file).......................................................................... 53 3.4. Lệnh EXPLODE (làm rã khối) ............................................................................ 54 4. Bài tập ....................................................................................................................... 54 BÀI 4: CÁC LỆNH GHI CHÚ, KÝ HIỆU VÀ IN ẤN BẢN VẼ .............................................. 55 1. Vẽ mặt cắt –Lệnh Bhatch (tô vật thể) ......................................................................... 55 2. Lệnh hiệu chỉnh và ghi chú bản vẽ ............................................................................. 57 2.1. Tạo kiểu chữ ....................................................................................................... 57 2.2. Lệnh Dtext (Nhập dòng chữ vào bản vẽ) ............................................................. 58 2.3. Lệnh Text (Nhập dòng chữ vào bản vẽ)............................................................... 58 2.4. Lệnh Mtext (Nhập dòng chữ vào bản vẽ)............................................................. 58 3. Lệnh hiệu chỉnh và ghi kích thước.............................................................................. 59 Biên soạn: GV. Phan Anh Tuấn March - 2017 - CĐXD.2 – KHOA XÂY DỰNG – BM.KIẾN TRÚC 3 3.1. Các thành phần kích thước .................................................................................. 59 3.2. Tạo một kiểu ghi kích thước mới......................................................................... 60 3.3. Các lệnh ghi kích thước....................................................................................... 62 3.4. Hiệu chỉnh chữ số kích thước..................................................................................... 66 4. Tỉ lệ bản vẽ và vấn đề in ấn, Trích xuất dữ liệu sang các phần mềm khác ................... 66 4.1. Lệnh Mvsetup (Định đơn vị, tỷ lệ bản vẽ và không gian vẽ) ................................ 66 4.2. Xuất bản vẽ ra giấy ............................................................................................. 67 4.3. Xuất bản vẽ ra các chương trình khác.................................................................. 68 PHẦN 2: PHẦN MỀM SKETCHUP VỚI CÁC ỨNG DỤNG DỰNG HÌNH 3 CHIỀU ........... 71 BÀI 1: LÀM QUEN VỚI MÔI TRƯỜNG SKETCHUP & CÁC LỆNH DỰNG HÌNH CƠ BẢN ................................................................................................................................................. 72 1. Làm quen với giao diện dựng hình 3 chiều của Sketchup (SU) ................................... 72 2. Tùy biến giao diện người dùng và khởi tạo các lệnh tắt .............................................. 73 2.1. Giao diện tùy biến............................................................................................... 73 2.2. Bảng phím tắt mặc định trong Sketchup..................................................................... 77 3. Sử dụng các lệnh tạo hình .......................................................................................... 77 3.1. Rectangle (vẽ hình chữ nhật)............................................................................... 78 3.2. Circle (vẽ hình tròn)............................................................................................ 78 3.3. Polygon (vẽ hình đa giác đều) ............................................................................. 78 3.4. Line (vẽ đường thẳng)......................................................................................... 79 3.5. Arc (vẽ cung tròn)............................................................................................... 79 3.6. Vẽ tự do (Freehand) ............................................................................................ 79 4. Sử dụng các công cụ hiệu chỉnh cơ bản ...................................................................... 80 4.1. Move (di chuyển đối tượng) ................................................................................ 80 ......................................................................................................................................... 80 4.2. Rotate (xoay đối tượng) ...................................................................................... 81 4.3. Push/Pull (kéo mặt phẳng tạo khối) ..................................................................... 81 4.4. Follow me (trượt dẫn đối tượng tạo khối ) ........................................................... 82 4.5. Scale (thu phóng đối tượng) ................................................................................ 82 4.6. Offset (tạo đường đồng dạng )............................................................................ 83 BÀI 2: CÁC LỆNH QUẢN LÝ, DỰNG HÌNH & HIỆU CHỈNH ĐỐI TƯỢNG NÂNG CAO . 84 1. Quản lý đối tượng ...................................................................................................... 84 1.1. Lệnh Group (nhóm các đối tượng) ...................................................................... 84 1.2. Component ......................................................................................................... 85 1.3. Làm việc với Layers............................................................................................ 86 5. Vẽ nâng cao ............................................................................................................... 89 5.1. Tape measure (đo chiều dài)................................................................................ 89 Biên soạn: GV. Phan Anh Tuấn March - 2017 - CĐXD.2 – KHOA XÂY DỰNG – BM.KIẾN TRÚC 4 5.2. Protractor (đo góc) .............................................................................................. 90 5.3. Dimension tool (vẽ kích thước) ........................................................................... 90 5.4. Text tool (ghi chú) .............................................................................................. 92 5.5. Công cụ Axes (Trục tọa độ) ................................................................................ 93 5.6. Section Plane (mặt phẳng cắt) ............................................................................. 94 6. Các công cụ tạo địa hình SANDBOX TOOLS ........................................................... 95 6.1. Sandbox from Contours ((Tạo từ đường đồng mức) ............................................ 95 6.2. Sandbox from Scratch (Tạo từ đường đồng mức) ................................................ 96 6.3. Smoove Tool (Tạc bề mặt địa hình)..................................................................... 97 6.4. Stamp Tool (Tạc bề mặt địa hình) ....................................................................... 99 6.5. Drape Tool (Phủ bề mặt địa hình).......................................................................102 6.6. Add Detail Tool (Phủ bề mặt địa hình)...............................................................103 6.7. Flip Edge Tool (Lật cạnh tam giác đơn vị của mặt TIN) ......................................105 7. Thực hành - Dựng mô hình ba chiều một công trình kiến trúc ...................................105 BÀI 3: CÁC LỆNH QUẢN LÝ, DỰNG HÌNH & HIỆU CHỈNH ĐỐI TƯỢNG NÂNG CAO 106 2. Sử dụng vật liệu trong Sketchup................................................................................106 2.1. Lệnh Paint Bucket (Tô vật liệu)..........................................................................106 2.2. Material Browser (Chọn vật liệu) .......................................................................106 2.3. Material Editor (Chỉnh mẫu vật liệu)...................................................................108 2.4. Position Texture Tool (Tô vật liệu trong 3D)......................................................108 3. Thực hành - ốp vật liệu cho một công trình kiến trúc.................................................110 4. Thiết lập các góc nhìn Camera, xử lý ánh sáng - bóng đổ ..........................................110 5. Làm một đoạn phim ngắn..........................................................................................113 5.1. Dựng cảnh (lệnh Scene): ....................................................................................113 5.2. Di chuyển giữa các Scene...................................................................................116 5.3. Tạo phim trình chiếu -Animation .......................................................................117 Giáo trình chính ......................................................................................................................122 Sách tham khảo.......................................................................................................................122 Biên soạn: GV. Phan Anh Tuấn March - 2017 - CĐXD.2 – KHOA XÂY DỰNG – BM.KIẾN TRÚC 5 PHẦN 1 : PHẦN MỀM AUTOCAD VỚI CÁC ỨNG DỤNG DỰNG HÌNH 2 CHIỀU Biên soạn: GV. Phan Anh Tuấn March - 2017 - CĐXD.2 – KHOA XÂY DỰNG – BM.KIẾN TRÚC 6 TỔNG QUAN VỀ ĐỒ HỌA MÁY TÍNH 1. Yêu cầu sử dụng công cụ máy tính trong thiết kế kiến trúc Công việc thiết kế bao gồm nhiều công đoạn từ sơ phác ý tưởng, hoàn thiện và chỉnh sửa, hồ sơ kỹ thuật đến in ấn và xuất bản. trước đây, tất cả các giai đoạn trên đều thực hiện thủ công nên rất tốn công sức và thời gian. Từ khi máy tính (computer) và nhất là máy tính cá nhân (personal coputer) ra đời, đã thay đổi gốc rễ toàn bộ hoạt động thiết kế với những ưu điểm : -Giàm bớt không gian làm việc -Đẩy nhanh tốc độ sản xuất bản vẽ cũng như tốc độ thiết kế. -Chuẩn hóa các tiêu chuẩn của bản vẽ thiết kế -Nhiều cá nhân với chuyên môn khác nhau có thể tham gia cùng lúc hoặc sử dụng chung các dữ liệu thiết kế. -Các giai đoạn xuất bản trở nên nhanh chóng và dễ dàng hơn -Việc chỉnh sửa, sao lưu dữ liệu thiết kế càng ngày càng trở nên đơn giản. Do những tính năng vượt trội trên, ngày nay việc sử dụng máy tính trong thiết kế là 1 chuẩn mực trong tất cả các ngành lien quan đến đồ họa. 2. Một số khái niệm cơ bản trong việc thiết kế bằng máy tính CAD (computer aided design) là thiết kế với sự trợ giúp của máy tính, bao gồm phần mềm để vẹ, thiết kế các bản vẽ 2-D và 3-D. Có rất nhiều các phần mềm CAD như Autocad, Microstation, Catia, SolidWorks. 2-D (Two-demensions), khái niệm chỉ các bản vẽ thiết kế, bản vẽ kỹ thuật trình bày trên mặt phẳng () 3-D (Three-demensions), khái niệm chỉ các bản vẽ mô phỏng mô hình không gian 2 chiều của vật thể. BIM (Building Information Modelling), mô hình thông tin công trỉnh liên kết các dữ liệu thiết kế với quá trình xây dựng, các phần mềm thiết kế BIM hiện nay là 1 xu hướng mạnh mẽ thay thế cho các phần mềm vẽ kỹ thuật. 1. Yêu cầu sử dụng công cụ máy tính trong thiết kế kiến trúc 2. Một số khái niệm cơ bản trong việc thiết kế bằng máy tính 3. Các công nghệ và phần mềm Autocad, Sketchup cho ngành thiết kế kiến trúc Biên soạn: GV. Phan Anh Tuấn March - 2017 - CĐXD.2 – KHOA XÂY DỰNG – BM.KIẾN TRÚC 7 3. Các công nghệ và phần mềm Autocad, Sketchup cho ngành thiết kế Kiến trúc Autocad Autocad là 1 phần mềm vẽ kỹ thuật do hãng Autodesk phát triển, bắt đầu từ bản thương mại hóa MicroCad ra đời năm 1982và lien tục được cập nhật từ đó cho đến nay. Đây là 1 ứng dụng nền tảng thực hiện bản vẽ kỹ thuật, các mô hình 3-D cho rất nhiều ngành kỹ thuật. Xem them : Tải ứng dụng miễn phí: Sketchup Sketchup là 1 phần mềm đồ họa 3-D ra đời năm 2000, hiện nay do công ty Trimble phát triển. Sketchup là công cụ đơn giản và nhanh , có thể dùng thể sơ phác ý tưởng, xây dựng mô hình, trình bày (presentation)cho kiến trúc, quy hoạch, nội thất, cảnh quan .v.v. Đây là công cụ vẽ trực quan, gần tương tự như khi vẽ bằng tay. Mặt khác, người dung có thể sử dụng 1 nguồn thư viện và tài liệu khổng lồ của Sketchup từ các nguồn trên internet (có trả phí hoặc miễn phí) để đưa vào trong bản vẽ của mình. Hoặc có thể cài đặt them các tools (công cụ) để tăng khả năng tự động và khả năng thể hiện của chương trìnhh. Website và download tại Tại sao phải học Autocad và Sketchup Học phần này giới thiệu phần Autocad cơ bản , trình bày mô hình 2D. Sau khi nắm vững phần này, sinh viên có thể nắm bắt và tự thực hiện thành thạo các bản vẽ kỹ thuật bằng phần mềm Autocad. Mặt khác, sinh viên học ngành Kiến Trúc thì tư duy bằng hình tượng và sơ phác khối kiến trúc là những kỹ năng cần thiết. Do đó, việc học Sketchup ở phần hai của môn học sẽ trang bị cho các bạn một công cụ đơn giản nhưng mạnh mẽ để làm những công việc của người thiết kế một cách thành thạo. Biên soạn: GV. Phan Anh Tuấn March - 2017 - CĐXD.2 – KHOA XÂY DỰNG – BM.KIẾN TRÚC 8 BÀI 1: LÀM QUEN VỚI MÔI TRƯỜNG AUTOCAD & CÁC LỆNH DỰNG HÌNH CƠ BẢN 1. Giới thiệu AutoCad AutoCad là phần mềm của hãng Autodesk dùng để thực hiện các bản vẽ kỹ thuật trong các ngành: Xây dựng, Cơ khí, Kiến