DAC-1
DAC-1Design Augmented by Computer의 DAC-1은 최초의 그래픽 컴퓨터 지원 설계 시스템 중 하나였다.제너럴 모터스에 의해 개발된 IBM은 1960년에 파트너로 도입되었고, 두 회사는 1963년에 이 시스템을 개발하여 생산으로 출시하였다.1964년 디트로이트에서 열린 가을 합동 컴퓨터 컨퍼런스에서 공개되었다.GM은 1970년대 CADANCE에 의해 계승된 DAC 시스템을 계속 수정하여 사용했습니다.
역사
창세기
GM은 초기 컴퓨터 사용자였고, 1952년부터 엔지니어링 분석을 위해 천공식 카드 기계를 사용했습니다.1955년에는 컴퓨팅 서비스를 GM Research Laboratories의 새로운 데이터 처리 부서로 이전했습니다.1956년 북미 항공과 함께 IBM 시스템을 위한 최초의 "공식" 배치 처리 운영 체제인 GM-NAA I/O를 개발했습니다.1958년 IBM의 새로운 FORTRAN [1]컴파일러의 초기 사용자 중 하나였습니다.
1958년 6월 GM Research는 산업 디자인 [1]과정의 문제와 잠재적인 개선점을 더 잘 이해하기 위한 프로그램을 시작했습니다.연구팀은 초기 개념과 차체 스타일링부터 엔지니어링 설계, 그리고 마지막으로 세부 부품 도면에 이르기까지 프로세스의 각 단계가 서로 다른 유형의 도표를 사용한다는 것을 발견했습니다.회사 내 각 부서에는 그들을 지원하기 위한 자체 도면 부서가 있어야 했습니다.다이어그램이 한 부서에서 다른 부서로 이동하면서 로컬 형식으로 다시 그려야 할 때 시간이 낭비되고 오류가 발생했습니다.엔지니어링 라이브러리에서 다이어그램을 찾는 작업도 상당한 시간을 나타냅니다.도면을 수정했을 때, 이 과정은 반복되었습니다.
자동화가 이러한 문제의 적어도 일부에 대한 해결책이라고 확신한 Donald Hart는 1959년 GM Research의 데이터 처리 부서에 신속한 검색과 간단한 [2]수정을 위한 도표를 저장할 수 있는 시스템 개발을 시작했습니다.그 아이디어는 다이어그램이 컴퓨터에 디지털화되어 회전, 스케일링 및 투영이 가능하도록 인터랙티브하게 표시된 후 필요에 따라 인쇄하는 것이었습니다.검색은 펀치된 카드 쿼리를 통해 처리되며, 이를 통해 운영자는 사용자가 원하는 로컬 형식으로 문서를 빠르게 검색하여 인쇄할 수 있습니다.카드 스택을 저장하는 것만으로 반복 쿼리를 자동화할 수 있습니다.
시제품
데이터 처리 부서는 이미 IBM 780 디스플레이에 8mm 필름으로 기록된 포인트를 표시하는 IBM 704 컴퓨터로 실험하고 있었습니다.초기 용도 중 하나는 교통 [1]시뮬레이션을 계획하는 것이었다.그러나 이 디스플레이는 저장관을 기반으로 하지 않았기 때문에 그려진 직후 이미지가 사라졌다.화면상의 이미지를 유지하기 위해서, 프로그램을 루프에 넣어, 디스플레이를 계속 갱신할 필요가 있었습니다.이 작업 중에는 컴퓨터를 다른 작업에 사용할 수 없었습니다.데모용으로 적합하지만 실제 시스템에서는 CPU에서 이 작업을 오프로드하려면 추가 하드웨어가 필요합니다.
또 다른 문제는 도표를 인쇄하는 것이었습니다.GM은 보잉사가 개발한 방식을 사용하여 컴퓨터화된 밀링 머신의 밀링 헤드를 볼펜으로 교체하고 밀링 머신의 입력 부분을 704 컴퓨터에 연결하는 방식으로 이 문제를 해결했습니다.704에서 사용할 수 있는 메모리의 극히 제한된 양을 해결하기 위해 32x32인치 정사각형으로 분할했습니다.이 정사각형은 완전한 다이어그램의 일부로 개별 타일로 로딩되어도 완벽하게 정렬할 수 있을 만큼 정확하게 플롯할 수 있습니다.플로터가 필요에 따라 96인치 폭(2,400mm)의 단일 용지를 도면 표면 주위에 이동할 수 있도록 롤러 세트가 추가되었으며, 이는 용지를 조각으로 자를 필요가 없습니다.그 종이는 두루마리 형태로 전달되어 도표가 [2]길어도 상관없습니다.
마지막 문제는 기존의 도표를 서류상으로 컴퓨터 데이터로 변환하는 것이었습니다.해결책은 다이어그램을 투명한 아세테이트에 다시 인쇄하여 780 디스플레이 앞에 배치하는 것이었습니다.그런 다음 컴퓨터는 디스플레이의 점을 화면 전체에 걸쳐 움직였고, 화면은 아세테이트의 선에 의해 주기적으로 가려졌다.광전자 증배관은 이러한 출력 감소를 감지하여 기록하였다.다이어그램은 대부분 공백과 몇 개의 선으로 구성되므로 단순 래스터 스캔은 시간이 너무 오래 걸립니다.대신, 프로그램이 선을 발견하면 마지막 히트 주변의 점들을 스캔하여 선을 다시 찾으려고 시도합니다.이 시스템은 [3]초당 6,000포인트의 디지털화를 허용했다.출력은 선을 부드럽게 설명하는 입방 다항식 세트였습니다.
DAC-1
디지털 디자인으로 알려진 이 시스템은 1959년 내내 시연되고 개선되었습니다.당시에는 컴퓨팅이 아닌 손가락과 가장 밀접하게 관련되어 있던 "디지털"이라는 용어에 대한 혼동을 피하기 위해 이름이 [2]DAC-1로 변경되었습니다.여름이 되자 기본적인 아이디어가 실현 가능하다는 것이 분명해졌다.지난 8월, 팀은 IBM 7090 컴퓨터를 구입하고 디스플레이 하드웨어의 상용 버전을 개발하기 위해 IBM과 협력할 수 있는 허가를 받았습니다.
제작 시스템은 기존 도면을 조작할 뿐만 아니라 컴퓨터에서도 도면을 수정할 수 있어야 했다.컴퓨터는 보통 새로운 예술작품을 만드는 데 사용되지 않지만, 일단 다이어그램이 시스템에 스캔되면, 다시 전체 스캔 과정을 거치지 않고도 변경이 이루어질 수 있습니다.
디지털화되면 추가 소프트웨어를 사용하여 선을 3D 모양으로 변환할 수 있습니다.이것은 당시 획기적인 연구였고, 수많은 연구 논문을 [4]만들어냈다.변환이 완료되면 다이어그램을 APT 수치 제어 언어로 출력하여 밀링 머신에서 직접 출력할 수 있습니다.이를 통해 설계 팀은 아이디어를 스케치하여 시스템에 넣고 정리한 다음 밀링 시스템에서 물리적 모델을 제작할 수 있습니다.
IBM의 파트너십
1960년 7월 IBM은 GM에 "그래픽 표현 기계" 또는 "프로젝트 GEM"[5][6]에 대한 정식 개발 계약을 제시했습니다.이 시스템은 당시 IBM의 표준 대기업 제품이었던 7090에서 호스팅되었으며, 아직 출시되지 않은 IBM 1301 하드 디스크 시스템을 위한 두 개의 새로운 채널 컨트롤러와 여러 그래픽 터미널을 구동하는 사용자 지정 컨트롤러와 제휴했습니다.단자의 출력은 플로터 35mm [7]슬라이드 필름으로 전송할 수 있습니다.IBM은 이 시스템이 계약 체결 후 18개월 이내에 설치될 것으로 추정했다.GM은 1960년 [8]11월에 그 제안을 받아들였다.
개발은 예상보다 오래 걸렸다.7090이 미국 미주리주 워렌의 GM리서치에 설치되는 동안, GM 팀은 뉴욕 킹스턴에 있는 IBM의 7090 중 하나를 사용하게 되었다. 원래 생산일이 가까워지자, 두 사이트를 오가는 컨베어 항공기를 빌리면서 뉴욕을 여행하는 GM 직원 수는 심각한 예산 문제가 되었다.더 심각한 문제는 스캐너 시스템이었고, GM-IBM 공동 팀이 마침내 이 [9]문제에 대처할 수 있었습니다.
이 시스템은 1962년 12월 IBM의 Kingston 사이트에서 완전히 시연되었습니다.시위는 매우 잘 진행되어 모든 참석자들이 터미널 화면을 볼 수 있도록 관람석이 설치되었다.데모 중 높은 사용률로 인해 결국 디스크 시스템이 [8]크래시되었습니다.생산 [8]DAC-1 시스템은 1963년 4월 워렌에서 가동되었습니다.그 당시에는 1301이 준비되지 않았기 때문에 대신 IBM 1401과 IBM 1405가 사용되었습니다.[9]
DAC-1은 가장 먼저 사용되기 시작한 생산 CAD 시스템 중 하나로, 비록 Control Data [10]Corporation에 인수되기 전에는 단일 머신 수준이었지만, Itek의 Digigraphics 시스템만이 이를 능가했습니다.
1963년 11월에는 DAC-1을 사용하여 트렁크 뚜껑 모델을 스트레이트 방식으로 작성했습니다.원본 스케치를 읽어 들여 터미널에서 정리한 후 3D로 변환한 다음 밀링 [11]머신으로 출력했습니다.
알파인
DAC-1의 성공적인 배송으로 IBM은 "프로젝트 알파인"에서 시스템을 상용화하는 쪽으로 방향을 틀었습니다.알파인의 결과는 IBM 2250 그래픽 단말기, 2280 필름 레코더, 2281 필름 스캐너였다.DAC-1의 7090과는 달리, 알파인 제품들은 모두 새로 발표된 IBM 360 시리즈 컴퓨터에 사용하기 위한 것이었다.그래픽 터미널은 매우 성공적이었고 IBM은 주요 CAD 벤더가 되었습니다.필름 프린터와 스캐너는 올 디지털 워크플로우로 전환하던 고객들 사이에서 거의 사용되지 않았으며, 나중에 지원되는 [8]제품으로 철회되었습니다.
DAC의 끝
DAC는 항상 생산 시스템이 아닌 일종의 "대면적 실험"을 의도했습니다.실험적인 시스템으로서 DAC는 매우 성공적이었지만, 설계자들은 DAC를 정말 유용하게 만들기 위해서는 추가적인 개발이 필요하다는 것을 잘 알고 있었습니다.1967년에 CAD 프로젝트는 공식적으로 종료되었습니다.이 시점에서 IBM은 이미 7090 시리즈를 포기하고 IBM System/370을 대체하기 위해 노력하고 있었습니다. DAC는 Research에서 Fisher Body로 이전되었지만, 구식이 되어 후에 [12]Michigan 대학에 기증되었습니다.
설문조사를 실시한 결과, 프로젝트 내 팀 리더들은 일반적으로 배치 지향 운영체제를 진정으로 인터랙티브한 설계 시스템의 주요 장애물로 꼽았으며, 컴퓨터 성능과 계층적 파일 시스템을 2차적 관심사로 꼽았습니다.이를 통해 MCTS 시스템인 "Multiple Console Time Sharing System"은 CDC STAR-100 [12]컴퓨터에서 개발한 Multics 버전입니다.
묘사
운영 체제
DAC-1 시스템에는 당시 일반적인 "모니터"로 알려진 자체 커스텀 운영 체제가 포함되어 있었습니다.모니터는 GM과 IBM에서 개발된 초기 배치 처리 시스템을 기반으로 했지만, 펀치된 카드가 아닌 연결된 채널 컨트롤러에서 배치로 공급되었습니다.호스트 컴퓨터와 정보를 교환해야 하는 단말기는 릴레이를 위해 컨트롤러에 데이터를 저장하여 인터럽트를 유발합니다.호스트 머신은 단말기에서 배치 모니터로 데이터를 복사하여 인터럽트를 처리합니다.배치 모니터는 카드스택에서 입력된 것처럼 실행됩니다.DAC 프로그램은 배치 모니터에 의해 호출되는 다양한 작은 프로그램으로 구성되었습니다.그런 다음 출력은 프린터처럼 단말기에 복사되었습니다.특정 시간에 단말기와 활발하게 대화하지 않는 사용자는 자동으로 다른 [9]사용자에게 시간을 내줍니다.그 당시에는 이 용어가 널리 사용되지 않았지만, DAC-1 시스템은 따라서 시분할 시스템의 초기 사례였습니다.
운영자가 리소스에 가장 빨리 액세스하기 위해 수동으로 워크플로우를 예약하는 기존 배치 시스템과 달리 DAC-1의 워크로드는 예측할 수 없습니다.이로 인해 하나의 요청으로 디바이스를 오프라인으로 전환하고 테이프를 변경하는 등 해당 디바이스에서 다음 요청 데이터를 얻을 수 있는 상황이 발생할 수 있습니다.이 문제에 대한 일반적인 해결책은 발견되지 않았지만 프로그래머들은 특정 작업에 필요한 모든 모듈을 하나의 "클램프"[13]에 로드할 수 있도록 상당한 노력을 기울였습니다.
원래 7090은 32KB의 단일 메모리 뱅크를 가지고 있었습니다.성능을 향상시키기 위해 DAC-1 소프트웨어는 2개의 16kbyte 논리 뱅크 중 하나에 격리된 상태로 코어에 남겨두었습니다.나머지 16KB는 배치 모니터와 이를 구동하는 인터럽트 컨트롤러를 보유하고 있습니다.7094의 도입으로 두 프로그램은 32KB의 물리적 [9]저장소로 분리되었습니다.이로 인해 사용자 프로그램 및 데이터를 저장할 공간이 거의 없었습니다.DAC-1이 처음 설치된 후 원래 7090은 다른 작업으로 밀려났고 IBM 7094-II로 대체되었습니다.속도가 더 빠를 뿐만 아니라, 이 기계는 32KB 코어 메모리 저장소를 두 개 갖추고 있었는데, 이는 이례적인 배열입니다.2개의 은행에서는 DAC에 32KB 전체를 할당할 수 있었습니다.
프로그래밍
DAC 시스템의 프로그래밍은 IBM의 FORTRAN IV 컴파일러에서 이루어졌지만 그래픽 프리미티브를 사용하는 언어가 매우 바람직하다는 것이 금방 분명해졌다.GM은 미시건 대학 MAD(Michigan Algorithm Decoder)의 기존 ALGOL 58 파생 모델로 시작하였으며, 이에 추가하여 자체 버전인 NOMAD를 만들었습니다.또한 NOMAD에는 메모리 내 어디에서나 코드를 실행할 수 있는 기능도 포함되었습니다.이것은 특히 메모리가 한정되어 있던 이전의 머신에서는 매우 중요했습니다.DAC 시스템의 90% 이상이 [13]NOMAD로 작성되었습니다.
채널 컨트롤러에서 실행하는 특수 작업에도 유사한 언어가 개발되었습니다.이 새로운 언어는 "아마도"라는 이름이 붙었는데, 그 이유는 그것이 효과가 있을지 확실하지 않았기 때문이다.어쩌면 GM과 미시간 대학의 공동 노력으로 바뀌어 실제로 [13]생산 시스템에 사용되었을지도 모른다.
DAC-1 시스템에는 프로그래머가 아닌 사용자를 위한 사용자 지정 언어도 포함되어 있습니다.DGL, 기술 기하학 언어"는 다수의 기본 기하학 연산자와 변수 할당을 포함하는 단순한 도메인 고유 언어였다.사용자는 DGL에 프로그램을 작성하고 펀치 카드를 사용하여 DAC에 입력할 수 있습니다.그 결과 사용자가 대화형 [13]환경에서 호출할 수 있는 새로운 모듈이 생성되었습니다.
터미널
DAC는 종이와 연필 스케치, 리더의 디지털화, 단말기의 사소한 조작, 인쇄 또는 모델링 등의 워크플로우를 염두에 두고 설계되었습니다.조작의 중심이지만, 그래픽 단말기는 설계 [14]프로세스에서 거의 고려되지 않았습니다.성능 문제로 인해 도표가 약 1,000개의 벡터로 제한됩니다.이 시점에서는 리프레시 시간이 너무 느려져 디스플레이가 깜박임으로 인해 사용하기 어려워집니다.
IBM의 설계에서는 입력에 금속 연필이 있는 정전용량 스크린을 사용하여 X 및 Y [14]좌표를 직접 읽습니다.기본적인 시스템은 아이폰과 같은 현대의 터치스크린 시스템과 비슷했지만, 손가락을 감지할 만큼 민감하지는 않았고, 대신 회로를 완성하기 위해 유선 도체가 필요했다.연필은 해독하는 것이 훨씬 빨랐기 때문에 라이트 펜을 대체했다; 라이트 펜은 벡터가 다시 그려질 때 빛의 펄스를 기다렸다가 어떤 것이 선택되었는지 알아내기 위해 벡터 목록을 통과해야 했다.
펜을 세로 모니터 화면에 대는 것은 매우 피곤하다는 것을 금방 알 수 있었기 때문에, 입력용으로 단말기를 사용한다는 생각은 버려졌다.GM팀은 이후 더글라스 엔젤바트의 연구실을 방문해 첫 컴퓨터 마우스를 보고 대신 [14]이 기기에 대한 미래 프로젝트를 진행했다.
모든 단자는 단일 컨트롤러에 연결되어 채널 C 입력을 통해 7090에 연결되었습니다.채널 A와 B는 자기 테이프 드라이브를 제어하기 위해 사용되었으며 채널 D는 1301 디스크를 제어했습니다.
레퍼런스
메모들
- ^ a b c 출처, 페이지 41
- ^ a b c 출처, 42페이지
- ^ 출처, 43페이지
- ^ 인터폴링, 1968
- ^ "Archived copy". Archived from the original on 2015-09-24. Retrieved 2014-10-10.
{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크) - ^ 출처, 44페이지
- ^ 출처, 53페이지
- ^ a b c d 출처, 45페이지
- ^ a b c d 출처, 46페이지
- ^ 일단 8페이지
- ^ 출처, 53페이지
- ^ a b 출처, 54페이지
- ^ a b c d 출처, 48페이지
- ^ a b c 출처, 49페이지
참고 문헌
- Krull, F.N. (1994). "The origin of computer graphics within General Motors". IEEE Annals of the History of Computing. 16 (3): 40. doi:10.1109/MAHC.1994.298419. S2CID 17776315.
- 기술정보부, "컴퓨터로 증강된 설계 - 제너럴 모터스 DAC-1 시스템", 제너럴 모터스 연구소 검색, 1964년 10월
- Dever, G. S., Hargreaves, B. 및 Walker, D. M., "DAC-1 시스템", 데이터레이션, 제12권 6번(1966년 6월), 37-47페이지
- J.M. Bookston, "공간 곡선의 교차망을 통한 표면 보간 방법", 연구 보고서 CT-48, 제너럴 모터스 R&D 센터, 1968
- David Weisberg, "The First Commercial CAD System", 2006