Взгляд из космоса
На экране космический корабль подлетает к Международной космической станции (МКС). Все как в документальных фильмах, даже показана симуляция помех, которые космонавты наблюдают при подходе к станции.
«Это – не компьютерная игрушка, а элемент тренажера, установленного в центре подготовки космонавтов, – комментирует Михаил Лаврентьев. – Каждый экипаж, который стартует в России, обязательно перед полетом проходит подготовку на этом тренажере».
Компьютерная программа тренажера стыковочного узла для МКС разработана в лаборатории программных систем машинной графики, возглавляемой ученым. За виртуальной ручной стыковкой, осуществляемой космонавтом, со стороны наблюдает инструктор. Ранее подобная программа использовалась для тренировки стыковок со станцией «Мир».
Цель этого тренажера, как и любого другого, максимально отработать навыки, чтобы суметь выжить при возникновении внештатных ситуаций.
«Главной задачей было достижение полной реалистичности картины, – рассказывает ученый. – На возникающих картинах были учтены все геометрические параметры объектов. Образ Земли, семь тысяч навигационных звезд в любой момент виртуального полета занимают свое точное местоположение».
Взгляд с Земли
Примером другого используемого на практике тренажера служит тренажер оператора сортировочной горки для железной дороги, также разработанный в лаборатории. В реальности перед оператором стоит задача разбить состав на отцепы, развести их на разные пути для формирования новых составов. Сложность заключается в том, что необходимо одновременно повернуть тумблер в нужную сторону и управлять тормозом, учитывая, например, что на станции «Инская» Западно-Сибирской железной дороги 24 пути в одну сторону и 36 в другую. Цена ошибки чрезвычайно велика: от огромных задержек во времени до перевернувшихся составов. Из 10 человек, пробующихся на эту работу, обычно подходит лишь один.
«Мы первые создали подобный реалистичный тренажер, – вспоминает Михаил Лаврентьев. – Компьютер симулирует состав, его скорость и движение, соответствующие определенной сортировочной горке. Сейчас несколько таких систем стоят в железнодорожных вузах».
Игры дороже космонавтики
«Самый большой по трудовым затратам и по времени проект, в котором мы участвуем – это компьютерные игры», – продолжает г-н Лаврентьев-младший и демонстрирует ролик игры. На экране дорога, грузовик, машины, дома. Картинка на экране пересчитывается 50 раз в секунду.
«Вы видите, едет грузовик, пускающий дым. Отдельный алгоритм отвечает за то, чтобы это было реалистично и экономично. Смотрите, здесь есть тени, которые сопровождают каждый движущийся объект – это тоже отдельный алгоритм. В целом, это сложная интеллектуальная система, напичканная разными алгоритмами».
Сегодня задача компьютерная графики отображать как можно большее количество физических эффектов как можно более правдоподобно. При этом нельзя занимать на физически правдоподобные эффекты весь ресурс процессора, ведь главное – сама игра. Удивительно, но оказалась, что требования к ресурсам компьютера для создания таких приложений гораздо более высокие, чем для космоса.
«Создание современной игры – это очень большая работа. У нас в лаборатории работает 20 человек, но лаборатория бы не существовала без частной компании, которая тесно сотрудничает с ней (имеется в виду SoftLab). И если бы не было компании, то лаборатория бы не существовала. Нельзя программисту высокого класса, который в банке может получать, я даже боюсь сказать зарплату со сколькими нулями, платить порядка 10 тысяч рублей в месяц. А благодаря возникшему сотрудничеству коллектив сохранился и продолжает работать».
Кое-что и для журналистов
По словам г-на Лаврентьева, разрабатываемые программы востребованы в разных областях. Сейчас сотрудники лаборатории готовят проект навигатора для спасательных бригад в шахтах. С помощью системы динамической подсказки спасатели смогут изучить конфигурацию объектов и оперативно, по максимально безопасному маршруту прибыть к месту предполагаемой аварии.
Одно из самых перспективных направлений лаборатории считается исследование возможностей конфигурации кристаллов центрального компьютерного процессора. Сейчас для Института цитологии и генетики СО РАН создана специальная плата, которая помогает сэкономить время расчета: вместо полутора суток на кластере — 20 минут на персональном компьютере.
Благодаря разработкам ИАиЭ СО РАН новосибирские телевизионные студии оборудованы платами, позволяющими создавать любые виртуальные декорации: от пустыни Сахары до крыши небоскреба. По словам Михаила Лаврентьева, Новосибирский государственный университет уже закупил для факультета журналистики специальное оборудование, которое позволит будущим телевизионщикам изучать библиотеку вариантов виртуальных сред, а также самим их конструировать.
Проектов и «задумок» у лаборатории много, но не все удается претворить в жизнь.
«Мы надеемся, что Сибирское отделение нам поможет в налаживании контактов, – говорит Михаил Лаврентьев. – Когда в министерство обращается просто институт, разговор получается редко. Когда обращается СО РАН, все проходит на порядок лучше».
Картинка - иллюстация к игре «Дальнобойщики»
Дина Голубева