Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Ижевский государственный технический университет

Методические указания

к выполнению лабораторной работы

на тему «ФОРМИРОВАНИЕ АТРИБУТИВНОЙ БАЗЫ ДАННЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ ГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ И СХЕМ РАЗМЕЩЕНИЯ НАДПИСЕЙ НА НЕМ»

по курсу «Компьютерная графика»

Ижевск 2012

ФОРМИРОВАНИЕ АТРИБУТИВНОЙ БАЗЫ ДАННЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ ГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ И СХЕМ РАЗМЕЩЕНИЯ НАДПИСЕЙ НА НЕМ

1. Цель и задачи лабораторной работы

Лабораторная работа на тему «ФОРМИРОВАНИЕ АТРИБУТИВНОЙ БАЗЫ ДАННЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ ГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ И СХЕМ РАЗМЕЩЕНИЯ НАДПИСЕЙ НА НЕМ» выполняется в рамках дисциплины «Компьютерная графика», предметом которой являются особенности, свойства и характеристики графических изображений (ГИ), их матричные и структурные модели, функции оперирования ГИ, а также 3D-представления пространственных объектов.

Настоящая лабораторная работа является продолжением лабораторной работы № 1 «СОЗДАНИЕ ОБЪЕКТНОЙ ТОПОЛОГИЧЕСКИ КОРРЕКТНОЙ МОДЕЛИ ГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ»; при этом результаты, полученные при выполнении лабораторной работы № 1, используются в качестве исходных данных для выполнения настоящей лабораторной работы.

Целью выполнения лабораторной работы является изучение теоретических и методических основ и получение практических навыков формирования атрибутивных баз данных пространственных объектов графических изображений и схем размещения надписей на них.

При выполнении лабораторной работы необходимо решить следующие задачи.

1. Разработка структуры атрибутивной базы данных пространственных объектов графического изображения. Формирование списков атрибутов (а также метаатрибутов; см. ниже в разд. 2.2), определяющих наборы колонок атрибутивных таблиц, отдельных для каждого слоя пространственных объектов.

2. Формирование атрибутивной базы данных пространственных объектов графического изображения. Присвоение значений атрибутам пространственных объектов в атрибутивных таблицах.

3. Формирование пространственно-графических масштабно-инвариантных схем размещения надписей на графическом изображении. Определение параметров размещения надписей по атрибутам пространственных объектов (отдельно для каждого слоя).

2. Атрибутивные базы данных пространственных объектов графических изображений и схемы размещения надписей на них

2.1. Надписи как атрибуты пространственных объектов на изображении

Надписи являются неотъемлемыми структурными элементами полноценных графических изображений (ГИ), таких как карты, схемы, чертежи и т.п. При этом следует отметить, что в отличие от пространственных объектов ГИ, обладающих пространственной семантикой (местоположение, размеры, форма) и вторичной графической семантикой (рисунки, стили, знаки), надписи имеют более специфичный характер. А именно, надписи обладают атрибутивной, пространственной и графической семантикой.

Атрибутивная семантика надписей заключается в том, что их содержание есть атрибуты характеризуемых ими пространственных объектов – имена этих объектов и/или их характеристики.

Графическая семантика надписей, определяемая их графическими характеристиками (шрифт, размер символов, цвет), несет в себе дополнительную информационную нагрузку (тип, вид, разновидность пространственного объекта).

Пространственная семантика надписей состоит в том, что их местоположение однозначно определяет пространственные объекты, которые они характеризуют.

На рис. 2.1а показано ГИ (фрагмент топографической карты) и на рис. 2.1б выделен пространственный объект (г. Ижевск) и соответствующая ему надпись. Соответствующая атрибутивная семантика состоит в том, что указано имя (атрибут) объекта (значение атрибута «Ижевск»). Графическая семантика – шрифт, размер символов и цвет надписи, указывает на то, что объект является городом с населением от 500000 до 1000000 жителей. Пространственная семантика определяется близостью взаимного расположения контура объекта и соответствующей ему надписи, не допускающей неоднозначности их соотнесения.

а) графическое изображение	б) пространственный объект и соответствующая ему надпись
Рис. 2.1. Атрибутивная, графическая и пространственная семантика надписи

Говоря о пространственной семантике надписей, необходимо отметить следующий важный момент. Часто графические документы (например, топографические карты) могут представлять одну и ту же пространственную структуру, изображенную в различных масштабах. При этом, если изображения пространственных объектов просто масштабируются, то изображения соответствующих им надписей перекомпоновываются и переформатируются. Это обусловлено тем, что при простом масштабировании надписей они могут стать либо очень крупными, либо очень мелкими. Кроме того, может быть утрачена однозначность их отнесения к соответствующим объектам, либо произойти слияние надписей с контурами этих объектов.

Эти особенности очень четко проявляются при визуализации ГИ на экране дисплея. При увеличении масштаба надпись может занимать неприемлемо большую часть экрана, либо вообще не помещаться на нем. А при уменьшении масштаба надписи могут стать настолько мелкими, что разрешение экрана сделает их нечитаемыми. Эти же эффекты наблюдаются при распечатке масштабированных ГИ на бумаге.

Поэтому представление надписей на ГИ должно быть определяемым в зависимости от масштаба представления ГИ, т.е. быть масштабно-инвариантным (см. разд. 2.3).