История самого «решательного» компонента ядра C3D от Александра Максименко

Я прожил на Камчатке до 13 лет, и воспоминания остались самые хорошие и радостные — притягательная природа, море. Летом по утрам бегали на отлив собирать рыб и моллюсков. Иногда я притаскивал домой рыбок и держал их в 5-литровых банках. Лазили по сопкам, собирали кедрач и рябину — она там другая, крупная, кисло-сладкая. На рыбалку часто ходили. Для ребенка это очень интересный край.

На том же компьютере я выучил Assembler, пробовал писать короткие экспериментальные программки, например примитивный диктофон с двухуровневым квантованием сигнала. Он потом воспроизводил жуткий хрип, как у заболевшего фарингитом. ZX-Spectrum до сих пор лежит в гараже — оставил его на память.

Еще одна машина, которую мы собрали — Орион-128, советский радиолюбительский компьютер. Он интересен тем, что его можно было расширять, добавлять к нему устройства. Однажды подсоединили к нему 5-дюймовый дисковод для чтения флоппи-дисков. Я даже написал драйвер для обращения к дисководу и чтения/записи секторов.

Видимо, чем-то я понравился, и меня взяли на испытательный срок. Моим наставником стала Татьяна Михайловна Янкина, одна из основателей компании. Первое впечатление было, что я попал в коллектив увлеченных людей. Они работали допоздна по 14 часов в сутки.

Сначала Татьяна Михайловна дала мне хорошую школу индустриального подхода к программированию: основные правила C++, стандарты и требования. Голова распухала от информации. Испытательный срок я прошел за один месяц.

После выхода первой трехмерной версии КОМПАС 5.9 нужно было развивать другие направления, не хватало математики. И тогда меня взял к себе Николай Николаевич Голованов.

На тот момент в двумерном решателе были большие пробелы, не хватало рук для его развития. В каком-то смысле он был одноклеточным — работал как численный метод: загружалась система уравнений и выдавался ответ. Он не умел справляться с недоопределенными задачами, с системами уравнений, где появлялась вырожденная матрица. Требовалось реализовать метод декомпозиции, разбиение задачи на подзадачи, чтобы надежнее обрабатывать все чертежные случаи.

Основное отличие решателя заключается в вариационности подхода: все ограничения равноправны. Постановка задачи идет не процедурным, а декларативным способом. Процедурный подразумевает набор шагов, как, например, в булевых операциях «просверли отверстие, сделай скругление».

Декларативный способ задает конечный результат (хочу, чтобы грани были параллельны), а последовательность действий происходит внутри решателя. Два этих способа не конкурируют, а дополняют друг друга. Об этом хорошо написал Дмитрий Ушаков, CEO Bricsys Technology Russia (ранее CEO ЛЕДАС), в статье на isicad. В САПРе солвер реализует декларативную парадигму, когда пользователь не говорит, что делать, а сразу описывает результат.

Каркасная модель в приложении Оборудование Трубопроводы для КОМПАС-3D

Наш турецкий заказчик Mubitek раньше использовал другой решатель, D-Cubed, и чтобы ему было проще перейти на C3D Solver, мы подстроились и сделали распараллеливание ввода данных в API, как это принято в D-Cubed.

Математика — абстрактная, отвлеченная наука, но в ней можно найти алгоритмы, применимые к нашим задачам. Например, есть задача на потоки в сетях — распределение потоков по сети трубопроводов в теории графов. Она вроде бы к геометрическому решателю совсем не имеет отношения, но этот алгоритм применяется для распознания жестких структур (кластеров), т.е. в декомпозиции.