Краткая характеристика обеспечений САПР

Или подсистемы машинной графики

       С давних времен люди пытались зафиксировать свои действия тем или иным образом. Для этого использовались наскальные рисунки, фотография. Поэтому вполне логично, что наглядное отображение получили действия производимые вычислительными машинами. С развитием машин, с усложнением решаемых ими задач стала расти роль машиной графики в производственном процессе. Действительно, первые вычислительные комплексы имели светозвуковую сигнализацию, когда как нынешние машины представляют широкую гамму базового визуализационного аппарата.

       Мост соединяющих картинку на экране монитора с основным вычислительным центром машины отвечает за машинную графику, от широты возможностей которого зависит наглядное и достаточно точное представление о том, что делает в данный момент машина.

       От точности, достоверности и наглядности воспроизведения процессов, происходящих в машине, зависит успех пользователя в достижении поставленных целей. Расширение возможностей машинной графики является одной из ведущих задач в разработке систем нового поколения.

 

Машинная графика сегодня – это наиболее наглядное средство связи между человеком и компьютером. Виртуальная реальность, фронтальная геометрия, компьютерная анимация, средства машинной графики в решении важных задач искусства – все это будоражит умы и открывает новые возможности на пути творчества.

       Развитие машинной графики стимулирует появление новых видов видиоадаптеров, которые берут на себя роль обработчиков, поступающих на них сигналов, т.е. выполняют ту работу, которую до этого выполняло программное обеспечение.

 

       Богатый потенциал машинной графики определяется солидной математической базой. В России первые разработки машинной графики относились ко второй половине 60-х годов, брали свое начало в институтах Академии наук (в Москве, Новосибирске) и были ориентированы на разработку средств визуализации результатов научных расчетов.

 

       В соответствии со стандартом машинную графику рассматривают как обслуживающую подсистему САПР. Машинная графика состоит из следующих обеспечений: методического, математического, лингвистического, программного, технического, информационного и организационного.

Инструментальной основой САПР является комплекс средств автоматизации проектирования (КСАП), представляющий взаимосвязанную совокупность видов обеспечения.

       К видам обеспечения, входящим в состав КСАП, относят:

· Математическое (совокупность математических методов, моделей и алгоритмов, необходимых для выполнения проектных процедур),

· Лингвистическое (совокупность специальных проблемно-ориентированных языков проектирования),

· Техническое (комплекс всех технических средств, используемых при автоматизированном проектировании (кроме средств вычислительной оргтехники сюда входят аппаратура для диагностики и ремонта средств вычислительной техники, система кондиционирования и т.д)),

· информационное, (информация, использующаяся проектировщиками непосредственно для выработки проектных решений, основная часть которой содержится в машинных базах данных и незначительная – в обычных документах)

· программное, (комплекс всех программ и эксплуатационной документации к ним)

· методическое, (комплекс документов, содержащих: описание САПР, данные о составе КСА и правилах их технического обслуживания и использования)

· организационное (комплекс документов – приказов, положений, штатных расписаний, инструкций, графиков работ и другое – устанавливающих правила выполнения всех проектирующих и обслуживающих подразделений).

Таким образом, при автоматизированном проектировании машинная графика позволяет освободить человека от выполнения однообразных, трудоемких графических операций, которые можно формализовать и тем самым повысить производительность труда в проектировании, благодаря возможности быстрого перебора многих вариантов, решать одну из основных задач в области проектирования – поиск оптимальных вариантов.

Машинную графику можно определить как совокупность технических, программных средств и методов связи пользователя с машиной на уровне зрительных образов при решении различных задач.

       Все это хорошо иллюстрирует операционная система MS Windows, в которой все состоит из отдельных “кубиков”, складываемых посредством простых алгоритмов и имеющих стандартные модели для ваизуализации. Отход от стандартов снижает быстродействие.

       И наконец, машинная графика не стоит на месте. Если лет 10 назад о трехмерной графике только мечтали, то сейчас это в принцыпе доступно каждому. Важно, что приорететными задачами будут являться увеличение быстродейстивия в обработке двухмерной и трехмерной графике. Но если двухмерная графика почти исчерпала себя, то для трехмерной графики перспективы развития очень большие. Объекты с которыми работает трехмерная графика - свет, зеркальные, матовые поверхнгости требуют тщательного подхода как со стороны математического моделирования, так и с точки зрения программного обеспечения.