Функції пакета програм машинної графіки

Пакети програм для машинної графіки повинні реалізовувати цілий ряд функцій, які можна об’єднати в функціональні групи. Кожна така група реалізує наступні взаємодії між користувачем та системою:

• формування елементів графічного зображення;

• перетворення;

• управління відображенням та організація вікон;

• сегментація зображень.

Формування елементів графічного зображення.

Графічним елементом в машинній графіці являється базисний фрагмент зображення, такий як крапка, лінійний відрізок, коло та ін. Набір елементів в системі може включати літерно-цифрові знаки та спеціальні символи. Користувач може побудувати прикладну модель з набору елементів, / які існують в системі.

Перетворення.

Перетворення використовують для зміни зображення на екрані дисплея і для переміщення об’єктів бази даних. Перетворення застосовують до графічних елементів, для того щоб допомогти користувачу побудувати прикладну модель. Ці перетворення включають збільшення або зменшення розмірів зображення внаслідок масштабування, його перенесення або обертання.

Управління відображенням та організація вікон.

Ця групa функцій дає можливість розглядати зображення під необхідним кутом і при необхідному збільшенні. В дійсності тут використовують різні перетворення прикладної моделі. Інколи такі функції називають кадруванням, оскільки графічний екран при цьому відіграє роль вікна, через яке ведеться, спостереження за графічною моделлю.

Ще один аспект управління відображенням - це усунення невидимих ліній Усунення невидимих ліній - це процедура, за допомогою якої в зображенні виділяють видимі та невидимі лінії (або частини ліній) являються видимі, для того щоб вони були усунуті і зображення отримало більш наглядний вираз. В інших системах пакет машинної графіки суттєво складніший і в наших системах пакет машинної графіки суттєво складніший і сама програма визначає які лінії необхідно-усунути.

Сегментація зображення.

Функції сегментації зображення дають можливість користу­вачу вибірково знищувати, замінювати або якось інакше модифі­кувати зображення або його частину. Термін “сегмент” відносить­ся до конкретної частини зображення, яка підлягає модифікації. Сегментом може бути як окремий елемент, так і логічно зв’язана група елементів яка може модифікуватись як одне ці­ле.

Ввід даних користувачем.

Ввід даних проводиться з допомогою операторних пристро­їв вводу. До таких пристроїв можна віднести: клавіатуру, ска­нер, світлове перо, електронний планшет з пером та ряд ін­ших. Функції вводу повинні програмуватись так, що максимально забезпечити ефект який досягається застосуванням діалогових можливостей інтерактивної машинної графіки. При проектуванні програмного забезпечення необхідно найти компроміс між бажан­ням мати достатнє число функцій, що перекривають всі ситуації вводу даних і небезпекою завалити користувача такою кіль­кістю команд, що їх неможливо буде запам’ятати.

Каркасне та об’ємне моделювання

Раніше системи автоматизації проектування являли собою автоматизовані креслярскі дошки, призначені для роботи з двомірним зображенням. Оператори могли використовувати ці графічні системи для розробки лінійного креслення з подальшим виводом високоякісного зображення на папері.

Але у таких систем був один суттєвий недолік. Отримані креслення зображували трьохмірні об’єкти в лінійному прос­торі і тому для тих, хто хотів з ними розібратись необхідно, було самому відновлювати трьохмірний образ, об’єкту по його двомірному представленню.

Сучасні САПР мають можливість подавати об’єкт проектування в трьох вимірах. ЕОМ дає можливість відтворювати ортогональні проекції об’єкта, креслення в перспективі і зоб­раження в збільшеному масштабі.

Каркасне моделювання.

В більшості сучасних графічних систем реалізується кар­касне моделювання. При побудові каркасної моделі ребра об’єкта моделювання зображуються лініями. Для об’єктів, які мають кри­волінійні поверхні, можуть додаватись контурні лінії, що відповідають контурам об’єкту. Зображення об’єкту в данному ви­падку нагадує дротяний каркас, що й найшло відображення в назві цього типу моделей.

Каркасним моделям притаманний цілий ряд обмежень, які .особливо яскраво проявляються в випадку трьохмірних об’єктів, оскільки досить часто каркасні моделі повністю адекватні двомірному поданню.

Монолітні моделі.

Кроком вперед в порівнянні з каркасними моделями як по відношенню до реалістичності (з точки зору користувача), так і опису в ЕОМ являється метод конструювання монолітних (об'єм­них) моделей. В цьому методі моделі подаються користувачу в вигляді об’єднаного тіла, де ризик помилитися при інтерпретації зображення зведений до нуля. Якщо зображення кольорове, то во­но стає дуже реалістичним.

На сьогоднішній день розроблено два основні принципи об’ємного моделювання:

1. Каркасна об’ємна геометрія ( С-представлення ), яка також, називається методом конструювання з стандартних блоків.

Граничне-представлення ( В-представлення ).

С- представлення дозволяє користувачу будувати модель з об’ємних графічних примітивів, наприклад з прямокутних блоків, кубів, сфер та пірамід.

Для В-представлення необхідно, щоб користувач намалював на екрані електронно-променевої трубки з допомогою елек­тронного планшета з пером або другого аналогічного пристрою контури або границі об’єкту проектування. Доведення моделі до необхідної форми проводиться з допомогою різних перетворень.

Кожна з наведених систем має свої недоліки та позитивні якості. Каркасна об’ємна геометрія чудово працює з об’єктами, що піддаються розбиттю на стандартні примітиви, а граничне представлення спрацьовує при необхідності представлення складних незвичайних форм об’єкта проектування.

Більшість існуючих на сьогоднішній час САПРів дають ши­рокі можливості для розробки конструкторських креслень. До таких можливостей можна включити:

1. Автоматичне замальовування поверхонь при побудові каркасних моделей.

2. Нанесення текстових надписів на креслення. При цьому звичайно існує можливість зміни розміру та гарнітури шрифту.

3. Напівавтоматичне проставлення розмірів. Необхідні роз­міри можуть братись з бази даних, наприклад, різні типи допусків, англійська або міжна­родна система розмірів, лінійні або кутові позначення .

4. Автоматичне, формуванню переліків деталей для складання.