Логотип сайта поддержки пользователей САПРО сайте поддержки пользователей САПР Translate to:

Статьи из журнала "Современные технологии", г. Запорожье.
Предоставил Тарас Синеокий

"Современные технологии"
Гл. редактор - Родион Никитин
Адрес: 68071, Запорожье, а/я 5031
E-mail: sovtex@euro.ru
Тел. (0612) 67-56-28







Некоторые мысли о мультипроцессорной обработке данных.

Многие вещи нам непонятны не потому, что наши понятия слабы;
но потому, что сии вещи не входят в круг наших понятий.
Козьма Прутков

Необходимость решения задач моделирования сложных машин и механизмов при помощи прикладных САПР многим обязана желанием заказчика видеть модель будущего изделия уже на начальной стадии конструирования. С другой стороны привлекательной выглядит возможность показать заказчику макет изделия, не затрачивая дополнительных средств на изготовление натурного макета. Многие современные САПР способны в той или иной мере решить данную задачу, но попытки реализации такой задачи на практике встречают препятствие в виде ограничений на сложность модели со стороны аппаратных средств. Зачастую, даже очень мощные компьютеры не способны производить расчет модели за приемлемое время. Поиск средств увеличения производительности современных вычислительных систем навел на мысль, что один из возможных вариантов решения проблемы - использование многопроцессорных систем.

Мои изыскания в области мультипроцессорной обработки данных в существующих операционных системах и прикладных программах для них привели к некоторым выводам. Например, Windows NT, в которой по утверждению Microsoft применена мультипроцессорная обработка, реально понимает один или два процессора. Не следует делать вывод, что любое приложение под NT также работает в многопроцессорном режиме. При работе NT на компьютере с двумя процессорами происходит разделение потоков заданий ядра системы на два потока, которые параллельно обрабатывают процессоры компьютера. Это ведет к ускорению обработки системных вызовов в NT. Но это вовсе не означает, что конкретная прикладная программа будет работать быстрее.

AutoCAD и Mechanical Desktop не используют в работе несколько процессоров. На практике это выглядит так: при выполнении расчетов, например тонирование модели, загрузка процессоров происходит в последовательном режиме. Пик нагрузки на одном процессоре строго соответствует равному по величине провалу на другом. Реальный прирост производительности за счет ускорения выполнения ядра NT настолько ничтожен при работе со сложными моделями и крупными сборками, что им можно пренебречь.

На фоне такой безрадостной картины было приятно узнать о возможности работы видеокарты Oxygen 404 с двумя процессорами. Нагрузка по расчетам равномерно распределяется на два процессора. На практике это приводит к значительному ускорению графических операций (динамическое зуммирование, панорамирование, вращение модели). Сравнения видеокарты Oxygen 404 с не менее мощной видеокартой Elsa Gloria XL показали примерно двукратное увеличение скорости выполнения вышеперечисленных операций при работе с Oxygen. Сравнение проводилось на компьютере с двумя процессорами Pentium Xeon, менялась только видеокарта.

В заключение хочу отметить, что по имеющимся у меня сведениям, не только продукты Autodesk не способны работать с многопроцессорными компьютерами, но такими возможностями не обладают все ныне выпущенные версии Unigraphics for Windows NT. Утверждения о поддержке мультипроцессорной обработки в 3D Studio MAX скорее носят рекламный характер, реальное ускорение было замечено только при рендеренге. Как я подозреваю, производители других CAD/CAM систем, также не особенно заботятся о поддержке мультипроцессорной обработки данных в версиях для Windows NT

Тарас Синеокий.


Дизайн вчера, сегодня, завтра

У Вас родилась идея создания оригинального прибора, устройства, механизма, который Вы хотели бы выполнить в современной форме, стиле? Или Вы хотите проектировать интерьер квартиры, коттеджа, офиса, моделировать мебель, сантехнику? Можно предположить, что Вы либо выполняете эти действия по роду своей деятельности, либо это у Вас хобби. Но в том и другом случае Вы вторгаетесь в область, именуемую ёмким понятием - ДИЗАЙН.

Изначально под этим понятием подразумевался замысел, проект, но в последнее время этим термином определяется и широкий круг действий, требований, качеств, свойств, которым должен соответствовать некоторый объект, удовлетворяя при этом эстетическим, эргономическим, техническим характеристикам.

С определенной степенью точности в дизайне можно выделить две основных направления: промышленное и графическое. Промышленный дизайн охватывает процессы создания изделия, архитектурных решений, стилей и форм одежды и т.д.. При этом одной из промежуточных стадий реализации объекта (и достаточно объемной!) является получение конструкторской документации. Графический дизайн распространяется на полиграфию, обработку текстовых решений, графических образов, рекламную продукцию. Но в обоих случаях успешное решение во многом зависит от того, обладает ли разработчик талантом композиции, приемами работы с формой и цветом, фантазией при поиске новых оригинальных решений.

Традиционные методы решения задач дизайна заключались в исполнении эскизных решений и детальной проработки вручную на бумаге карандашом, кистью, макетированием из картона, пластилина. Из-за огромной трудоемкости такие технологии не позволяли выполнить достаточно большое количество возможных вариантов, резко сужая область оптимального выбора. Макетирование, к тому же, исключает полноценный анализ поведения объекта при воздействии различных факторов.

С появлением и развитием компьютерных технологий в области дизайна созданы практически безграничные, порой фантастические возможности. Эти технологии обеспечивают возможность моделирования любых объектов, их быструю модификацию, преобразование, деформирование. Процедуры визуализации позволяют точно воспроизводить такие свойства объектов, как цвет, текстуру, особенности материала, законы освещения и отражения. На экране дисплея объекты могут быть представлены в объеме, при этом их возможно вращать, рассматривая в необходимом ракурсе, удаляясь или приближаясь к отдельным элементам. Специальные системы обеспечивают создание анимационных решений, наблюдая поведение объекта в движении. И любое состояние может быть зафиксировано, сохранено и в любой момент воспроизведено!

Используя такие технологии современный дизайнер вначале как бы "лепит", творит форму объекта, соответствующую замыслу. При этом реализуется возможность проектирования с эстетических позиций, придания моделируемым объектам необходимых свойств, качеств, учитывающих современные тенденции. И только после нахождения какого-то оптимального искомого решения (или серии решений!) приступают к "внутреннему" наполнению, включая компоновку, инженерные расчеты! Можно привести примеры, когда после нахождения необходимой формы автомобиля под эту форму таким же образом практически заново и аналогичными приемами конструировался двигатель.

Современные компьютерные технологии развиваются очень динамично. Фантазия человека неисчерпаема. Примерно через каждые два-три года появляются совершенно новые решения, обладающие трудно прогнозируемыми возможностями. Новые способы ввода информации, ее хранения и обработки, поддержка эффектов визуализации обеспечивают порождение новых моделей трехмерных объектов, формирование реалистичных сцен и получение впечатляющих иллюстраций.

Не отбрасывая значимости всех достоинств применения современных компьютерных технологий в области дизайна в качестве главного необходимо выделить значительное сокращение сроков создания моделей объектов по сравнению с традиционным проектированием, что обеспечивает резкое сокращение общих сроков перехода на производство нового изделия. Прочие достоинства делают этот процесс эффективным и приятным.

Технологии, описанные выше, не являются плодом воображения, чем-то недосягаемым, эксплуатируемым где-то там в далеком зарубежье. Ряд запорожских предприятий, фирм активно используют такие технологии. И полученные решения используются не только для "внутреннего" применения. Признание в Европе запорожских авиадвигателей, производство и экспорт сверхмощных трансформаторов, проектирование для стран Израиля, Канады заводов по производству титановой губки - вот неполный перечень результатов эксплуатации таких технологий.

Но что же необходимо для того, чтобы не оказаться в стороне от этой фантастики?

Приобретение мощного компьютера не обеспечит Вам автоматический переход на качественно новый уровень. Кроме специфической конструкторской и художественной подготовки необходимы достаточно прочные знания и навыки в области эксплуатации компьютера. Необходима система компьютерного проектирования, позволяющая, с одной стороны, легко и быстро получать необходимый проектный результат, с другой - не терять месяцы на ее освоение.

Что же Вы можете получить в результате?

Быструю и эффективную реализацию Ваших замыслов. Дизайнеры, конструкторы, архитекторы, разработчики любой рекламной продукции, работающие на профессиональном уровне, не представляют проектирование и общение с заказчиком без компьютера.

Какие же существуют решения? Можно остановиться на нескольких предложениях.

Одной из крупнейших компаний в мире по производству программного обеспечения для персональных компьютеров является Autodesk, насчитывающая 3 миллиона клиентов в более, чем 150 странах. Двумерные и трехмерные продукты компании, а также средства управления данными используются во многих отраслях, включая архитектуру, машиностроение, картографию, ГИС, производство фильмов и видеоигр, а также при разработке информации для Web. Подразделение Kinetix является лидером в производстве средств трехмерного моделирования на персональных компьютерах, предлагая полный спектр продуктов для профессиональных аниматоров и дизайнеров. Наиболее известные программные продукты: AutoCAD, Autodesk Mechanical Desktop (АМD), 3D Studio Max, 3D Studio Viz.. Комплекс инструментальных средств, объединенных в АМD, дает возможность резко повысить эффективность работы конструктора. Работая с АМD, конструктор может свободно оперировать естественными понятиями, отражающими сущность его намерений. Еще одно преимущество АМD связано с тем, что данный продукт работает в среде популярной системы автоматизированного проектирования AutoCAD. Таким образом, для пользователей, знакомых с AutoCAD, резко сокращается объем обучения, необходимого для приобретения навыков работы с АМD. 3D Studio является инструментальным средством трехмерного моделирования и анимации, обеспечивающем более полный набор возможностей для тонирования и имитации движения. Возможности анимации, представляемые 3D Studio, позволяют имитировать разрабатываемую конструкцию в действии. Такая имитация становится следующим шагом после визуализации, когда кроме внешнего вида конструкции можно познакомиться с принципами ее работы. Используя средства 3D Studio, конструктор может перемещать, масштабировать, деформировать, вращать, а также изменять форму и материал объектов. Кроме того, имеется возможность задавать источники рассеянного и направленного освещения, а также имитировать работу видеокамер, что позолят получать качественые видеорлики.

Если можно определить область Вашей деятельности словом интерьер и она связана с проектированием коттеджей, квартир, офисов, вестибюлей, входов, мебели, торгового оборудования, сантехники, и т.п., позвольте предложить Вам дизайн-систему реального компьютерного проектирования InteAr. С ее помощью Вы можете легко и быстро сделать дизайн-проект как архитектурно-строительной основы, так и собственно интерьера проектируемого или реконструируемого объекта. В InteAr "живая" модель проектируемого объекта является языком общения дизайнера с клиентом и в корне изменила технологию этого процесса. Например, можно "запустить" заказчика в виртуальную реальность моделируемого пространства для визуальной оценки своего будущего жилища или офиса, гармонии мебели или сантехники в интерьере помещения, восприятия отделочных материалов и т.п. Дизайнер может по желанию клиента тут же оперативно корректировать модель, демонстрировать множество подготовленных вариантов. Наличие в InteAr удобных средств оперативного представления ваших идей - залог получения заказа и благополучного завершения проектирования, успешной продажи мебели или других составляющих современного интерьера.

Компания Adobe производит наиболее мощные графические редакторы. Создание новых и обработка существующих текстовых и любых графических изображений, мощные средства преобразований объектов, огромное количество спецэффектов - вот далеко не полный перечень факторов, поясняющих любовь профессионалов к продуктам этой компании. Наиболее известные из них: PhotoShop, PageMaker.

Но как это все освоить?

Для успешного использования возможностей этих систем конечно необходимы уверенные действия с компьютером. Опытным пользователем компьютера технология эксплуатации систем может быть освоена самостоятельно. Но даже в этом случае не избежать многих "шишек" на пути изучения систем. Процесс освоения происходит намного эффективнее, если рядом находятся опытные пользователи, преподаватели. Это позволяет быстро достигать цели, исключая усвоение ошибочных или неоптимальных приемов.

Для того, чтобы профессионально овладеть теорией дизайна, обычными и компьютерными технологиями, применяемыми в дизайне, необходимо поступить в Запорожский электротехнический колледж. Это позволит выработать навыки настоящих дизайнеров по выбранной специализации, а их в колледже предусматривается целых три: "Промышленный дизайн", "Графический дизайн" и "Дизайн окружающей среды".

Колледж является единственным элитным учебным заведением региона, открывающим для вас уникальную, творческую специальность, служащую основой для дальнейшего усовершенствования вашего таланта. Имея статус авторизованного учебного центра фирм Autodesk CIS, АСКОН (Россия), колледж проводит профессиональную подготовку по эксплуатации современных информационных технологий. Обучение проводят опытные преподаватели, сотрудники ведущих предприятий города. Колледж использует лицензионное программное обеспечение, имеет современное техническое обеспечение (компьютеры IBM PC с процессорами PENTIUM и с широким набором периферийных устройств).

В колледже предусматривается организация подготовительного отделения, выпускные экзамены которого будут засчитываться в качестве вступительных экзаменов в колледж. Уже сейчас на базе колледжа работают курсы по переподготовке и повышению квалификации специалистов по заявкам как предприятий, так и частных лиц. А совместно с областной службой занятости проводится переобучение незанятого населения по ряду специальностей, связанных с использованием вычислительной техники.

Более подробную информацию можно получить по тел. 34-70-42 (ВЦ колледжа), 34-75-42 (приемная комиссия)
Кучеренко Валерий Алексеевич, ведущий специалист Запорожского электротехнического колледжа.



Copyright © Сайт поддержки пользователей САПР by Victor Tkachenko