Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Основные концепции графического программирования в САПР. Краткий обзор (САПР)




Термин программирование на компьютере (computer programming) раньше озна­чал написание «сочинения» на языке компьютерных команд в соответствии с предопределенными правилами грамматики. В ответ на вводимые числа выпол­няемое «сочинение» порождало ожидаемые числа и символы на терминале или в файле данных. В наши дни на входе и выходе «сочинений» все чаще находит­ся графическая информация. Такое программирование называется графическим (graphics programming), а область его применения — компьютерной графикой (computer graphics}.

Помимо основного программного обеспечения, необходимого для обычного про­граммирования (операционная система, редактор и компилятор), графическое программирование требует наличия специальных графических программ. Гра­фические программы делятся на два класса: драйверы устройств и графические библиотеки.

Драйвер устройства может рассматриваться как набор аппаратно-зависимых ко­дов, непосредственно управляющих процессором данного графического устройства.

Примерно то же самое можно сказать об ассемблере, конкретный вид которого может выпол­няться только на процессорах одной и той же модели. То же происходит, если графическая программа использует драйвер устройства непосредственно (рис. 5).

Такую графическую программу при переходе на другое графическое устройство придется переписывать с использованием новых команд драйвера. Более того, команды драйвера устройства весьма примитивны, поэтому такая программа была бы очень длинной, если бы она должна была решать какую-либо сложную задачу. К тому же программа эта получилась бы плохо читаемой.

Программисты предпочитают писать программы на языках высокого уровня. Графическое программирование не могло стать исключением, особенно если представить все неудобства, связанные с использованием команд драйвера низ­кого уровня. Поэтому с графическими устройствами стали поставляться библио­теки, получившие название графических (graphics libraries). Графическая библио­тека, как, например, и математическая, представляет собой набор подпрограмм, предназначенных для решения определенных задач. Конкретная подпрограмма может изображать на экране прямую, круг или иной объект. Графическая биб­лиотека основывается на командах драйвера устройства (рис. 6). Каждая под­программа создается с использованием поддерживаемого набора команд драй­вера. Например, подпрограмма, изображающая круг, может быть составлена из отдельных команд драйвера, рисующих на экране точки или короткие отрезки.

Рис. 6 Использование графической библиотеки

Подпрограммы графической библиотеки могут использоваться точно так же, как подпрограммы математической. Нужная подпрограмма вызывается из основной программы аналогично тому, как вызываются функции синуса и косинуса, когда программисту требуется вычислить их значения. Одна из проблем использова­ния подпрограмм графической библиотеки связана с тем, что их названия и спо­собы вызова (входные и выходные аргументы) у каждой библиотеки свои. Это не создавало бы трудностей, если бы одна графическая библиотека могла рабо­тать со всеми существующими устройствами, что теоретически было бы возмож­ным, если бы все существующие драйверы устройств поддерживали ее. Однако по некоторым причинам производители программного обеспечения не хотят или не могут создать графическую библиотеку, которая могла бы работать со всеми драйверами, а потому у каждой библиотеки имеется свой круг поддерживаемых драйверов. Следовательно, такая библиотека может работать лишь с ограничен­ным набором графических устройств, а графические программы, рассчитанные на работу со множеством устройств, приходится переписывать с использованием нескольких библиотек.

Чтобы обойти эту проблему, разработчики графических библиотек могли бы использовать одинаковые наборы подпрограмм с одинаковыми названиями, аргументами и возможностями. (На практике каждая подпрограмма реализует­ся разработчиками по-разному.) Тогда графические программы не требовали бы изменения на уровне исходного кода даже при изменении графических уст­ройств. Одним из примеров такого подхода является графическая система CORE, предложенная в 1977 г. группой SIGGRAPH (Special Interest Group on Compu­ter Graphics) Ассоциации вычислительной техники (Association for Computing Machinery — ACM). Однако графическая система CORE не предоставляет дос­таточного набора команд для использования всех возможностей растровых уст­ройств, потому что эти устройства не были широко распространены во времена разработки системы. Примерно в то же время Международная организация по стандартизации (International Standards Organization — ISO) разработала систе­му графического ядра (Graphics Kernel System — GKS). GKS считается стандар­том в двухмерной графике, а позже эта система была расширена до GKS-3D с поддержкой трехмерной графики.

И у CORE, и у GKS есть определенные недостатки в отношении динамическо­го отображения и гибкого взаимодействия с пользователем. Поэтому организа­ция ISO предложила еще один стандарт, получивший название Иерархическая система программирования интерактивной графики (Programmer's Hierarchical Interactive Graphics System — PHIGS). Этот стандарт стал стандартом де-факто для большинства графических рабочих станций. Затем он был расширен и полу­чил название «расширение PHIGS для X» (PHIGS extension to X — РЕХ), пото­му что в него были включены функции работы с окнами системы X window. Гра­фические программы, написанные на РЕХ, в сетевой среде могут использоваться независимо от типа рабочей станции. Это достоинство было унаследовано от системы X window, о которой будет коротко рассказано в конце главы. Коммер­ческая графическая библиотека OpenGL развивалась независимо от организа­ций по стандартизации, однако с течением времени она набирает все большую популярность благодаря гибкости в управлении рабочими станциями и персо­нальными компьютерами в сетевой среде. OpenGL — расширение графической библиотеки GL (фирменной графической библиотеки для компьютеров Silicon Graphics). Благодаря популярности компьютеров Silicon Graphics в областях, связанных с компьютерной графикой, библиотека OpenGL постепенно приобре­тает статус графического стандарта де-факто.

 







Дата добавления: 2015-04-19; просмотров: 857. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2021 год . (0.002 сек.) русская версия | украинская версия