Существующие аппаратно–методические художественные проектные средства

При всех трудностях и ограничениях компьютерное моделирование и автоматизация изготовления художественного объекта позволяют получить

– одну и ту же объёмную фигуру
с почти идеальными плавностью и чёткостью; а также

– точно и закономерно подобные друг другу её исполнения
в любом количестве,
в любом пригодном материале,
с наперёд известными измеримыми свойствами. [4]

Эти преимущества привели к коммерческому триумфу компьютерную ЧПУ–технологию в скульптурном производстве. Однако в ряде случаев эксклюзивного производства предмета славы или роскоши в драгоценном или уникальном материале ручной метод всегда будет легче, красивее, быстрее и надёжнее любой автоматизации. Ни один крупный камнепромышленник не отдаст чрезвычайно ценный образец самоцвета под неостановимую фрезу ЧПУ–машины, бесстрастно исполняющей не обдумываемую ею модель. [18]

Тема моделирования уводит в глубины философии, математики и метафизики. Вкратце сказать что–то про цифровое моделирование 1970–2010 гг. трудно. Однако, безусловно, существует между человеческими знанием, умением, пониманием и работой – система умозрительных представлений, соединяющих привычный учёным материальный мир – с человеческим сознанием (рис. 3.1.1). Эта система удостоилась пристального научного внимания во времена формирования теории машинного синтеза материальных фигур. В ходе этого процесса была невиданным образом развита теория систем в применении её к математическому моделированию. Было в корне пересмотрено и доведено до фундаментальности понятие абстрактной формальной модели. [23]

Модель (французское modele, от латинского modulus – мера, образец) – в широком смысле есть любой образ (мысленный или условный аналог: изображение, описание, схема, чертеж, график, план, карта и т.п.) какого–либо объекта, процесса или явления (входного объекта данной модели), используемый в качестве его эквивалента. [30]

В математике и логике моделью какой–либо системы аксиом называют любую совокупность (абстрактных) объектов, свойства которых и отношения между которыми удовлетворяют данным аксиомам, служа тем самым совместным (неявным) определением такой совокупности. Модель может быть системой и более высокого уровня абстракции, чем её входной объект, и более низкого. В соответствии с различными назначениями методов моделирования понятие «модель» используется не только и не столько с целью получения объяснений различных явлений, сколько для предсказания интересующих исследователя явлений.

По Самарскому и Михайлову, математическая модель — это «эквивалент объекта, отражающий в математической форме важнейшие его свойства — законы, которым он подчиняется, связи, присущие составляющим его частям, и т.д., который существует в триадах «модель–алгоритм–программа». «Создав триаду „модель–алгоритм–программа“, исследователь получает в руки универсальный, гибкий и недорогой инструмент, который вначале отлаживается, тестируется в пробных вычислительных экспериментах. После того, как адекватность (достаточное соответствие) триады исходному объекту установлена, с моделью проводятся разнообразные и подробные „опыты“, дающие все требуемые качественные и количественные свойства и характеристики объекта».

Несколько менее общее определение математической модели, основанное на идеализации «вход – выход – состояние», заимствованной из теории автоматов, даёт свободно пополняемый многоязычный словарь интернет–ресурса «Википедия»: «Абстрактное математическое представление процесса, устройства или теоретической идеи; оно использует набор переменных, чтобы представлять входы, выходы и внутренние состояния, а также множества уравнений и неравенств для описания их взаимодействия.»

Указанная здесь теоретическая сторона цифрового моделинга сейчас мало значит без практического воплощения её в виде специальных компьютерных средств. И, если машинные вычислительные средства сейчас достаточно универсальны, то программирование графических проектных работ – полностью самостоятельная область деятельности. [4]

Следует учесть, что форма переносится в компьютер не всегда как неподвижная и неизменная. Часто к инвариантной записи формы добавляется описывание переменности этой формы. Эта задача перекликается с задачей создания самой проектировочной программы. Более того, такая задача определяет важную для компьютерных технологий, но довольно условную границу между кодом программы и кодом данных. [13]

Размытие границ устоявшихся теоретических категорий протекает и в гораздо больших размерах, чем лишь развитие моделинга. Для природы вне рассудочного влияния человека, возможно, вовсе и не существует понятий «конечного элемента», точки или линии. Реальная, а особенно живая форма, устроена по законам, во многом отличным от технической геометрии. Эти законы тем более неочевидны и непохожи на иллюстрации учебника математики, чем полнее потенциальное изучение определяемой ими формы. Тем не менее, законы эти объективно существуют и, кажется, могут быть обнаружены научно-техническим путём. [12]

Получается, что для наиболее эффективной цифровой работы с формой разумно реализовать специальную цифро–аналоговую электронную систему – не только многократно более простую и дешевую, чем теперешние «графические станции», но и многим другим структурно и функционально отличную от традиционной ЭВМ. [5]

Поскольку проектировочные программы создаются различными фирмами для различных целей, единая методика машинного проектирования любого изделия в настоящее время полностью не формализована. Уже многие годы она находится в непрерывной поспешной разработке конкурентного характера. В этой записке сделана попытка сведения в связную форму методики работы хотя бы с наиболее известными программными принципами (рис. 3.1.2). Для декоративного искусства важна нацеленность проектировочных программ на метрически строгое и творческое проектирование неподвижных предметов. Трудность же том, что многие популярные ныне программы предназначены для методически иных работ: создания домостроительных, машиностроительных проектов, однообразной рекламы и безискуссных киномультипликационных зрелищ. [13]

Рисунок 3.1.9. Блок-схема интерактивного процесса гибко автоматизированного производства каменной скульптуры по цифровым моделям

Поскольку проектирование и производство намеренно неупростимых изобразительных неподвижных изделий из натурального камня отклонены методически от существующего компьютерного моделирования, то развитие их запаздывает в сравнении с машиностроением. Ведущими дисциплинами в промышленной камнеобработке поэтому являются формальное представление статичных фигур, геологически углублённое материаловедение. Аппаратная же, математическая, экономико–организационная и технологическая части заимствуются камнеобработкой у машиностроения. В этом отрасль кажется близкой к «дизайну воображения», к лёгкой бытовой промышленности. Так, каменные изделия обычно как раз и есть бытовые. [2]

Однако при ближайшем рассмотрении каменные изделия себя показывают а) большими, б) неподвижными, в) тяжёлыми, г) труднейше обрабатываемыми, е) энергозатратными, ж) хрупкими и т. д. И, что особенно важно – к этим изделиям предъявляются порой далеко не формализованные, но весьма неумолимые эстетические требования. По таком размышлении, трудно поместить цифровую камнеобработку методически близко к изготовлению игрушек, тарелок, склянок, пластиковой тары и унитазов.

Металлургии в камнепереработке нет аналога – а размеры каменных изделий равняются с литыми Царь–пушкой, с громадными деталями ГЭС и карьерных самосвалов. Изделия из камня не имеют гарантийного срока, они – почти вечное культурное достояние. Камень строже металла «отбирает» своих обработчиков, и одним обучением в ПТУ камнерезу не отделаться. Из приведённых соображений ясно, что камнетехнику следует представлять себя поближе к тяжёлой промышленности и монументальному искусству. А в данной работе уже было сказано, в каких отношениях к 2010 году состоят творческие коллективы промышленности и искусства. [26]

Приближённо кажется, что эти культуры объединяет информатизация, склонность к частично объективной записи объекта труда. Этому мышлению, применённому к зримым объектам, сейчас и уделим внимание. [30]