第一五一章 航模协会
黄院长之所以要在西工大办一个航模协会,除了要激发学生的学习和动手实践热情外,他的另外一个目的就是培养小型无人机设计人才,为西工大下一阶段开设无人机相关专业做准备。
当然这一切的背后离不开钱的支持,在还未从西班牙回来的时候,黄院长已经开始要求校工厂进行生产。在黄院长回来后,他立马拉上季校长到红旗机械厂寻求合作。
由于此时的红旗机械厂真在进行的斯贝国产化并不顺利,再加上国家订单稀少,导致其的产能不满。即使这样,不过这种大厂也不是这么好合作的,在一番谈判的拉锯战后,双发才达成合作。
西工大把大部分二代龙腾发动机和航模机身的生产交给红旗机械厂负责。在校工厂和西工大的技术支持下,红旗机械厂这十几天的试生产非常成功,而且靠着红旗厂下全套的配套工程,航模的产能可以达到每个月50架次。
现在在鹏城的董明竹和林元礼已经接到第一笔10架航模的订单定金了,第二批以后航模的月产量将要达到50架,4-5个可以完成全部的订单。而且以后还有源源不断的零配件和升级改装生意,所以此时的西工大可以说得上是财力雄厚。
甚至连此前的电风扇生产计划也要给航模让路,本来李文山都准备好要进口设备准备进行试生产了。可以航模大单一来,所有事情都得给让路,戈力的工人都被董明竹拉去做事了。不过这样也有好处,电风扇的测试时间拉长,收集的数据越多,改进的也越大。所以李文山委托常教授继续进行电风扇测试。
航模协会成立后,陈东风四人被黄院长拉了壮丁担任协会的干事,主要是负责组织会员进行航模相关知识的学习讨论以及进行航模操作。
“我有个问题。”陈东风他们班班长陈暇说,“你说航模这么贵,一架都要几万美元,我们怎么才能让每一个人都玩得起来呢?”
陈东风想了会,这个问题他们也考虑过,“如果要缩减成本的话,那么就不能用喷气式发动机,不然一个发动机就要好多钱,而且后期的维护也是贵的要死。要不大家讨论讨论,我们以前考虑过旋翼无人机,可是一直没有时间研究,今天要不大家就讨论下?如果有方案的话,我们完全可以申请进行试制。”
杨辉举手发言:“大家小时候有没有玩过竹蜻蜓,两手一撮就上天了,这就是最简单的旋翼无人机啊。”
“可以,我看我们分两步走,先解决飞的问题,再解决控制的问题。那么问题就来了,一是材料问题,二是驱动问题。班长你来负责,先搞出个原型机设计出来怎么样?”陈东风说。
陈暇一听自己被点名了,一阵激动,“你们几个呢?”
“以会员为主,我们最多提点建议。先把初稿设计出来,各个理论数据要扎实,最好有数学模型。我们先审阅,再给黄恒老师和黄院长。这是我们航模协会的第一个项目,大家自愿报名。当然如果大家还有其他想法,也可以说出来比较航模有12个大项,只要大家有想法就要放开手去做。”陈东风鼓励道,“原则上我们四个干事只负责点评,项目有会员提出,再各自找志同道合的人组队,先是理论设计,经批准后,可以进行试制。原则上,全程自己动手完成,如果超出大家能力范围可以向协会申请帮助。”
陈东风把协会的规矩说得很清楚,本来大家都想一拥而上陈暇这个项目的。但是听到可以自己立项后,很多人改变了注意。毕竟大家都是天之骄子,没有一个人是差的。
航模讨论会后,除了陈东风他们四人,全部人都离开了。
“东风,你说协会的规矩是不是有点太严苛了,毕竟我们mini的时候,校工厂和黄老师他们还出了力呢?现在这个规矩让我都抬不起头啊!”唐昌宏说了个大实话。
“我也问过院长这个问题,院长的回答是以理论实践为主,如果有好多项目困难特别大的学校也可以帮忙。院长也没有把话说死,所以还是要具体项目具体分析。”陈东风解释。
“杨韦,你在想什么,我们也走吧。”陈东分喊了声。
“啊,走?”杨韦马上回过神来,“我刚才在想旋翼无人机的事情,有点入神了。”
“有什么特别的好主意吗?”陈东风问。
“嗯,我考虑再三,动力装置不能采用烧油的方式,不然重量控制不下来不说,价格会大幅度提高,而且震动问题不好解决。所以要用电,用电池加电动机的方式。而电机完全可以用东风和杨辉搞出来的扁线电机。”杨韦把他的想法说了出来。
确实扁线电机不管是在效率上还是在重量体积上都要比传统电动机高一大截。
“那你考虑过电池没有,现在常用的镍铬电池可是电压是1.2v,重量能量密度为40wh/kg。记忆效应,放电效应我们就先不提了,但是这么低的电压要串多少块电池才能让电机转起来?扁线电机是220v交流电的,应该用不了吧?”对电池比较有研究的杨辉反问杨韦。
“交流直流其实区别不大,扁线电机都是可以使用的,圆线电机理论上都可以改成扁线电机。我认为这不是问题。扁线电机的问题还是在于大批量生产的工艺问题。我也觉得扁线电机可以应用旋翼无人机上不过具体的设计还是要计算下。”陈东风说。
“这简单,我们先简单计算下,我们先假定旋翼的直径是20cm,采用三叶螺旋桨,假定螺距16cm,桨宽5cm,转速为5000,那么在标准大气压下该桨产生的拉力大致为2kg如果按照重量为拉力的一般来计算那么一个旋翼可以带动1kg。当然计算的很粗糙,那么我们按照这个计算思路的话应该能大致推算出4机翼的话,整机可以达到4kg,应该完全可以承受电池重量,只是电量多少的问题。”杨韦在黑板上一通简化计算,很快的把理论数据计算出来。
第一五二章 计算机曙光
杨韦粗略的计算还算是符合实际情况,考虑到电动机的功率大概在50w左右,按照镉镍电池的能量密度来算的话,单单是电池的重量就要1.5kg。如果再加上控制设备以及旋翼结构等重量的话那重量就应该可以勉强把总质量控制在4kg。
“那我们也要搞旋翼无人机吗?这样是不是会让陈暇他们白欢喜一场?”杨辉问。
“确实好像是有点不够意思。算了,我们就不要和他们争了,毕竟我们都是干事了。”唐昌宏也是有点不好意思。
杨韦见大家都是这个意思,他解释说:“我们当初不是说了,要搞旋翼无人机吗?怎么大家都忘了?再说了这个旋翼无人机是要交给迅雷卖的,又不是我们搞着玩的。”
陈东风劝杨韦说:“现在鹏城那里可是忙的不可开交,我们还是不要给他们增添麻烦了。而且我们打算进行是生产的电风扇的项目都被暂停了,所有的事情全部给航模大单让路。所有估计在未来的半年时间里,迅雷和戈力都没有精力来实施旋翼无人机。”
“那我们这段时间找点活干一干啊,不能天天为了航模协会组织活动啊,太浪费时间了。”杨韦抱怨道,他觉得航模协会虽然出发点是好的,可是他自己还是不太习惯这种生活。
“杨韦,下学期要是真有出国留学的考试,你不要再复习复习了?名额就那么一两个,别到时候考砸了?”陈东风问完杨韦,又问杨辉和唐昌宏的想法。
杨韦很直接的说:“复习能有好成绩?我还是相信实践出真知,如果到时候真的考不上那我是怪我自己学得不扎实。”
杨辉和唐昌宏的想法和杨韦大致一样,三个人都没有把课程的复习放在眼里,毕竟理科知识最终还是要应用的,永远是实践出真知。
陈东风对他们三个的想法也不奇怪,他也是这么想的。“既然这样,我就直说了,上次我们在西班牙布尔戈斯大学说的要把djs-130换成ibm-5151的事情大家还记得吗?”
“记得啊,可是学校也没有ibm-5151的计算机啊,想要把系统移植过去也没有办法啊!不过这段时间怎么没有看到杨光老师?难道他已经做起来了?”杨辉说道。
“杨老师已经学习dos系统半个多月了,资料都是托人在美国寄回来的。而且学校最近可能要买一批ibm个人计算机,以及一台vax-11中型计算机,你们听说没有?”陈东风问。
“你是说,半个月前吴老来的时候黄院长说的?”杨韦有点不确定的说。
“林元礼已经以戈力的名义在和ibm商谈让戈力做大陆地区计算机代理商的事情,那个时候你们也知道了。你们没想到这里面有什么联系吗?”陈东风问。
“你是说,我们学校要从戈力买ibm-5151电脑?”杨辉试着说了句。
“不对,好像有点乱啊。我来捋一捋。”唐昌宏分析说:“戈力卖西工大出厂的航模无人机,西工大买戈力即将代理的个人计算机,这怎么算都是戈力赚钱啊,有种奸商的感觉。”
陈东风笑道:“老唐你也是戈力的合伙人,你说戈力是奸商,那么你是什么了?哈哈...”
唐昌宏也跟着笑道:“我就事论事,就是感觉学校吃亏了。”
“现在八字还没有一撇呢?代理那里是这么好做的,不是所有的公司都和迅雷这样的小公司一样还要满世界寻找代理商,还要给代理商10%的返点。ibm毕竟是业界的老大,虽然现在有苹果、王安等一些公司的挑战,可是它依然是老大。”陈东风倒是觉得代理不是这么好做的,到时候ibm肯定会有一定的业务指标,不然要你代理商干什么。
杨韦听了半天,“东风你们说了半天,到底什么意思?难道你要再修一门计算机?”
陈东风听到杨韦的话后,眼前一亮,“你别说,我还真想再修一门计算机。好了,我刚才说了半天,意思就是ibm的计算机要来了,学校应该会组织人手进行各个系统的移植或者从新开发,我们何不趁机加入呢?”
杨辉听完兴奋的说:“这个想法好,还可以玩计算机,我可是听杨光老师说了,布尔戈斯大学的计算机可都是有因特网的,可以和全世界的人进行交流。不知道在西工大可不可以和国外的人进行交流。”
“你想都别想,因特网还没找到华国的大门呢?不过可以先组成一个小的局域网。哎,杨辉你别打岔,怎么说到英特网了,我的意思是大家一起学习国外最新的操作系统以及提高编程能力啊。”陈东风说道。
杨辉也不甘示弱的回道:“东风,恐怕你还惦记着你那个计算机辅助设计系统吧,你是想趁机把cad搞出来?”
杨辉这么一提醒,杨韦和唐昌宏都想起了在去麻栗坡之前以及在麻栗坡的时候陈东风说了好几次的这个事情。
杨韦问:“东风,你想在dos系统上编写你的cad软件?”
陈东风也不藏着掖着,“dos才诞生几年而已,我的目标是unix系统,黄院长不是说会引进vax-11中型计算机嘛。而且这个vax-11又是多客户端形式,计算能力也足够,还是蛮符合我们的编程条件的。”
“不过这个unix系统大家都没有系统学习过啊,而且这么好的计算机买回来,真的有我们使用的份吗?”杨辉不相信的说。
陈东风早有考虑,“unix的发展历程前段时间我有向林元礼打听,发现unix系统开源了很长时间,也就是前年预装的计算机里的unix系统才没有给出代码。我已经托林元礼找人看看能不能在美国弄一份完整的unix代码回来,当然了这份代码肯定和现在安装的计算机有区别,不过应该可以帮助我们进行系统的学习。”
“哎,东风你搞cad软件,怎么突然又要去学习unix系统了,是不是有点本末倒置了。你这个软件和预装的系统没有太大的关系吧,也不用把unix系统也精通了吧?”唐昌宏问。
“当然,为了以防万一或者说我个人的兴趣使然,我觉得深入学习下unix系统还是非常有必要的。”陈东风同意唐昌宏的话,不过他仍然坚持系统是非常重要的。
第一五三章 IBM代理商
unix是一种多用户、多进程的计算机操作系统,源自于从20世纪70年代开始在美国at&t公司的贝尔实验室开发的at&tunix 。
unix操作系统,是一个强大的多用户、多任务操作系统,支持多种处理器架构,按照操作系统的分类,属于分时操作系统,最早由ken thompson、dennis ritchie和douglas mcilroy于1969年在at&t的贝尔实验室开发。
到了1980年,有两个最主要的unix的版本线,一个是berkeley的bsd unix,另一个是at&t的unix,在这个时候,很显然,竞争最终引发了unix的战争。在这场战争中,好的是,软件开发人员还是能够得到unix的源码并对其按照自己的需要和兴致进行裁剪。而不好的是,unix开始一发不可收拾地开发不停地出现各种各样的变种。
陈东风考虑使用unix系统平台进行编程也是有他的理由,他认为unix系统目前还可以拿到开源代码是其一,使用unix系统的计算机都是中大型计算机可以满足他们编程的环境是其二,最关键的是他依稀在记忆中听说过unix系统。
反正,陈东风一顿忽悠,三人听了也不知道对不对,他们三也没深入学习过操作系统,甚至还不是计算机专业的,也提不出什么不同的建议。
香江,林元礼那边,从布尔戈斯回来后,他除了协助董明竹做好航模的销售工作外,心中一直对做华国地区计算机代理商的事情相当上心。
此时的ibm计算机业务并不是一家独大,前有王安电脑这个心腹大患狙击,后有苹果这个后起之秀的追赶,所以ibm的个人计算机业务在欧美地区活的并不是很滋润。ibm-5151个人计算机是ibm在个人计算机时代的第一次尝试推出的小型计算机,其操作系统是由微软提供的dos系统,只有字节的内存,可以使用盒式录音磁带来下载和存储数据,此外也可配备5.25英寸的软件盘驱动器。
林元礼这么看重计算机,和他学习金融专业是分不开的。此时的香江绝大多数的银行企业已经引进了ibm的小型数据处理计算机。这些计算机的应用减轻了金融领域大量重复的易错的工作,大大提高了工作效率和准确性。
林元礼首先看到了计算机在金融领域的重要性,继而他看到计算机在文字处理和保存上的巨大作用,为此他判断计算机行业是有利可图的。
“经理,计算机行业,特别是个人计算机领域现在不仅在华国甚至在香江乃至整个亚洲还是一个陌生的概念。然而随着计算机的发展,计算机必将要渗透到普通人的生活中来,不仅仅限于日常的办公,而是融入到个人的生活中。为此我认为计算机绝对是个有利可图的行业,虽然我们戈力目前没有实力开发计算机,但是我们应该先熟悉这个行业,现在最好的机会就是做计算机的代理商。”林元礼已经不是第一次在做董明竹的思想工作了。
“我们现在的主营业务是航模、无人,在未来会是电风扇等家电产品,现在已经忙得不可开交了,哪里还有时间去经营这个业务,况且我们现在的资金也不允许我们做这个代理业务啊。”董明竹的理由早就说给林元礼听过,不过她还是会反复解释给他听。
“经理,你说如果我们是否可以采取卖航模的代理模式呢?也就是说我们不承担销售任务以及不承担资金垫付压力,你认为这样我们可以做吗?”
董明竹不相信的说:“哪有这种无本买卖,航模采取这种模式是因为航模的圈子比较封闭集中,人脉关系在里面占据了很大的作用。你说的计算机我们戈力有这么大的能力吗?我们是认识政府的人了还是大企业的人了?这样ibm怎么可能看得上我们?”
“经理,你别急,你先说如果就是这样的无本买卖我们能不能尝试做下?”林元礼不急着回答,继续问董明竹。
“无本买卖当然要做,这样还可以为西工大提供比较合理的计算机。”董明竹一口答应。
林元礼对于董明竹的回答也心理有数:“经理既然你同意了,那我就要按照这个方案去试一试了。当然如果不能成功也没有什么可惜的,毕竟对我们也没有什么损失。西工大不是想要弄一台ibm的计算机回去研究吗,正好我就借这个机会来和ibm公司来谈下这个事情。”
董明竹好奇的问:“元礼你葫芦里买什么药?有这么大的把握?能不能和我说说。”
林元礼心中很是得意的说:“其实也不复杂,现在我们的小型计算机选择也有不少,刚才说的王安、苹果计算机都是选项。从欧美国家的经验来看,计算机正在朝着小型化发展,而计算机的应用也是从专业走向了商业应用。计算机的更新换代1-2年就进行一次,如果可以抢占先机,那么在客户有更新需求的时候就会占有优势。”
“所以,你想表达什么?”董明竹问。
“经理,华国的潜力实在是太大了,我来到鹏城看到了到处都是正在建设的工厂和大楼。要不了几年华国的计算机需求必定随着经济的发展而井喷。这个时候ibm如果可以抢占先机先进入华国那么它就有先发优势。所以我相信ibm绝不会忽略华国这块潜力极大的市场的。”
“那也是潜力啊,我们并没有那么多的订单给ibm,我还是不相信你能谈出这么好的条件。”董明竹听懂后,依然不太相信。
林元礼自信的说:“我们只是给ibm一个希望,哪里能保证一切。如果他们的眼光足够长远,我相信是不会不答应的。再说了本来华国的订单是0,再差能差到哪里去呢?而且我们也不是没有优势,第一我们的航模需要ibm计算机的配合,这在一定程度上也是为ibm做了广告。第二黄院长和我说过,等他们有实力后,学校要引进一批ibm小型计算机作为教学使用。第三现在华国的总师说了计算机要从娃娃抓起。所以虽然短期内我们不能为ibm提供多少订单,但是我们胜在潜力无穷。”
第一五四章 方向
林元礼借着购买ibm-5151的时机大胆的向ibm提出了代理申请,由于他说的是华国地区,很快引起了ibm亚洲区负责人史密斯的注意。
此时ibm在亚洲区域也是步履为艰,基本上没有新的增长点。而神秘的华国虽然这几年号称要改开,但是由于华国糟糕的经济基础,ibm根本不认为华国是下一个增长点。
林元礼把迅雷的公司介绍以及对ibm计算机的创造性应用传给斯密斯后,斯密斯决定到香江见一见林元礼。
“史密斯先生,迅雷对ibm中小型计算机的需求,尤其是小型个人计算机。迅雷现在致力于挖掘计算机的图像处理能力,把计算机和无人机结合创造性的结合起来,开发出了世界上第一款超视距无人机,而且我们的超视距无人机已经完成了定型。根据欧美客户的需求,他们更希望配备ibm计算机或者苹果计算机,所以我们才找到了贵公司。”林元礼开门见山的说。
“华国现在有成熟的商用计算机?那你们为什么不用自己的?”斯密斯被吓了一跳,原来还以为是要用ibm的计算机进行试验呢,哪知道华国人已经开发好了。
“史密斯先生,有两个原因。其一是开发时候使用的是中型计算机djs-140,价格昂贵不便于个人使用。其二是我们需要一款成熟的商用计算机。当然ibm不是唯一的选择。现在我们买的这一台计算机就是实验用的,当然不会是唯一一台。”林元礼解释。
“可以说下其他选择吗?”史密斯问。
“当然,这也不是什么秘密。史密斯先生之所以我们选择ibm计算机是因为我们在布尔戈斯大学使用过贵公司的计算机,我们公司研发的教授觉得不错,所以才有了这次的接触。如果ibm的计算机不能满足我们的要求的话,我们可能转向王安或者苹果,也有可能在华国内寻找计算机生产商。”
史密斯也搞不清楚现在djs-140的技术水平,也不敢贸然做出决定,可是此时的华国刚刚改开,哪里有什么资料可以收集。史密斯在等了两天后,再次约见了林元礼。
“林,你需要的ibm-5151个人计算机,我们将在2天后从日本运到香江,而且是两台。”史密斯比划了下说。
“可是史密斯我们只准备买一台?”
史密斯笑道:“林,你只需要付一台的钱,就可以拿走两台ibm-5151计算机。这是ibm给你这个华国第一任计算机代理商的礼物。”
“史密斯先生,这么说i贵公司同意我们的代理商条件了?”林元礼克制住心中的激动平静的说。
“是的,林,但是时间是有半年,如果在半年内你可以有30台以上的计算机的订单,那么我们再继续谈半年后的计划。”
“史密斯先生,我们有信心,我可以和你打赌办年内绝对不止30台。”林元礼伸出手和史密斯握在了一起。
这个在董明竹看起来不可能完成的任务就在两三次的见面后被林元礼给完成了,虽然有时间限制,但是如果真的可以以8成的价格拿到货,再经过一番改装后,就算卖原价也能赚个一千美金,而且这个利润是不需要分给西工大的。
...
为了赶时间,这两台计算机并没有走正常的海关通关渠道,而是走得捐赠流程。林元礼以爱国人士的名义把计算机‘无偿’捐赠给了西工大。计算机抵达香江的10天后,也就是10月26日,西工大专门搞了一个捐赠仪式,迎接着两台计算机。
两台ibm-5151计算机就位后,季校长让杨光组织计算机院的精干力量开展了软件的移植工作。由于只有2台计算机,陈东风四人想要帮忙也没有地方给他们施展。
“东风,我们什么时候才能有计算机可以开始unix的学习,以及开展cad的编程?”晚上图书馆回来后,杨辉抱怨道。
杨韦、唐昌宏也是郁闷的不行,本来看到ibm计算机到了以为可以实战下,哪知道计算机院的人太狠了直接三班倒,没日没夜的霸占了计算机。
陈东风可是提前和黄院长打了招呼的,哪知道这次加入到移植项目的都是教授、专家,黄院长也是不好说话。
“兄弟们,别急,黄院长和我说了,下个月vax-11就要来了,黄院长承诺至少我们保留两个客户端给我们四个使用。”陈东风的话还没说完,杨辉、杨韦、唐昌宏就欢呼了起来。
“我说,兄弟们,好歹我们也是见过世面的人了,需要这样吗?”陈东风制止他们的乱喊乱叫。
“怎么不需要,自从滇省回来后,我是再也没有摸过计算机了。这段时间简直茶不思饭不想了,身体就是不得劲。你这个消息一出,我就感觉有充满了干劲。”杨韦毫不避讳的说。
“计算机也能上瘾?好吧,希望你们到时候不要看到计算机就想要呕吐。这段时间我仔细梳理了下我们的cad项目。我发现以我们的现在的水平可能还不足以完整的搞出整个软件,所以我们必须要有所取舍。”陈东风说。
“又不是炒菜,还能少放点酱油辣椒?”杨辉问道。
“是啊,不完整的软件怎么使用,恐怕就是做出来了也没有多大的价值吧?”杨韦和唐昌宏也质疑道。
陈东风解释说:“这几天我归纳了下,一款完整的cad软件需要三大块,一是基础核心层,负责几何图形引擎、通用图形管理、基础算法库等到。二是通用平台层,负责草图设计、曲面建模、零部件管理等。三是专业应用层,不同的专业设计领域应该有专用的工具。这三点大家同意吗?”
三人点头同意。这些日子四人讨论很多天,总结了cad的不少的功能应用,陈东风在这基础上的归纳还是比较到位的。
“所以,我们最多只能负责第一块,尤其是几何图形引擎应该作为我们这次的项目重点,其他的我们想做也做不了,原因有两个,时间和经验不足。我估计一款完整的软件开发下来每个三五年的优化是不可能商用的。”陈东风把工作重点定在了几何引擎的开发,这也是与他搞出的贝塞尔算法直接相关联。
第一五五章 CAX讨论
陈东风一番对于编程方向的分析引起了其他三人的疑惑,陈东风光要搞个底层的算法,这搞出来要怎么用呢?毕竟他们的初衷是要运用到设计中去的。但是陈东风说的也没有错,除非有大量的人力物力支持否者他们四人可能连几何引擎算法都不一定能够完成。
“东风,我们向院长求救?”杨辉有困难找院长。
“得了吧,现在黄院长的魂已经被mini2给勾走了,恐怕他是没有空理我们,再说了我们是航空院又不是计算机院,巧妇难为无米之炊啊。”唐昌宏叹口气道。
陈东风一拍大腿说:“兄弟们,首先我们搞得这个几何引擎可能一点实用价值都没有,这样我们也是张不开口求助学校。现在院长给我们批准了两个客户端已经是天大的面子了。这样我们先搞起来,等搞出点眉目,我估计杨光老师那里也差不多也忙完了,当时候我们在联合计算机院来搞这个几何引擎,怎么样?”
陈东风都这样说了,三人自然没有意见,毕竟现在都是纸上谈兵阶段,连几何引擎的功能分析还没有做完。正好这段时间vax-11还没有到,四人利用这段时间先把框架讨论出来。
其实陈东风四人还不知道1979年,sdrc公司发布了世界上第一个完全基于实体造型技术的大型cad/cae软件──ideas。由于实体造型技术能够精确表达零件的全部属性,在理论上有助于统一cad、cae、cam的模型表达,给设计带来了惊人的方便性。可以说,实体造型技术的普及应用标志着cad发展史上的第二次技术革命。但是,在当时的硬件条件下,实体造型的计算及显示速度太慢,限制了它在整个行业的推广。
现在cad/cae等cax软件还没有在硬件的支持下发挥威力,但是随着这几年计算机计算能力的大幅度提高,cax等软件已经在汽车、航空等制造业发挥越来越重要的作用。
这次陈东风提出的几何引擎计划中最为重要的就是三维造型技术。三维造型技术是建立恰当的模型来表示自然界中形态丰富的三维物体的技术,根据造型对象将造型技术分成3类。
第一类是曲面造型,主要研究计算机内如何描述一张曲面,及曲面的显示与控制。曲面造型又分成规则曲面和不规则曲面两种。不规则曲面造型方法他们采用的是贝塞尔曲线曲面。
第二类是立体造型方法,主要研究在计算机内如何定义、表示一个三维物体,主要有体素构造法、边界表示法和八叉数法等等。曲面造型和立体造型合称几何模型造型。
第三类是自然景物模拟,主要研究在计算机内如何模拟自然景物,如云、流水、树等。该造型技术主要应用在游戏和艺术造型等领域。
不过自然景物的模拟不是他们四人的研究重点,曲面和立体造型是他们这次几何引擎的重点方向。当然三维几何引擎是重点,二维的几何引擎也不能少。
二维图形基本几何变换是指相对于坐标原点和坐标轴进行的几何变换,包括平移、比例、旋转、反射)和错切5种变换。
二维和三维的图形的底层函数算法都实现了才能构成一个完整的几何引擎。
所谓几何引擎是是借用机器工业的同名术语,表明在整个系统中的核心地位。也可以称之为“支持应用的底层函数库”或者说是对特定应用的一种抽象。
陈东风想做这个几何引擎,关键还是现在人少,整体cax系列软件需要大规模的人员共同开发以及对各种客户需求的分析。这些都不是目前陈东风他们能掌握的资源,然而搞几何引擎就不一样了,最底层的研究关键还是算法、结构、效率,以他们四人目前的实力可以勉强实现。
“东风,我问下,如果这个几何引擎搞出来后,你准备怎么办?”杨韦问出了关键。
陈东风来回走了几步,“我也没有想好,只是觉得这是趋势,没有cax软件在航空设计等领域的效率会很低。大家有什么看法?”
“无非有两条路,一是免费给别人使用,然后根据第三方开发的反馈来不断的完善这个几何引擎。二是我们自己组织人研发cax类软件。”杨韦说。
杨韦想说的就是如果这个几何引擎想要完善那么就必须要有人用,这样才能不断的完善发展,所以关键问题就是怎么用了。
唐昌宏在沉默了一会说道:“我们现在想这些是不是太早了,其实这个几何引擎的使用问题应该不大,由于三维图形涉及到许多算法和专业知识,要快速的开发三维应用程序是有一定困难的。当应用程序开发人员非常需要一个封装了硬件操作和图形算法、简单易用、功能丰富的三维图形开发环境,而这个环境就是我们的几何图形引擎。所以我们现在的焦点是怎么开发这个引擎,编程的语言,引擎的架构、算法等等,成品之后的工作还是等等再说吧。”
陈东风接着唐昌宏的话说:“昌宏考虑的很对,我预计这个几何引擎的代码有几十万行,我们四个人想要完全的可能性不大,还是要先做出第一阶段的成果后寻找帮手。编程语言我觉得c语言已经不太合适了,c++是一个很好的选择。”
自从四人开始晚上计算机后,对编程语言的发展一直是很上心。去年c++由比雅尼斯特劳斯特鲁普博士在贝尔实验室发明并实现后,c ++开始在编程领域展露头角。经过一段时间的发展,c ++已经在工业上的开发语言占很大的比例。
从名字来看,c++在最开始可以称作c语言的增强版,c ++引入了一些新的函数库和新的用法,如虚函数,操作符重载,多重继承,模板,异常处理,名字空间逐渐纳入,这使得c++可用性大幅度提高。
现在c++也没有学习资料,他们现在只是通过杂志和论文了解了c++的一些情况,不过既然决定使用c++来进行编程了,那么就需要一套开发软件了,这个任务只能交给林元礼了。
第一五六章 方向
想要做出这一款几何图形引擎,可不是件容易的事情,四人虽然跟着杨光搞过mini2的图形、控制软件,但是这次毕竟是第一次从头到尾设计。
一个软件的开发从从业务和经济的角度来看,软件的生命周期包括四个主要阶段。
第一是起始阶段,即有一个好的想法,具体构想出产品的设想和它的业务案例,确定项目的范围。这一阶段陈东风已经为几何图形引擎软件规划好了,只做底层的图形算法。
第二是细化阶段,计划必要的活动和所需资源,具体确定功能并设计构架。
第三是构建阶段,构建产品,发展最初的设想、构架和计划,直到一个能够交付给用户的产品完毕。
第四是移交阶段,将产品移交用户使用,包含:制造、交付、培训、支持、维护,直到用户惬意。
完毕这4个阶段称为一个开发周期,它产生的软件称作第一代。除非产品的生命结束,一个现有产品能够通过反复下一个同样的起始、细化、构建和移交四阶段,各个阶段的侧重点与第一次不同,从而演进为下一代产品。
不过现在讨论第二代产品还为时过早,毕竟他们现在最基本的计算机需求还没有被满足,至于他们四人有没有掌握编程语言c++,现在也没有计算机来进行验证。所以对于这样什么物质条件都没有的团队,正好让四人把设想、构架分条缕析的规划好。
怎么表达一个几何图形是他们讨论的核心,杨辉、唐昌宏倾向于交互作图而杨韦和陈东风则倾向于参数化作图。
所谓画出图形在概念化的设计过程中,用户一开始不需要并不关心图形的精确尺寸,而只是粗略地勾画图形的大致形状。而且,用户也可能在现有图形的基础上,作细微的改进。尺寸的调整是非常普遍的,因为尺寸可以决定零件的几何形状,尺寸的改变可以生成不同的几何图形。
但是这种传统的交互作图系统,图形一旦生成就很难进行尺寸的调整,没有继承性。另外,由于概念设计和初步设计阶段要靠设计者的知识和经验再加以思考来完成,而这些知识和经验往往不能用精确的数字模型和算法来描述,交互作图系统对此很难胜任。
“东风、阿韦,现在我们这个几何引擎就是第一代而已,你们搞得这么复杂风险很大,而且现在的cad都是交互作图的方式,你们要搞参数化作图这能不能成功都不知道。”杨辉劝说陈东风和杨韦。
这些天的讨论,四人也不是就坐在宿舍、教室里面空想,他们不仅收集现在国外cad发展的消息,还对机械院、航空院等使用过cad类软件的教授进行了交流。
由于四人的名气在西工大还是蛮大的,和他们进行交流讨论的教授也没有给他们什么脸色看。甚至在黄院长的介绍下,他们还到红旗厂去看了下从法国matra公司的euclid三维工程绘图软件。
“不对,这样的话有点背离几何图形引擎的初衷,如果只是为了可以人机交互进行工程图纸的制作,那么有没有几何图形引擎都没有太大的关系。我们的几何图形引擎就是要对各个几何图形建立一般的通用的约束方程,再构成贝塞尔曲线呈现出来。所有只要我们朝着最初的几何引擎道路走,那么必定会吧几何图形的参数表示出来。反过来说在用户进行设计过程中几何引擎可以自动地捕获用户的设计意图,从而将用户设计中的各个设计对象以及对象之间的关系用参数记录下来,而当用户修改图纸中尺寸标注和设计参数时,几何引擎能够自动对图纸进行必要的修改,使图纸中反映用户设计意图的设计对象之间的关系依旧得以维持。”陈东风完全不同意把设计要求降低。
杨韦补充到,“不仅要参数化,几何引擎中还要引入变量。变量化技术可以将整个设计草图当作一个完整的系统来考虑,与构造过程的顺序无关。将草图中的控制尺寸和拓扑关系都用参数来表示,这使得设计初期的草图可以不是完全定义的,而将没有完全定义的控制尺寸和拓扑关系用变量存储起来,暂时以当前的绘制尺寸赋值。设计者可以在任何阶段对草图中的任何尺寸和拓扑关系进行重新定义,同时这种重新定义也不必牵涉草图中的所有的几何图形的改动。所以如果参数化和变量化的技术可以在我们的几何引擎中体现,那么最初我们担心的使用问题也就不存在了,我可以说这将是最先进的几何引擎,而采用这套引擎开发的cax产品必将是最先进的。”
陈东风看杨辉和唐昌宏还是有点犹豫继续分析:“基于约束满足的参数化和变量化设计系统把问题描述与问题求解技术分离成相互独立的两个部分,这样一来几何引擎主要功能就不是简单的画出几何图形了,还会有两个重要的功能。第一就是几何参数化模型能自动地导出精确的几何模型。它不要求输入精确图形,只要求输入一个草图,标注一些几何元素的约束,再通过改变约束条件来自动导出精确的几何模型。第二就是可以通过修改局部参数来达到自动地修改精确的几何模型的目的,大致形状相似的一系列零件,只需修改一下参数,便可以生成新的零件。”
陈东风和杨韦的分析很动人,但是也是充满了未知数,唐昌宏就捕捉到了他们两人想法中的关键。
唐昌宏一边听一边记录,在陈东风说完后问:“那你们现在有没有攻克欠约束情况下全参数的方程组求解问题。虽然你们说得很好听,描述的也很诱人,但是所有的关键都集中在这里。如果这个问题不解决的话,我相信仅凭借草图和几个关键参数是不可能生成精确的几何图形的,到时候肯定是bug漫天飞,各种稀奇古怪的图形会跑出来。”
唐昌宏的问题,陈东风和杨韦何尝没有想到,只是两人现在还没有办法解决而已。
第一五七章 几何约束
1963年,i.e. sutherland在他的 sketchpad系统中第一个采用了用约束定义物体的方法,此法成为以后约束满足型智能ca方法的先驱。最早对智能cad的研究使用专家系统的办法。国际上最早研究智能cad的单位是美国的卡耐基-梅隆大学。著名的人工智能学者h.a.simon和cad学者eastma于20世纪70年代中期带领一批博士研究生研究住宅空间的综合。澳大利亚悉尼大学以j.s.gero教授为首的design puting unit 从研究工程设计优化方法着手,于20世纪年代末开始转向设计中的人工智能技术。
目前,cad的研究中存在着三个前沿问题:第一个问题是解决方案的形成,第二个问题是围绕着设计对象、设计知识的表达展开的研究,第三个问题是围绕智能cad系统的自动作图功能研究,即几何约束求解。
现在陈东风和杨韦就是想要直接挑战智能cad系统这样的科技前沿,不得不说确实步子迈的有点大。
“昌宏,你说的问题我有思考过,不光是欠约束情况下全参数的方程组求解问题,还有过约束的情况,需要把相同的或者部分重叠的条件进行过滤。其实这个问题归根到底是几何约束求解的问题。这个技术不能说是先进,但是确实是几何引擎成败的关键。我决心要把几何约束的算法融合到几何引擎中。”陈东风坚定的说。
杨辉看着陈东风说:“我看这个问题不用争论了,东风你能把几何约束的算法搞出来,那么皆大欢喜,就看你有没有信心了,不过这种纯数学的问题恐怕我是帮不了你了。不过这段时间我会潜心研究c++和几何引擎的价格,等你计算出几何约束算法从而解决欠(过)约束情况下全参数方程证求解问题,那么我们就立即投入到几何引擎的编程工作中,怎么样?”
杨辉的提议是不是办法的办法,算法这个核心搞出来了,那么就成功了一半自然没有问题。如果陈东风攻克不了这个问题,那么他的提议也就是没有了价值,可能几何引擎这个项目就黄了。
想要理解几何约束求解那么就必须要了解什么是几何体。几何体的定义是一个几何图形中最基本最具有特征的几何元素。例如2维中的点、直线、线段、圆、圆弧和三维中的平面、球面、曲面等。
在几何体的定义上引申出来的几何约束的定义是,两个或多个几何体之间所具有的几何关系。例如点与点之间的距离,直线和直线之间的角度,两条直线垂直,直线与圆相切等。
陈东风自从接过几何约束的问题后,就全心全意的投入到了其中,他首先将几何形式的几何约束进行了分类,不外乎几何形式的几何约束和代数代数形式的几何约束。
几何形式的几何约束包括尺寸约束和拓扑约束。
所谓尺寸约束一般是由用户显式输入的。通常包括两点之间的距离、直线与直线之间的角度、点到直线的距离、半径约束和两条平行直线之间的距离等。
所谓拓扑约束束一般是隐含的,是由系统根据草图自动建立的。通常包括水平约、两条直线平行和垂直、三点共线、两个角相等、两个圆共心等。
根据几何约束中所涉及的几何体的个数,还可以将几何形式的几何约束分为三类。一元约束:只涉及一个几何体的约束。这类几何约束很少见,例如线段的长度就是一个一元约束。
二元约束:涉及到两个几何体的约束,大多数的几何约束属于此类。
多元约束:涉及到两个以上的几何体的约束。例如三点共线,线段的长度相等,角度相等等。
代数形式的几何约束包括方程约束和不等式约束。
方程约束:指以方程的形式给出的几何约束。例如,三角形的面积等于圆的面积。
不等式约束:有时为了表示点在几何图形中的构造顺序时会用到,例如,a
用了一个多月的时间陈东风基于以上的基本概念,总结出几何约束求解的确切定义给定一个几何体的集合o和一个关于集合o中的几何体之间的几何约束的集合c,那么二元组(o,c)也就是几何约束问题。
几何约束求解的定义清晰后,那么利用解析几何的知识,建立直角坐标系,将所有给定的几何约束转化成一系列表示几何约束的代数方程,方程中的变量表示几何体的独立参数,这样就将一个几何约束问题转化成一个非线性代数方程组的求解问题。然后,用数值计算的方法求解这个方程组,所得到的解就是几何体的位置坐标,即可以构造这个几何图形。这就是陈东风设想的基于数值计算的几何约束求解方法。
先把数值计算方法放到一边,正如唐昌宏对陈东风质疑,在实际过程中不肯能所有的约束条件都是完美的,总有欠约束或者过约束的时候。
要想提高几何约束求解的交互性和准确性必须要进行几何约束求解的定性分析也就是欠、过和完整约束性的判定问题、参数有效范围的确定问题、多解问题、求解失败的诊断和误差的传播问题等。
陈东风要做的就是给出这样的一个欠/过约束的完整判定算法,然后在分别针对欠约束和过约束进行完善。
对于欠约束的几何约束求解问题,陈东风通过设置几何约束的优先级,给出了如何依据几何约束的优先级添加几何约束的方法,最后计算出了一个将欠约束的几何约束求解问题转化为完整约束的几何约束求解问题的算法。
对于过约束的几何约束求解问题,陈东风首先判定一个过约束的几何约束求解问题是一致性的还是非一致性的,进而针对两种不同类型,分别给出将其转化为完整约束的几何约束问题的方法,并提出了算法。
到了这一步才基本上算是完成了几何引擎中最为关键的几何约束算法,而这个时间也过去了4个月,已经到了1981年的3月份。
第一五八章 问题越来越多
这四个多月的时间,陈东风对于几何约束相关问题的笔记写了有2大本,小卡片上百,草稿纸无数。
看着将近两百多页的《欠、过约束几何约束求解问题完整化算法》初稿,陈东风心中的兴奋溢于言表,环顾四周,竟然没有一个熟人可以庆祝,不觉意兴阑珊,索性继续沉浸在自己的世界中。
陈东风又想起了雷击过后结合不知道哪里来的记忆做出的自己的计划,欣喜的发现计算机辅助设计终于迈出了第一步,而且结合即将要进行开发的几何引擎,他觉得信息化、智能化也融入了其中。
“但是计算机呢?芯片呢?这些都还没有?我又该怎么办呢?计算机和芯片可是国家工业实力的体现,我又改怎么办?”陈东风想到了这个头疼的问题。
“算了,走一步看一步吧,岂能尽如人意,但求无愧于心。还是先和把几何引擎搞出来吧。”陈东风又自我安慰起来。
此时的杨辉、杨韦、唐昌宏已经变成了网瘾上年,没课的时候一准在计算机机房里面。
此时的计算机机房已经扩大了两倍,季校长以大魄力在半年内为西工大增添了30台ibm-5151小型计算机以及2台升级的vax-21大型计算机,总价值在30万美元左右。
季校长的如此大手笔引进计算机,除了看好计算机在科研教学中的巨大作用外,另外一个重要的因素是mini2系列航模在和ibm-5151结合后大放异彩。
超视距控制mini2系列航模的出现不仅大大震撼了航模界,甚至引起了军事界的关注,可是不管怎么说,由于西工大把距离范围控制在1公里,拍照效果控制在高度300米以下,所以并没有引起管制,还是作为民用设备在出口。
总之,财源滚滚的季校长在计算机的投入是很大方的,他甚至要求林元礼把市面上的不同的计算机每个都买了,用来进行分析研究。通过计算机和无人机的更新,让超视距mini2不断的进行更新换代才是称霸航模界的王道。
陈东风找到杨辉三人后,发现三人正藏在显示器后面,手指在键盘上噼里啪啦的敲代码敲的飞起。
陈东风走到三人的身后,他们也是浑然不觉,陈东风就这么在后面看着,也没有打扰他们。
杨辉脖子有点酸手还放在键盘上,转转脖子,突然发现了陈东风,“东风,你怎么来了?难道算法好了?”
杨韦和唐昌宏也扭过头,陈东风说:“中午了,要不我们边吃边聊?”
按照209宿舍的习惯,把饭带回了宿舍后,开始边吃边聊。陈东风先汇报了进过他的反复验算,几何约束的问题已经基本解决了。
“这个几何成果可是不小?要不要找个老师验证下发表论文?”唐昌宏建议说。
陈东风点点头后,又摇摇头,“论文里面只会有几何约束求解的数值计算方法,而不会有后面为几何引擎设计的具体算法。我的数值计算法是做了一些改进的,为了弥补基于数值计算的几何约束求解方法的不足,我将代数方程组的求解问题转化成一个优化问题的极小值求解问题,然后再用求解这个极小值的方法,这样可以用数值计算法来出来欠、过约束的问题。另外我还设计了一个轨迹求交的几何约束求解的数值方法,该方法可以完全求解三维空间中所有只包含点、线和面的基本构型的问题。”
陈东风讲完后,虽然三人听的不是很懂,但是都不觉明历的鼓起掌来。
陈东风不好意思的说:“用了这么长的时间,不值得大家鼓掌,不知道现在几何引擎的进度怎么样了?”
“东风,你在昧着良心谦虚,还让我们怎么有脸活着,这已经很了不起了。”杨辉不同意的说,“至于进度吗?还是比较顺利的。进行零件图和装配图的二维绘图和编辑的二维图形处理模块和提供完整的、准确的三维几何形状的描述和显示的方法和工具的三维几何造型模块,大体的架构已经搭建好了,就差根据你的算法来建立几何图形的具体坐标位置以及基本图形之间的约束关系了。现在最为重要的完成从零件到部件或产品的三维装配模块,还没有开始进行。”
陈东风表示理解,他们的几何图形引擎重要最为核心的是参数化实体造型,主要具有基于特征、全尺寸约束、全数据相关、尺寸驱动设计修改等特点。
其中在几何引擎中最为重要的模块就是三维装配模块,它不仅要有产品结构信息模型和产品明细表。而且还要具备到几何图形的静态干涉检查和动态干涉检查功能。
所谓静态检查就是单个零部件的检查,也就是在根据几何约束条件进行自检。而动态检查就比较复杂了,这是在零部件搭建实物的过程中进行的几何约束检查。动态检查涉及到2个几何图形的融合问题,所以如果处理不好的话,那么几乎就失去了参数化的意义。这也是几何引擎中最为复杂,最为核心的地方。
“大家有什么想法,现在我们是做的越多,问题越多,这么大的工程量,我们四人实在是有点勉强了。”陈东风感慨道。
“四个人确实不够,必须要有强大的援军了。我们还是想简单了,单是一个几何引擎可能就要花费一年的时间才能完成,更不要说是完整的cad软件了。可是现在我们一没有钱,二没有人,三没有场地,哪里去找帮手?”杨韦说。
陈东风见大家有点沮丧,“岂能尽如人意,但求无愧于心。先做起来,不做起来哪里知道有这么多的问题,不发现问题怎么来提升几何引擎的质量。而且我们也不是三无啊,我们有迅雷的分红,钱不是问题。人嘛,有整个计算机院的人,至于场地吗,西工大难道不是我们的主场吗?”
“可是毕竟杯水车薪!高科技不是我们能玩得起的,还是需要国家和集体的力量介入。”杨辉有点不相信的说。
“没事,我们还有黄院长呢!一会我们找他去,他总有办法帮助我们的。”陈东风自然而然的脱口而出。
一提到黄院长,四人不由生出一种油然而生的安全感黄院长一定是有办法的。
第一五九章 专业跑项目
黄院长现在可是西工大的功臣,虽然季校长多次要提拔他当副校长,但是黄院长坚辞不受,不想因为过多的处理行政事务,而耽误他的时间。陈东风四人决心求助后,看准时机在办公室堵住了黄院长这个大忙人,而黄院长一见到他们四个就是一阵头大。
“说说吧,这么大阵仗,又来干嘛?”黄院长看着他们拿着的资料问,其实对他们四个几个月来的动向也是清楚的,知道他们在搞cad软件。
陈东风把他花了四个多月写的近两百多页的《欠、过约束几何约束求解问题完整化算法》初稿以及几何图形引擎的架构、进度表递给黄院长,“院长,这是我们的阶段性成果,请您过目。”
黄院长虽然不是数学专业,但是对于数学还是相当的精通,虽然一时间难以判断陈东风的算法是否正确,但是还隐约感觉这将会是计算机辅助设计软件的一个突破。
黄院长看了半个小时左右的算法初稿并听了四人的简单描述后,又拿起几何图形引擎的架构和进度来看,只见里面列密密麻麻的小格子,看得不由得头疼,索性放弃直接开问,“简单说说吧。”
陈东风四人先从计算机辅助设计开始简单说起,然后说道了几何图形引擎,接着就是引擎的关键算法,最后是引擎的架构和应用。
黄院长听后根据四人的描述自己先默默地算了下,发现他们这个几何图形引擎没有半年可能出不来,配套cad更是没个几年完成不了。
黄院长权衡片刻说:“这样吧,你们回去你再写详细点,准备做个开题报告。我先把这个算法拿去让理学院的老师验证下,有消息再通知你们。”
四人听到黄院长说出“开题报告”四字后,心中顿时大定。如果有机会写开题报告,那么这个项目基本上就**不离十了。
“院长,如果只是要做我们的几何图形引擎那么在为我们团队配备5-6人即可,如果需要在几何引擎的基础上再开发计算机辅助设计软件的话,那么这个项目太大了,我们做不了这样的开题报告。”陈东风为难的说。
开题报告包括综述、关键技术、可行性分析和时间安排等四个方面。如果贸然涉及到不熟悉的领域,真的有可能把项目搞黄了,还不如稳扎稳打。
“行吧,就写几何图形引擎的。”黄院长点头同意,说完就赶人了,他也拿着那一沓文档出去了。
黄院长先来的是季校长的办公室,先把资料给他过目,并简单为季校长描述了下。
“老黄,开发一款计算机辅助设计软件可不是一朝一夕的事情,这个项目就是一个无底洞,有再多的钱投进去也听不到个响,没有国家政策资金支持,单靠学校的力量搞不了。就算搞出来了,谁来用?怎么推广?没有推广就没有升级改进的机会。不过陈东风搞的这个算法,如果正确可以算是一个很重要的成果了,以他这个水平我看可以让他当教授了。”
“当不当教授这个还要验证完再说,老季我知道这个软件的风险很大,你有顾虑是很正常的,如果陈东风这个算法有价值,我想分成几步走,你给分析下怎么样。”
“嗯,说说看。”
“第一,当然是这个几何引擎的核心算法理论上正确,这个成果就是不开发这个软件也是我们学校今年的最重要成果了。你同意吗?”
季校长点点头,“确实,数学基础理论的研究成果难得。”
“如果这个算法正确,那么可能会让计算机辅助设计直接升级换代,你用意吗?”
“这个方面我倒是了解的不多,还不好有结论,不过这个成果确实对参数化设计有一定的帮助。”季校长谨慎的说。
“老季,就连我们外行人都能看出这个成果的价值,那么论文发表了出现墙里开发墙外香也就不奇怪了。所以我的第二步是,先给陈东风他们半年到一年的时间先完成他们的几何图形引擎,投入也不大就是10人左右的团队专门负责而已,再加上一台vax-21计算机。成不不是很大。如果他们成功了那么第三步就是组织人手开发一个完整的计算机辅助设计软件了。因为有几何图形引擎的基础,那么软件的设计的工作的风险会降低很多。”
季校长听完思考会说:“你怎么能断定一年时间他们可以完成软件的编写调试?是不是太武断了,里面的风险可控吗?我虽然不会计算机编程,但是也没有说拿出一个算法就可以编写一套软件吧?”
黄院长也知道他有点盲目的信任陈东风四人了,想了想他坚定的说:“因为他们四人都是天才,天才有权利犯错,也有资格让别人相信,既然他们提出半年可以出成果,那么只要时间未到,我就支持他们。”
季校长看着执拗的黄院长,无奈的摇摇头,“老黄,算了,多的我也不多说了,你先把这个算法拿给理学院的孙大维看下,只要他的算法没有问题,计算机院的人也认同,那么我就支持你。”
黄院长这才露出笑容,“老季,感谢!”
“哎,感谢就见外了,西工大能有如此的成绩还是多亏你们航天院的支持啊!你放心去做吧。”
取得季校长的支持后,黄院长就等于拿到了尚方宝剑,现在全校的收入基本上都是航空院创造的,那个人敢拒绝他的要求?
黄院长接着去理学院找孙大维,他是研究几何方面的专家,简单交代了几句后,他又马不停蹄的去了计算机院。
现在计算机院可是和航天院联系最紧密的院系,杨光他们为mini2升级的控制系统软件在ibm-5151上表现的很不错。
黄院长正好趁着这个机会来拜访下计算机院的院长刘长健,再谈谈接下来的合作。
计算机院在西工大算是资历比较浅的院系,改开前才组建完成,要不是最近来了一批ibm-5151和vax-21计算机,连正常教学的机台都没有,更不要说提高教学质量了。
可以说没有航空院的遥控航模就没有计算机院的大发展的机会,所以黄院长一出现,刘长健院长见到后,那可是一个亲切啊!
第一六零章 继续找帮手
互相客套后,黄院长很快表明了来意,他原以为刘长健肯定会立马同意,哪知道刘长健在看完几何图形引擎的项目计划书后,面露难色。
“刘院长,有什么困难吗?这么大一个计算机院不至于连几个人都没有吧?”黄院长不解的问。
“黄院长,不是没有人,二是掌握高级编程语言的学生基本没有。你看现在在为你们控制系统软件编程的人有几个学生?而且你们采用的c++编程语言还是最近几年刚发布的,我们连教学计划都没有。所以实在没有十几个擅长c++编程的人才。”刘长健为难的说。
现在的计算机教学还没有把软硬件分开,都是全部一起进行学习,加上可用于实操的计算机少,所以教学质量并不怎么样。
黄院长想了想说;“那你借我10个研究生,讲师也行,专门学习这个c++编程语言,在他们合格后加入我们的研发团队。”
刘长健摇摇头,“我们计算机院才开设几年,一个年级才两个班而已,大猫小猫就这么两三只,比不得你们航空院。”
经过一番讨价还价后,杨光这个老熟人加上一个研究生和十个本科生被黄院长圈定参加几何引擎项目。
季校长也批准几何引擎项目了,计算机院也派出人手了虽然可能需要培训一段时间,按照一般的看法,黄院长的任务也算是基本完成了。
不过黄院长这几年在西工大风生水起,可不是靠嘴上忽悠的功夫,也不是靠陈东风他们四个人是不是提出的鬼点子。作为一个行业内资深的学者,黄院长在看完陈东风他们的项目计划书后,就立即对其产生了兴趣。
在卖了一年多的航模后,黄院长深知没有需求就没有产品的道理。虽然陈东风四人在计划书中描述的前景很诱人,但是如果谁能知道以后的事情呢?不过现在cad连个影子都没有,就是黄院长有天大的本事也只能干瞪眼了。
“不行,准备工作还是要做到前头。”黄院长想了想还是不甘心,晚上又把陈东风他们找了过来。
“黄院长才半天功夫你就把事情办完了?您老真是这个!”四人一起比起了大拇指。
黄院长摆摆手,“事情我是做了,你们准备花多长时间来完成?今年还有时间毕业吗?还准备出国吗?”
按照去年在麻栗说的,黄院长是想要让他们提前毕业的,而且杨韦还是想要出国留学的,再过一段时间出国的名额下来,就要组织名额筛选考试了。
陈东风第一个表态,“院长,我还是大四在毕业,先把这个项目弄完再说。我估计快的话3个月内就可以把第一个版本搞出来。”
杨辉也站出来表示不急着毕业,而杨韦和唐昌宏显然是还没有想好,一时间不知道该怎么说了。
黄院长见另外两人不吭声,转移话题说:“这个问题,不急着回答,你们要想好了。还是先说说cad的事情。怎么说呢?你们的想法是不错,可是没有操作性。就算你们把这个图形引擎做出来了,没人用怎么办?难道白忙一场?”
陈东风也知道黄院长的意思,立马回答;“院长,做这个几何图形引擎已经是我们的极限了,再上升的具体的应用就需要考虑到大量的实际应用和对人机交互系统的优化了。这两个工作可不是几个人的团队可以完成了,不仅需要经验丰富编程人员,还需要丰富的行业经验。这是一个系统性的工程,必须要有一个强有力单位来进行的组织。其实按照我们的想法,几何图形引擎仅仅是第一步,可是我们心有余而力不足。”
陈东风的话里话外的意思就是黄院长你来组织完成这个应用的任务吧!黄院长作为一个经验丰富的航空专家,让他搞搞科研没有问题,让他跨界组织软件工程可是为难他了。
“你也不要撂挑子,事情是你挑的头。你想想这个软件应该怎么搞?”
“院长,这个cad我们最开始的想法是做出一般通用的,也就是画画图。但是到专业领域,比如说我们航空专业,那么最好是把添加一些基本功能,如机翼,机身,螺旋桨等等做出二次开发把设计进行简化,使得设计人员不需要花费大量的精力在实物的构件上,而是通过二次开发的参数化模型进行参数化设计。所以我想是不是在这方面先开始着手。”陈东风给出建议。
“那主力就是机械专业了,他们才是基础。那我们明天去找老王,让他们出出力。”黄院长又想拉人入伙。
...
第二天,王院长听完cad的计划,还是比较兴奋的。cad软件天生就是机械行业的利器,而且如果西工大开发了这个软件,能不给机械院配几台计算机?
“老黄,你是先让我们列出需求?这么简单?”王院长不相信的说。
“王院长,机械院现在就是cad的用户,我们希望你们能配合我们提出功能需求以及人机交互的看法。”陈东风解释道,“你们的要求越多,我们在规划架构的时候才能越全面。”
“老黄,如果这个cad成功了,学校会给机械院配几台计算机吗?至少让学生们会操作吧!”王院长露出了狐狸尾巴。
“老王你就不要给我上眼药了,我哪里有这个权利。不过如果你肯全力帮助我们,没说的,我们院的计算机时间会匀给你们些。”
“那一言为定,其实我是看好cad的,现在国外的cad已经如火如荼了。我们再不追赶就晚了。不过这个工程量可是不小,硬件跟得上吗?人力跟得上吗?”王院长目的达成后,关心项目进度。
陈东风把三步走的计划详细给解释了遍,“王院长,我们也是未雨绸缪,先搭起一个架子来,再往里面加东西就方便了。您准备让谁来配合我们呢?”
“你们怎么要求,我们就怎么来。”
“谢谢,我是希望有一到两个全程跟踪,其余机械院的老师教授献言献策,这样才没有遗漏。”陈东风回答。
“你们有什么人选建议?”王院长问。
“常教授怎么样?他现在有任务吗?”陈东风说了个熟人名字。
“我问问,应该没问题。”
第一六一章 框架
针对cad项目的需求不确定性和技术复杂性,黄院长找到了又一个陈东风的老熟人王力军教授。
此前王教授承接的格力新型扁线电机风扇已经在年后顺利移交给了格力工厂,按照李文山的要求派出了他的学生前去鹏城进行技术指导。王教授对陈东风又搞出这么大的动静一点都没有吃惊,很愉快的接受了这项任务。
经过几天深入的沟通,王教授已经基本明白了陈东风的通用型cad软件想要做出来的效果参数化。
陈东风飞要求很简单通用型的cad软件必须要立足于满足大部分人的需求,在这之上才是专业性需求。所以王教授的工作不仅仅是要从自身的需求出发,还要兼顾初学者。
“现在计算机的价格,一般厂子恐怕还是无力承担其昂贵的价格吧?而且简单的设计画画草图就可以了,搞个计算机制图,恐怕意义不大。当然通用型的想法很棒,但是可能理想化了。”王力军说。
“王教授,我敢和你打个赌10年后每个工厂都有计算机,20年后每个大学生都会使用计算机,30年后每人一台计算机。计算机以后会越来越便宜,功能会越来越强大。而我们的cad目前是聚焦于机械领域,但是在几何图形引擎的帮助下可以发展出很多的版本,例如建筑,自动化等一切设计领域,并且还可以进行各种模拟仿真实验...”陈东风再次展现神棍的一面,开始滔滔不绝的进行展望,把在场的人都侃的晕晕乎乎。
王教授听完后,也不在迟疑,立即开始组织进行关于cad功能需求的问卷调查。
需求让技术变复杂,需求本身很复杂,对应的技术也会很复杂。要响应需求的变化,也会让技术变得复杂,对于明确的需求,相对来说技术实现是容易的,
但是,随着需求的不断变化,新的需求可能会破坏原有的代码架构,导致系统越来越臃肿复杂,维护也更加困难。所以王教授的前期需求分析对整个cad项目会起到至关重要的作用。
陈东风搞定了王教授帮忙进行下一步的需求分析后,然而并没有对他现在的工作有任何的用处。
几何图形引擎的人员虽然到位了,但是人员会让技术变复杂,软件开发不是一个人,而是一个team,团队内部成员水平不一样,擅长的技术方向也不一样,所以有效协作是很大的考验。况且杨光带来的新人有的连c++都没有听说过,一切都要从头开始。
于此同时cad软件想要需要用到的技术本身也是复杂的,软件项目中选择编程语言、框架、技术组件、数据库等技术或工具,都是很复杂的,如果不能进行深入学习是很难进行掌握的。
如果出现一点点的纰漏,那么要让软件稳定运行就是难于上青天了。
这些技术的复杂性,会导致软件开发变得复杂,开发成本很高,五位核心项目成员第一天开会的讨论就是要解决这个问题。
“几何图形引擎是一个复杂的需求,现在进行三块的划分还是太笼统了,必须进行细分,不然这么多的人也参与不进来。”陈东风开门见山的说。
对于复杂的需求,架构设计通过对系统抽象分解,把复杂系统拆分,最终拆分成一个个小的功能,单个功能的开发难度,则是清晰的、简单的。其次,拆分功能可以帮助组织人员一起高效协作。对复杂系统的抽象拆分后,开发人员可以独自完成功能模块,最后通过约定好的接口协议集成。这样最终各个开发小组规模不大,既有效协作,又能各自保证战斗力。
陈东风想法一下子说出了在场人员的心理,前面几次开发软件的规模远远比不上现在的cad项目,大家心理都没有底,而陈东风的方法让他们豁然开朗。
“如果按照你说的组织人员和技术把系统和团队拆分,安排好拆分后的排列关系,让拆分后的部分能通过约定好的协议相互通信,共同实现最终的结果。那么该怎么用合适的编程语言和协议,把框架、技术组件、数据库等技术或者工具有效组织起来,一起实现需求目标呢?”杨光问出了关键问题。
陈东风也是有备而来,他是项目的发起人,对整个项目最为清晰,他不经勾勒好了几何图形引擎的框架,甚至还勾勒出了cad软件的框架。
“开发图形引擎的目的就是对底层二维、三维图形系统库的全部使用细节进行了抽象,并提供了基于现实世界对象的接口,那么在开发cad软件时候使用少量代码就能构建一个完整的三维图形,这是我们的目的。”陈东风先简单回顾了下图形引擎的目的。
接下来陈东风为大家展示了他设计的可扩展分层程序框架拥有高效率和高度可配置的资源管理器,采用高效的网格资料格式储存模型数据,并且具有清晰、整洁的设计以及全面的文档支持。
当然其中很多都是想法,能不能实现还要再说。不过他的可扩展分层框架还是很有特点的。该框架把一个根节点作为是所有几何图形的入口点,用于配置系统内的其它对象,必须最先创建和最后释放。渲染系统设置图形的渲染属性并执行渲染操作。图形管理器负责组织几何图形,生成并管理几何图形的各个参数。
图形组织原理是将图形划分成抽象的多个空间,这些空间还可以划分成多个子空间,每个空间由一个图形节点来管理。
将大量图形节点按照空间的划分层次组织成树状结构,从而完成对整个几何图形的有序组织。
除了杨光以外,另外三人都是半路出家,看了陈东风画出了这一系列框图,不免的有点目眩神离。因为陈东风根本就没有提到具体的接口协议以及具体的实施办法。
杨光倒是若有所思...