История
кафедры
|
Кафедра Технологий Визуализации была создана как базовая при Институте
прикладной математики им. М.В.Келдыша РАН. Поэтому история кафедры берет начало
и неразрывно связана с ИПМ.
Институт прикладной математики им. М.В.Келдыша
(ИПМ РАН) был образован в 1953 году для решения сложных математических
проблем, связанных с государственными программами исследования космического
пространства, развития атомной и термоядерной энергетики, на основе создания и
широкого использования вычислительной техники и программного обеспечения. Его
организатором и директором (1953–1978 гг.) был президент Академии наук СССР
Мстислав Всеволодович Келдыш.
С первых же лет деятельность Института, ориентированная на решение крупных
прикладных задач, базируется на фундаментальных научных исследованиях в области
математики, механики, кибернетики, информатики, которые ведутся его
сотрудниками, среди которых академики и члены-корреспонденты Российской академии
наук, десятки докторов и сотни кандидатов наук.
История компьютерной графики в ИПМ им. М.В.Келдыша
1. Ранний этап
С самого начала формирования компьютерной графики как самостоятельного научного
направления
ИПМ им. М.В.
Келдыша РАН являлся одним из ведущих научных центров
в стране в этой области. Первые признаки появления нового научного направления
относятся к началу 60-х годов прошлого столетия. Знаковым событием считают
диссертацию Айвена Сазерленда (1963 г.), в которой были продемонстрированы новые
возможности графического интерфейса с машиной в интерактивном режиме. В ИПМ
примерно в то же время (1964 г.) был продемонстрирован первый опыт практического
применения машинной графики при выводе на характрон последовательности кадров,
образующих короткий фильм с визуализацией обтекания цилиндра плазмой (Ю.М.Баяковский,
Т.А.Сушкевич) (Рис. 1). Этот факт был признан Американской ассоциацией по
компьютерной графике (ACM SIGGRAPH). В 1990 г. Ю.М.Баяковский был принят в члены
Клуба Пионеров компьютерной графики ACM SIGGRAPH.
 |
Рис. 1. Визуализация на характроне
процесса обтекания цилиндра плазмой. |
В 1970 г. сотрудниками института был выпущен первый обзор по машинной графике,
представленный затем как доклад на Вторую Всесоюзную конференцию по
программированию (ВКП-2) [1]. По-видимому, это первая публикация на русском
языке, в которой появилось словосочетание (термин) машинная графика.
К 1971 г. в ИПМ для машины SDS-910 был разработан набор подпрограмм, позволяющих
снимать кинофильмы, установлена камера для покадровой фиксации изображений,
выводимых на экран дисплея. С помощью этой системы осуществлялась визуализация
поведения шагающего робота (рис. 2), а также моделирование гравитационного
взаимодействия галактик (рис. 3).
 |
 |
 |
Рис. 2. Моделирование походки робота. |
Рис. 3. Визуализация процесса
приливного взаимодействия галактик |
2. Эпоха Графора
Тогда же, в конце 60-х, в ИПМ началась разработка библиотеки графических
программ на Фортране (Графор). Библиотека позволяла выводить на
графопостроитель, а затем и на дисплей, графические примитивы и на их базе
строить графики функций. В дальнейшем библиотека пополнилась программами
аффинных преобразований, штриховки, экранирования, аппроксимации и
сплайн-интерполяции, программами визуализации двумерных функций (поверхности и
карты изолиний), программами геометрических построений (рис. 4).
Графор был реализован на большинстве существующих в то время в Советском Союзе
ЭВМ и операционных систем с выводом практически на все имеющиеся
графопостроители и графические дисплеи. Этап создания классической графической
библиотеки на Фортране завершился в 1985 г. изданием книги [2], которая
подводила итог 15-летней работы.
3. ГрафиКон: начало международного сотрудничества
На границе 80-х и 90-х годов произошли
драматические изменения. Спрос на исследования и разработки на внутри-российском
рынке упал практически до нуля, и вместе с тем исчезли традиционные (советские)
возможности финансирования. Зато открылись возможности международного
сотрудничества. Но это привело к кардинальному изменению тематики и условий
работы, а также требований к научно-исследовательским и опытно-конструкторским
работам (НИОКР).
В 1990-м году совместно с американской ассоциацией ACM SIGGRAPH при активном
участии ИПМ (С.П.Курдюмов, Ю.Ф.Голубев, Ю.М.Баяковский, В.А.Галактионов)
началась подготовка международной конференции по компьютерной графике ГрафиКон.
Первая конференция прошла в феврале 1991 года с большим успехом. В ней принял
участие целый ряд крупнейших ученых и специалистов в этой области из США и
других стран. Среди них Д.Гринберг, А.Ван Дам, Э.Кэтмул, М.Бейли и другие.
Конференция стала ежегодной [3] и позволила многим российским специалистам
установить контакты со специалистами США, Англии, Франции, Германии, Японии,
Кореи, Китая и многих других стран.
Благодаря контактам, установленным на Графиконе в 1992 году, началось
международное научное сотрудничество отдела машинной графики Института с
японской фирмой Integra
Inc. в
области компьютерной графики и оптического моделирования, которое продолжается
уже двадцать пять лет. Это сотрудничество позволило оснастить отдел современной
техникой и программным обеспечением, сохранить и приумножить квалифицированный
кадровый состав, что привело к получению результатов конкурентоспособных на
мировом научном рынке. Магистральным направлением развития компьютерной графики
в Институте стало физически аккуратное моделирование распространения света в
различных средах.
|
|
|