От “СПИЧА” до К3, или дорога через “КИТЕЖ”
Есть красивая легенда о граде Китеже на Светлоярском озере, который не сдался врагу, а с Божьей помощью покрылся землей (по другой версии - ушел под воды озера) и стал для всех невидимым. С обсуждения современных трактовок этой легенды мы и начали разговор с Сергеем Митиным, кандидатом технических наук, доцентом Нижегородского госуниверситета, заместителем директора научно-внедренческого центра “ГеоС”.
О ЧЕМ “СПИЧ”?
Трехмерным моделированием Сергей Митин и его коллеги по ВЦ занимаются с 1979 г. В ту пору был разработан пакет прикладных программ “СПИЧ” для БЭСМ-6 и ЕС ЭВМ, в числе его пользователей были предприятия ядерной и космической индустрии. Удивительно, но находились люди, которые и в те годы думали о “мирном” применении этих пакетов. Так, в 1983 г. один из выпускников Горьковского строительного института выполнил на БЭСМ-6 с помощью пакета “СПИЧ” проект индивидуального коттеджа для села, поразив госкомиссию множеством перспективных проекций и опередив потребности отечественного рынка лет этак на десять.
КУДА ЖЕ ДЕЛСЯ “КИТЕЖ”?
В 1985 г. появилась версия для СМ ЭВМ, которая получила название “КИТЕЖ”. “КИТЕЖ” ознаменовал собой не просто переход от пакетного режима к интерактивному, к использованию первых отечественных графических векторных дисплеев УПГИ; в те годы вышло на первый план и понятие “твердотельное моделирование”. А вскоре в “КИТЕЖе” появилась возможность выполнять с геометрическими объектами теоретико-множественные операции (объединение, вычитание, пересечение и т. д.).
В 1989 г. в университетский ВЦ поступили первые “персоналки” и “КИТЕЖ” был перенесен на них. Появилась полутоновая закраска (это было в новинку), более гибким стал диалог, позаботились разработчики и о том, чтобы их продукт стал доступен людям, не имеющим опыта работы с компьютерами. В 1991 - 1993 гг. “КИТЕЖ” “пошел” - он распространялся через питерскую фирму “Аскон” и московскую “Альтер-График”. Около 50 предприятий страны активно использовали “КИТЕЖ”, среди них АвтоВАЗагрегат, Российский федеральный ядерный центр, 1-й Московский часовой завод, Ликинский автобусный завод, Курганское СКБМ, Заволжский моторный завод, Горьковский машиностроительный завод.
С помощью “КИТЕЖа” создавались компьютерные модели колесных дисков и термоядерных установок, тепловых насосов и топливных баков, оснастки для труб сложной формы, пылесосов и сборно-разборных сушильных камер. Чертежи одной из таких камер уже собирались запускать в производство, но трехмерное моделирование позволило увидеть, что два воздуховода в пространстве пересекаются (из чертежей это было понять сложно), таким образом, моделирование позволило избежать ошибок в организации технологического процесса, а заодно и упростить его.
С помощью “КИТЕЖа” была сделана первая заставка одной из местных телестудий, он активно использовался в учебном процессе - в вологодских, волгоградских, столичных вузах. А в Н. Новгороде, на родине разработчиков, он был популярен не только в вузах, но и в техникумах и даже школах (конечно, тех, где были компьютеры).
К3 - КОРОТКО И ЯСНО
Кризис промышленности не мог не задеть разработчиков систем моделирования. Не стало средств на развитие “КИТЕЖа”, и команда (не потеряв ни одного человека) занялась разработкой пре- и постпроцессоров для конечноэлементных расчетов, была даже создана программа компьютерной анимации результатов прочностных динамических расчетов. Правда, о системе своей думать не переставали.
Созданный три года назад научно-внедренческий центр “ГеоС” объединил специалистов университета (авторов “КИТЕЖа”), строительной академии, а также дилеров системы “Компас” (которую выпустила питерская фирма “Аскон”). Учитывая опыт “КИТЕЖа” и потребности рынка, они стали разрабатывать систему трехмерного твердотельного моделирования К3. Фирма “Аскон” разрешила использовать свою торговую марку “Компас”, и К3, обретя “в браке” двойную фамилию (“Компас-К3”), сегодня продается не только независимо, но и через дилерскую сеть “Аскон”.
В отличие от “КИТЕЖа”, К3 работает в едином трехмерном пространстве, в котором производятся и плоские построения, и создаются твердотельные детали и сборки. Рассчитанный на машиностроительное и строительное проектирование, “КИТЕЖ” требовал определенной подготовки от персонала, К3 же изначально задумывалась как система массовая, настраиваемая на различные сферы применения и не предъявляющая особых требований к пользователям.
В системе есть возможность макропрограммирования - для тех, кто хочет организовать работу в пакетном режиме (например, при создании набора деталей с изменяющимися параметрами). Отладчик и транслятор макросов позволяют пользователям оперативно создавать собственные формы для отчетов.
К каждому геометрическому объекту можно присоединить текстовую и числовую информацию. Кроме того, К3 умеет считать масс-инерционные характеристики (моменты вращения, центры масс, объемы), измерять углы и расстояния. Спецификации, накладные, отчеты (для сложных задач они занимают десятки листов) формируются автоматически. Возможна стыковка с СУБД типа MS Access (через dbf-формат), таким образом, отчеты можно выпускать и с картинками.
К3 РАССТАВЛЯЕТ МЕБЕЛЬ
К3 резко упрощает создание и ведение электронных каталогов, может быть, именно поэтому одними из первых ею заинтересовались поставщики мебели и торгового оборудования. Когда нужно оснастить мебелью, например, банк, да еще и представить заказчику несколько вариантов расстановки (планы, интерьеры, различные виды) со сметами, тут без системы не обойтись. К3 была не первой системой у мебельщиков, но, опробовав несколько зарубежных и отечественных аналогов, они остановились на К3.
С помощью К3 созданы каталоги кухонного оборудования фирм Sirman и Zanussi, витрин и прилавков фирм Arneg и Afinox, офисной мебели различных итальянских, немецких и польских производителей. В отличие от многих западных программ, привязанных к продукции конкретного поставщика, К3 работает с продукцией любых поставщиков. Заметим, что К3 не претендует на роль чертежной или оформительской системы и потому имеет интерфейсы с такими продуктами, как AutoCAD, “Компас-График”, CorelDraw, Word, PageMaker и т. п.
Если раньше над многостраничными отчетами приходилось биться неделями, сейчас они получаются за час-два - в результате резко сократились сроки поставок, а коммерсанты умеют считать деньги. Простота внесения изменений позволяет оперативно отрабатывать заказы. Кроме того, заказчик теперь может спроектировать из типовых образцов свой собственный мебельный набор. Уже появились фирмы, которые используют К3 для планировки своих выставочных стендов на Нижегородской ярмарке. С помощью К3 была спроектирована расстановка мебели и оборудования в операционном зале и других помещениях (вплоть до кабинета управляющего) крупного коммерческого банка. Потрудился К3 при разработке интерьера Центрального гастронома в Н. Новгороде, комбината быстрого питания в Челябинске, ряда столовых и баров.
К3 и крик моды
Отраслевое клонирование - лишь одно из направлений развития К3; другое направление - создание узкоспециализированных версий. Так, вместе с дополнительным модулем CUTS, К3 используется для моделирования пути движения лазерного луча при выращивании твердых моделей из жидких полимеров (это последний “крик мировой моды” - технология быстрого прототайпинга). Модуль CUTS разработан по заказу Научно-исследовательского центра технологических лазеров РАН РФ в г. Шатуре. Отдельные подсистемы К3 встроены в другие известные отечественные системы, например, визуализатор пространственных моделей К3 (кстати, проблемы визуализации результатов трехмерного моделирования были темой диссертации С. В. Митина) используется в системе “Гемма-3D” (разработка ЦАГИ).
К3 прорубает дверь
Сергей Митин: “Работа на слабой технике закаляла, заставляла изобретать красивые алгоритмы, "вылизывать" программы, потому на хорошей технике К3 значительно опережает конкурентов по скорости работы. Может быть, потому, что мы почти 20 лет продолжаем заниматься тем, что нам интересно. Бывают непростые времена, приходится подрабатывать (и преподаванием, и разработкой баз данных), но - всякое лыко в строку - все стараемся потом использовать в своей системе”.
Эксперты утверждают: “Этого не может быть!”, но свидетельствую сам: К3 работает (хотя и медленно) даже на IBM PC/286 c 1 Мб ОЗУ, позволяя менять точку зрения на модель, удалять невидимые линии и т. д. Конечно, система не идеальна - и Help нужно улучшить, и над интерфейсом еще поработать, но результаты работы К3 смотрятся красиво. Недавно имел место забавный случай: проектировщики ошиблись, не разобрались, где двери, и расставили оборудование с учетом одной несуществующей двери. Но расстановка, сделанная с помощью системы К3, заказчику так понравилась, что он принял решение сохранить проект и прорубить дверь.
В конце апреля планируется выпустить Windows-версию К3, которая, конечно, уже не будет работать на 286-х компьютерах (Windows 95 не позволит!), зато даст разработчикам возможность сконцентрироваться на развитии ядра системы - моделировании сплайн-поверхностей, получении полутоновых изображений с наложением на поверхности текстур и фактур.
Впрочем, тень невидимого града Китежа продолжает витать над сменившей фамилию системой “Компас-К3”. Специалист одной из ярославских мебельных фирм, посмотрев К3, сказал: “Хорошая система, но почему о ней ничего не слышно?”. Я переадресовал этот вопрос Сергею Митину. “Это упущение”, - ответил он. Значит, надо “прорубать дверь” - по примеру решительного заказчика, понимающего, что красота дороже денег.
Игорь Альтшулер
С нижегородским обозревателем PC Week/RE Игорем Альтшулером можно связаться по адресу: altsh@kis.ru. Его Web-страницы расположены на сервере: http://www.sci-nnov.ru.
В отличие от многих западных программ, привязанных к продукции конкретного поставщика, К3 работает с продукцией любых поставщиков
