Как сделать полигон в полигоне
Справка
О создании полигонов
Так как вам уже представили основные концепции и элементы пользовательского интерфейса редактирования и создания объектов, сейчас вы готовы приступить к следующему упражнению, где вы будете создавать линии и полигоны, используя дополнительные методы создания объектов. Вы будете использовать несколько различных способов построения границ полигонального участка, включая замыкание, ввод измерений, трассировку и рисование прямоугольников. Вы также будете использовать клавиши быстрого доступа и контекстные меню, чтобы улучшить производительность при создании объектов.
Примечание:
Значения, геометрия, измерения и атрибуты, используемые в этом упражнении, служат только для целей демонстрации и не отражают действительных записей об имуществе.
Создание полигонов с помощью различных методов построения
Предварительное условие:
Открыт документ карты Exercise1.mxd и открыта сессия редактирования.
Выбор шаблона задает параметры редактирования для настроек этого шаблона. При этом задается целевой слой, в котором будут храниться новые объекты, активируется инструмент построения объекта внизу окна Создать объекты (Create Features) и готовятся атрибуты по умолчанию для присвоения новому объекту. Так как шаблон слоя задает инструмент Полигон (Polygon) как инструмент построения объекта по умолчанию, инструмент Полигон (Polygon) становится активным.
По умолчанию, инструменты Линия и Полигон создают прямые сегменты между вершинами. У этих инструментов также есть дополнительные способы задать геометрию объекта, такие как создание изогнутых линий или трассировка существующих объектов. Они известны как способы построения и находятся на панели инструментов Редактор (Editor).
Подсказка:
Создание прямоугольных полигонов
Иногда вам нужно создать прямоугольные полигоны. Вместо того, чтобы щелкать на каждой вершине отдельно, как вы делали ранее, вы можете использовать инструмент построения Прямоугольник (Rectangle). Первый щелчок с инструментом Прямоугольник (Rectangle) создает первую вершину, затем второй щелчок устанавливает «угол» прямоугольника и последний щелчок добавляет вершины оставшихся углов. Кроме того, инструмент Прямоугольник (Rectangle) позволяет вам ввести координаты x,y для вершин так же, как и направления и длины сторон.
Подсказка:
Кроме использования клавиш быстрого доступа на клавиатуре, вы может щелкнуть правой кнопкой, чтобы получить доступ к меню с командами для направления, длины, ширины и другими установками для создания прямоугольника.
Создание смежных полигонов
Новые объекты были созданы со значениями атрибутов по умолчанию (Private), заданными в шаблоне. Если вы хотите добавить другую информацию, такую как идентификаторы или имена владельцев, выберите объекты и введите значения в окне Атрибуты (Attributes).
Как сделать полигон в полигоне
Приведен перевод из вики-документации Altium Designer (далее AD) статьи про полигоны и заливки медью (Polygon Pour, Copper Region). Дополнительную информацию см. в [4]. Непонятные термины смотрите в словарике, в конце статьи.
[Полигонная заливка (Polygon Pour), участок, покрытый медью (Copper Region)]
В статье приведен обзор Fills и Solid Regions и рассказывается, как Polygon Pours (также называемые заливки медью, copper pours) используются для создания на PCB областей меди. Рассмотрено, как создавать и модифицировать Polygon Pours, настраивать свойства, управлять зазорами с использованием Design Rules, и как перезаливать Polygon Pours.
[Fills (заполнения) и Solid Regions (сплошные регионы)]
На рисунке показан выбранный Solid Region.
Объект Region также имеет некоторое количество специальных свойств, которые могут использоваться для:
[Polygon Pours (полигонные заливки)]
На рисунках показаны полигоны со сплошной (solid) и штрихованной (hatched) заливкой, и демонстрируются различные зазоры и термобарьер для пайки.
[Размещение Polygon Pour]
В процессе размещения полигона Вы рисуете внешнюю кромку (контур) полигона. Как только внешний контур будет завершен, полигон автоматически заполнится в соответствии с настроенным режимом заполнения (Fill Mode) и другими опциями, выбранными в диалоге.
[Режим заполнения полигона (Polygon Fill Mode)]
Поддерживается 3 режима заполнения: Solid, Hatched или None.
[Процесс создания полигона]
Режимы формирования угла (Corner Modes)
Режимы угла можно переключать по кругу (в процессе создания полигона) нажатиями Shift+Spacebar. Советы при размещении полигона:
Что такое Look-Ahead Feature
Есть много ситуаций в разработке PCB, когда разработчику нужно предсказать, как пройдет будущий сегмент дорожки или грань объекта, без подтверждения размещения объекта. Для поддержки этого требования AD имеет возможность, которая называется Look-Ahead (переводится как «смотреть вперед»). Когда Look-Ahead разрешен, то трек или объект, прикрепленный к курсору в настоящий момент, не размещается, когда дизайнер делает клик, а размещается только предыдущий сегмент. Говоря иначе, последний сегмент позволяет проектировщику предвидеть, где будет размещен будущий сегмент.
Нажмите горячую клавишу 1 во время размещения объекта, чтобы включить или выключить фичу Look-Ahead, при этом отображение процесса редактирования поменяется для каждого состояния. При размещении трека сегменты, которые будут создаваться следующим кликом мыши, будут показаны заштрихованными, Look-Ahead сегмент будет показан как пустой (только контуром). При размещении сплошного объекта края размещаемого при следующем клике сегмента будут показаны сплошными белыми линиями, и грань Look-Ahead будет показана пунктирной белой линией. На картинках ниже показано, как отображаются сегменты трека, когда фича Look-Ahead включена (слева) или выключена (справа).
Фича Look-Ahead также работает при размещении Polygon Pour, нажмите 1 (при размещении объекта) для включения или выключения фичи. На следующих картинках показано размещение первого угла для Polygon Pour, где слева фича Look-Ahead включена, и справа выключена.
На рисунках выше Look-Ahead включена, и на следующем клике мыши сплошная линия становится гранью полигона, но не пунктирная линия. Имейте в виду, что сплошная линия возврата показывает, как полигон будет закрыт, если разработчик прервет процесс размещения полигона.
На рисунках выше Look-Ahead выключена, и на следующем клике мыши обе сплошные линии становятся гранями полигона. Имейте в виду, что сплошная линия возврата показывает, как полигон будет закрыт, если разработчик прервет процесс размещения полигона.
Горячие клавиши. Нажимайте 1 для переключения Look-Ahead в состояние включено или выключено. Имейте в виду, что эта клавиша работает только в режиме размещения полигонального объекта. Нажмите клавишу
(тильда) или Shift+F1 во время размещения, чтобы получить полный список горячих клавиш команд.
[Соединение полигона с цепью (Net)]
Полигон может быть подключен к электрической цепи. Выберите нужную цепь из выпадающего списка Connect to Net диалога Polygon Pour. Область Polygon Pour будет соединена с каждой контактной площадкой (Pad), которая принадлежит цепи полигона, и которая находится в пределах границы полигона. Как будет соединена контактная площадка с полигоном, будет определяться активным правилом (Design Rule) стиля соединения полигона (Polygon Connect Style). Зазоры между полигоном и объектами из других цепей будут определяться активным правилом электрического зазора (Electrical Clearance).
Каким образом будут обработаны объекты в той же самой цепи, что и полигон (такие как дорожки разводки), задается выбранной опцией выпадающего списка Pour Over:
[Удаление неподключенных участков заливки (Dead Copper)]
Иногда заливка полигона может создать области (островки) полигона, которые полностью изолированы от подключенной к полигону цепи, потому что эта область окружена другими цепями, контактными площадками, дорожками и т. п. Такие островки называют Dead Copper («мертвая медь»). Чтобы программа редактора PCB автоматически удалила эти изолированные островки, разрешите опцию Remove Dead Copper.
Если Polygon pour размещен на несигнальном слое, то он не будет разлит вокруг существующих объектов, поскольку эти объекты не назначены на сеть, и поэтому ничему не принадлежат.
[Управление стилем подключения полигона (Polygon Connection Style)]
Доступны 3 возможные опции подключения полигона:
Примечание **, дополнительная фича AD: установка ширины воздушного зазора Air Gap Width (зазор между границей контактной площадки и полигоном, окружающем контактную площадку) была добавлена к AD в обновлении Update 19. Эта установка теперь управляет зазором между границей контактной площадки и окружающим её полигоном, тогда как в более ранних версиях AD это задавалось правилами Electrical Clearance. Когда печатная плата, разработанная в старых версиях ADesigner, будет открыта в AD Update 19 (или в более новой версии), то появится предупреждение, что важно уделить внимание установке Air Gap в Polygon Connect Style Design Rules.
[Управление зазором полигона (Polygon Clearance)]
Как и любой объект, размещенный на сигнальном (медном, copper) слое, полигон должен иметь электрический зазор для изоляции от объектов других цепей. Ширина зазора между полигоном и объектами, которые полигон обтекает, управляется активным правилом Electrical Clearance. На скриншоте показан диалог настройки правила зазора полигона от других цепей (Electrical Clearance design rule).
Является обычной практикой установка увеличенного зазора между полигоном и другими объектами электрических цепей. Чтобы достичь этого, можно задать специальное правило Electrical Clearance для полигона. Пример, как это делается, показан на картинке выше, где правило задано так:
Объекты, которые принадлежат InPolygon, и относятся к классу цепей (Net Class) с именем Power
и
Все (All) другие медные объекты
должны отстоять друг от друга на расстоянии не менее 0.3 мм.
В этом примере разработчик применяет правило только к полигонам, подключенным к цепям питания, которые требуют увеличенного зазора по сравнению с другими не подключенными к цепям питания полигонами. Не забывайте, чтобы был эффект, правило Polygon Clearance должно всегда иметь более высокий приоритет, чем любое обычное правило зазора.
Ссылка на полигон в Design Rule. Когда задается правило Electrical Clearance для полигонов, Вы должны использовать ключевое слово запроса InPolygon (или InPoly), а не IsPolygon (или IsPoly). Причина в том, что правила зазора работают на примитивах (регионы, прямые дорожки и дуги), или в полигоне, а не на полигоне как целом объекте. Допустимый зазор для Polygon pours был бы между объектами InPolygon и всеми другими объектами.
[Перезаливка (Re-pouring) полигона]
Имеется несколько способов перезалить полигон. Чтобы перезалить полигон:
Подтвердите перезаливку, кликнув Yes в диалоге запроса подтверждения.
Чтобы можно было редактировать полигон, он должен быть текущим, или находиться на активном редактируемом слое.
[Вырезы в полигоне (Polygon Cutouts)]
 |  |
[Создание полигона заливки из набора дорожек]
Полигоны (Polygons) и сплошные регионы (Solid Regions) могут использоваться не только для полигональных объектов дизайна, но также и для создания специальных объектов на плате, такие как специальный символ или логотип компании. Если контур нужной фигуры был создан в другом программном обеспечении, таком как AutoCAD, то он может быть экспортирован и затем импортирован в проект AD. Тогда контур фигуры может быть преобразован в Polygon или Solid Region.
Чтобы AD мог выполнить преобразование треков в полигон, контур должен быть задан правильным образом. Это означает, что контур фигуры должен быть замкнут, касающиеся друг друга сегменты должны корректно встречаться (координаты начала/конца отрезков должны иметь одинаковые координаты X, Y).
[Перемещение Polygon Pour]
Чтобы переместить полигон заливки, кликните на нем и перетащите. Удерживайте клавишу SHIFT для выбора нескольких полигонов для перемещения. Появится диалог запроса подтверждения реконструкции разводки (rebuild Confirm) после того, как Вы отпустите кнопку мыши. Кликните Yes для перезаливки полигона (или полигонов) в их новом расположении.
Изменение границ заливки (Reshaping a Polygon Pour)
Разрезание полигонной заливки (Slicing a Polygon Pour)
[Откладывание полигонов (Shelving a Polygon Pour)]
Во время процесса разработки возможны ситуации, когда нужно добавить или изменить компоненты, переделать/обновить разводку. Чтобы упростить процесс редактирования, существующие полигоны могут быть отложены (скрыты, Shelved). Это сделает отложенные полигоны временно невидимыми в редакторе, но они останутся в файле PCB.
[Использование полигонных заливок не несигнальных слоях (Polygon Pours on Non-copper Layers)]
Полигонные заливки могут использоваться на несигнальных слоях, на которых отсутствует медная фольга (non-copper layers). Если полигон размещен на несигнальном слое (non-signal layer), то он не будет обтекать существующие объекты, потому что не назначен на электрическую цепь.
[Менеджер полигонов (Polygon Pour Manager)]
Полная версия описания находится в [2]. Диалог Polygon Pour Manager предоставляет высокоуровневый вид на все полигоны, которые сейчас имеются в рабочем пространстве печатной платы (PCB workspace). Этот менеджер также позволяет Вам назначать имена и переименовывать каждый полигон, устанавливать порядок заливки полигонов, выполнять перезаливку или действия по откладыванию (shelving) выбранных полигонов, а также добавлять/просматривать правила проекта (design rules) для выбранных полигонов. Таким образом, менеджер полигонов дает полный контроль над всеми полигонами в проекте.
Замечания по поводу менеджера полигонов:
Предупреждающий диалог, что для продолжения редактирования необходимо принять текущие изменения:
[Отчет по полигонам (Reporting on Polygons)]
Использование List Panel для просмотра и редактирования свойств полигона
Полная версия описания находится в [3]. Панель PCB List предоставляет альтернативный способ доступа к просмотру и редактированию всех объектов дизайна, которые есть в настоящий момент в рабочем пространстве. Чтобы отобразить панель PCB List кликните на кнопку PCB внизу справа на рабочем пространстве редактора, затем выберите из меню PCB List. Панель PCB List представляет данные в виде таблицы. По умолчанию она показывает все объекты в рабочем пространстве. Для уточнения списка используйте управление фильтром в верхней части панели. На скриншоте ниже Вы можете увидеть PCB List, установленный к редактированию (Edit, All Objects, только полигон). Свойства одного или большего количества полигонов можно редактировать в панели PCB List.
[Словарик]
AD Altium Designer.
Copper Region участок, покрытый медью.
Cutout вырез, окно (обычно в полигоне).
DRC Design Rule Check, проверка правил дизайна.
Design Rules правила дизайна печатной платы. В них обычно задаются зазоры, толщина дорожек и другие параметры.
Electrical Clearance допуск на электрические зазоры между различными токоведущими участками печатной платы (обычно дорожки, полигоны, контактные площадки, принадлежащие разным электрическим цепям).
EMC Electromagnetic compatibility, электромагнитная совместимость. Другими словами, имеется в виду устойчивость к внешним помехам, и уровень генерируемых помех.
Fills заполнения.
Net электрическая цепь.
Net Class средство для объединения цепей в группы (классы). Применяется для назначения правил на разводку различных цепей.
Non-copper, non-signal layer несигнальный слой, где нет медной фольги.
Pad контактная площадка, обычно относится к выводу электронного компонента (точка пайки).
PCB Printed Circuit Board, печатная плата.
Polygon полигон.
Polygon Pour заливка полигоном, полигонная заливка.
Shelve отложить (скрыть), обычно имеется в виду скрыть полигон, чтобы он не мешал редактировать PCB.
Solid Regions сплошные регионы.
Track линия графики определенной толщины, обычно токоведущая дорожка.
Via переходное отверстие.
Создание полигональных объектов
В этом разделе
На панели Создать объекты шаблоны объектов для полигональных слоев содержат инструменты построения для создания простых или составных полигональных объектов. Дополнительные инструменты для создания определенной геометрии сегмента, такие как дуги или кривые, появляются на панели инструментов построение.
Настройки инструмента включают в себя возможность замещения значений атрибутов по умолчанию и автоматическое вырезание перекрывающихся полигонов. Если исходный класс пространственных объектов имеет z-значения, вершинам присваиваются z-значения на основе текущей высоты настройки режима ввода для 3D-объектов.
Полигон
Инструмент Полигон 
создает полигоны из нескольких сегментов. Щелкните правой кнопкой мыши, чтобы задать значения расстояния и направления, заменить агенты замыкания или применить геометрические ограничения.
Для нового слоя будет автоматически сгенерирован шаблон объектов с настройками по умолчанию.
Атрибуты 
Введите значения в поля атрибутов, чтобы заменить исходные значения по умолчанию.
Полигон
Правильный многоугольник
Инструмент Правильный многоугольник 
создает равносторонние многоугольники в указанной центральной точке и на заданном радиальном ограниченном расстоянии. Число сегментов является свойством инструмента.
Для нового слоя будет автоматически сгенерирован шаблон объектов с настройками по умолчанию.
Атрибуты
Введите значения в поля атрибутов, чтобы заменить исходные значения по умолчанию.
Правильный полигон
Чтобы ввести направление и расстояние, щелкните карту правой кнопкой мыши.
Произвольная линия
Инструмент Произвольная линия 
создает полигон свободной формы с помощью указателя мыши. Когда вы завершаете скетч, все сегменты конвертируются в кривые Безье.
Для нового слоя будет автоматически сгенерирован шаблон объектов с настройками по умолчанию.
Если замыкание включено, оно автоматически отключается и восстанавливается, когда вы завершаете работу с объектом.
Атрибуты
Введите значения в поля атрибутов, чтобы заменить исходные значения по умолчанию.
Произвольная линия .
Готово 
запускается автоматически, и все сегменты конвертируются в параметрические кривые.
Примечание:
Как Россия создает сеть карбоновых полигонов и зачем они нужны
В России создается сеть карбоновых полигонов, предназначенных для мониторинга парниковых газов и создания методики расчетов способности поглощения углерода окружающей средой из атмосферы. Recyclemag разбирался с тем, зачем нужны полигоны, у каких регионов самый большой потенциал и специалисты каких профессий будут работать над новыми экологическими вызовами.
Что такое карбоновый полигон и для чего он нужен
Россия готовится к новым экологическим вызовам с помощью науки. Поэтому развитие карбоновых полигонов и ферм происходит под эгидой Министерства науки и высшего образования РФ. О необходимости создания в стране не менее 80 подобных научных площадок руководитель министерства Валерий Фальков заявил еще год назад, на запуске первого такого проекта в Калужской области.
На этих площадках будут создавать систему измерения секвестрации (трансформации углерода в воздухе в почвенный углерод) и эмиссии углерода. То есть, проще говоря, определять, сколько та или иная территория, тот или иной объект поглощает углерода и сколько парникового газа производит.
Для полноты учета географических особенностей климата и почвы сначала было выбрано семь пилотных регионов — от Калининграда до Сахалина. Но уже сегодня число регионов-участников проекта значительно увеличилось.
Дорожная карта
Первый карбоновый полигон был открыт в Калужской области компанией Ctrl2GO в сентябре 2020 года в нацпарке «Угра» на площади 600 га.
— Нам нужно измерить ровно то количество СО2, которое поглотилось. Как раз наш карбоновый проект направлен на это. Первое, что мы делаем, – это снимаем всю территорию со спутника, с разными спектральными характеристиками, используем радары. Затем снимаем эту же землю с помощью беспилотных систем. Полигон нужен для калибровки спутниковых данных и данных беспилотников. Выделение эталонных участков позволит экстраполировать результаты на остальную территорию и получить точные данные о поглотительной способности разных типов ландшафтов. А сеть полигонов необходима для одновременного мониторинга углеродного баланса больших территорий, – рассказал специальный представитель Министерства науки и высшего образования РФ по экологической и биологической безопасности, научный руководитель проекта «Карбон» группы компаний Ctrl2GO Николай Дурманов.
— Каждый полигон создается в партнерстве университетов и научных организаций. У каждого из них уникальная исследовательская повестка и образовательная и просветительская миссия. Наша задача — включить в эту большую работу и поднять уровень культуры по проблеме у студентов и школьников, — отметил на открытии проекта министр Валерий Фальков.
И вот уже новостные ленты запестрели подобными сообщениями из разных мест. В Краснодарском крае карбоновый полигон построят в Геленджике. Карбоновый полигон на Сахалине охватит морскую экосистему залива Анива, а после 2023 года и остров Итуруп. Оператором полигона стал Сахалинский государственный университет, а партнерами – крупные компании региона. Для решения этих задач на базе университета создан климатический центр.
Подобный климатический центр открыт и в Новосибирском государственном университете. Власти региона выделили первые 20 тысяч га земель под карбоновые полигоны из планируемых 100 тысяч га. С помощью Международного математического центра НГУ здесь разработали «карболятор» – калькулятор углеродного следа.
Первые исследования на карбоновом полигоне «Росянка» в Калининградской области провели ученые и студенты Балтийского федерального университета им. Канта. На торфянике Виттгирренском планируется изучать не только климатически активные парниковые газы, но и тестировать технологии вторичного заболачивания осушенной территории. Известно, что болота являются естественными «хранилищами» углерода. На полигоне располагается мобильная лаборатория, работающая от солнечных батарей. Здесь будут делать экспресс-анализы только что отобранных проб торфа, воды, воздуха. А работать на полигоне планируется вахтовым методом.
А томские ученые, присоединившиеся к глобальному проекту, планируют создать карбоновый полигон и ферму в пойме реки Оби. Одним из инструментов исследований станет первая в России установка прямого захвата углерода, разработкой которой занялись Томский государственный университет совместно с научными институтами СО РАН. Исследования на базе полигона позволят оценить роль поймы Оби в регуляции климата и насыщения мирового океана парниковыми газами.
Какие растения подходят для карбоновых ферм
Один из главных просветителей карбоновой темы, эксперт Николай Дурманов в интервью на сайте министерства пояснил разницу между этими понятиями.
— Перед нами две стороны одной медали: на карбоновых полигонах исследуются методы измерения, а карбоновые фермы — место, где на практике применяются эти методы для того, чтобы у нас были высокоэффективные технологии поглощения углекислоты земными экосистемами. Ведь растения отлично справляются с извлечением СО2 и его хранением в виде растительной биомассы, например, лесов, или в почве. Карбоновые фермы нужны для того, чтобы максимально активно поглощать углекислый газ при помощи растительного мира, наших экосистем, будь то леса, плантации специальных растений или сельскохозяйственные угодья, на которых применяют особые агротехнологии.
Такая ферма появилась как раз на карбоновом полигоне в Калужской области, где в числе других растений были высажены на плантации и саженцы павловнии. Дерево вырастает на 4–5 метров в год, его способность поглощать углекислый газ ученые оценивают в 15-20 раз выше, чем у сосны.
В Воронежской области создают Лесную углеродную плантацию площадью 3 тысячи га, где ученые Воронежского государственного лесотехнического университета (ВЛГТУ) им. Г. Ф. Морозова будут «испытывать» деревья, наиболее эффективно поглощающие углерод. В ботаническом саду Уральского федерального университета также выращивают высокопродуктивные растения, которыми могут засадить карбоновые фермы.
На базе Омского аграрного университета создали карбоновый полигон, а по сути ферму, где специалисты высадили несколько видов сельскохозяйственных культур и будут изучать их влияние на атмосферу.
Профессии «зеленого» будущего
Для «зеленой» экономики потребуются специалисты, каких сегодня еще не готовят в российских вузах. В ближайшем будущем могут появиться такие профессии, как «карбоновый брокер», менеджер по карбоновым кредитам, управляющий климатическими проектами.
В октябре зампред правительства Дмитрий Чернышенко сообщил, что в четырех российских вузах начали готовить специалистов для карбоновых полигонов. Например, Сахалинский госуниверситет совместно с Высшей школой экономики запустит программу дополнительного профессионального образования по углеродному регулированию для сотрудников организаций – участников полигона. Их будут учить подготовке и верификации углеродной отчетности, анализу потенциала снижения эмиссии и управлению климатическими проектами.
При таком громадном наличии лесных угодий и заброшенных сельхозземель у России есть все шансы стать мировым лидером по поглощению СО2, считает Николай Дурманов. И нужно не мешкая монетизировать этот потенциал. Когда будет подсчитан углеродный баланс, карбоновые фермы могут продавать свой «углеродный» урожай, развивать «зеленую» экономику и пополнять доход страны. Буквально делая деньги из воздуха. То есть, из углекислого газа.