2. Прикладной графический пакет

Прикладной графический пакет представляет собой совокупность программных средств (прикладную программу), которые на основе прикладной структуры данных генерируют модель объекта для передачи ее в графическую систему. На данном этапе решается огромная масса задач по преобразованию структуры данных: отсечение по окну, изменение координат, закраска, проецирование, освещение, удаление невидимых линий и поверхностей, управление графической системой и многое другое. Все эти вопросы будут подробно рассматриваться в следующих разделах. Ниже рассмотрим основные понятия, используемые ПГП.

Мировые координаты

Объекты, с которыми работает пользователь, имеют самую разнообразную физическую сущность и, соответственно, разную систему координат в которой они описываются в прикладной структуре данных. Например, геометрическое моделирование оперирует понятиями расстояний, в электронике мы имеем дело с временными и частотными характеристиками и т.п. Координаты в которых представлен объект моделирования являются координатами пользователя. Поскольку эти координаты позволяют задавать объект в двухмерном или трехмерном мире пользователя их называют мировыми координатами (МК).

Нормированные координаты

Мировые координаты имеют различную физическую сущность и свои единицы измерения. Поскольку алгоритмы, на основе которых строится работа ПГП не могут быть зависимы от описания объекта в МК, прибегают к описанию в нормированных координатах (НК). Нормированное пространство выбирается одним из способов, показанных на рисунке.

Рис. 5-2

Более подробно вопрос преобразования координат будет рассмотрен в следующих разделах.

Окно и отсечение

Поскольку мировые координаты в принципе неограниченны, необходимо знать какая область пространства будет отображаться на физическом устройстве. С этой целью необходимо задать прямоугольную область, в которую будет вписываться часть моделируемого объекта. Такая область в мировой координатной системе называется окном.

Понятие окна предполагает, что примитивы из прикладной структуры данных могут либо полностью попасть в окно, либо полностью не попасть, либо частично отобразиться. Таким образом необходимо убрать часть описания объекта по границам окна. Такая операция называется отсечением. Процедура отсечения не есть отбрасывание части описания объекта а преобразование его структуры. Рассмотрим два примера (см рис. ).

Рис. 5-3

Рис. 5-4

Соединить последовательно Р₂(х₂, у₂), Р₃(х_3, у₃),Р₄(х₄, у₄), Р₁(х ₁, у₁).

3. Графическая система

Графическая система является аппаратной (схемотехнической) составляющей ИГС, выполняющей функцию непосредственного вывода информации на конкретное физическое устройство. На данном этапе описание модели объекта, представленное в НК преобразуется в физические координаты (ФК).

Поле вывода

Под полем вывода понимается та часть физического устройства (экрана), на которую проецируется окно. Преобразование описания объекта в физические координаты (ФК) рассматривается ниже. Если координаты окна полностью совмещены с ФК, то полем вывода является вся поверхность физического устройства. В противном случае можно пользоваться многооконным режимом вывода информации.