3. Системы автоматизированной разработки чертежей

Интерактивное манипулирование формами составляет значительную часть ра­боты с системами CAD/CAM/CAE. Следовательно, важнейшей составляющей таких систем является программное обеспечение, создающее графическое изо­бражение на экране монитора. Поэтому нам придется изучить терминологию и основные понятия графического программирования.

1. Графические библиотеки

С графическими устройствами поставляются 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. 3.1). Каждая под­программа создается с использованием поддерживаемого набора команд драй­вера.

Рис. 3.2. 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. Достаточно широкое применение получила коммер­ческая графическая библиотека OpenGL, которая 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 Graphics1). Благодаря популярности компьютеров Silicon Graphics в областях, связанных с компьютерной графикой, библиотека OpenGL постепенно приобре­тает статус графического стандарта де факто.

3.3. Окна и видовые экраны

Термин окно (window) в сетевой компьютерной среде обозначает область экрана монитора рабочей станции, посредством которого пользователь взаимодействует с вычислительными ресурсами, подключенными к той же сети. В компьютерной графике этот термин имеет иное значение. Окно — это область пространства, проецируемая на монитор. Объекты, находящиеся вне окна, на мониторе не по­являются. В этом смысле оно подобно окну дома, через которое человеку, сидя­щему внутри дома, видна лишь часть внешнего мира. Вероятно, эта аналогия была основанием для выбора соответствующего термина. Окно обычно опреде­ляется как прямоугольник, лежащий на экране и заданный значениями X и Y в системе координат просмотра. Видимая облазь простран­ства, называемая просматриваемым объемом (viewing volume), зависит от типа проекции. Для параллельной проекции эта область имеет форму параллелепи­педа. а для перспективной — форму пирамиды и.т.д.

Рис. 3.4. Окно и просматриваемым объем для параллельной проекции

Видовой экран (viewport) — это область экрана, где будет отображаться проецируемое изображение (рис. 3.5). В эту область проецируется просматриваемый объем, определяемый «обычным» окном. Отображение состоит из трансляции и масштабирования

Рис. 3.4. Видовые экраны