Застосунок автоматизації розрахунків покрівельних робіт з елементами 3D-моделювання

Abstract

Актуальність кваліфікаційної роботи полягає у зростаючій потребі будівельної галузі в зручних засобах автоматизації розрахунків матеріалів та вартості робіт. Розробка застосунку для автоматизованого розрахунку покрівельних робіт з елементами 3D-моделювання є актуальною, оскільки дозволяє підвищити точність і швидкість підготовки кошторисів, а також забезпечити наочність проєктованих конструкцій. Об’єктом роботи є процес визначення матеріалів і розрахунку вартості будівництва дахів з використанням сучасних вебтехнологій. Предметом роботи є методи проєктування систем автоматизованих розрахунків покрівельних робіт та їх 3D-візуалізації. Метою роботи є створення програмного забезпечення, що виконує розрахунок матеріалів, формує кошторис та забезпечує 3D-візуалізацію даху для підвищення точності та швидкості проєктування. В результаті виконання роботи було проаналізовано існуючі аналоги (ArchiCAD, SketchUp, онлайн-калькулятори), обрано оптимальний технологічний стек (.NET 8, WPF, WebView2, Three.js). Розроблено робочий прототип програмного забезпечення для настільних ПК, який включає 2D-редактор для малювання плану будинку, автоматичний розрахунок геометричних параметрів (ширина, довжина, площа), підтримку різних типів дахів (двосхилий, вальмовий, мансардний,) та 3D-візуалізацію створеної моделі. Реалізовано інтеграцію із зовнішнім API для отримання актуальних цін на матеріали та експорт кошторису у формати Excel та PDF. Кваліфікаційна робота складається з чотирьох розділів. У першому розділі проведено аналіз предметної області та огляд аналогів, сформовано постановку задачі. Другий розділ присвячений проєктуванню архітектури системи та опису методів розрахунків. У третьому розділі наведено результати реалізації застосунку, демонстрацію роботи та тестування. В четвертому – аналіз отриманих результатів та перспективи подальшого розвитку. Загальний обсяг роботи – 105 сторінок. Кваліфікаційна робота містить 3 додаток, 22 рисунків, 8 таблиць і 30 джерел посилання. The relevance of this work lies in the growing need of the construction industry in convenient means of automating the calculation of materials and the cost of work. The development of an application for the automated calculation of roofing with 3D modeling elements is relevant, as it allows to increase the accuracy and speed of preparing estimates, as well as to ensure the clarity of the designed structures. The object of the work is the process of determining the materials and cost of building roofs using modern web technologies. The subject of the work is the methods of designing systems of automated calculations of roofing works and their 3D-visualization. The purpose of the work is to create software that calculates materials, generates estimates and provides 3D visualization of the roof to improve the accuracy and speed of design. As a result of the work, the existing analogues (ArchiCAD, SketchUp, online calculators) were analyzed, the optimal technological stack (.NET 8, WPF, WebView2, Three.js) was chosen. A working prototype of software for desktop PCs has been developed, which includes a 2D editor for drawing a house plan, automatic calculation of geometric parameters (width, length, area), support for various types of roofs (gable, hip, attic, tent) and 3D visualization of the created model. Implemented integration with an external API to obtain current prices for materials and export estimates in Excel and PDF formats. This work consists of four sections. In the first section, an analysis of the subject area and a review of analogues are carried out, a statement of the problem is formed. The second section is devoted to the design of the system architecture and description of calculation methods. The third section shows the results of the application implementation, demonstration of work and testing. In the fourth – an analysis of the results and prospects for further development. The total amount of work is 105 pages. The qualification paper contains 3 appendix, 22 figures, 8 tables and 30 reference sources.