Benchmark Imagination Engineer

Articolo pubblicato nel 1996 sulla rivista Pixel, edizioni Il Rostro

Dati della prova

Versione del prodotto:  1.0 RC-1 (beta release).

Data: Febbraio 1996.

Configurazione H/W e S/W: PC Pentium 100, RAM 32 Mb, SVGA, HD 1 Gb, Windows NT 3.51.

1. Prova

Architettura software: singolo processo, singolo thread.

Dimensione su disco dei modelli: ciascun modello ha un’occupazione su disco di circa 30 Kb per il foglio bianco più circa 100-200 byte per ciascuna entità geometrica non parametrizzata; nella versione provata non è stato possibile rilevare l’occupazione su disco di entità geometriche vincolate e parametrizzate. Il grafico di Figura 1 mostra l’occupazione media su disco per singola entità in funzione della dimensione del disegno.

Numero di operazioni atomiche (click, drag) per alcuni modelli test: Test A, taglio parti eccedenti ed estensione parti mancanti di un triangolo, come in Figura 2, 5 click; Test B, completamento di figura geometrica con due smussi a 45 gradi di dimensione data, due raccordi di raggio dato ed una circonferenza concentrica, 18 click e 3 digitazioni da tastiera; test C, figura geometrica di dimensioni libere con asse tracciato con linea tratto-punto, come in Figura 2, 22 click; test D, rettangolo parametrizzato rispetto ad altezza (H) e larghezza (L) disposto con un angolo (B) rispetto all’orizzontale, come in  Figura 2, 21 click e 3 digitazioni da tastiera.

Tempi di “Load”: non rilevati in quanto non significativi nella versione provata.

Tempi di “Save”: non rilevati in quanto non significativi nella versione provata.

Tempi di ricalcolo del modello parametrico: non rilevati in quanto non significativi nella versione provata.

Copertura del dominio: il tradizionale dominio 2D dei sistemi CAD è interamente coperto per quanto riguarda segmenti, circonferenze e archi; mancano i comandi per il tracciamento di parabole, di curve di offset e di poligoni regolari.

Funzioni di strutturazione: sono presenti le usuali funzionalità di strutturazione del disegno come Layer, Gruppi e Simboli (blocchi nel lessico AutoCAD). Nella versione provata non sono disponibili i layer che però sono previsti per la versione finale. L’implementazione dei gruppi è di tipo gerarchico e allineata alle modalità di raggruppamento delle altre applicazioni Windows; ciò significa grande facilità d’uso ma anche impossibilità di assegnare a ciascun gruppo un nome e un insieme di attributi utente. I simboli sono implementati attraverso OLE 2.0 e OLE-for-Design-and-Modeling, con vantaggi nella facilità di utilizzo e  nell’uniformità con le altre applicazioni Windows; questa scelta, se comparata con le tecniche più tradizionali, implica però un costo aggiuntivo di memoria per ogni simbolo utilizzato.

Qualità della documentazione: è disponibile un Help in linea completo e ricco di esempi, molto curato in tutti i particolari e pertanto non si avverte alcuna necessità di manuali cartacei, peraltro non ancora disponibili al momento della prova. Sono inoltre fornite con il sistema alcune esercitazioni guidate, molto utili per imparare rapidamente da sé ad utilizzare il sistema nel modo più veloce ed efficace.

Generalità di utilizzo: il sistema si presta a molteplici utilizzi in tutti i settori del disegno e dell’illustrazione tecnica; non pare ottimale in quei contesti che utilizzano in modo esteso i simboli, come ad esempio il disegno schematico. La mancanza di curve di secondo grado e le limitazioni nelle curve parametriche potrebbero costituire un ostacolo per un utilizzo professionale in alcuni settori della progettazione e del disegno.

Personalizzabilità: l’aspetto dell’interfaccia utente è completamente configurabile e personalizzabile, ovviamente nelle modalità e nei limiti dell’ambiente Windows. Attualmente sono completamente configurabili le toolbar (pannelli che raccolgono i tasti corrispondenti a gruppi di comandi), come nelle più diffuse applicazioni di Windows. I menù, nella versione provata, non sono invece personalizzabili e neppure è possibile associare un comando ad una combinazione di tasti per accelerare l’interazione. Una limitazione, rilevata nella versione provata, è l’impossibilità di associare ad un pulsante di una toolbar, il comando di inserimento di uno specifico simbolo nel disegno.

Programmabilità: la programmabilità di  è completa. Intergraph ha scelto di conformare questo prodotto agli standard di programmazione di applicazioni proposti da Microsoft, implementando OLE Automation. Tutti i comandi offerti dal sistema CAD sono utilizzabili in modo semplice e diretto da Visual Basic o da qualsiasi altro linguaggio di programmazione conforme alle convenzioni di OLE Automation. Le implicazioni di questa scelta sono varie: è necessario possedere una licenza di Visual-Basic per realizzare le proprie macro per , ma queste, una volta compilate, possono essere utilizzate senza nessuna royalties da chiunque possieda il sistema CAD; inoltre la distribuzione di “macro” compilate e dunque non modificabili, salvaguarda l’investimento degli sviluppatori.

Gestione di librerie di parti e simboli: attualmente  non prevede funzionalità né comandi specifici per la gestione di librerie di parti o di simboli. I simboli realizzati dagli utenti sono memorizzati come semplici file e quindi archiviabili in una gerarchia di directory.

Integrazione con l’ambiente software: l’integrazione con l’ambiente software ospite, in questo caso MS-Windows, è completa;  è un’applicazione nativa per Windows e dunque non paga pegni di compatibilità con versioni precedenti né di portabilità verso ambienti software diversi. L’adesione alle specifiche OLE 2.0, MAPI, Office 95, ecc. E la conformità dell’interfaccia utente alle specifiche ed alle “tradizioni” di Windows integra perfettamente questa applicazione nell’ambiente di Microsoft.

Integrazione con altri sistemi CAD:  è tra le prime applicazioni sul mercato ad implementare le specifiche di OLE-for-Design-and-Modeling, un’estensione di OLE 2.0 progettata da Intergraph in accordo con Microsoft per garantire un’efficace integrazione con altri strumenti CAD. La condizione per realizzare questa integrazione è che gli altri sistemi CAD aderiscano alle estensioni OLE 2.0 proposte oppure che terze parti realizzino i “driver” necessari.

Integrabilità con software di altro dominio: l’integrazione con sistemi di analisi strutturale, sistemi CAM, database, spreadsheet, sistemi di posta elettronica, ecc. è garantita, disponendo di applicazioni aderenti agli standard Windows, da OLE-Automation.

Predisposizione per add-in e moduli di terze parti: nell’accezione proposta da Imagination Engineer non esistono più distinzioni tra macro, add-in e applicazioni esterne basate su API. Ogni modulo software può pertanto interagire con il sistema CAD per automatizzare un’attività ripetitiva, o per utilizzare il sistema come “server” per il calcolo e per il disegno. Inoltre, qualsiasi modulo software, realizzato dall’utente, può essere agganciato ad un pulsante in una toolbar e dunque attivabile dall’utente con un solo “click” del mouse. 

Semplicità ed efficacia dell’interfaccia utente: le modalità di interazione proposte da Imagination Engineer sono certamente di facile e rapido apprendimento, soprattutto per gli utenti che già utilizzano altre applicazioni Windows. In ogni situazione il sistema fornisce un feedback grafico preciso e significativo, aiutando così anche gli utenti più inesperti a completare con successo l’operazione in corso. L’impossibilità di accedere ai principali comandi tramite combinazioni di tasti non consente la velocità di utilizzo richiesta, soprattutto dagli utenti esperti e abituali.

Peculiarità: le peculiarità di Imagination Engineer sono numerose; le più interessanti sono legate alla piena conformità agli standard di Windows: l’applicazione è estremamente intuitiva e di rapido e facile  apprendimento. Chi ha già utilizzato una qualunque altra applicazione Windows, come ad esempio Word, Excel o CorelDRAW, trova un ambiente noto e non ostile, riuscendo, in breve, a utilizzare al meglio tutti i comandi.

Dati produttore

Numero di installazioni/utenti in Italia: circa 1500 licenze di prodotti Intergraph.

Numero di installazioni/utenti totali: non dichiarato.

Politica licenze

Licenze dipartimentali: sono previste condizioni particolari di vendita per l’acquisto di licenze in blocchi da 5, 10, 15, ecc.

Politica per le applicazioni verticali: in fase di definizione.

Supporto commerciale per gli add-in: in fase di definizione.

Introduzione

Imagination Engineer  è il nuovo prodotto di Intergraph, in ambiente Windows 95 e NT, per l’illustrazione tecnica e il disegno tecnico (). È un sistema software non direttamente e univocamente collocabile in una delle canoniche categorie del software. I responsabili di Intergraph lo propongono come strumento da affiancare ai sistemi CAD più tradizionali: un ambiente di supporto alla disegnazione concettuale 2D, all’annotazione e alla visualizzazione di disegni generati con altri sistemi CAD. Dunque, un’applicazione che, anche nelle mani degli utenti più inesperti, consente di integrare in un unico documento disegni di origine eterogenea, tabelle, memo e altri tipi di informazioni.

Pur presentando alcune funzionalità tipiche dei sistemi CAD più avanzati, come la parametrizzazione, non può essere considerato un sistema CAD a pieno titolo perché privo di alcuni comandi, come, ad esempio, il disegno di parabole. Non è neppure un software per l’illustrazione e la grafica professionale nell’accezione proposta dai grossi nomi di questo settore come Micrografx o Corel:  è infatti sprovvisto di funzioni importanti, come ad esempio la deformazione di figure e testi, l’editing di bitmap, ecc. Rinunciando quindi a collocare in una delle categorie “tradizionali”, ne elenchiamo brevemente alcune delle numerose funzionalità: disegno di segmenti, archi, circonferenze, spline; funzionalità avanzate per la selezione di punti notevoli, condizioni di tangenza, ecc.; editing di entità con “trim” ed “extend”; quotatura secondo le principali norme internazionali; gestione di vincoli geometrici e modifica parametrica del disegno; potenti strumenti per l’integrazione di dati eterogenei, generati ad esempio da AutoCAD o Microstation. Questo insieme di funzionalità non solo è utilizzabile dall’utente con grande facilità e rapidità, ma è anche accessibile da Visual Basic per soddisfare esigenze di ulteriore integrazione con applicazioni di database, posta elettronica, word processor, ecc.

Disegno ed editing

Tutte le principali funzionalità per il disegno e l’editing di entità geometriche sono presenti e accessibili tramite una toolbar, come mostrato in Figura 4. Si possono tracciare segmenti, archi, spline, realizzare dei pattern; si può inserire testo e si possono realizzare quotature anche complesse con grande rapidità. Benché l’insieme delle entità a disposizione non sia completo per un utilizzo avanzato o professionale, la facilità e rapidità con cui si possono realizzare dei disegni sono veramente interessanti e indubbiamente competitive con i più “blasonati” sistemi CAD sul mercato.

Nella costruzione di un’entità grafica, il cursore mostra in ogni istante un potenziale vincolo o relazione con le entità presenti nel disegno:  parallelismo con un segmento, orizzontalità, vicinanza ad un punto notevole, ecc. Accettando con un clic il suggerimento del cursore, l’entità viene costruita nel rispetto del vincolo indicato. Questa modalità di disegno, che Intergraph chiama Smartsketch, fu proposta per la prima volta alcuni anni fa da Ashlar Inc. con il sistema Vellum. Successivamente è stata ripresa da altri produttori di sistemi CAD, non sempre con l’efficacia e la semplicità d’uso raggiunte dall’implementazione di . Nell’utilizzo di Smartsketch si avverte la mancanza di strumenti per limitare, nel contesto di una selezione, le tipologie di punti selezionabili: se, ad esempio, si volesse selezionare il centro di un arco che è poco distante dall’estremo di un segmento, non vi è la possibilità di disattivare temporaneamente lo snap sui segmenti, se non modificando le opzioni generali.

Come in tutti i sistemi CAD, sono disponibili i comandi di “trim” e “extend” per modificare la lunghezza di segmenti e archi. Caratteristiche di questi comandi sono l’immediato feedback grafico e l’estrema facilità e velocità, ottenute grazie all’utilizzo “intelligente” delle informazioni geometriche presenti nel disegno. Inoltre, questi comandi possono essere utilizzati con tecniche di interazione “quasi-gestuali”: per rimuovere due tratti di segmenti eccedenti, il punto di intersezione è possibile selezionare le parti da rimuovere, secondo le modalità usuali, oppure tracciare, con un’operazione di drag, un breve tratto che li intersechi.

Funzionalità parametriche

È piuttosto inusuale trovare un buon modulo parametrico in un sistema CAD per personal computer e disporne direttamente nella versione base, senza dover acquistare una licenza aggiuntiva. In configurazione standard, comprende un insieme completo ed integrato di funzionalità parametriche basate sull’approccio variazionale. Questo approccio, nell’implementazione di Intergraph, consente di realizzare, con grande flessibilità, modelli interamente o parzialmente parametrizzati.  Ciascuna entità geometrica può nascere già parametrizzata o essere parametrizzata successivamente. Questa flessibilità consente agli utenti un avvicinamento graduale ai vantaggi e all’impegno del mondo parametrico. Chi non necessita di queste funzionalità può semplicemente ignorarle, mentre chi desidera realizzare modelli parametrici trova in Imagination Engineer gli strumenti necessari. Anche in questo caso sono molto curati gli aspetti di facilità d’uso sia nell’imposizione di vincoli e relazioni, che nella modifica dei parametri; il sistema fornisce inoltre un comando che visualizza in modo semplice ed efficace l’insieme di vincoli imposti alla geometria.

La gestione dei parametri numerici è affidata a uno strumento, simile a uno spreadsheet, scarno ma efficace, in Figura 6. In questo sistema l’obiettivo dei comandi parametrici sembra essere principalmente quello di fornire agli utenti una modalità veloce ed efficiente per modificare i propri modelli; nulla, però, preclude un utilizzo più avanzato di queste funzionalità per realizzare, ad esempio, una libreria di parti parametriche.

L’unica difficoltà incontrata nella prova è legata ai limiti dell’approccio variazionale e, dunque, condivisa da tutti i sistemi CAD che lo adottano: i modelli con vincoli di tangenza non consentono modifiche brusche della geometria. In questi casi, l’utente può comunque effettuare la modifica desiderata mediante una serie di piccole variazioni.

Personalizzazione

Con il termine personalizzazione si intendono le funzionalità che consentono all’utente di adattare l’aspetto e, in parte, il comportamento di un sistema software ai propri gusti ed esigenze. In questa accezione  consente all’utente di scegliere i colori di pressoché tutti i componenti grafici del disegno, di configurare e posizionare le toolbar, di definire e selezionare nuovi stili per quote (), e testo. Nella versione provata non è possibile configurare i menù né associare un comando ad una combinazione di tasti. I nuovi stili per le quote e il testo sono visualizzati e selezionabili automaticamente, come quelli predefiniti.

È possibile creare template, fogli preconfigurati, da utilizzare come base per la realizzazione di nuovi disegni, in modo simile ai template dei word processor. Nella definizione di un template è possibile predisporre un cartiglio, impostare l’unità di misura, definire lo stile di quotatura e predefinire numerosi altri parametri.

Scambio e condivisione dati

Il problema dell’utilizzo di modelli CAD realizzati con altri sistemi è affrontato e risolto con due soluzioni: la conversione da formati esterni nel proprio formato e l’uso di dati esterni direttamente nel formato originale, senza conversione. La prima soluzione è attualmente implementata solo per i sistemi AutoCAD e Microstation e include anche la riconversione nel formato originale. È dunque possibile caricare un modello AutoCAD e quindi salvarlo nel formato originale AutoCAD senza perdita di informazioni. La seconda soluzione, che non prevede la conversione dei dati, ha richiesto ad Intergraph lo sviluppo di una nuova tecnologia che estende lo standard OLE 2.0 e che è denominata OLE-for-Design-and-Modeling (per brevità OLE4D&M). Questa tecnologia è stata sviluppata all’interno di un consorzio (DMAC) di aziende in accordo con Microsoft e nella speranza di un’ampia accettazione e diffusione nel mercato CAD. OLE4D&M estende le funzionalità di OLE 2.0, consentendo all’utente di utilizzare un modello CAD realizzato con un’altra applicazione non più come immagine passiva relegata in un’area rettangolare, ma come insieme di entità vettoriali, liberamente miscelabili con le entità dell’applicazione ospite. I potenziali vantaggi per l’utente sono enormi, non solo è possibile inserire nel disegno un modello esterno preservandone il formato originale, ma questo è direttamente riferibile in tutte le sue entità: sono riferibili i punti notevoli, sono misurabili le distanze e le aree, ecc.

Le potenzialità di questa tecnologia sono di grande interesse, ma l’impatto sulle modalità di lavoro degli utenti dipenderà in gran parte dalla diffusione sul mercato e dall’adesione degli altri grandi nomi del CAD alla proposta di Intergraph. Gli sviluppatori di OLE4D&M, nel frattempo, stanno proseguendo sulla strada intrapresa, completando l’estensione di OLE4D&M ai sistemi 3D.

Per quanto concerne la condivisione di dati all’interno di gruppi di lavoro, la mancanza di strutture specifiche per l’archiviazione di parti o simboli nelle librerie è in parte compensata dalla possibilità di associare a ciascun disegno un gruppo di attributi predefiniti nel template. Questo semplice meccanismo è poi utilizzabile per effettuare ricerche direttamente nelle directory del file system. Definendo, ad esempio, l’attributo “CLIENTE” e associando a questo un valore per ciascun disegno, è poi possibile effettuare una ricerca su un intero disco per tutti i modelli CAD per cui CLIENTE = “Rossi SpA”.

Programmazione e integrazione nel sistema informativo aziendale

Anche per quanto riguarda le problematiche di programmazione e integrazione in un sistema informativo aziendale e nell’ambito dell’automazione d’ufficio, propone una soluzione tecnologicamente avanzata e in linea con gli standard dell’ambiente Windows. Finalmente è stata abbandonata la tradizione degli sviluppatori di definire un linguaggio proprietario per ogni nuovo sistema CAD; Intergraph sceglie il linguaggio Visual Basic di Microsoft e, in questo contesto, offre un insieme di strumenti di supporto allo sviluppo di macro ed applicazioni basate su . La programmazione è grandemente semplificata dall’adesione a OLE Automation, un protocollo basato su OLE 2.0 per l’utilizzo di applicazioni Windows come programmi. Questa scelta semplifica il lavoro degli sviluppatori di macro e di applicazioni basate su , e facilita l’integrazione con le altre applicazioni in ambiente Windows.

Grazie alla tecnologia OLE4D&M,  può essere utilizzato direttamente come strumento capace di operare su dati eterogenei, ricorrendo alla programmazione solo qualora vi siano esigenze di maggiore integrazione.

Conclusioni

Il sistema provato presenta numerose caratteristiche di grande interesse per gli utenti e di avanzata tecnologia. È un sistema completo per il disegno tecnico e l’illustrazione anche se, nella versione attuale, qualche funzionalità, specifica della progettazione meccanica, è ancora incompleta o mancante. Con Imagination Engineer, Intergraph mostra quali livelli di usabilità, flessibilità e integrabilità si possono raggiungere oggi utilizzando al meglio le tecnologie offerte dal mondo Windows. L’efficienza e la velocità delle tecniche di interazione e l’efficacia delle innovative modalità di integrazione e programmazione ne fanno un valido strumento in tutti quei contesti in cui il sistema CAD non è un’isola autonoma ma un tassello del sistema informativo dipartimentale o aziendale. Alcune scelte implementative, la piattaforma hardware/software e il prezzo lo rendono particolarmente adatto a strutture di piccole e medie dimensioni.