Об идее создания отечественного программного комплекса цифрового графического моделирования в контексте стратегии импортозамещения

Трудно представить современный социум без стремительно развивающихся инновационных технологий. Современное производство, коммуникации, ВПК, культура сегодня немыслимы без активного использования достижений в области высокотехнологических разработок. Значение сферы высоких технологий заключается не только в модернизации существующих процессов и объектов жизни социума, но все чаще и в стимулировании возникновения новых объектов, функций и целых сфер деятельности. В этой связи представляется неоспоримым факт высочайшей значимости для современного развитого социума так называемых IT-технологий. Даже если учесть количественную и качественную неравномерность внедрения цифровых технологий в жизнь общества, допустить гипотетический вариант сколько-нибудь нормального существования без них уже невозможно. Понятны риски, свойственные при использовании любых сложных технологических алгоритмов. Очевидно, чем сложнее система – тем больше число факторов, определяющих ее бесперебойную работу. Наблюдаемое сегодня развитие IT-индустрии настолько стремительно, что совершенствование механизмов защиты систем не всегда успевает за умножающимися рисками технических сбоев. Потери социума при отказе от цифровых технологий неизмеримо больше, чем при локальных нарушениях в работе IT-систем. Поэтому важно прилагать максимум усилий для минимизации риска возможных отказов.

Разумеется, сфера IT-технологий, как любое актуальное научно-практическое направление, постоянно развивается, и развитие это протекает в условиях международной кооперации и мощного обмена научной и технологической информацией. Россия, к сожалению, пока не является мировым лидером в сфере развития IT-технологий, хотя в этом направлении сегодня осуществляется много прорывных проектов, имеющих мировое значение. Очевидно отставание отечественного программного продукта в области CAD-систем. Пока на рынке программного обеспечения, в частности графического моделирования, почти безраздельно правят бал зарубежные, в основном – американские производители. Это обстоятельство вполне объяснимо и долгие годы не вызывало серьезных вопросов. Наоборот, благодаря использованию импортного программного обеспечения для графического моделирования в постсоветской России сформировалась инновационная инфраструктурная среда проектной деятельности в сфере инженерии, архитектуры, дизайна. Невозможно переоценить значение импортного программного продукта для интенсификации проектного процесса, повышения его технологического уровня, общего развития проектной культуры в России. Однако отчетливые тенденции в формировании нового геополитического ландшафта мира свидетельствуют о необходимости активной работы по созданию достаточного IT-потенциала России, способного обеспечить надежный технологический суверенитет страны в этой сфере.

Проблема технологического суверенитета в современном мире быстро набирает актуальность и остроту. Уровень и темп социально-экономического развития в некоторых случаях напрямую зависит от качества технологической оснащенности определенных отраслей хозяйства. Особенно показательно это обстоятельство проявляется в оборонном комплексе. Если технологический суверенитет страны не соответствует должному уровню, то нельзя быть уверенным, что в определенный момент не возникнет серьезная угроза ее государственному суверенитету. В этом смысле импортное программное обеспечение, используемое в сфере проектирования и моделирования производимых в стране объектов, при определенных обстоятельствах может превратиться из инструмента созидания в инструмент технологического сдерживания и политического давления. Незаметная ошибка, «зашитая» в недокументированных возможностях компьютерной программы, может стать причиной как минимум непреодолимых коллизий в процессе проектирования, как максимум – серьезных сбоев в функционировании объекта и привести к катастрофическим последствиям. При этом ошибка может существовать латентно и быть активирована в определенный момент времени. Это затруднит ее обнаружение и устранение и может нанести особенно большой урон. Мы против конспирологической подозрительности, но если чего-то нельзя исключить, то это, по меньшей мере, необходимо иметь в виду.

Учитывая изложенное выше, мы предлагаем рассмотреть проблему технологического суверенитета в сфере цифровых технологий в области графического моделирования. В первую очередь речь идет о 2D и 3D графических редакторах, применяемых для графического моделирования в сфере инженерного, архитектурного и дизайн-проектирования.

Цифровое графическое моделирование, применяемое в различных сферах проектной деятельности, давно стало неотъемлемой частью современного проектного процесса. Визуализация информационного массива на всех стадиях проектного моделирования – важнейший принцип, позволяющий существенно снизить издержки поиска оптимального проектного решения. Оперирование в визуальной среде существенно сокращает время и повышает эффективность проектного процесса. Особые программные алгоритмы дают возможность быстро и качественно анализировать результаты проектного поиска, оперативно корректировать проектную стратегию, выявлять и исправлять возникающие коллизии.

Преимущество проектного оперирования в визуальной среде объясняется существенным превосходством зрения человека по информативности в сравнении с другими его сенсорными системами. Воспринимая информацию, человек отдает предпочтение визуальным объектам, сначала считывая изображения, потом – вербальный текст. В первую очередь перципиент обрабатывает более естественный «формат» стимула, эволюционно закрепленный в мозгу как более актуальный, потом – более абстрактный, более сложный для усвоения сознанием.

Исчерпывающая наглядность, которую обеспечивают 2D и 3D графические редакторы в процессе графического моделирования на всех стадиях проектирования, позволяет признать проектные IT- технологии, возникшие в конце ХХ в. как революционный переворот в технологическом оснащении проектного процесса. Сегодня невозможно представить себе процесс проектирования, в какой бы отрасли он не осуществлялся, без программных комплексов с мощными графическими модулями, позволяющими создавать визуализацию необходимой степени подробности и убедительности.

Доступные сегодня для российских проектировщиков, инженеров, конструкторов, архитекторов, дизайнеров графические программные комплексы представлены на рынке продуктами нескольких крупных авторитетных производителей. Значительная часть из них – зарубежные компании, давно и прочно завоевавшие российский рынок программных продуктов в сфере проектирования. Они хорошо известны: Autodesk, Inc., Graphisoft, Adobe Systems Russia, Microsoft, Unigraphics Solutions. Слабую альтернативу зарубежным производителям составляют российские компании-разработчики программных решений для различных отраслей проектирования, появившиеся в последние десятилетия. Их количество невелико и спектр разработанных программ в основном ориентирован на инженерное проектирование. Среди наиболее продуктивных и популярных отечественных разработчиков – Csoft Development, Аскон, Нанософт, Нивал нетворк, НТЦ «АПМ», НТЦ Гемма и другие.

Высокий уровень конкуренции на рынке производства CAD-систем и смежных программ приводит к появлению большого количества схожих программных комплексов с аналогичными решениями интерфейса и инструментария, универсальными алгоритмами моделирования и визуализации. Фактор конкуренции затрудняет интероперабельность при использовании нескольких программных продуктов разных производителей. Как правило, каждый авторитетный брэндовый производитель долгие годы специализируется на каком-то одном направлении разработки программ и имеет в выбранной сфере устойчивое преимущество. Поэтому потребитель вынужден осваивать несколько программных комплексов разных производителей, чтобы выполнять различные по профилю задачи на высоком профессиональном уровне. При этом немаловажны проблемы, возникающие при конвертации файлов в процессе переноса информации из одной программной среды в другую. При освоении программ зарубежного происхождения отечественный потребитель сталкивается с интерфейсом, построенным с учетом языковых традиций западноевропейского кодирования информации и «западного» менталитета. Даже в условиях русифицированного интерфейса русскоговорящий проектировщик вынужден, иногда неосознанно, преодолевать разницу лингвистических норм, традиций и закрепленных в культуре коннотаций используемых терминов. Работа в «чужой» языковой среде ускоряет психологическую усталость и снижает производительность.

Наличие большого количества программных продуктов на рынке графических и CAD-программ, с одной стороны, позволяет осуществлять взвешенный подход в определении оптимального отношения мощности и специализации инструментального арсенала программы и ее стоимости. С другой стороны – масса представленных на рынке продуктов разнородна, никак не структурирована, подвержена неоправданно частому обновлению версий в угоду маркетинговым стратегиям компаний-производителей. Ориентация в таком поле предложений требует от потребителя специализированных знаний и опыта. Со временем выбор оптимального решения на рынке софта, к сожалению, становится все сложнее, поскольку бурный рост количества программ разного уровня и стоимости способствует усилению энтропии в сфере предложения.

Обобщая перечисленные выше обстоятельства в сфере программного обеспечения проектной деятельности в современной России, можно прийти к некоторым выводам.

• 1.    Программные комплексы для проектирования, и графического моделирования в том числе, доступные для российских пользователей, в большинстве своем разработаны зарубежными компаниями. Это означает, что, во-первых: нестабильность валютного рынка способствует существенному удорожанию лицензий и их обновлений, а государственные организации и учреждения вынуждены тратить большие объемы бюджетных средств на программное обеспечение, при этом прибыль от продажи лицензий уходит за границу; во-вторых: никто не может стопроцентно гарантировать корректную работу программы и отсутствие латентных ошибок, внедренных в ее структуру с целью ослабить технологический суверенитет страны. В-третьих: освоение программы и оперирование в иноязычной среде интерфейса, не учитывающего особенности отечественного менталитета и лингвистических традиций, создает психологический дискомфорт потребителя, негативно влияет на процесс проектирования.

• 2.    Большое количество цифровых графических программ, не совместимых, либо не обладающих удобными модулями для конвертации файлов, создают затруднения для оперативной коммуникации и могут привести к некорректной работе, сбоям или потери информации.

• 3.    Никак не регулируемый рынок программных комплексов для проектирования и смежных программ способствует появлению на рынке невостребованных систем, общей неразберихе в сфере предложения.

Разрешением перечисленных выше проблем и противоречий, на наш взгляд, могло бы стать создание в России отечественного полнофункционального программного комплекса для обеспечения инновационного развития проектной деятельности в различных отраслях. Такое решение полностью согласуется с актуальной сегодня государственной стратегией импортоза-мещения.

Представляем примерную концепцию такого комплекса.

Прежде всего, отечественный программный комплекс (ПРОК) должен разрабатываться как надежный, полнофункциональный, технологичный, инновационный арсенал проектирования и моделирования в различных сферах производства. В основе разработки ПРОКа при прочих универсальных характеристиках должны быть:

• -    скрупулезный учет эргономических требований к интерфейсу и алгоритмам программных модулей в контексте динамики развития социума;

• -    учет культурных, ментальных особенностей отечественных пользователей;

• -    использование лингвистических традиций и норм основных языков России и национальных республик в ее составе;

• -    полномасштабная программная совместимость всех функциональных модулей ПРОКа, обеспечивающая исчерпывающую интероперабельность;

• -    издание полного, удобного руководства в печатной и цифровой форме для освоения оперативного арсенала программных модулей ПРОКа.

Идеи развития отечественной IT-индустрии в части разработки альтернативных импортным программных продуктов, в частности создания отечественной программной платформы, аналога Windows, активно обсуждаются IT-сообществом и заинтересованными ведомствами с 2012 г. Рост внимания к этим вопросам убедительно подтверждает актуальность движения в направлении отечественной IT-независимости. Но, к сожалению, пока конкретной стратегии действий в формате государственной политики нет. Возможно, сложившаяся геополитическая обстановка и вызовы, предъявляемые сегодня государственному, в том числе технологическому, суверенитету России, смогут активизировать работу в этом направлении. В любом случае, взяв курс на масштабную диверсификацию и модернизацию экономики, нельзя оставаться вне сферы инновационного IT-обеспечения этих процессов. Поэтому актуальность решения проблем, связанных с развитием цифрового сектора технологической инфраструктуры, неоспорима.

Возвращаясь к концепции отечественного программного комплекса, рекомендуем рассмотреть предполагаемую функциональную структуру ПРОКа. Как целое, она должна состоять из отдельных самодостаточных, абсолютно совместимых функционально направленных модулей с логически и визуально однородным интерфейсом:

• 1.    Офис-модуль: редактирование текста, создание объектов информационной графики, верстка Wев- и печатных публикаций, включая полномасштабную предпечатную подготовку;

• 2.    2D модуль (вектор): разработка статичных и анимированных объектов графического дизайна в режиме векторной графики, создание анимационных проектов;

• 3.    2D модуль (растр): обработка растровых изображений, разработка статичных и анимированных объектов графического дизайна в режиме растровой графики, создание анимационных проектов;

• 4.    3D модуль:

• а)    инженерное проектирование:

• –    разработка цифровых прототипов деталей машин, механизмов, агрегатов, промышленного оборудования, металлоконструкций, форм для отливок и прессования и т.д.

• –    разработка цифровых прототипов средств транспорта;

• б)    архитектурное проектирование:

  – проектирование градостроительных комплексов, зданий и сооружений, строительных конструкций, отделочных систем, инженерной инфраструктуры;

• в)    архитектурно-дизайнерское проектирование:

• – разработка жилых и общественных интерьеров, входных групп, мемориальных комплексов;

• г)    проектирование средовых объектов:

• – разработка объектов городской среды, малых архитектурных форм, экспозиционных пространств, объектов событийной среды, объектов ландшафтной архитектуры и благоустройства.

• д)    проектирование объектов предметного дизайна:

• – разработка объектов мебели, осветительной арматуры, бытовой техники, специализированного оборудования, спортивного и досугового инвентаря, интерьерных аксессуаров и т.д.;

• е)    проектирование мультимедийных объектов:

• – разработка визуальной среды и персонажей компьютерных игр, разработка анимационных фильмов, рекламных роликов, визуальных эффектов для кинематографа.

Важной составной частью программного комплекса должен стать специально разработанный, обширный библиотечный каталог, содержащий необходимые в процессе моделирования и проектирования объекты (модели) для всех модулей ПРОКа. Как уже упоминалось выше, для эффективного освоения программных модулей комплекса должно быть составлено исчерпывающее многотомное (отдельный том для каждого модуля) руководство в печатной и электронной форме. Руководство должно содержать обширный иллюстративный ряд для обеспече- ния необходимой степени наглядности, учитывать уровень подготовки пользователя, быть удобным в работе.

Мы уверены, что создание отечественного полнофункционального программного комплекса (ПРОК) позволит России существенно ослабить или свести к нулю IT-зависимость от западных компаний. Благодаря ПРОКу удастся сократить расходы госучреждений в сфере IT-обеспечения, предотвратить возможные негативные сценарии в отношении технологического и государственного суверенитета страны. При этом важным следствием создания ПРОКа может стать единая система инновационной IT-модернизации базовых отраслей экономики и социальной жизни страны.