6.4. Внутреннее представление, типы данных

Одно из первых решений, которое д. принять разработчик систем, состоит в выборе представления либо с помощью структур данных, либо с помощью процедурой формы. Преимуществом процедурного представления является компактность и меньшая избыточность, чем у структур данных, и оно в определенной степени обеспечивает непротиворечивость информации. Но далеко не всегда можно дать ответ типа “либо то, либо другое”. Так, например, параметрическая форма может существовать одновременно и в виде вычисленных значений, и в процедурном виде.

При определении модели очень важно указать, какими данными эта модель должна управлять. Можно выбрать модель, очень близкую к представлению при визуализации (отрезки и дуги –для 2-мерной модели, ребра и вершины – для 3-хмерной модели). Такое решение ограничивает диапазон возможностей модели. Обычно предпочитают модели, которые позволю легко выполнять традиционные функции (простановка размеров, геометрические преобразования, разрезы, удаление скрытых частей).

Данные, которые хранятся в модели, также сильно различаются в зависимости от требуемого качества моделирования. Рассмотрим, какого рода данные применяются в каждом типе моделей.

Двумерная модель

В более простых моделях удовлетворяются тем, что работают с элементами, которые близки к уровню визуализации (отрезки, дуги). В более сложных моделях элементы ассоциируются функционально (например, размерные линии соотносятся с объектами или же запоминается способ соединения элементов (например, построение окружности, касательной к заданным прямым)).

Структуры 2-мерных моделей весьма разнообразны и зависят от области применения: в машиностроении удовлетворяются информацией, близкой к чистой графике; в схемотехнике можно оперировать символами и их соединениями.

Каркасная модель

Хотя эта модель и 3-хмерная, она имеет мало возможностей. В ней хранится информация 2-х типов:

• топологическая (ребра, определяемые вершинами);

• геометрическая (координаты вершин).

Поверхностная модель

В моделях этого типа хранится только описание поверхностей. Однако эти поверхности могут сильно отличаться.

Объемная модель

В такой модели хранится информация, позволяющая отличать материал от пустоты (при этом пустота может рассматриваться как особый вид материала). В настоящее время обычно используются 2 метода:

• объект представлен в модели охватывающей его “оболочкой”. Тогда, как и в каркасной модели, сохраняется информация топологического и геометрического типов, но она более полная (грани заданы и ориентированы т.о., что известны их наружная и внутренняя стороны).

• объект представлен в модели операциями построения. Сами операции обычно представлены в процедурно форме.

В рамках одного конкретного применения обычно используется не одна модель, а несколько моделей. Во многих системах существует геометрическая модель весьма высокого уровня – объемная или поверхностная и модель для визуализации, которая дает возможность работать с информаций, близкой к чисто графической.

7. Двумерное моделирование

7.1. Типы данных

Двумерная геометрическая модель оперирует данными следующих типов:

• геометрические (координаты точек, уравнения прямых, окружностей и т.д.)

• топологические (отрезок, соединяющий 2 точки; контур, определенный базовыми объектами; направления обхода и т.д.)

• структурные (комплекс состоит из базовых элементов, часто структурирование выполняется в виде дерева)

• оформительские (размерные линии; тексты; штриховка; условные обозначения)

• реляционные (отношения между элементами или их совокупностями. Например, элемент А касается элемента В)