Моделирование и проектирование

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 10Следующая ⇒

Для обеспечения потребностей моделирования и проектирования сложных объектов разработано множество программ под общим названием САПР, обеспечивающих работу с визуальной, графической информацией, включающих в себя и звуковую (сигнальную) поддержку диалога. Технология мультимедиа в моделировании и проектировании направлена не столько на улучшение тех или иных возможностей САПР, сколько на создание принципиально новой возможности обеспечения работ - переходу к обеспечению моделирования виртуальных объектов и созданию виртуальной действительности в кибернетическом пространстве.

Программы моделирования такого рода позволяют довольно естественно представить виртуальную реальность с обеспечением нахождения в ней проектируемого объекта с необходимыми физическими характеристиками, проектировщика, имеющего возможность находиться в любой точке объекта и управлять любыми его параметрами. Звук, видео, неограниченные скорости перемещения точки взгляда проектировщика и возможности изменения проектируемого объекта, ограниченные лишь вычислительными мощностями существенно ускоряют процессы проектирования. В ряде случаев для особо сложных объектов, это единственная возможность обеспечить проектирование в необходимые сроки (например, создание эффективной системы обороны при получении тактико-технических сведений об оружии предполагаемого противника, проектирование на молекулярном уровне, генная инженерия и многое другое).

От первых попыток реализации таких возможностей в “домультимедийное” время, наука и техника перешли к обеспечению для проектировщика довольно комфортных условий работы в виртуальной реальности. Специальный шлем, перчатки с датчиками, костюмы с датчиками и т.д. Однако идея «ауры» оказалась гораздо шире и в ближайшее время ее ждет бурное развитие.

Здесь надо отметить, что в психологическом плане исследователя в виртуальном пространстве поджидают значительные трудности. Хорошо имитированный взрыв самолета, которым вы управляете, или двигателя, который вы проектируете, может надолго вывести вас из строя. Как пишут в компьютерных журналах, “после удара виртуальным камнем” reset, возможно, вам не поможет.

Другой аспект применения мультимедиа для моделирования и проектирования дает пример программного комплекса LabWiev. Это почти идеальное решение стоимостных проблем, возникающих для каждого серьезного проекта. Действительно, каждая разработка требует значительного числа приборов и других лабораторных устройств для обеспечения проектирования и эксперимента. В каждой новой разработке параметры этих устройств в общем случае должны быть различны. Зачастую дорогостоящее оборудование может быть полезно использовано только в одном эксперименте. Представим, что аппаратное обеспечение лаборатории состоит только из датчиков и функциональных моделей (возможно и описательных), а собственно измерители, регуляторы и прочие подобные устройства, включая блоки обработки и представления данных, хранятся в компьютере в виде программных модулей и библиотек динамической компоновки. Удобный графический интерфейс и возможности мультимедиа дают возможность пользователю за считанные часы переконфигурировать имеющуюся лабораторную установку и даже сконструировать новую. При этом хранящиеся в виде машинных команд и данных измерительные приборы и средства контроля будут выглядеть на дисплее точно так же, как если бы они стояли на вашем лабораторном столе. Вы можете пользоваться теми же экранами, шкалами, переключателями и ручками настройки.

Таким образом, в распоряжении исследователя сразу оказывается огромный виртуальный арсенал современного оборудования, которое гораздо дешевле, компактнее и надежнее своих реальных аналогов. Именно поэтому компания National Instruments, разработчик LabWiew, назвала такой подход концепцией виртуальных приборов.

Программы в LabWiew строятся из достаточно большого набора элементов, многие из которых объединены заранее. Это, в частности, переменные и константы, операции - арифметические, сравнения, обмена с файлами, датчики случайных чисел, драйверы для работы с лабораторным оборудованием, различные фильтры и преобразователи. В качестве элементов могут выступать и ранее созданные программистом виртуальные инструменты.

Каждому элементу соответствует своя пиктограмма, похожая на используемые в Windows. Пиктограммы мнемоничны: например, все пиктограммы относящиеся к целым числам имеют одинаковый цвет и указание на формат.

Все доступные для использования элементы могут быть выбраны из меню, содержащего описания групп. При перемещении по меню указателя мыши при нажатой левой кнопке появляется окно с набором элементов. После того как элемент выбран, он появляется в окне программы и его можно перемещать, подключать к другим и изменять его размеры.

Разделение программы на переднюю панель и блок-схему выглядит очень удобным. Ведь при создании любой программы, которая что-то выводит на экран, приходится думать об интерфейсе. Если необходимо, чтобы пользователь передал в программу, например, текстовое сообщение, то достаточно поместить в переднюю панель элемент типа “строка” и снабдить его заголовком. После этого в окне программы появится пиктограмма с тем же самым заголовком. Если вам потребуется вывести график, то, поместив в переднюю панель элемент типа “график”, вы получите возможность передать в него данные через соответствующую пиктограмму в окне программы.

Набор элементов, которые можно использовать в первом окне, содержит некоторые достаточно необычные, с точки зрения программистов, способы ввода и вывода: например, в нем есть ручки, которые можно вращать с помощью мыши, и соответственно изменять значение переменной. Для ввода логического значения можно использовать лампочку, которая будет зажигаться и гаснуть. Кроме того, существуют элементы, которые не связаны ни с какими переменными, они выполняют исключительно декоративную функцию - стилизацию под дизайн, принятый для соответствующих типов приборов. Все это можно произвольно перемещать, снабжать надписями, изменять размеры и цвета. Усилий немного, а результаты весьма впечатляющие.

Разработчики пакета сделали передние панели демонстрационных виртуальных инструментов похожими на реальные лабораторные приборы и создание такого эффекта доступно для вновь разрабатываемого оборудования. Для проектировщиков и исследователей такой вид будет наиболее естественным, а программу можно считать мультимедийной начинкой виртуального прибора.

Другие области применения технологии мультимедиа

Обучение и профессиональная подготовка

Практически это достаточно прозрачная область применения мультимедиа, где каждый может подобрать полезные приеры ее использования. Отметим возможности организации интерактивного обучения на основе использования гипертекста, контрольных вопросов и автоматического возврата к пройденным темам при затруднениях. Интересны приложения, связанные с изучением иностранных языков, где можно получить контакт с неутомимым грамотным электронным собеседником, с изучением наук и технологий, где можно получить доступ к курсу любого ученого и преподавателя, а не только того, который достался вам по расписанию вашего учебного заведения. Аналогичные соображения можно высказать по программам обучения бизнесу, маркетингу, по организации независимой или скрытой от окружающих подготовки в практически любой области деятельности.

Прикладное использование

Прикладное использование подразумевает практическое применение разработанных или приобретенных программ в повседневной деятельности. Это могут быть медицинские системы, подготовленные ведущими специалистами для консультации практических врачей, системы для презентации и рекламы и другие.

Например, при наличии в вашем распоряжении мультимедийной системы пространственной расстановки, вы можете избавить себя от многих сложностей компоновки узлов и деталей в пространствах любой конфигурации, да еще и с расчетом суммарного центра тяжести - задача, весьма актуальная для разработчиков аэрокосмической техники.

Экскурсии и путешествия, библиотеки и музеи, музыка и верстка, видео и аудио монтаж и многое другое надо помнить как возможные приложения мультимедиа не только для расширения своего кругозора, но и для поиска новых решений в своей профессиональной деятельности - технология мультимедиа наверняка представит неожиданные возможности.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 678 9 10 Следующая ⇒