Обзор систем управления базами данных (СУБД) для систем контроля и управления доступом (СКУД)

Любая современная сетевая СКУД нуждается в базе данных, так как является по своей сути информационной системой, предназначенной для хранения, обработки и анализа информации о происходящих на защищаемом объекте событиях. Также в СКУД должны храниться настройки оборудования, коды карт и личные данные пользователей, уровни доступа и другая нужная информация.

Источник: 
статья была опубликована в журнале «Технологии Защиты» № 1, 2014
(обновлена 14 мая 2020 года)

Терминология

Частая ошибка многих специалистов по безопасности — некорректное использование термина «база данных» (БД) вместо термина «система управления базами данных» (СУБД). Давайте разберёмся, что к чему.

База данных — представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов, систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины.

Система управления базами данных (СУБД) — совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных.

То есть, упрощённо, «база данных» — это сами данные, представленные в виде совокупности файлов на дисках, с которыми как раз работает «система управления базами данных» (СУБД) — программный продукт, имеющий средства для создания, наполнения, модификации и поиска по базам данных.

Разработчики различных приложений, в том числе и разработчики СКУД, работают именно с СУБД и выбирают СУБД под свои нужды.

Требования к СУБД, применяемым в СКУД

Какие же особенные требования следует предъявить к СУБД, используемой в СКУД с точки зрения пользователя?

• Во-первых — надёжность: никакие данные не должны пропасть! Сбои должны быть минимизированы и не должны приводить к потерям данных, базы должны быть надёжно защищены от несанкционированного доступа, на режимных объектах могут потребоваться функции шифрования данных, необходимо также обеспечивать регулярное резервное копирование баз данных и возможность восстановления из архива при необходимости.
• Во-вторых — производительность: СУБД должна обеспечивать приемлемый уровень производительности для решения возложенных на неё задач.
• В-третьих, на мой взгляд, это уверенность в том, что СУБД будет поддерживаться производителем, и вы не останетесь один на один с проблемой в случае какого-то серьёзного сбоя или сложной ситуации.

Виды СУБД

СУБД на данный момент существует великое множество и классифицируются они по разным признакам. Но мы не будем останавливаться в данной статье на всём многообразии этих типов, опустим перспективные и экзотические технологии типа объектно-ориентированных и иерархических СУБД. Стандартом де-факто в современных информационных системах являются реляционные СУБД, в которых данные хранятся в табличном виде, о них мы и будем говорить. Так чем же различаются все эти системы? Перечислю ключевые параметры важные как для разработчиков, так и для пользователей системы.

Способы доступа к БД

1. Клиент-серверные СУБД
2. Файл-серверные СУБД
3. Встраиваемые СУБД

В клиент-серверных СУБД (Microsoft SQL Server, Oracle, Firebird, PostgreSQL, InterBase, MySQL и др. )

• Вся обработка данных ведётся в одном месте, на сервере, в том же месте, где хранятся (обычно) данные.
• К файлам данных имеет доступ только один сервер, одна система — это сама СУБД.
• Приложения-клиенты посылают запросы на обработку и получение данных из СУБД и получают ответы.
• Приложения-клиенты не имеют непосредственного доступа к файлам данных.

Все промышленные СУБД на данный момент являются именно клиент-серверными.

В файл-серверных СУБД (Paradox, Microsoft Access, FoxPro, dBase и др.), наоборот,

• Приложения имеют общий доступ ко всем файлам базы данных (хранящимся обычно в каком-то разделяемом файловом хранилище) и совместно обрабатывают эти данные.
• Каждое приложение самостоятельно обрабатывает данные.

На данный момент файл-серверная технология считается устаревшей, а её использование в крупных информационных системах — недостатком. Проблема в том, что файл-серверные СУБД не имеют многих преимуществ клиент-серверных, таких как кэширование данных, параллелизм запросов, высокая производительность и обладают рядом недостатков (сложности с поддержанием целостности базы, восстановлением, блокировками и т.д.), что приводит в свою очередь к пониженной надёжности и производительности. Состояние базы в файловых СУБД необходимо постоянно отслеживать и проводить операции по её «лечению» с помощью встроенных или сторонних утилит.

Встраиваемые СУБД (SQLite, Firebird Embedded, Microsoft SQL Server Compact и др.)

• Поставляются в составе готового программного продукта, не требуя процедуры самостоятельной установки.
• Предназначены для локального хранения данных приложения и не рассчитаны на коллективное использование в сети.

Встраиваемая бесплатная СУБД SQLite широко используется в известной мобильной ОС Android, разработанной в компании Google, и во многих мобильных приложениях.

Схема лицензирования

1. Бесплатные СУБД
2. Коммерческие промышленные СУБД (большинство производителей предлагают также бесплатную ограниченную версию)

Файл-серверные и встраиваемые СУБД практически все являются бесплатными, из бесплатных клиент-серверных СУБД наиболее известные: Firebird, PostgreSQL и MySQL.

Чисто коммерческий продукт, разработанный компанией Borland: СУБД InterBase. Ранее у этой СУБД была бесплатная версия с открытым исходным кодом: InterBase 6.0, но проект InterBase 6.0 Open Source Edition перестал поддерживаться компанией Borland. В 2001 году группа энтузиастов создала отдельный Open source проект СУБД Firebird, упомянутой выше, который получил широкую известность и множество поклонников среди разработчиков.

Большинство производителей промышленных СУБД дают возможность пользоваться бесплатными редакциями своих продуктов, которые являются урезанными по функционалу и по производительности вариантами полнофункциональной версии СУБД.

Сравнение свободных и коммерческих СУБД

Свободные СУБД

+

• Бесплатно.
• Менее требовательны к железу.
• Богатый функционал.
• Хорошая производительность.
• Надежность.

−

• Проект в любой момент может закрыться, т.к. поддерживается энтузиастами.
• Сложнее найти грамотного специалиста для обслуживания.

Коммерческие СУБД

+

• Высокая производительность.
• Масштабируемость.
• Надёжность.
• Поддерживаемость.
• Задокументированность.
• Встроенные инструменты для разработки и администрирования.

−

• Требовательность к ресурсам.
• Высокая цена.

В приведённой ниже таблице приведены ограничения наиболее часто используемых бесплатных редакций промышленных СУБД.

Компания-производитель	Бесплатные версии	Ограничения
Microsoft	SQL Server 2005/2008 Express Edition	Размер базы данных — до 4 Гб, количество баз не ограничено, использует не более 1 Гб оперативной памяти и только 1 процессор (ядро) на многопроцессорных и многоядерных машинах. Поддерживаемые платформы: только Windows 2005 — только x86, 2008 — x86 и x64.
	SQL Server 2008 R2/2012/2014/2016/2017/2019 Express Edition	Размер базы данных — до 10 Гб, количество баз не ограничено, использует не более 1 Гб оперативной памяти и только 1 процессор (ядро) на многопроцессорных и многоядерных машинах. Поддерживаемые платформы: только Windows x86 и x64.
Oracle	Oracle Database 11g Express Edition, (Oracle Database XE)	Суммарно до 11Гб пользовательских данных, использует не более 1Гб оперативной памяти и только 1 процессор (ядро) на многопроцессорных и многоядерных машинах. Поддерживаемые платформы: Windows x86, Linux x64.
IBM	IBM DB2 Express-C	Размер базы не ограничен, используется до 4Гб оперативной памяти и до 2-х процессоров. Поддерживаемые платформы: Windows x86 и x64, Linux x86 и x64, Unix x86 и x64, Solaris x86 и x64, Mac OS X

При превышении максимального размера базы запись в БД прекратится, но эту проблему легко предотвратить. В основном, объём требуется для хранения постоянно накапливающихся в системе событий, остальные данные (настройки контроллеров, данные субъектов доступа, уровни доступа и т.п.) относительно статичны и только на сверхкрупных системах могут превысить ограничения бесплатных Express-версий. Необходимо настроить средствами вашей СУБД процедуру периодического удаления старых событий из БД. Во многих СКУД эти процедуры предусмотрены разработчиками и их надо просто настроить.

Что касается ограничений по производительности: если система небольшая, не подразумевает больших нагрузок на СУБД, спокойно можно ограничиться бесплатной редакцией, её будет более чем достаточно. Если же задача накладывает повышенные требования на подсистему СУБД: большое количество пользователей в системе, большой трафик событий и поток обновлений данных в системе (объекты с большим количеством временных посетителей) и высокие требования к глубине архива событий, то всегда можно перейти с бесплатной редакции на коммерческий вариант, оплатив необходимую лицензию.

СУБД в СКУД

В таблице ниже приведены данные из открытых источников относительно типа применяемой СУБД в популярных в России системах контроля и управления доступом.

Производитель	СКУД	СУБД
Parsec	ParsecNET 3	Microsoft SQL Server (в поставке 2012 Express, заявлена поддержка версий 2008 R2 и выше) — центральная БД; SQLite — локальные базы рабочих станций.
Elsys	Бастион 2	Oracle (в поставке 11g Express), заявлена поддержка версий Oracle 12с, Oracle SE2, также может использоваться СУБД PostgreSQL 10 или Postgres Pro
Perco	S20	Firebird 2.0
НВП Болид	Орион ПРО	Microsoft SQL Server (в поставке 2012 Express), заявлена поддержка версий 2008/2012/2014
РусГард	RusGuard	Microsoft SQL Server (в поставке 2014 Express), заявлена поддержка версий 2014/2016
Равелин ЛТД	Gate	Microsoft Access
ПромАвтоматика Сервис	Сфинкс	MySQL
Кодос	ИКБ Кодос	Firebird
TSS	Семь Печатей	Firebird
Bosсh	Access PE	Microsoft SQL Server (рекомендуется версия 2014 Express Edition)
Honeywell	Pro-Watch	Microsoft SQL Server 2012/2014/2016
Siemens	SiPass	Microsoft SQL Server 2000
ААМ Системз	Apacs 3000	Firebird 2. 5 (входит в комплект поставки), поддерживается также Microsoft SQL Server 2017
	Lyrix	Borland Interbase 2007 (в комплекте поставки), поддержка Oracle 10g и Microsoft SQL Server 2005

Как видно, большинство производителей СКУД поставляют бесплатную версию промышленной клиент-серверной СУБД Microsoft SQL Server Express Edition и свободную (бесплатную) кроссплатформенную СУБД Firefird (примерно 50 на 50).

Конкретный выбор той или иной СУБД — дело вкуса и предпочтений каждого производителя, благо — выбор есть. При выборе разработчики учитывают также вопросы удобства и простоты администрирования, наличие встроенных бесплатных инструментов для администрирования и разработки.

СУБД для СКУД помимо высокой надёжности и производительности должна быть удобной и недорогой в поддержке. Разработчики СКУД прекрасно понимают, что даже на крупных объектах зачастую нет выделенных специалистов для обслуживания СКУД, обладающих навыками администрирования СУБД, поэтому стараются включать в свои продукты функции, облегчающие и автоматизирующие процессы обслуживания базы данных.

Прежде всего — резервное копирование БД, основа основ, которая позволяет администратору системы спокойно спать. Все СУБД имеют собственные средства для создания резервных копий, но хорошим тоном считается, когда функция резервного копирования интегрирована в продукт и администратору необходимо лишь включить/настроить её и периодически проверять функционирование.

Вторая частая проблема — восстановление данных после сбоя. Здесь опять же на выручку приходит свежая резервная копия, но если её нет, или критично восстановление всех возможных данных, то потребуются дополнительные усилия. К счастью, в промышленных СУБД (чего не скажешь о старых файловых СУБД типа Paradox) такие явления происходят нечасто, их может вызвать разве что «умирающий» жёсткий диск или сбой электропитания. В этом случае потребуются услуги специалиста-администратора СУБД, который сможет с помощью встроенных в любую серьёзную СУБД инструментов восстановить максимум из возможного. Также следует учесть, что некоторые производители СКУД в рамках технической поддержки оказывают услуги по восстановлению баз.

Рекомендации

• При выборе СКУД обратите внимание на то, какая СУБД поставляется совместно с системой.
• Если вы эксплуатируете СКУД, то выясните, какая СУБД в ней используется.
• Оцените трафик данных и нагрузку в вашей системе, чтобы определиться с требуемыми аппаратными ресурсами сервера СУБД и нужной редакцией СУБД (проконсультируйтесь у производителя вашей СКУД при необходимости).
• Если в вашей СКУД используется Express-версия Microsoft SQL Server или Oracle, то необходимо задаться вопросом: «Насколько нам хватит бесплатного объёма базы?». Настройте периодическое удаление из базы старых событий средствами СКУД (если таковые имеются) либо же рассмотрите вопрос о миграции на платную неограниченную версию СУБД.
• Настройте резервное копирование баз данных средствами СКУД или же средствами СУБД и регулярно проверяйте его выполнение.
• Найдите специалиста по СУБД (администратора), к которому можно будет обратиться в случае повреждения базы данных, узнайте в технической поддержке производителя СКУД возможность предоставления такого рода услуг.

 

Хотите узнать больше?

Пройдите бесплатный курс «Основы систем контроля и управления доступом» в Академии Parsec. На курсе будут рассмотрены основные компоненты СКУД, их назначение и принципы работы, основные термины, необходимые для понимая устройства и специфики работы систем контроля доступа. По окончании курса вы получите сертификат.

 

Конфигуратор СКУД

Автоматический подбор оборудования и программного обеспечения профессиональной системы контроля доступа

Перейти к подбору

1) Что такое СУБД? — CoderLessons.com

Прежде чем мы изучим СУБД, давайте разберемся

Что такое база данных?

База данных – это набор связанных данных, которые представляют некоторые аспекты реального мира. Система базы данных предназначена для построения и наполнения данными для определенной задачи.

Что такое СУБД?

Система управления базами данных (СУБД) представляет собой программное обеспечение для хранения и извлечения данных пользователей с учетом соответствующих мер безопасности. Он состоит из группы программ, которые управляют базой данных. СУБД принимает запрос данных из приложения и инструктирует операционную систему предоставить конкретные данные. В больших системах СУБД помогает пользователям и другому стороннему программному обеспечению хранить и извлекать данные.

СУБД позволяет пользователям создавать свои собственные базы данных в соответствии с их требованиями. Термин «СУБД» включает пользователя базы данных и других прикладных программ. Он обеспечивает интерфейс между данными и программным приложением.

В этом уроке вы узнаете больше о

• Пример СУБД
• История СУБД
• Характеристики системы управления базами данных
• СУБД против плоского файла
• Пользователи в среде СУБД
• Популярное программное обеспечение СУБД
• Применение СУБД
• Типы СУБД
• Преимущества СУБД
• Недостаток СУБД
• Когда не использовать систему СУБД?

Пример СУБД

Давайте посмотрим на простой пример университетской базы данных. Эта база данных содержит информацию о студентах, курсах и оценках в университетской среде. База данных организована в виде пяти файлов:

• Файл STUDENT хранит данные каждого студента
• Хранилища файлов COURSE содержат данные по каждому курсу.
• СЕКЦИЯ хранит информацию о разделах в конкретном курсе.
• В файле GRADE хранятся оценки, которые студенты получают в различных разделах.
• Файл TUTOR содержит информацию о каждом профессоре.

Чтобы определить систему базы данных:

• Нам необходимо указать структуру записей каждого файла, указав различные типы элементов данных, которые будут храниться в каждой записи.
• Мы также можем использовать схему кодирования для представления значений элемента данных.
• По сути, ваша база данных будет иметь 5 таблиц с внешним ключом, определенным среди различных таблиц.

История СУБД

Вот важные вехи истории:

• 1960 – Чарльз Бахман разработал первую систему СУБД
• 1970 – Кодд представил Систему управления информацией IBM (IMS)
• 1976 – Питер Чен придумал и определил модель сущности-отношения, также известную как модель ER
• 1980 – реляционная модель становится широко принятым компонентом базы данных
• 1985- Развивается объектно-ориентированная СУБД.
• 1990-е – Включение объектно-ориентированного подхода в реляционные СУБД.
• 1991 – Microsoft поставляет MS Access, персональную СУБД, которая вытесняет все другие персональные продукты СУБД.
• 1995: первые интернет-приложения для баз данных
• 1997: XML применяется к обработке базы данных. Многие поставщики начинают интегрировать XML в продукты СУБД.

Характеристики системы управления базами данных

• Обеспечивает безопасность и устраняет избыточность
• Самоописывающая природа системы баз данных
• Изоляция между программами и абстракция данных
• Поддержка нескольких просмотров данных
• Обмен данными и обработка многопользовательских транзакций
• СУБД позволяет сущностям и отношениям между ними формировать таблицы.
• Он следует концепции ACID (атомарность, согласованность, изоляция и долговечность).
• СУБД поддерживает многопользовательскую среду, которая позволяет пользователям получать доступ к данным и манипулировать ими параллельно.

СУБД против плоского файла

СУБД	Система управления плоскими файлами
Многопользовательский доступ	Он не поддерживает многопользовательский доступ
Дизайн для удовлетворения потребностей малого и крупного бизнеса	Это ограничено только меньшей системой СУБД.
Удалить избыточность и целостность	Проблемы избыточности и целостности
Дорогой. Но в долгосрочной перспективе общая стоимость владения дешевая	Это дешевле
Легко осуществлять сложные транзакции	Нет поддержки сложных транзакций

Пользователи в среде СУБД

Ниже приведены различные категории пользователей системы СУБД.

Имя компонента	задача
Программисты приложений	Прикладные программисты пишут программы на разных языках программирования для взаимодействия с базами данных.
Администраторы базы данных	Администратор базы данных отвечает за управление всей системой СУБД. Он / она называется администратором базы данных или администратором базы данных.
Конечные пользователи	Конечные пользователи – это люди, которые взаимодействуют с системой управления базами данных. Они выполняют различные операции с базой данных, такие как получение, обновление, удаление и т. Д.

Популярное программное обеспечение СУБД

Вот список некоторых популярных систем СУБД:

• MySQL
• Microsoft Access
• оракул
• PostgreSQL
• Dbase
• FoxPro
• SQLite
• IBM DB2
• LibreOffice Base
• MariaDB
• Microsoft SQL Server и т. Д.

Применение СУБД

сектор	Использование СУБД
Банковское дело	Для получения информации о клиентах, деятельности по учетным записям, платежам, депозитам, кредитам и т. Д.
Авиакомпании	Для бронирования и информации о расписании.
Университеты	Для получения информации о студентах, регистрации курсов, колледжей и классов.
телекоммуникация	Это помогает вести учет звонков, ежемесячные счета, поддержание баланса и т. Д.
финансов	Для хранения информации об акциях, продажах и покупках финансовых инструментов, таких как акции и облигации.
Продажи	Используйте для хранения информации о клиентах, продуктах и ​​продажах.
Производство	Он используется для управления цепочкой поставок и для отслеживания производства товаров. Состояние запасов на складах.
Управление персоналом	Для получения информации о сотрудниках, заработной плате, заработной плате, вычете, получении зарплаты и т. Д.

Типы СУБД

Типы СУБД

Четыре типа систем СУБД:

• Иерархическая, сетевая, реляционная и объектно-ориентированная СУБД

Иерархическая СУБД

В иерархической базе данных данные модели организованы в виде древовидной структуры. Данные хранятся в иерархическом (сверху вниз или снизу вверх) формате. Данные представлены с использованием отношения родитель-ребенок. В иерархической СУБД родитель может иметь много детей, но у детей есть только один родитель.

Модель сети

Модель сетевой базы данных позволяет каждому ребенку иметь нескольких родителей. Это поможет вам решить необходимость моделирования более сложных отношений, таких как отношение “многие ко многим” из заказов / деталей. В этой модели сущности организованы в виде графа, к которому можно получить доступ несколькими путями.

Реляционная модель

Реляционная СУБД является наиболее широко используемой моделью СУБД, поскольку она является одной из самых простых. Эта модель основана на нормализации данных в строках и столбцах таблиц. Реляционная модель хранится в фиксированных структурах и управляется с помощью SQL.

Объектно-ориентированная модель

В объектно-ориентированной модели данные хранятся в виде объектов. Структура, которая называется классами, которые отображают данные внутри нее. Он определяет базу данных как коллекцию объектов, в которой хранятся значения и операции членов данных.

Преимущества СУБД

• СУБД предлагает различные методы для хранения и извлечения данных
• СУБД служит эффективным обработчиком для балансирования потребностей нескольких приложений, использующих одни и те же данные.
• Единые административные процедуры для данных
• Разработчики приложений никогда не сталкивались с деталями представления и хранения данных.
• СУБД использует различные мощные функции для эффективного хранения и извлечения данных.
• Обеспечивает целостность данных и безопасность
• СУБД подразумевает ограничения целостности для обеспечения высокого уровня защиты от запрещенного доступа к данным.
• СУБД планирует одновременный доступ к данным таким образом, что только один пользователь может получить доступ к одним и тем же данным одновременно.
• Сокращенное время разработки приложений

Недостаток СУБД

СУБД может предложить множество преимуществ, но она имеет определенные недостатки:

• Стоимость аппаратного и программного обеспечения СУБД довольно высока, что увеличивает бюджет вашей организации.
• Большинство систем управления базами данных часто являются сложными системами, поэтому требуется обучение пользователей использованию СУБД.
• В некоторых организациях все данные интегрированы в единую базу данных, которая может быть повреждена из-за сбоя электропитания или повреждена база данных на носителе
• Использование одной и той же программы одновременно многими пользователями иногда приводит к потере некоторых данных.
• СУБД не может выполнять сложные вычисления

Когда не использовать систему СУБД?

Хотя система СУБД полезна. Это все еще не подходит для определенной задачи, упомянутой ниже:

Не рекомендуется, если у вас нет бюджета или опыта работы с СУБД. В таких случаях Excel / CSV / Flat Files может работать просто отлично.

Резюме

• База данных – это набор связанных данных, которые представляют некоторые аспекты реального мира.
• Полная форма СУБД – Система управления базами данных. СУБД расшифровывается как Database Management System – это программное обеспечение для хранения и извлечения данных пользователей с учетом соответствующих мер безопасности.
• СУБД Обеспечивает безопасность и устраняет избыточность
• СУБД имеет много преимуществ по сравнению с традиционной системой управления плоскими файлами
• Конечные пользователи, программисты приложений и администраторы баз данных – это те пользователи, которые обращаются к СУБД.
• DMBS широко используется в банковской, авиационной, телекоммуникационной, финансовой и других отраслях.
• Четыре типа систем СУБД: 1) иерархическая 2) сеть 3) реляционная 4) объектно-ориентированная СУБД
• СУБД служит эффективным обработчиком для балансирования потребностей нескольких приложений, использующих одни и те же данные.
• Стоимость аппаратного и программного обеспечения СУБД довольно высока, что увеличивает бюджет вашей организации

 

Что такое SubD?

Я написал небольшую серию статей о различных типах данных САПР, отличных от NURBS, на сайтах Engineering.com и EngineersRule.com. Как пользователи САПР, мы привыкли в ужасе отшатываться всякий раз, когда сталкиваемся с входящими данными, такими как STL, OBJ, XYZ или рядом других типов. Я помню, как в конце 90-х первый толчок для VRML был огромным разочарованием. Тот факт, что он был таким медленным, и вы действительно ничего не могли с ним сделать, вероятно, отбросил дополненную реальность на годы назад. Они предприняли еще одну попытку до 2010 года с большим успехом, но она все еще не была готова к прайм-тайму.

Fusion 360 использует Tsplines для органического дизайна.

Насколько инженеры будут вовлечены, будет сетка в FEA или экспорт файла STL — набор точек, соединенных линиями для создания многоугольных форм, тетраэдров или четырехгранников.

Недавний взрыв 3D-сканирования и 3D-печати действительно бросает вызов этому типу данных. Вы не можете больше игнорировать это. Это как 3D CAD бросает вызов 2D CAD в середине 1990-х.

SubD, или моделирование подразделов, представляет собой набор поверхностей, основанный на клетке точек. Вы можете тянуть и дергать клетку, чтобы изменить форму поверхности. Это что-то вроде 3D-эквивалента сплайна, где вы перемещаете контрольные точки.

Движок Pixar поддерживает большинство разработчиков моделей SubD.

SubD традиционно был областью применения таких приложений, как 3dsMax, Maya, Blender, Cinema4D, Zbrush, Mudbox, modo и т. д. Вспомните Pixar. Все эти анимированные персонажи имеют похожий округло-выпуклый вид, потому что они сделаны с использованием одних и тех же инструментов и методов. Персонажи появляются в играх и фильмах, а также в воображении художников компьютерной графики выходного дня.

Пользователи CAD насмехаются над данными такого типа, потому что они дешевы, быстры, органичны и, что хуже всего, неточны. Полная противоположность большей части того, что мы делаем. Я думаю, в основном мы издевались, потому что не могли использовать такие данные в своей работе и потому что у нас не было инструментов для работы с ними. Geomagic — это единственный инструмент, который серьезные инженеры могут использовать для манипулирования точечными данными, и это дорого — как подержанный автомобиль. Вам почти нужно специализироваться, чтобы иметь возможность позволить себе такие вещи.

Что ж, пора перестать издеваться. Многие типы данных, которые были несовместимы и недоступны для нас, пользователей инженерных САПР, быстро становятся обязательными для чтения. Инструменты моделирования сабдивов были в Siemens NX в течение некоторого времени, а теперь есть в Autodesk Fusion 360 и появятся в Rhino 7. Я даже слышал слух, что участвует еще один игрок среднего уровня (и это не SW, хотя DS делает есть предложение в этом пространстве, оно не является частью текущего ПО).

Предоставлено Dezignstuff

Почему важно моделирование субд? Что ж, это важно для таких парней, как я, которые разрабатывают много крутых или органических вещей. Скажем, вы моделируете Corvette в своем любимом историческом САПР на основе NURBS. Скажем, на это уходит неделя со всеми частями и, может быть, 80% деталей, плюс наброски, лофты, границы, заливки и все эти особенности.

Теперь предположим, что вы должны были сделать ту же машину в 3dsMax. Это займет гораздо меньше времени, особенно такие сложные вещи, как тело. Тело может занять пару часов, если вы знаете, что делаете, вместо пары дней.

Можно перейти к более сложным вещам, например, к куколке. Куколка была единственным проектом, который я когда-либо начинал в SW, от которого мне действительно пришлось отказаться. В САПР NURBS сделать действительно хорошую куклу или любую человеческую фигурку не очень реалистично. Но с помощью Subd Modeler это делается постоянно.

Технологии окружают нас повсюду

Дизайнерам продуктов приходится очень часто делать подобные вещи. Этот блог, и, если быть до конца честным, большую часть последних 15 лет моей жизни, я посвятил обучению людей, написанию статей и обсуждению того, как сложно выполнять расширенное моделирование поверхностей в программном обеспечении для проектирования механических систем, которое никогда не было на самом деле. намеревался это сделать.

Здесь на помощь приходит subd. Это просто. Нет истории. Там нет дерева признаков. Есть просто куча фигур, которые вы перемещаете по экрану, пока они не станут правильными.

Недостатки? Ну, может быть, это не на 100% точно по размерам. Это точность, как прищур одного глаза. Или уровень точности эскиз за эскизом. В любом случае, органические формы в основном связаны не с точностью, а с формой. Subd материал естественно смешанный. Можете ли вы представить, каково это — больше не беспокоиться о том, как смешивать отдельные функции?

Rhino 7 в настоящее время находится в стадии бета-тестирования.

Что, если бы существовала система, использующая разные инструменты для того, для чего они хороши? Subd для форм, NURBS для инженерных функций? Это будущее САПР. И не только будущее, это происходит сейчас. Это настоящая инновация, а не возврат платформы в облако, похожее на мейнфрейм. Для меня это очевидное расширение синхронной технологии (Siemens), которая уже есть в NX. Это также часть их конвергентной технологии, которая объединяет эти различные типы данных с традиционными NURBS.

Но, Мэтт, разве принятие субд не отбрасывает все, что ты делал в эпизодах Dezignstuff? Ну, это один из способов взглянуть на это. Другим может быть то, что вы можете увидеть параллельные эпизоды с использованием разных методов.

На Youtube есть тысячи видеороликов, показывающих, как строить вещи в моделировании субд. Есть много разных инструментов, которые вы можете использовать по цене от десятков тысяч долларов до бесплатных. Это совершенно другой мир, чем NURBS CAD, в котором живет большинство из нас, хотя и есть некоторые параллели. Концепция рисования сплайнов и контроля кривизны сплайнов имеет некоторые параллели в subd. Это просто гораздо более интуитивная техника. Что хорошо и что плохо. Если я услышу, как еще один ютубер скажет «vertisee» (единственное число от множественного числа единственного числа «vertex»), я начну добавлять Геритол в чей-нибудь тост с авокадо. Снижение планки входа в мир дизайна для изделий сложной формы обязательно создаст некоторые шероховатости, но эта планка должна быть снижена.

Большинство инструментов subd, которые вы видите сегодня, управляются API-интерфейсом библиотеки Pixar OpenSubdiv, который уходит своими корнями в игру, созданную в 1996 году. Но каждый реализует инструменты по-разному и создает новые способы управления геометрией. Это совершенно другой способ работы по сравнению со стандартным методом эскизов и элементов в САПР на основе истории. Вместо того, чтобы думать о продукте как о серии процессов, нас больше будет интересовать фактическая форма, потому что мы можем контролировать ее напрямую.

Если вы читали мои предыдущие разглагольствования о недостатках программного обеспечения, основанного на истории, вы, возможно, предвидели это. Есть некоторые параллели между subd и прямым редактированием. Я полагаю, что некоторые люди, возможно, будут сопротивляться этому или, возможно, не поймут инструменты редактирования. Я был удивлен, когда люди в массовом порядке держались подальше от синхронных технологий, и то же самое может произойти и здесь. Но я, например, собираюсь вмешаться. Я готов к этим переменам.

Введение в SubD в Rhino 7

Пошаговое введение в SubD в Rhino 7

Для дизайнеров, которым необходимо быстро исследовать органические формы, SubD — это новый тип геометрии, позволяющий создавать редактируемые высокоточные формы. В отличие от других типов геометрии, SubD сочетает в себе точность произвольной формы, но при этом позволяет быстро редактировать. Точное, органичное моделирование стало еще проще. Нажимайте и тяните, чтобы исследовать сложные формы произвольной формы в режиме реального времени.

Объекты SubD отличаются высокой точностью и могут быть преобразованы непосредственно в пригодные для изготовления твердые тела. Вы также можете преобразовать данные сканирования или сетки в объекты SubD, а затем, при желании, в NURBS.

Наслаждайтесь

СКИДКА 20% на с кодом купона: RHINO3DEDUCATION20 при оформлении заказа!

$39,95

Введение в SubD в Rhino 7

Пошаговое введение в SubD в Rhino 7

Для дизайнеров, которым необходимо быстро исследовать органические формы, SubD — это новый тип геометрии, с помощью которого можно создавать редактируемые высокоточные формы.

После покупки этот курс будет доступен в течение двух лет!

Учебная программа

1. Обзор этого курса

Доступно в дней

дней после регистрации

• 1.1 Прежде чем приступить к этому курсу, вам следует помнить несколько вещей… (2:04)
• 1.2 Что приносит SubD дизайнерам?
• 1.3 Убедитесь, что у вас установлена ​​последняя версия панели инструментов со всеми командами SubD (1:33)

2. Дружелюбный к SubD!

Доступно в дни

дня после регистрации

• 2.1 Контрольная точка и кривые интерполяции, совместимые с SubD (3:32)
• 2.2 Сделайте кривые удобными для SubD (0:56)
• 2.3 Как выдавить кривые, чтобы получить SubD (2:41)
• 2.4 Обзор SubD и вопросы и ответы

3. Примитивы

Доступно в дней

дней после регистрации

• 3.1 Грань SubD и плоскость SubD (3:41)
• 3.2 Блок SubD, сфера, конус и цилиндр (4:13)
• 3.3 SubD Loft and Revolve (3:32)
• 3.4 Рельсы SubD Sweep 1 и Sweep 2 (2:04)
• 3.5 SubD Pipe и Multipipe (4:28)
• 3.6 Обзор SubD и вопросы и ответы

4. Выбор подобъектов и настройка фильтров

Доступно в дней

дней после регистрации

• 4.1 Выберите все объекты SubD в вашей модели (0:59)
• 4.2 Выберите дружественные кривые SubD (0:36)
• 4.3 Как выбрать ребро, контур ребра и кольцо ребер в модели SubD (5:22)
• 4.4 Как выбрать грани из модели SubD и цикла граней (2:48)
• 4.5 Как выбрать вершины из модели SubD (2:43)
• 4.6 Переключение между ребрами и вершинами и остановка всех фильтров (1:55)
• 4. 7 Переключение между режимами Flat/Box и SubD (1:32)
• 4.8 Мягкое преобразование (5:49)
• 4.9 Смещение SubD и выдавливание SubD (2:59)
• 4.10 Обзор SubD и вопросы и ответы

5. Давайте поиграем с Клэем и повеселимся!

Доступно в дней

дней после регистрации

• 5.1 Удалить и добавить складку (3:11)
• 5.2 Вставьте крайнюю петлю или кольцо и сдвиньте край (4:40)
• 5.3 Объединение двух копланарных граней (0:58)
• 5.4 Вставка точки в сетку или SubD (1:38)
• 5.5 Удалить грани и сшить ребра или вершины SubD или Mesh (3:17)
• 5.6 Разделить SubD (0:54)
• 5.7 Мостовые сетки или SubD (также известный как Blend Super PRO!) (5 часов)
• 5.7 … (а) Упражнение: Это моя таблица, придумайте свою 🙂 (7:40)
• 5.8 Отражение и удаление асимметрии из SubD (5:58)
• 5. 8 … (a) Упражнение: использование режима Box Mode [TAB] и Reflect (6:59)
• 5.8 … (б) Упражнение. Попробуем смоделировать простой кран. (6:25)
• 5.8 … (с) Новинка! в Rhino 7.11 Двунаправленное отражение (6:05)
• 5.9 Скос сетки или SubD (3:25)
• 5.10 Вставка и заполнение отверстий SubD [Часть № 1] (3:10)
• 5.10 … (a) Упражнение: с врезкой и заполнением отверстий SubD [Часть № 2] (5:18)
• 5.12 Обзор SubD и вопросы и ответы

6. Преобразование в Mesh, Solid или NURBS

Доступно в дней

дней после регистрации

• 6.1 Преобразование объектов в NURBS (2:49)
• 6.2 Преобразование мешей или поверхностей в SubD (3:55)
• 6.3 Квадремеш
• 6.4 QuadReMesh для обратного проектирования сканирования
• 6.5 SubD Пришло время показать свою работу!

7. Несколько упражнений и демонстраций от Pro!

Доступно в дней

дней после регистрации

• 7.1 Введение в геометрию SubD в Rhino 7
• 7.2 Изучение SubD в Rhino 7
• 7.3 Базовое моделирование SubD типа «тяни-толкай» в Rhino 7
• 7.4 Моделирование приемника SubD с помощью Rhino 7
• 7.5 Узнайте, как смоделировать решетчатое кольцо с использованием геометрии SubD в Rhino 7
• 7.6 Узнайте, как смоделировать кольцо геральдической лилии с помощью геометрии SubD в Rhino 7
• 7.7 Моделирование рамки для монет в Rhino 7
• 7.8 Трюки SubD Gumball Party
• 7.9 Прототип автомобиля Rhino 7 Sub-D
• 7.10 Как смоделировать полноценный спортивный автомобиль (испанский) с помощью SubD
• 7. Конец этого мини-курса

Привет, я Андрес, ваш инструктор

Андрес занимается обучением программному обеспечению и разработчиком с 1980-х годов. Он разработал приложения для различных рынков дизайна, а также учебные материалы для различных программных продуктов САПР и дизайна, включая AEC Metric PRO, Mepal Draw и Integrator (BIM) для Autocad (2010-2016). Кроме того, он создал учебные материалы для сообщества Rhino на сайте www.rhino3d.tv. Андрес также написал множество мультимедийных учебных материалов для Rhino, Flamingo, Grasshopper, RhinoCAM, SudoHopper3D и т. д.

Несколько предложений для вас

Rhino 6 и 7 Введение

Изучите Rhino 6 и 7 шаг за шагом

Хулиан Окендо и Лусия Мигель

% В КОМПЛЕКТЕ

БЕСПЛАТНО

Вычислительный дизайн с Grasshopper для Rhino3D

Изучите Grasshopper для Rhino 6 и 7 на прочной основе

Андрес Гонсалес П.