# معرفی نرم‌افزار اسکچاپ، تاریخچه و پلاگین‌های کاربردی

## مقدمه

اسکچاپ (SketchUp) یکی از محبوب‌ترین نرم‌افزارهای مدل‌سازی سه‌بعدی است که به کاربر اجازه می‌دهد به سرعت طرح‌های حجمی و معماری را ترسیم کند. این برنامه به عنوان یک نرم‌افزار گرافیکی سه‌بعدی اختصاصی شناخته می‌شود و در حوزه‌های معماری، طراحی داخلی، عمران، طراحی صنعتی و حتی آموزش به کار می‌رود. اسکچاپ برای سیستم‌های ویندوز و مک عرضه شده و علاوه بر نسخه‌های پولی، نسخه‌ی رایگان تحت وب نیز دارد که امکان مدل‌سازی پایه و ذخیره‌سازی فایل‌های SKP را در فضای ابری فراهم می‌کند.

## تاریخچه اسکچاپ

### تولد در شرکت @Last Software

نخستین نسخهٔ اسکچاپ در سال 2000 توسط شرکت استارت‌آپ @Last Software در بولدر، ایالت کلرادو توسعه یافت. این شرکت توسط بر‌د شل و جو اش تأسیس شده بود و هدف آن، ارائه‌ی ابزاری ساده و در عین حال قدرتمند برای متخصصان طراحی بود. در همان سال 2000 اسکچاپ در نمایشگاه فناوری موفق به دریافت جایزهٔ «انتخاب جامعه» شد و نسخهٔ مکینتاش آن در سال 2002 جایزهٔ «بهترین نمایش» را در نمایشگاه مک‌ورلد کسب کرد.

### دورهٔ گوگل

در 14 مارس 2006 شرکت گوگل، @Last Software را برای توسعهٔ پلاگینی که قابلیت ادغام مدل‌ها در گوگل‌ارث را داشت خریداری کرد. پس از این خرید، گوگل نسخهٔ رایگان «Google SketchUp 6» را منتشر کرد که امکان بارگذاری مستقیم مدل‌ها به گوگل‌ارث و آرشیو سه‌بعدی (3D Warehouse) را فراهم می‌کرد. نسخه‌ی 7 اسکچاپ در سال 2008 با مرورگر اجزاء و مولفه‌های دینامیکی معرفی شد، و نسخهٔ 8 در 2010 امکان مکان‌یابی با استفاده از نقشهٔ گوگل و ابزار Building Maker را افزود.

### دوران تریمبل

در 1 ژوئن 2012 شرکت Trimble Navigation (که امروزه Trimble Inc. نامیده می‌شود) اسکچاپ را از گوگل خرید. پس از این خرید، نسخه‌ی 2013 منتشر شد و وب‌سایت جدیدی برای این نرم‌افزار راه‌اندازی گردید. در 2020 تریمبل اعلام کرد که اسکچاپ به طور کامل به مدل اشتراکی انتقال می‌یابد و فروش مجوزهای دائمی متوقف می‌شود. در همان زمان نسخهٔ «SketchUp Free» به عنوان نسخه‌ی تحت وب معرفی شد که به کاربران امکان ذخیره‌ی پروژه‌ها در فضای ابری و خروجی‌گیری STL را می‌دهد.

## امکانات و کاربردها

اسکچاپ ابزارهای متعددی را برای طراحی سریع فراهم می‌کند. فناوری Push/Pull که در سال 2003 برای این نرم‌افزار ثبت اختراع شد، به کاربر اجازه می‌دهد با کشیدن سطح به بالا یا پایین، حجم سه‌بعدی را ایجاد کند. با وجود نسخه‌های مختلف (Pro، Studio و Go) امکانات متفاوتی عرضه می‌شود. نسخهٔ Pro شامل مدل‌ساز دسکتاپ، واردکننده و صادرکنندهٔ فرمت‌های رایج دوبعدی و سه‌بعدی، ابزار LayOut برای مستندسازی دو بعدی و Style Builder برای ایجاد سبک‌های سفارشی است. نسخهٔ Studio افزون بر امکانات نسخهٔ Pro، موتور رندر V-Ray و امکان وارد کردن ابر نقاط (point cloud) را ارائه می‌دهد. نسخهٔ Go شامل مدل‌ساز تحت وب و موبایل، اتصال به سرویس Trimble Connect و دسترسی به آرشیو 3D Warehouse است و برای استفاده‌ی حرفه‌ای یا DIY مناسب است.

آرشیو آنلاین 3D Warehouse بزرگترین کتابخانه‌ی مدل‌های سه‌بعدی است که به کاربران اجازه می‌دهد مدل‌های آماده را بارگذاری یا دانلود کنند. هر کاربر می‌تواند فایل‌هایی تا حجم 50 مگابایت را به اشتراک بگذارد و این مدل‌ها در نرم‌افزارهای دیگر مانند AutoCAD یا Revit نیز قابل استفاده هستند.

نسخه‌ی تحت وب اسکچاپ به کاربران اجازه می‌دهد بدون نیاز به نصب برنامه، پروژه‌های ساده را ایجاد و در فضای ابری ذخیره کنند، هرچند این نسخه از افزونه‌ها پشتیبانی نمی‌کند.

## پلاگین‌های کاربردی

### نظام افزونه‌نویسی

از نسخه‌ی 4 به بعد، اسکچاپ از افزونه‌هایی که با زبان Ruby نوشته می‌شوند پشتیبانی می‌کند. کاربران می‌توانند با نصب افزونه‌های مختلف، قابلیت‌های نرم‌افزار را به صورت تخصصی گسترش دهند. افزونه‌های زیادی در Extension Warehouse و سایت‌های شخص ثالث وجود دارد و حتی کنسول Ruby برای آزمایش کد در محیط اسکچاپ فراهم شده است. در ادامه مهم‌ترین افزونه‌های کاربردی معرفی می‌شود.

### V-Ray برای رندرینگ واقع‌گرایانه

V-Ray یک افزونه‌ی قدرتمند برای رندرینگ است که توسط شرکت Chaos توسعه یافته و امکان تبدیل مدل‌های اسکچاپ به تصاویر فوتورئالیستی را فراهم می‌کند. این افزونه در صنعت به عنوان استانداردی برای رندرینگ معماری شناخته می‌شود و با استفاده از نورها، دوربین‌ها و متریال‌های واقعی، نتیجه‌ای نزدیک به واقعیت ارائه می‌دهد. V-Ray مجموعه‌یی از آبجکت‌های آماده و کتابخانه‌یی بنام Chaos Cosmos دارد که شامل مبلمان، گیاهان و اشیای دیگر است و به کاربران امکان می‌دهد صحنه‌های خود را با جزئیات بالا تکمیل کنند.

### Enscape برای رندر آنی و واقعیت مجازی

Enscape افزونه‌یی است که رندرینگ لحظه‌ای (real-time) و قابلیت واقعیت مجازی را در محیط اسکچاپ فراهم می‌کند. این افزونه به سادگی در نرم‌افزار ادغام می‌شود و با یک کلیک، مدل شما را به محیطی قابل قدم‌زدن تبدیل می‌کند. Enscape دارای سرعت بالا، رابط کاربری ساده و کتابخانه‌یی از متریال‌ها و آبجکت‌ها است. ویژگی‌های مهم این افزونه شامل یکپارچگی دو طرفه (bi-directional data flow) با اسکچاپ، کتابخانه داخلی متریال و آبجکت، رندر لحظه‌ای، امکان ایجاد انیمیشن و قابلیت همکاری با مشتری به صورت تعاملی است. نسخهٔ Premium این افزونه ابزارهای هوش مصنوعی برای بهبود صحنه و سرعت دادن به فرایند طراحی را ارائه می‌دهد.

### Modelur برای طراحی شهری پارامتریک

Modelur یک افزونهٔ پارامتریک برای طراحی شهری است که امکان ایجاد حجم‌های سه‌بعدی، تحلیل فضا و انجام مطالعات امکان‌سنجی را در مرحله اولیه پروژه فراهم می‌کند. این افزونه به طور مستقیم در اسکچاپ اجرا می‌شود و به معماران و شهرسازان اجازه می‌دهد سناریوهای مختلف توسعه شهری را به سرعت بسنجند. Modelur در زمان واقعی با نرم‌افزار Excel همگام می‌شود و داده‌های مرتبط مانند تراکم، نسبت سطح زیربنا به زمین و ارتفاع ساختمان را محاسبه می‌کند. با استفاده از این افزونه، کاربران می‌توانند فرآیند طراحی را تسریع کرده و تصمیمات داده‌محور اتخاذ کنند.

### Sefaira برای تحلیل انرژی و نور

Sefaira افزونه‌یی تخصصی برای تحلیل عملکرد ساختمان در مراحل اولیه طراحی است. این افزونه توسط شرکت Trimble توسعه یافته و با استفاده از موتورهای شبیه‌سازی EnergyPlus و Radiance می‌تواند شبیه‌سازی‌های سالانه انرژی و نور طبیعی را در زمان کوتاه اجرا کند. Sefaira به معماران کمک می‌کند گزینه‌های مختلف جرم‌گذاری، جانمایی، پوستهٔ ساختمان و سیستم‌های تهویه را مقایسه کنند و راهبردهای مناسب برای صرفه‌جویی انرژی را انتخاب نمایند. این افزونه همچنین نتایج شبیه‌سازی را به صورت گرافیک‌های قابل فهم ارائه می‌کند تا در جلسات تصمیم‌گیری و متقاعد کردن ذی‌نفعان مؤثر باشد. در بخش «Concept and schematic design game-changer»، Sefaira امکان مدل‌سازی ساده در اسکچاپ و دریافت نتایج سریع را فراهم کرده و قابلیت همکاری تیمی و به اشتراک‌گذاری پروژه‌ها را از طریق پلتفرم ابری خود دارد. متریک‌هایی مانند مصرف انرژی، انتشار کربن، راحتی حرارتی، میزان نور روز و اندازه‌گیری سیستم‌های HVAC از جمله شاخص‌هایی هستند که این افزونه گزارش می‌کند.

### OpenStudio برای مدل‌سازی انرژی

OpenStudio یک مجموعه ابزار متن‌باز است که توسط وزارت انرژی ایالات متحده توسعه یافته و از نرم‌افزار EnergyPlus پشتیبانی می‌کند. افزونهٔ OpenStudio برای اسکچاپ به کاربران اجازه می‌دهد هندسهٔ مورد نیاز برای شبیه‌سازی انرژی را به سرعت ایجاد کنند. این افزونه می‌تواند فایل‌های gbXML و IFC را برای ساخت هندسه وارد کند و از طریق برنامهٔ OpenStudio Application امکان تعریف پوسته، بارهای انرژی، برنامه‌های زمانی و سیستم‌های HVAC را فراهم می‌کند. ویژگی منحصر‌به‌فرد OpenStudio «Measures» است که با زبان Ruby یا Python نوشته می‌شود و به کاربر اجازه می‌دهد دستورالعمل‌های سفارشی برای بهینه‌سازی مصرف انرژی ایجاد کند.

### Lumion View برای رندر سریع و تعامل

Lumion View پلاگینی سبک و سریع است که رندرینگ لحظه‌ای و ردیابی پرتو (Ray Tracing) را مستقیماً در محیط اسکچاپ ممکن می‌کند. این افزونه باعث می‌شود کاربر در هنگام طراحی، بتواند مدل را با کیفیت بالا مشاهده و تغییرات را بلافاصله ببیند. Lumion View دارای جریان کاری کاملاً یکپارچه با اسکچاپ است؛ کاربر می‌تواند در همان محیط مدل‌سازی، نور، متریال و زاویه دید را تغییر دهد و رندرهای فوری تا وضوح 4K تولید نماید. این افزونه امکان ایجاد دیاگرام‌های ساده و درک رابطه‌ی فرم‌ها در مراحل اولیه را فراهم می‌کند و از طریق سرویس Lumion Cloud می‌تواند خروجی‌ها را به اشتراک بگذارد. قابلیت‌هایی مانند تنظیم نور خورشید، افزودن نورهای مصنوعی مختلف، استفاده از متریال PBR و انتخاب سبک‌های رندر پیش‌فرض (خاک رس، چوب، یونولیت، براق و…) از جمله امکانات این افزونه است.

در نسخه‌ی جامع‌تر یعنی Lumion Pro، کاربر می‌تواند مدل اسکچاپ را با انتقال خودکار تنظیمات نور و متریال وارد محیط پیشرفته‌تری کند و به هزاران آبجکت و متریال باکیفیت دسترسی داشته باشد. این نسخه امکاناتی مانند افزودن مناظر طبیعی، افکت‌های واقع‌گرایانه و خروجی‌های متنوع را فراهم می‌سازد.

## جمع‌بندی

اسکچاپ در طول بیش از دو دهه، از ابزاری ساده برای مدل‌سازی سه‌بعدی به بستری جامع برای طراحی، مستندسازی و تحلیل تبدیل شده است. دوران مختلف توسعه—از تأسیس @Last Software در سال 2000، دورهٔ مالکیت گوگل و سپس انتقال به شرکت Trimble—نشان‌دهندهٔ اهمیت و رشد این نرم‌افزار است. پشتیبانی از افزونه‌ها و وجود اکوسیستم قدرتمند Extension Warehouse باعث شده است که کاربران بتوانند اسکچاپ را مطابق نیازهای خود گسترش دهند. افزونه‌های معرفی شده — V-Ray، Enscape، Modelur، Sefaira، OpenStudio و Lumion View — هرکدام حوزه‌ی مشخصی را پوشش می‌دهند؛ از رندرینگ واقع‌گرایانه و آنی گرفته تا تحلیل انرژی و طراحی شهری. استفادهٔ هوشمندانه از این افزونه‌ها می‌تواند کارایی فرآیند طراحی را افزایش داده و نتایج حرفه‌ای‌تری را به ارمغان آورد.