Тема 2. Основные понятия и определения

Принципы, положенные в основу работы дисплеев, широко используются в машинной графике как способ формирования изображений. Поэтому часто встречаются термины ВЕКТОРНАЯ ГРАФИКА и РАСТРОВАЯ ГРАФИКА. В первом случае выполняется кусочно-линейная аппроксимация изображений и возникает задача поиска компромисса между временем и точностью построения изображения путем подбора параметров аппроксимации. Во втором случае этот же компромисс выглядит как задача определения параметров растра.

Для программиста естественно желание определить графические элементы в системе координат решаемой задачи. Устройства вывода, на которых визуализируются графические элементы, требуют, как правило, использования собственных аппаратных координатных систем. Чтобы разрешить это противоречие и добиться независимости от устройств, международным стандартом GKS (Graphical Kernel System - ядро графической системы) определены 3 системы координат.

Задавая элементы своего изображения, прикладной программист использует систему мировых координат (WC - World Coodinate). Эти координаты определяют положение объекта в некотором модельном мире. МИРОВЫЕ КООРДИНАТЫ - независимые от устройства декартовы координаты, которые используются в прикладной программе для задания графических данных ввода-вывода. Вообще говоря, каждый примитив может быть определен в собственной системе мировых координат.

НОРМИРОВАННЫЕ КООРДИНАТЫ задаются в промежуточной, независимой от устройства системе координат и нормированы относительно некоторого диапазона (часто от 0 до 1). Относительное расположение примитивов ввода-вывода определяется отображением мировых координат в нормированные координаты. Нормированные координаты используются при хранении графических образов (в памяти, в файлах и пр.).

Пространство нормированных координат пересчитывается в координаты устройства (Device Coordinate). КООРДИНАТЫ УСТРОЙСТВА зависят от вида устройства и измеряются в некоторой системе мер (метрической, в дюймах) или в аппаратных единицах.

    НК

КУ 1

МК 1

Множество преобразований нормирования определяет отображение различных систем мировых координат в единое пространство нормированных координат. При работе с конкретным устройством производится отображение пространства нормированных координат в координаты устройства. Пример – система автоматизированного проектиро- вания печатных плат PCAD: различные типы дисплеев подклю-

КУ N  

МК N

...... чаются с помощью драйверов (конкретный драйвер указывается ... в файле pcaddrv.sys). Роль нормированной системы координат

играет файл *.PLT, который не зависит от типа устройства. Вы-

вод на конкретное устройство выполняют утилиты PCPRINT для принтера, PCPLOTS для плоттера. Каждая из этих утилит позволяет настроиться на большой перечень устройств соответствующего класса. При этом выполняется преобразование нормированных координат файла *.PLT в координаты устройства. По тому же принципу работает Windows 95 при формировании заданий на печать. Если памяти достаточно, сначала формируется файл печати в формате расширенного метафайла (EMF). Метафайл формируется быстрее, т.к. не зависит от типа устройства. Далее в фоновом режиме формируется задание на печать с учетом конкретного устройства.

Отображение области действия мировых координат в область действия координат устройства называется ФУНКЦИЕЙ КАДРИРОВАНИЯ.

Изображение, получаемое средствами машинной графики, имеет четко определенную структуру. Атомарным (неделимым) объектом является КООРДИНАТНАЯ ТОЧКА или ПИКСЕЛ. Термин ПИКСЕЛ, введенный для дисплеев, нашел применение в более широком смысле. Это точка, являющаяся атомарным компонентом изображения вне зависимости от того, где и как хранится/отображается рисунок.

ГРАФИЧЕСКИЙ ПРИМИТИВ представляет собой либо координатную точку, либо упорядоченную последовательность (не совокупность, а именно последовательность!) координатных точек. Различают графические объекты (и соответственно графические примитивы): нульмерные (точки), одномерные (линии), двумерные (поверхности), трехмерные (тела).

В компьютерной графике все, что относится к двумерным изображениям, обозначают 2D (2-dimension), к трехмерным - 3D (3-dimension).

Дата добавления: 2014-01-11