Основными направлениями исследований лаборатории компьютерной графики являются следующие:
По первому направлению разработаны основы общей теории синтеза структур специализированных технических и программных средств. Основной идеей синтеза структур является формальный выбор лучшей реализации на сетевой модели, построенной на основе алгоритма функционирования и взаимосвязей реализаций отдельных блоков СС, а также способов представления информации на входах и выходах этих блоков. На основании теоретических исследований были выбраны структуры, построены и введены в эксплуатацию несколько типов цифровых регуляторов, система управления процессом высокоточного смешения бензинов, система для вычисления параметров подвижных объектов и другие устройства. На эти устройства получено более двенадцати авторских свидетельств. Проводились исследования по созданию методов автоматизированного синтеза и анализа специализированных устройств периодической обработки цифровой информации применительно к системам компьютерной графики. Разработаны общая структура программных средств интегрированных CAD/CAM систем и структуры отдельных подсистем. По второму направлению на основе разработанного метода синтеза проведены исследования вариантов построения программных средств интегрированных CAD/CAM систем и отдельных подсистем. Получены сравнительные характеристики различных систем по быстродействию и требуемым объемам памяти при работе с одинаковыми геометрическими моделями. Отработаны принципы организации пользовательского интерфейса, включающего интерпретаторы языков описания 2D и 3D геометрических моделей конструкций и интерактивных средств. По третьему направлению разработана идеология построения и создан программный комплекс ГРАФИКА-81, включающий подсистемы выпуска конструкторско-технологической документации, объемного геометрического моделирования, автоматического размещения элементов и трассировки соединений между элементами на принципиальных схемах, печатных платах и микросборках, подготовки управляющей информации для станков с ЧПУ, координатографов и фотоплоттеров. Комплекс внедрен на ряде машиностроительных предприятий. По четвертому направлению отработаны методы объемного геометрического моделирования на комплексе ГРАФИКА-81 всех модулей орбитальной станции МИР, разработаны кинематические модели Фермы-3 и станции МИР, созданы компьютерные фильмы на основе этих моделей. Компьютерные фильмы демонстрировались в ЦУПе в момент проведения соответствующих операций на орбите. Компьютерный фильм развертывания Фермы-3 передан космонавтам на станцию МИР для дополнительной тренировки экипажа перед выходом в космос для монтажа фермы. Операции космонавтов по монтажу фермы сопровождались в ЦУПе параллельным показом отдельных стадий монтажа на геометрической модели. Разработано программное обеспечение для моделирования в реальном времени процессов исследования объемных моделей конструкций. На его основе создан тренажер для аварийного покидания международной космической станции “Альфа”. Тренажер обеспечивает отображение внутреннего помещения российских модулей станции при моделировании процесса перемещения космонавтов, отображение пультов и органов управления, моделирование процессов функционирования исполнительных механизмов при работе космонавтов с пультами управления. Разработана объемная геометрическая модель ретранслятора, которая использовалась для обучения космонавтов на орбите процессу развертывания ретранслятора на орбитальной станции МИР в Российско-Грузинском эксперименте в 1999 г. Созданы геометрические модели двигателя «Протон» и компьютерные фильмы для моделирования результатов аварии двигателей. |