Симонов Сергей - Цвет сверхдержавы - красный 4 Восхождение. часть 2

В этот период АЦПУ вечно не хватало, что сильно мешало отладке программ, так как основным средством отображения оставалась печать на бумаге. Электрофотографическая машина (ЭФМ, см. гл. 02-32) стоила достаточно дорого, и цена 1 листа на ней получалась больше, чем на АЦПУ ударного действия. Поэтому, когда Шокину принесли эскизный проект графопостроителя формата А1, основанного на принципе ЭФМ, он сказал:

— Мужики, да вы охренели... Сколько будет стоить замена светочувствительного барабана такой длины — кто-нибудь считал? Думайте дальше.

Матричный принтер позволял выводить на печать графику, хотя и достаточно примитивную, учитывая существующие ограничения по оперативной памяти. Идея не умерла, её передали в НИИСчётмаш, где работа по созданию матричного принтера была продолжена. (АИ частично, НИИСчётмаш действительно занимался разработкой АЦПУ, хотя на тот момент не матричных http://www.computer-museum.ru/histussr/niism.htm)

Взаимодействие НПО «Научный центр» и Пензенского филиала СКБ-245 с ЭНИМС в части разработок станков с ЧПУ привело к взаимопроникновению идей и тематик. Вычерчивание схем, чертежей, выклеивание масок для микросхем вручную занимало много времени и приводило к неизбежным ошибкам. Для упрощения процесса пользовались фотоспособом и делением маски на отдельные функциональные блоки, которые вычерчивали по отдельности, а потом склеивали вместе и переснимали на плёнку.

Наблюдая за тем, как режет металл проволокой электроэрозионный станок, у электронщиков возникла идея автоматизировать процесс черчения. Вторым толчком для этого стала необходимость разработки клиентских устройств для системы спутниковой навигации. Их делали на основе уже имевшихся морских курсопрокладчиков, в которых на перематывающейся рулонной карте строилась линия, соответствующая курсу и текущему положению судна.

(Первые плоттеры, например Calcomp 565, разработанный в 1959 г, работали на принципе передвижения бумаги с помощью ролика, обеспечивая тем самым координату X, а Y обеспечивалась движением пера. Другой подход, воплощённый в первой CAD системе Computervision’s Interact I, представлял собой модернизированный пантограф, управляемый вычислительной машиной и имеющий шариковое перо в качестве рисующего элемента https://sites.google.com/site/sinkevichslava/home/grafopostroitel)

К этой работе подключился НИИСчётмаш. Разработка двухкоординатного регистрирующего графопостроителя ДРП-1 велась группой специалистов под руководством Валентина Борисовича Ушакова и Геннадия Михайловича Петрова (АИ частично, в реальной истории двухкоординатные регистрирующие приборы от ДРП-1 до ДРП-5 разрабатывали Ушаков В. Б., Петров Г. М., Басов Е. П., Махин В. П., Чалых В. Г., Родионов А. Г. в 1962—1968 гг)

Сделать графопостроитель было недостаточно. Требовалась специальная программа, которая могла бы им управлять — прообраз системы автоматизированного проектирования (САПР). Заставить ЭВМ управлять графопостроителем, считывая данные с запоминающего устройства по частям было уже можно.

(В 1963 году Айвен Сазерленд (Ivan Sutherland) разработал программу Sketchpad http://www.guidebookgallery.org/articles/thefatherofcomputergraphics, которая позволяла рисовать простые эскизы на экране ЭЛТ-телевизора при помощи изобретённого в 1955 г светового пера. https://en.wikipedia.org/wiki/Light_pen

Программа работала на компьютере TX-2, разработанном в MIT в 1958 г и имевшем память 64 тысячи 36-битных слов. Быстродействие TX-2 в режиме 36-битных слов — 150 тыс сложений/с и 80 тыс умножений/с. Описание компьютера http://bitsavers.informatik.uni-stuttgart.de/pdf/mit/tx-2/TX-2_Papers_WJCC_57.pdf

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.