Об идее создания отечественного программного комплекса цифрового графического моделирования в контексте стратегии импортозамещения

УДК 74

МИРОШНИКОВ Виталий Васильевич,

доцент кафедры дизайна, технической и компьютерной

графики

ОБ ИДЕЕ СОЗДАНИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОГО ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ЦИФРОВОГО ГРАФИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В КОНТЕКСТЕ СТРАТЕГИИ ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЯ

В статье рассматривается проблема импортозамещения в сфере 1Т-технологий, в частности в практике визуального моделирования в процессе проектирования объектов дизайна и архитектуры. Автор излагает идею создания отечественного полифункционального программного комплекса для визуального моделирования как актуальной альтернативы зарубежным аналогам. Актуальность идеи определяется несколькими факторами: усилением рисков для технологического суверенитета страны, необходимостью оптимизации практики проектирования объектов дизайна и архитектуры, активным развитием отечественной индустрии 1Т-технологий. В статье подробно излагается предложение по созданию программного комплекса, основанного на последних достижениях ^-технологий, максимально оптимизированного с точки зрения сквозной совместимости составляющих его модулей, учитывающего особенности менталитета, языковой культуры и традиций отечественных пользователей и специфику алгоритмов проектного процесса. Идея, изложенная в статье, призвана познакомить практиков дизайна и архитектуры с вариантом решения актуальной, по мнению автора, комплексной проблемы в сфере цифрового моделирования в различных областях проектной практики и информационного обмена. Предложения автора базируются на его личном практическом опыте проектного моделирования и преподавательской работы в сфере подготовки профессиональных дизайнеров.

Ключевые слова: цифровое визуальное моделирование; дизайн-проектирование; технологический суверенитет; ^-индустрия; инновационная среда; развитие отечественных 1Т-технологий; единая система инновационной ^-модернизации.

DOI: 10.17748/2075-9908.2015.7.5/1.141-145

MIROSHNIKOV Vitaly Vasilyevich, Associate Professor, Chair of Design, Technical and

Computer Graphics

THE IDEA OF CREATING DOMESTIC SOFTWARE COMPLEX OF DIGITAL GRAPHIC MODELING IN THE CONTEXT OF IMPORT SUBSTITUTION STRATEGY

The article focuses on the problem of import substitution in the field of IT-technologies, in particular, the practice of visual modeling in the process of designing the objects of architecture and design. The author presents the idea of creating national multifunctional software complex for visual modeling as a topical alternative to foreign analogues. The topicality of the ideas is determined by several factors: the increased risks for the technological sovereignty of the country, the need to optimize the practice of designing the objects of architecture and design, rapid development of domestic industry of IT-technologies.

The article describes in detail the proposal for the creation of software based on the latest IT- technologies, maximum optimized in terms of interoperability through its constituent units, taking into consideration the peculiarities of mentality and language culture and traditions of local users and the specifics of the algorithms of design process. The idea set forth in the article aims to familiarize practitioners of design and architecture with options for addressing the urgent, in the author's opinion, complex problem in the field of digital modeling in various areas of design practice and information exchange. The author's suggestions are based on his own practical experience of project modeling and teaching professional designers.

Key words: digital visual modeling; design engineering; technological sovereignty; IT-industry; innovative environment; development of domestic IT-technologies; unified system of innovative IT-modernization.

Трудно представить современный социум без стремительно развивающихся инновационных технологий. Современное производство, коммуникации, ВПК, культура сегодня немыслимы без активного использования достижений в области высокотехнологических разработок. Значение сферы высоких технологий заключается не только в модернизации существующих процессов и объектов жизни социума, но все чаще и в стимулировании возникновения новых объектов, функций и целых сфер деятельности. В этой связи представляется неоспоримым факт высочайшей значимости для современного развитого социума так называемых 1Т-технологий. Даже если учесть количественную и качественную неравномерность внедрения цифровых технологий в жизнь общества, допустить гипотетический вариант сколько-нибудь нормального существования без них уже невозможно. Понятны риски, свойственные при использовании любых сложных технологических алгоритмов. Очевидно, чем сложнее система -тем больше число факторов, определяющих ее бесперебойную работу. Наблюдаемое сегодня развитие 1Т-индустрии настолько стремительно, что совершенствование механизмов защиты систем не всегда успевает за умножающимися рисками технических сбоев. Потери социума при отказе от цифровых технологий неизмеримо больше, чем при локальных нарушениях в работе 1Т-систем. Поэтому важно прилагать максимум усилий для минимизации риска возможных отказов.

Разумеется, сфера 1Т-технологий, как любое актуальное научно-практическое направление, постоянно развивается, и развитие это протекает в условиях международной кооперации и мощного обмена научной и технологической информацией. Россия, к сожалению, пока не является мировым лидером в сфере развития 1Т-технологий, хотя в этом направлении сегодня осуществляется много прорывных проектов, имеющих мировое значение. Очевидно отставание

отечественного программного продукта в области CAD-систем. Пока на рынке программного обеспечения, в частности графического моделирования, почти безраздельно правят бал зарубежные, в основном - американские производители. Это обстоятельство вполне объяснимо и долгие годы не вызывало серьезных вопросов. Наоборот, благодаря использованию импортного программного обеспечения для графического моделирования в постсоветской России сформировалась инновационная инфраструктурная среда проектной деятельности в сфере инженерии, архитектуры, дизайна. Невозможно переоценить значение импортного программного продукта для интенсификации проектного процесса, повышения его технологического уровня, общего развития проектной культуры в России. Однако отчетливые тенденции в формировании нового геополитического ландшафта мира свидетельствуют о необходимости активной работы по созданию достаточного IT-потенциала России, способного обеспечить надежный технологический суверенитет страны в этой сфере.

Проблема технологического суверенитета в современном мире быстро набирает актуальность и остроту. Уровень и темп социально-экономического развития в некоторых случаях напрямую зависит от качества технологической оснащенности определенных отраслей хозяйства. Особенно показательно это обстоятельство проявляется в оборонном комплексе. Если технологический суверенитет страны не соответствует должному уровню, то нельзя быть уверенным, что в определенный момент не возникнет серьезная угроза ее государственному суверенитету. В этом смысле импортное программное обеспечение, используемое в сфере проектирования и моделирования производимых в стране объектов, при определенных обстоятельствах может превратиться из инструмента созидания в инструмент технологического сдерживания и политического давления. Незаметная ошибка, «зашитая» в недокументированных возможностях компьютерной программы, может стать причиной как минимум непреодолимых коллизий в процессе проектирования, как максимум - серьезных сбоев в функционировании объекта и привести к катастрофическим последствиям. При этом ошибка может существовать латентно и быть активирована в определенный момент времени. Это затруднит ее обнаружение и устранение и может нанести особенно большой урон. Мы против конспирологической подозрительности, но если чего-то нельзя исключить, то это, по меньшей мере, необходимо иметь в виду.

Учитывая изложенное выше, мы предлагаем рассмотреть проблему технологического суверенитета в сфере цифровых технологий в области графического моделирования. В первую очередь речь идет о 2D и 3D графических редакторах, применяемых для графического моделирования в сфере инженерного, архитектурного и дизайн-проектирования.

Цифровое графическое моделирование, применяемое в различных сферах проектной деятельности, давно стало неотъемлемой частью современного проектного процесса. Визуализация информационного массива на всех стадиях проектного моделирования - важнейший принцип, позволяющий существенно снизить издержки поиска оптимального проектного решения. Оперирование в визуальной среде существенно сокращает время и повышает эффективность проектного процесса. Особые программные алгоритмы дают возможность быстро и качественно анализировать результаты проектного поиска, оперативно корректировать проектную стратегию, выявлять и исправлять возникающие коллизии.

Преимущество проектного оперирования в визуальной среде объясняется существенным превосходством зрения человека по информативности в сравнении с другими его сенсорными системами. Воспринимая информацию, человек отдает предпочтение визуальным объектам, сначала считывая изображения, потом - вербальный текст. В первую очередь перципиент обрабатывает более естественный «формат» стимула, эволюционно закрепленный в мозгу как более актуальный, потом - более абстрактный, более сложный для усвоения сознанием.

Исчерпывающая наглядность, которую обеспечивают 2D и 3D графические редакторы в процессе графического моделирования на всех стадиях проектирования, позволяет признать проектные IT- технологии, возникшие в конце ХХ в. как революционный переворот в технологическом оснащении проектного процесса. Сегодня невозможно представить себе процесс проектирования, в какой бы отрасли он не осуществлялся, без программных комплексов с мощными графическими модулями, позволяющими создавать визуализацию необходимой степени подробности и убедительности.

Доступные сегодня для российских проектировщиков, инженеров, конструкторов, архитекторов, дизайнеров графические программные комплексы представлены на рынке продуктами нескольких крупных авторитетных производителей. Значительная часть из них - зарубежные компании, давно и прочно завоевавшие российский рынок программных продуктов в сфере проектирования. Они хорошо известны: Autodesk, Inc., Graphisoft, Adobe Systems Russia, Microsoft, Unigraphics Solutions. Слабую альтернативу зарубежным производителям составляют

российские компании-разработчики программных решений для различных отраслей проектирования, появившиеся в последние десятилетия. Их количество невелико и спектр разработанных программ в основном ориентирован на инженерное проектирование. Среди наиболее продуктивных и популярных отечественных разработчиков - Csoft Development, Аскон, Нанософт, Нивал нетворк, НТЦ «АПМ», НТЦ Гемма и другие.

Высокий уровень конкуренции на рынке производства CAD-систем и смежных программ приводит к появлению большого количества схожих программных комплексов с аналогичными решениями интерфейса и инструментария, универсальными алгоритмами моделирования и визуализации. Фактор конкуренции затрудняет интероперабельность при использовании нескольких программных продуктов разных производителей. Как правило, каждый авторитетный брэндовый производитель долгие годы специализируется на каком-то одном направлении разработки программ и имеет в выбранной сфере устойчивое преимущество. Поэтому потребитель вынужден осваивать несколько программных комплексов разных производителей, чтобы выполнять различные по профилю задачи на высоком профессиональном уровне. При этом немаловажны проблемы, возникающие при конвертации файлов в процессе переноса информации из одной программной среды в другую. При освоении программ зарубежного происхождения отечественный потребитель сталкивается с интерфейсом, построенным с учетом языковых традиций западноевропейского кодирования информации и «западного» менталитета. Даже в условиях русифицированного интерфейса русскоговорящий проектировщик вынужден, иногда неосознанно, преодолевать разницу лингвистических норм, традиций и закрепленных в культуре коннотаций используемых терминов. Работа в «чужой» языковой среде ускоряет психологическую усталость и снижает производительность.

Наличие большого количества программных продуктов на рынке графических и CAD-программ, с одной стороны, позволяет осуществлять взвешенный подход в определении оптимального отношения мощности и специализации инструментального арсенала программы и ее стоимости. С другой стороны - масса представленных на рынке продуктов разнородна, никак не структурирована, подвержена неоправданно частому обновлению версий в угоду маркетинговым стратегиям компаний-производителей. Ориентация в таком поле предложений требует от потребителя специализированных знаний и опыта. Со временем выбор оптимального решения на рынке софта, к сожалению, становится все сложнее, поскольку бурный рост количества программ разного уровня и стоимости способствует усилению энтропии в сфере предложения.

Обобщая перечисленные выше обстоятельства в сфере программного обеспечения проектной деятельности в современной России, можно прийти к некоторым выводам.

1. Программные комплексы для проектирования, и графического моделирования в том числе, доступные для российских пользователей, в большинстве своем разработаны зарубежными компаниями. Это означает, что, во-первых: нестабильность валютного рынка способствует существенному удорожанию лицензий и их обновлений, а государственные организации и учреждения вынуждены тратить большие объемы бюджетных средств на программное обеспечение, при этом прибыль от продажи лицензий уходит за границу; во-вторых: никто не может стопроцентно гарантировать корректную работу программы и отсутствие латентных ошибок, внедренных в ее структуру с целью ослабить технологический суверенитет страны. В-третьих: освоение программы и оперирование в иноязычной среде интерфейса, не учитывающего особенности отечественного менталитета и лингвистических традиций, создает психологический дискомфорт потребителя, негативно влияет на процесс проектирования.

2. Большое количество цифровых графических программ, не совместимых, либо не обладающих удобными модулями для конвертации файлов, создают затруднения для оперативной коммуникации и могут привести к некорректной работе, сбоям или потери информации.

3. Никак не регулируемый рынок программных комплексов для проектирования и смежных программ способствует появлению на рынке невостребованных систем, общей неразберихе в сфере предложения.

Разрешением перечисленных выше проблем и противоречий, на наш взгляд, могло бы стать создание в России отечественного полнофункционального программного комплекса для обеспечения инновационного развития проектной деятельности в различных отраслях. Такое решение полностью согласуется с актуальной сегодня государственной стратегией импортоза-мещения.

Представляем примерную концепцию такого комплекса.

Прежде всего, отечественный программный комплекс (ПРОК) должен разрабатываться как надежный, полнофункциональный, технологичный, инновационный арсенал проектирования и моделирования в различных сферах производства. В основе разработки ПРОКа при прочих универсальных характеристиках должны быть:

- скрупулезный учет эргономических требований к интерфейсу и алгоритмам программных модулей в контексте динамики развития социума;

- учет культурных, ментальных особенностей отечественных пользователей;

- использование лингвистических традиций и норм основных языков России и национальных республик в ее составе;

- полномасштабная программная совместимость всех функциональных модулей ПРОКа, обеспечивающая исчерпывающую интероперабельность;

- издание полного, удобного руководства в печатной и цифровой форме для освоения оперативного арсенала программных модулей ПРОКа.

Идеи развития отечественной IT-индустрии в части разработки альтернативных импортным программных продуктов, в частности создания отечественной программной платформы, аналога Windows, активно обсуждаются IT-сообществом и заинтересованными ведомствами с 2012 г. Рост внимания к этим вопросам убедительно подтверждает актуальность движения в направлении отечественной IT-независимости. Но, к сожалению, пока конкретной стратегии действий в формате государственной политики нет. Возможно, сложившаяся геополитическая обстановка и вызовы, предъявляемые сегодня государственному, в том числе технологическому, суверенитету России, смогут активизировать работу в этом направлении. В любом случае, взяв курс на масштабную диверсификацию и модернизацию экономики, нельзя оставаться вне сферы инновационного IT-обеспечения этих процессов. Поэтому актуальность решения проблем, связанных с развитием цифрового сектора технологической инфраструктуры, неоспорима.

Возвращаясь к концепции отечественного программного комплекса, рекомендуем рассмотреть предполагаемую функциональную структуру ПРОКа. Как целое, она должна состоять из отдельных самодостаточных, абсолютно совместимых функционально направленных модулей с логически и визуально однородным интерфейсом:

1. Офис-модуль: редактирование текста, создание объектов информационной графики, верстка Wев- и печатных публикаций, включая полномасштабную предпечатную подготовку;

2. 2D модуль (вектор): разработка статичных и анимированных объектов графического дизайна в режиме векторной графики, создание анимационных проектов;

3. 2D модуль (растр): обработка растровых изображений, разработка статичных и анимированных объектов графического дизайна в режиме растровой графики, создание анимационных проектов;

4. 3D модуль:

а) инженерное проектирование:

- разработка цифровых прототипов деталей машин, механизмов, агрегатов, промышленного оборудования, металлоконструкций, форм для отливок и прессования и т.д.

- разработка цифровых прототипов средств транспорта;

б) архитектурное проектирование:

- проектирование градостроительных комплексов, зданий и сооружений, строительных конструкций, отделочных систем, инженерной инфраструктуры;

в) архитектурно-дизайнерское проектирование:

- разработка жилых и общественных интерьеров, входных групп, мемориальных комплексов;

г) проектирование средовых объектов:

- разработка объектов городской среды, малых архитектурных форм, экспозиционных пространств, объектов событийной среды, объектов ландшафтной архитектуры и благоустройства.

д) проектирование объектов предметного дизайна:

- разработка объектов мебели, осветительной арматуры, бытовой техники, специализированного оборудования, спортивного и досугового инвентаря, интерьерных аксессуаров и т.д.;

е) проектирование мультимедийных объектов:

- разработка визуальной среды и персонажей компьютерных игр, разработка анимационных фильмов, рекламных роликов, визуальных эффектов для кинематографа.

Важной составной частью программного комплекса должен стать специально разработанный, обширный библиотечный каталог, содержащий необходимые в процессе моделирования и проектирования объекты (модели) для всех модулей ПРОКа. Как уже упоминалось выше, для эффективного освоения программных модулей комплекса должно быть составлено исчерпывающее многотомное (отдельный том для каждого модуля) руководство в печатной и электронной форме. Руководство должно содержать обширный иллюстративный ряд для обеспече-

ния необходимой степени наглядности, учитывать уровень подготовки пользователя, быть удобным в работе.

Мы уверены, что создание отечественного полнофункционального программного комплекса (ПРОК) позволит России существенно ослабить или свести к нулю IT-зависимость от западных компаний. Благодаря ПРОКу удастся сократить расходы госучреждений в сфере IT-обеспечения, предотвратить возможные негативные сценарии в отношении технологического и государственного суверенитета страны. При этом важным следствием создания ПРОКа может стать единая система инновационной IT-модернизации базовых отраслей экономики и социальной жизни страны.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ССЫЛКИ

1. Кнабе Г.А. Энциклопедия дизайнера печатной продукции. Профессиональная работа / Г.А. Кнабе. - М.: Виль-ямс, 2006. - 736 с.: ил.

2. Ковешникова Н.А. История дизайна: учеб. пособие / Н.А. Ковешникова. - М.: Омега-Л, 2011. - 256 с.: ил. -(Университетский учебник).

3. Корсаков С.В. Cinema 4D / С.В. Корсаков - М.: НТ Пресс, 2005. - 475 с.: ил.

4. Миловская О.С. Дизайн архитектуры и интерьеров в 3ds Max Design 2010. / О.С. Миловская - СПб.: БХВ-Петербург, 2010. - 384 с.: ил.

5. Мирошников В.В. Освоение алгоритмов цифрового 3d моделирования как средство развития объемно-пространственного мышления у студентов начальных курсов отделений дизайна. / В.В. Мирошников - Сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции «Наука и образование в XXI веке» 26 том, г. Тамбов, 2013. - 88-90 с.

6. Яцюк О.Г. Компьютерные технологии в дизайне / О.Г. Яцюк. - СПб.: БХВ-Петербург, 2003,. - 445 с., илл.

7. Against the Clock. Искусство дизайна с компьютером и без .../ пер. с англ. - М.: Кудиц-образ, 2004, - 208 с., илл.

REFERENCES

1. Knabe G.A. Encyclopedia designer of printed products. Professional work. [Entsiklopediya dizaynera pechatnoy produktsii. Professional'naya rabota.] Izdatel'skiy dom «Vil'yams». Moskva, 2006. (in Russ).

2. Koveshnikova N.A. History of design [Istoriya dizayna] Izdatel'stvo «Omega-L». Moskva, 2011. (in Russ).

3. Korsakov S.V. Cinema 4D. Teach-yourself book [Cinema 4D. Samouchitel] NT Press. Moskva, 2005. (in Russ).

4. Milovskaya O. S. Architecture and interior design in 3ds Max Design 2010. [Dizayn arkhitektury i inter'erov v 3ds Max Design 2010.] BKhV-Peterburg. Sankt-Peterburg, 2010. (in Russ).

5. Miroshnikov V.V. Development algorithms for digital 3D modeling as a means of three-dimensional thinking in students an initial course design department. [Osvoenie algoritmov tsifrovogo 3d modelirovaniya kak sredstvo razvitiya ob"emno-prostranstvennogo myshleniya u studentov nachal'nykh kursov otdeleniy dizayna] Nauka i obrazovanie v XXI veke, 26 tom, Tambov, 2013, pp. 88-90. (in Russ).

6. Yatsyuk O. G. Computer technologies in design [Komp'yuternye tekhnologii v dizayne.] BKhV-Peterburg, Sankt-Peterburg, 2003. (in Russ).

7. Against The Clock. Art design with the computer or without ... [Iskusstvo dizayna s komp'yuterom i bez ...] Kudits-obraz, Moskva, 2004. (in Russ).

Информация об авторе

Мирошников Виталий Васильевич, доцент кафедры дизайна, технической и компьютерной графики факультета архитектуры и дизайна Кубанского государственного университета, Краснодар, Россия v-miros@mail.ru

Получена: 16.05.2015

Information about the author

Miroshnikov Vitaly Vasilyevich, Associate Professor, Chair of Design, Technical and Computer Graphics, Faculty of Architecture and Design, the Kuban State University, Krasnodar city, Russian v-miros@mail.ru

Received: 16.05.2015-