ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Что такое автоматическое проектирование из "Машинная графика и автоматизация проектирования " Автоматическое проектирование означает тесное взаимодействие человека с ЭВМ на основе использования дисплеев, телетайпных пультов, специальных языков программирования и других средств диалога человека с машиной. Человек получает возможность беседовать с ЭВМ. Такой двусторонний разговор может происходить при наличии чертежа или схемы, как показано на рис. 1. Например, проектировщик может с помощью светового пера сформировать изображение на экране дисплея. Можно составить такие программы, чтобы ЭВМ в течение нескольких секунд поняла изображение, выполнила некоторые связанные с ним вычисления и представила человеку либо результаты, либо уже скорректированное изображение. После этого проектировщик может по желанию или удовлетвориться полученными данными, или продолжить процесс внесения изменений. [c.7] Таким образом, с каждым циклом проектирования проект приближается к оптимальному. Отсюда, чем больше циклов можно выполнить в заданных рамках времени и бюджета, тем лучший результат будет достигнут. [c.8] Целесообразность такого использования ЭВМ при проектировании-становится очевидной, если сравнивать его с более привычным, когда . решение на ЭВМ должно получаться сразу. [c.9] Представим себе, насколько эффективнее сотрудничество коллег-ин-женеров, когда они беседуют, стоя с мелом у доски, чем если бы они для обмена мнениями при решении своих технических задач прибегали к услугам почты. Точно так и диалоговый режим человек — машина в истинном масштабе времени значительно повышает производительность процесса проектирования. [c.9] Непосредственный диалог человека с машиной дает гораздо больше того, что можно ожидать просто от ускорения ввода — вывода. Во-первых, человек может немедленно увидеть и исправить любые грубые ошибки в чертеже или в исходных утверждениях. Во-вторых, он в состоянии управлять продвижением в решении задачи, в том числе, окончить прогон либо, если требуется, изменить входные данные. В-третьих, человек сам может принять решение в критических точках ветвления, и в соответствие с этим решением будет выбран путь, по которому ЭВМ I продолжит решение задачи. В-четвертых, на экране графического дисплея можно представлять данные, которые трудно обозревать и интерпретировать, когда они выводятся в форме текстовой распечатки и даже в виде чертежа на графопостроителе. Ведь при искусном программировании дисплей, управляемый ЭВМ, позволяет воспроизводить и несколько проекций с разных точек зрения, и движущиеся изображения, мерцающие или прерывистые линии, и линии разной яркости. [c.9] В следующем разделе в самом общем виде описываются графические системы для автоматического проектирования на ЭВМ, а также приводятся примеры использования таких систем. В последующих главах все эти вопросы рассматриваются более подробно. [c.9] Графическая система автоматического проектирования, изображенная на рис. 3, включает человека-оператора, аппаратуру и программное обеспечение. После описания в самом общем виде используемого оборудования и программного обеспечения на конкретных примерах будет показано, как с ним взаимодействует человек. [c.9] Аппаратура состоит из ЭВМ, управляемого ЭВМ дисплея, а также устройств ввода, которые позволяют человеку после оценки полученного изображения отдавать команды и вводить данные в ЭВМ. Программное обеспечение ЭВМ содержит комплекс программ разделения времени, если такой режим работы применяется, программы графического взаимодействия ЭВМ с дисплеем и, наконец, общее математическое обеспечение машинной графики, необходимое для решения многих конкретных задач. Очевидно, что аппаратуру и программное обеспечение следует рассматривать как единое целое, потому что все остальные их части работают в тесном взаимодействии, совместно обеспечивая общие возможности системы. [c.9] Используя В качестве средств ввода световое перо, клавиатуру и другие устройства, а для вывода информации — дисплей, пользователь получает возможность общаться с ЭВМ. При этом он может обращаться к заранее подготовленным программам, вызывать формирование или модификацию элементов изображения на экране дисплея. Пользуясь световым пером и клавиатурой, он способен также управлять вызовом подпрограмм с тем, чтобы направлять работу ЭВМ по оптимальному пути. [c.10] Интересно проследить раннюю историю использования машинной графики в автоматическом проектировании. Основная идея ее применения в этих целях восходит к работе И. Сазерленда из лаборатории им. Линкольна в Массачусетском технологическом институте (МТИ). Эти исследования связаны с разработкой системы Sket hpad на ЭМВ ТХ-2. За ними последовали работы Т. Е. Джонсона (Sket hpad-ni), Л. Дж. Робертса, -В. Р. Сазерленда и других из той же лаборатории. [c.10] В этом кратком историческом обзоре упомянуты известные сегодня наиболее ранние исследования по машинной графике. Все перечисленные работы были выполнены в -начале 60-х годов. Достигнутые успехи станут еще яснее, если посмотреть на техническую (аппаратную) базу всех почти одновременно выполненных работ. Показанная на рис. 4 схема демонстрирует некоторые вехи развития машинной графики. [c.11] ЭВМ ТХ-2 вместе со своей предшественницей ТХ-0 были разработаны специально как испытательные макеты системы ПВО США SAGE. Все, связанное с обработкой графических данных на этих ЭВМ, поддерживалось В. А. Кларком—одним из первьтх активных поклонников машинной графики (в настоящее время работает в Вашингтонском университете, г. Сент-Луис). [c.11] Идея дисплея, управляемого ЭВМ, исторически могла возникнуть от нескольких самых различных источников. Осциллографические или электронно-лучевые трубки (ЭЛТ) часто подключались к аналоговым ЭВМ для индикации графиков изменения во времени отдельных пере-меных по ходу решения задачи. При аналоговых вычислениях параметрические соотношения между двумя переменными, такими, как скорость и ускорение, также часто изображались в истинном масштабе времени. Иногда такая индикация выполнялась от быстродействующих аналоговых ЭВМ в режиме регенерации. Уже в середине 50-х годов появились публикации о воспроизведении на экране ЭЛТ цифр и букв при подаче параметрически меняемых напряжений. [c.11] Один из исторических путей развития машинной графики связан с получением данных в виде чертежей или фотографий а выходе ЭВМ. [c.11] Подобные методы автономной работы в области машинной графики позволили достигнуть блестящих результатов, которые непосредственно относятся к диалоговому режиму работы. [c.12] Вернуться к основной статье