“可咱们现在就需要这个。”沈一鸣说：
“怀民这两天做了一套程序，思路是对的，但缺了最关键的图形处理技术。线框图只能看个大概，真正的三维设计，得能分前后、能看遮挡、能算阴影。这些，咱们一窍不通。赵远航他们来了，正好补上这块短板。”
“当然，解决这次的问题是次要的。若是后续能在这次项目的基础上，做出一个功能完整的CAD系统，这才是大成果。”
韩维义点点头。
他虽然投身生产一线多年，也知道科研上的突破其实是可遇不可求。
……
七月五日，下午两点。
一辆军绿色的吉普车驶入八二七厂大门，在技术办公楼前缓缓停下。
车门打开，先下来的是个三十七八岁的男人。
个子不高，瘦削，穿着一件白色短袖衬衫，袖子挽到肘部，露出精瘦的小臂。
鼻梁上架着一副黑框眼镜，镜片很厚，镜框有些旧了，但很有学者的气质。
他拎着一个黑色人造革提包，站在车边，眯着眼看了看四周的建筑，又抬头望了望天。
山里的阳光很烈，他下意识地抬手挡了挡。
跟在他后面下来的是个二十出头的年轻人，应该是他的学生，同样瘦，戴眼镜，背着一个鼓鼓囊囊的帆布书包，手里还抱着一个用报纸裹着的方形物体，看样子像是一摞书。
韩维义和沈一鸣已经等在楼门口了。见人下车，两人快步迎了上去。
“是赵远航同志吧？”韩维义伸出手，“一路辛苦，我是八二七厂总工程师韩维义。这位是科大精密机械系的沈一鸣教授，项目技术总负责人。”
赵远航伸手握住，他的手心有薄茧，是常年敲键盘留下的。
“赵远航。”他自我介绍得很简洁，带着明显的北方口音，“这是我带的研一学生，刘明。”
刘明连忙上前，微微躬身：“韩工好，沈教授好。”
寒暄了几句，韩维义引着两人往楼里走。
“赵研究员，住处已经安排好了，在招待所二楼，和沈教授他们一层。条件简陋，多包涵。”韩维义边走边说：
“项目的情况，省国防工办应该跟您简单介绍过了。咱们这个项目，时间紧，任务重，您来了，我们心里就踏实了。”
第123章 被震惊的专家
一行人上了二楼，在招待所安顿下来。
“赵研究员，刘同学，你们先休息一下，洗把脸。”韩维义看了看手表，“四点，咱们在楼下小会议室碰个头，沈教授和项目组的几位同志都在，先把情况通个气，您看怎么样？”
“行。”赵远航言简意赅。
下午四点，小会议室。
除了沈一鸣、韩维义，方教授、何教授以及周伟、赵毅诚、唐简几位研究生也在。
陆怀民坐在靠门的位置。
赵远航和刘明准时进来，在韩维义的示意下坐下。
刘明把那包东西放在了脚边。
“赵研究员，情况是这样的。”沈一鸣作为技术总负责人，先开口。
他没有寒暄，直接切入正题，把“六〇一”项目的来龙去脉、目前夹具设计遇到的二维三维转换困境、手工试制周期过长的压力，以及尝试引入计算机辅助设计思路的缘由，条理清晰地介绍了一遍。
“所以，我们向上级打报告，请求技术支援。省国防工办高度重视，把您请来了。”沈一鸣语气诚恳：
“我们在机械和加工上有些心得，但在计算机图形处理这方面，完全是门外汉。后续的攻关，特别是如何将设计意图更好地转化为计算机能处理、能显示、并能进行初步分析验证的模型，就全指望您了。”
赵远航一直安静地听着，等沈一鸣说完，他才推了推眼镜，开口道：
“沈教授，韩工，情况我大致明白了。用计算机辅助复杂机械设计，这个想法本身，很有价值。我在计算所搞了十几年图形学，也接触过类似的项目，对国内这方面的尝试，也一直保持关注。”
他身体微微前倾，继续说道：
“咱们国家在CAD应用上，有过突破，也卡在瓶颈。我举个最典型的例子，1975年，科学院沈阳机床研究所，搞出了咱们中国第一个真正意义上完整的CAD系统，专门用于设计组合机床的多轴箱。”
会议室里的人都竖起了耳朵，连沈一鸣也露出了专注的神情。
这是他们未曾详细了解的领域。
“那个系统，了不得。”赵远航语气里带着由衷的赞赏：
“它实现了从设计计算、到自动绘图、再到输出生产用的工程图纸，整个设计流程的闭环。这是一个里程碑，证明了计算机辅助设计在实际生产中确实能用，而且能提高效率。”
他话锋一转，屈指在办公桌上敲了敲：
“但是，它有个根本的局限就是极度专用。它的所有逻辑、数据库，都是为‘组合机床多轴箱’这一个特定部件量身定制的。离了多轴箱，系统就几乎没法用。”
“而且他是一个完全的二维系统，计算机绘图的优势根本没有发挥出来。所以这个系统用处很有限，宣传的也不多。但他确实是我们国家第一个比较完整的 CAD系统，我们图形学领域和一部分有识之士认为，下一步的目标，必须是从‘专用’走向‘通用’，从二维走向三维。”
“通用的关键，在于底层。要建立一个通用几何造型引擎。就像盖房子，不管你是盖厂房还是盖宿舍，砖块、水泥、梁柱这些基本元素和处理它们的方法是通用的。在这个通用引擎上，才能生长出各种专业的设计工具。”
“而通用的高级形态，就是从二维走向三维实体。”赵远航说的很通俗：
“不再仅仅是处理平面上的点和线，而是要定义有体积、有质量的‘实体’。让计算机真正理解一个零件占据的空间，能对它进行拼接、切割，能自动计算它的重量、干涉情况。这才是现代CAD的核心思想：从‘画图纸’升级为‘建造并操纵数字模型’。”
他看向沈一鸣和韩维义：
“你们现在想做的，正是触碰这个‘通用三维实体’的核心难题。虽然是从一个具体的夹具入手，但解决的问题包括三维描述、干涉检查、参数驱动都是构建通用CAD根基必须面对的。”
“这也是我接到任务后非常感兴趣的原因。这个项目确实很有意义。”
赵远航顿了顿：“我听说，厂里已经有一位同志，在这条路上先走了一步。不知道你们现在的进展如何？”
所有人的目光，齐刷刷地转向陆怀民。
陆怀民站起身，把面前摊开的笔记本合上：
“赵研究员，沈老师，我做的程序还很简陋，只能算是个雏形，叫‘GD-P1’。晚上机房有空的话，如果您方便，可以过去指导一下。”
“方便。”赵远航回答得很快，几乎是脱口而出，“就今晚。我带了点资料，正好可以对照着看。”
……
晚上九点，三号楼地下机房。
日光灯管发出稳定的嗡鸣，将房间照得一片冷白。
DJS-183庞大的机身在房间中央低吼，不断散发热量，但所幸房间里有恒温系统，使得机房反而比外面更加凉爽。
徐海科长已经在了，见到赵远航，态度明显比对陆怀民更恭敬些，毕竟这是上面专门请来的专家。
他详细介绍了机器的使用规范和注意事项。
赵远航听得认真，不时点头。
他进入机房后，先是背着手，慢慢绕着机器走了一圈，随后坐到控制台旁边的椅子上。
“183，好东西。”
他低声说了一句，听不出是感慨还是单纯陈述。
陆怀民已经熟练地开机，进入系统，调出了他的程序。绿色的字符在黑色的屏幕上跳动，最终稳定在输入界面。
“赵老师，这是我写的‘GD-P1’，现在主要做了两块。”陆怀民没有废话，直接开始操作。
他先演示了二维参数化设计部分。
屏幕上出现一个法兰盘的简化轮廓，旁边是几个参数输入项：外径、内径、孔数、孔分布圆直径。
“这是我们夹具里一个连接盘，变种很多。”陆怀民解释着，快速输入了一组数字。
屏幕闪烁了几下，线条开始移动、增减，几秒后，一个新的、符合尺寸的法兰图形显示出来。
他又换了一组参数，图形再次快速响应。
“参数驱动图形重建，基础，但很扎实。”赵远航微微点头，评论简短。
这在他的预期之内，一个聪明的本科生做到这一步，值得表扬，但不算惊喜。
陆怀民“嗯”了一声，手下不停，退出了二维演示模块。
“第二部分，是三维空间占位和初步干涉检查，很粗糙，只是线框。”他说着，敲入另一条命令。
屏幕上，线条开始勾勒，先是几个简单的立方体，代表夹具的基座、支撑块，然后是一些圆柱体，代表定位销、压紧螺杆。
它们以一种笨拙但逻辑清晰的方式组合在一起，形成了一个简易的夹具线框模型。
陆怀民又输入旋转命令。
模型开始缓慢地绕轴旋转，所有线条，包括应该被遮挡在后面的，都一览无余。
在某个角度，两个立方体的线条复杂地交错在一起。
“这里，”陆怀民指着那团“乱麻”：
“实际结构中，这个压紧臂和这个加强筋在空间上是会干涉的。但靠人工看二维图，或者靠这个线框，很难直观判断，尤其在复杂角度。”
陆怀民停顿了一下，然后他停止了旋转，将模型恢复到一个特定视角，然后调出了另一段程序。
“我试过设计算法，”陆怀民继续介绍，“线框看不出遮挡，我就想，能不能让计算机自己判断，哪些部分在‘前面’，应该被看到，哪些在‘后面’，应该被遮住？”
赵远航原本半靠在椅子上的身体，不知不觉坐直了。他推了推眼镜，没说话。
陆怀民运行了那段新程序。
屏幕上的线框模型再次出现，但这一次，在缓慢旋转到某个角度时，一些位于“后方”的线段，突然消失了！
虽然消失得不太稳定，时有时无，而且模型旋转变得异常卡顿，但确确实实，在某些瞬间，显示出来的图形，更像是真实的物体，有了前后层次，而不再是一堆穿透的线条！
“这个算法我叫它‘深度过滤’，”陆怀民解释，眉头微微皱着，显然对效果很不满意：
“算法的大致原理是计算每个点到假想观察点的距离，只显示距离最近的那部分线。但问题太多了，计算量巨大，183算得很慢，而且只对凸体有效，遇到凹进去的结构或者复杂相交，判断就出错，线会闪，会丢。”
他敲了暂停，屏幕上留下一个有些怪异、部分线条缺失的旋转体。
“而且，这只是在线框层面隐藏了后面的线，并不是真正的实体遮挡。所以这个算法需要继续改进，要想真正判断两个零件是不是碰在一起，光看线框不够，得知道它们的‘表面’和‘体积’。”
赵远航此时已经站起身，上半身凑了过来。
他死死盯着显示器上的图形和陆怀民写的程序，眼中的惊讶之色越来越浓，甚至带着些难以置信。
他问道：“你……自己琢磨出‘隐藏线消除’的思路？还试了基于深度的判断？你从哪儿看到的相关资料？”
陆怀民对赵远航的反应有些惊讶，但他还是如实答道：
“在八二七厂的一些文献中见过相关概念，然后自己设计了相关算法。不过这算法笨，问题很多。”
“不，这不是笨。”赵远航打断他，向前跨了一步，几乎要凑到屏幕前：
“思路！关键是这个思路！你直接抓住了‘如何在二维屏幕表达三维空间关系’这个核心思路！并想到了用深度信息作为判断依据！”
他来回踱了两步：
“没错，计算量大，对机器要求高，算法不完善……这些都是问题！但方向是对的！隐藏线消除，实体建模的基石之一！你现在缺的是更高效的算法，比如光线投射的思路，或者更根本的，需要改变物体的表示方式，从线框上升到边界表示或构造实体几何……”
他说到一半，突然意识到自己有些失态，说了太多图形学领域的专业概念，连忙顿住了。