Сергей Симонов - Восхождение. Часть 2 [СИ]

Описания программно-аппаратного комплекса Sketchpad на английском:

99 страниц http://bitsavers.informatik.uni-stuttgart.de/pdf/mit/tx-2/Sketchpad_TR296_Jan63.pdf (здесь устройство светового пера)

177 страниц http://bitsavers.informatik.uni-stuttgart.de/pdf/mit/tx-2/Sketchpad_A_Man-Machine_Graphical_Communication_System_Jan63.pdf

рассекречены и лежат в открытом доступе здесь: http://bitsavers.informatik.uni-stuttgart.de/pdf/mit/tx-2/)

За разработку системы автоматизированного проектирования взялись в Институте автоматики и телемеханики. Работа велась под общим руководством чл. — корр. АН СССР Михаила Александровича Гаврилова. (АИ) Когда Гаврилов получил техзадание на разработку, к нему в кабинет вошёл начальник 1 отдела ИАТ и под роспись выдал ему несколько томов распечатанной документации на английском. На листах распечаток стояла многозначительная надпись «Classified» и почему-то были замазаны даты.

Программу первоначально разрабатывали под новый рамеевский «Урал-2». Для её работы память машины в варианте «графической станции» пришлось расширить с предполагавшихся 128 кБ до 256 кБ, и их в итоге тоже оказалось недостаточно. Поставили ещё несколько шкафов с памятью на плакированном проводе (plated-wire memory), доведя общий объём оперативной памяти до фантастической для тех лет цифры 384 кБ (АИ). Использовать подсказку разведки напрямую не получилось — TX-2 и «Урал» были слишком разными по конструкции, но из переданной документации разработчики почерпнули много полезных идей.

Образец «светового пера» сумели раздобыть в США. (АИ) Само по себе устройство оказалось несложным, и его относительно быстро освоили в производстве. Сложнее было сделать его программную поддержку. Графику с самого начала закладывали векторную. При этом машине нужно было хранить лишь две координаты на каждую узловую точку рисуемого эскиза, а также код, задающий толщину линии. Первоначально программу делали только для двумерного рисования, прежде всего — в расчёте на рисование масок для изготовления микросхем, но затем выяснилось, что в ней можно рисовать и электрические схемы, и элементы машиностроительных чертежей.

Уже первая версия программы позволяла рисовать линии на экране световым пером, при этом на экране отображался прицельный крестик-курсор. Можно было выделять линии и узловые точки, менять их расположение, удалять линии. Затем в программе появилось понятие «объект». Рисунок мог состоять из нескольких объектов, которые можно было вращать, масштабировать, размножать, соединять между собой линиями или «вставлять» один объект в другой. Если линия была нарисована криво, её можно было выделить и задать для неё признак горизонтальности или вертикальности, при этом объект менял форму автоматически. Можно было построить окружность или дугу, радиус которой задавался связанным с ней отрезком, либо командой с клавиатуры.

(В качестве демонстрации графических возможностей компьютера TX-2 образца 1958 г

Рисование https://www.youtube.com/watch?v=57wj8diYpgY

Полная демонстрация https://www.youtube.com/watch?v=6orsmFndx_o

3D-возможности https://www.youtube.com/watch?v=DWAIp3t6SLU

Сложный объект https://design.osu.edu/carlson/history/images/pages/ivan-sutherland_jpg.htm

Так выглядело световое перо https://wrightlinda.files.wordpress.com/2012/10/sutherland_sketchpad_01.jpg)

Естественным образом пришла мысль создать «библиотеку объектов», подгружаемых с запоминающего устройства, будь то перфолента или накопитель на магнитной ленте или на жёстком магнитном диске. Векторная графика обусловила малый объём памяти, занимаемый объектом, ведь он состоял всего из нескольких чисел или нескольких десятков чисел.

Программа имела модуль управления графопостроителем. Для черчения использовались появившиеся в продаже стержни для шариковой ручки, изготавливаемые по лицензии французской фирмы BIC. Поначалу графопостроитель работал неустойчиво, изображая на бумаге несвязанные между собой отрезки линий, отдалённо напоминающих прямые. Потребовалось около года напряжённой работы по доводке прибора, пока он не начал изображать в точности то, что было нарисовано на экране. (АИ частично, в реальной истории графопостроители серии ДРП и в начале 70-х рисовали не слишком прямые линии http://www.inf.tsu.ru/webdesign/finf2.nsf/structurlprn/science_graf)

Оценить значимость и удобство подобного способа черчения мог только инженер, работающий на кульмане. Рисуя на бумаге, ему, чтобы передвинуть фрагмент эскиза-компоновки на несколько миллиметров в сторону, нужно было потратить полчаса, чтобы стереть уже нарисованное, а потом ещё час или два рисовать заново, в нужной позиции. Световые столы — «дралоскопы» и кальки, конечно, помогали, но не слишком. В особо тяжёлых случаях приходилось кромсать бумагу ножницами и склеивать. Поэтому появление «графической станции», пусть даже такой, крайне примитивной, было встречено в конструкторских коллективах с большим энтузиазмом.

Проблема была в её габаритах и стоимости — для работы одного человека требовалась машина величиной с большой зал. Шкафы с памятью всё ещё занимали много места. Но система автоматизированного проектирования работала на серийной ЭВМ, пусть и с расширенной памятью. (Американский компьютер TX-2 существовал в единственном экземпляре)

ЭВМ «Урал-1» и «Урал-2» с самого начала предназначались для установки в НИИ, конструкторских бюро, и на предприятиях, поэтому и были выбраны за основу для разрабатываемой «графической станции». Один из первых экземпляров поставили в НИИ-35, где на нём рисовали маски для разрабатываемых интегральных схем. Постепенно сложилась библиотека стандартных объектов и фрагментов, из которых можно было быстро собрать маску при минимальной модификации отдельных объектов. Вместе с минифабриками конструкции Берга это сильно ускорило процесс разработки прототипов.

Затем «графические станции» начали поставлять в другие предприятия МЭП, в конструкторские бюро, прежде всего — авиационные и ракетные, а также для разработчиков атомной техники. Программа развивалась постепенно, обретая новые возможности, вроде векторной трёхмерной графики (на уровне игры Elite)

В 1957 году Кеннет Олсен и Харлан Андерсон учредили компанию Digital Equipment Corporation (DEC). До этого Олсен и Андерсон принимали участие в разработке машин AN/FSQ-7, TX-0 и TX-2 при лаборатории Lincoln Labs, т. е. разрабатывали тот самый компьютер TX-2, который использовал в 1963-м в качестве «графической станции» Айвен Сазерленд.

Однако Первое Главное Управление КГБ СССР внимательно отслеживало новые стартапы в передовых областях, таких как электроника. В итоге DEC фактически стала подразделением транснациональной корпорации «All-American Truck Co». (АИ, см. гл. 02–32)

Олсен и Андерсон осуществляли техническое руководство компанией, но все рычаги финансового воздействия были в руках инвестора. «All-American» заказала DEC разработку малогабаритного компьютера для своих логистических отделов.