Техника - молодёжи 1977-08, страница 26

ПРОБЛЕМЫ И ПОИСНИ

МИКРОСКОП В НЕВЕДОМЫЙ МИР

ЮРИЙ БАЯКОВСКИЙ, кандидат физико-математических наук, ВЛАДИМИР ГАЛАКТИОНОВ, аспирант

ЗАЧЕМ МАШИНЕ РИСОВАТЬ

Еще совсем недавно электронно-вычислительная машина была настолько примитивна, что человек был готов пойти на любые уступки своему партнеру. Уже одно то, что вычислительные машины справлялись с однообразными и повторяющимися расчетами, считалось большим достижением. Бытовало даже мнение, что в угоду машине человечество должно перейти с привычной десятичной системы счисления на восьмеричную, более удобную для машины. (Впору хоть отрубай по одному пальцу на каждой руке, чтобы облегчился и ускорился этот переход!) Теперь такое мнение кажется просто нелепым. Машина не только в совершенстве освоилась с любыми системами счисления, но знает также и алфавит, манипулирует текстами. Ее научили находить переносы в слрвах, осуществлять синтаксический анализ предложения и даже при некоторых ограничениях переводить с одного языка на другой.

Но этого мало. В общении между людьми очень часто носителем информации оказывается не текст, а рисунок, эскиз, чертеж — одним словом, «картинка». Вот перед нами одна из возможных «картинок», которую мы опишем коротко: «куб слева от цилиндра». Кого-то, может быть, удовлетворит это сообщение. Другие же могут спросить: «Как близко эти предметы находятся друг от друга? Каких они размеров? Какого цвета? Как освещены? Как расположены тени?» И так далее... Для описания сколь-нибудь сложной сцены не хватит тысячи (и даже тысяч) слов. И это еще одно подтверждение известной пословицы: «Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать».

Поэтому, чтобы машина стала партнером, удобным для человека, кроме всего прочего, ее нужно научить вести диалог в графической форме. Но как это сделать?

Возникли две задачи. Во-первых, машина должна уметь рисовать, во-вторых, она должна воспринимать те «картинки», которые ей предложит человек. Если бы вам пришлось решить первую Задачу, вы непременно

вспомнили бы о телевизоре. (Не зря же статистика утверждает, что из первых 16 лет жизни человек около 10 тыс. часов проводит у телевизора.) Правда, в большинстве современных графических устройств используется иной принцип вывода изображения на экран электроннолучевой трубки. В этих устройствах луч не пробегает весь экран строка за строкой, то есть не высвечивает все строки подряд, как в телевизионных системах, а оставляет свой след только там, где действительно в изображении должна быть точка, линия или символ. Графическое устройство, в котором применяется такой принцип, называют дискретным дисплеем в отличие от телевизионного или растрового дисплея. В дискретном дисплее все изображения строятся, как правило, с помощью двух простейших элементов: точек и отрезков прямых линий. Тогда окружность, например, изображается многоугольником, но количество сторон в этом многоугольнике выбрано настолько большим, что человеческий глаз не замечает изломов и воспринимает этот многоугольник как окружность. Если окружность строится как 30-угольник, то дисплей должен выполнить 30 элементарных действий (нарисовать 30 отрезочков) и соответственно получить 30 команд. При этом в каждой команде содержится указание действия и координаты конечной точки отрезка, если начальной точкой считать конец предыдущего отрезка. Нагромождение команд и данных колоссальное!

Возможности других устройств еще более ограничены. Так, графопостроитель — электромеханическое устройство, родственное самописцу, по команде ЭВМ передвигает перо в одном из восьми фиксированных направлений (через 45°) на строго определенное расстояние (например, 0,1 мм). Чтобы из таких невидимых глазу штришков построить окружность радиусом 10 см, необходимо задать более 5000 команд.

R качестве пеоа в современных графопостроителях могут использоваться всевозможные пишущие приспособления, начиная от шарикового стержня и кончая лазером. Бумага

тоже не более чем условное понятие: употребляются фотопленка, фотобумага, пластмассы, фольга и т. д.

До сих пор шла речь лишь о передаче графической информации от машины к человеку. А как человек может что-либо показать машине? Простейшее устройство — световое перо. Фотоэлемент помещают в полый цилиндр, который удобно держать в руке, вот и все устройство. Им пользуются для ввода в машину эскизов, графиков и диаграмм, начерченных рукой человека на экране электронно-лучевой трубки.

Аналогичную функцию выполняет перо, положение которого определяется с помощью электрических и

24