Графические данные и особенности их обработки на ЭВМ

Графические изображения, представляющие собой образы различных объектов на плоскости (поверхности), являются одним из самых распространенных средств при проектировании, создании и эксплуатации машин и механизмов, зданий и сооружений, радиотехнических и радиоэлектронных устройств и т.п. К графическим изображениям относятся рисунки, чертежи, графики, схемы, диаграммы и т.д. Упомянутые виды изображений объединяет то, что они выполнены с помощью линий, штрихов и точек.

Изображение объекта является графической моделью, которая служит для восприятия и анализа специалистом конкретной области знаний. Для вывода изображения на дисплей или графопостроитель, изображение необходимо описать в форме, допускающей его обработку и хранение в памяти ЭВМ. Средства машинной графики предназначаются для обработки графических данных на ЭВМ. Сюда относятся графические языки, программное обеспечение МГ, а также устройства ввода и вывода графических данных.

Для обработки на ЭВМ графические данные должны быть организованы и структурированы в установленном порядке. При этом различаются элементарные данные, являющиеся наименьшими семантическими единицами, и групповые данные совокупности элементарных элементов.

Наименьшие, неделимые с точки зрения прикладных программ графические элементы, которые используются в качестве начальных для построения более сложных изображений, называются графическими примитивами. В соответствии со стандартом СЭВ различаются примитивы двух видов:

1)графический примитив или базовый графический элемент (точка, отрезок линии, последовательность символов) используется для построения изображения;

2)примитив ввода - совокупность данных, полученных от устройства ввода (клавиатуры, устройств ввода альтернативы, ввода позиции, указания, ввода чисел или ввода массива позиций).

Для примитивов в устройствах графического вывода есть специальные блоки, обеспечивающие их построение, например, генераторы отрезков прямых (векторов), дуг, окружностей, алфавитно-цифровых и специальных знаков и т.п. Графический примитив характеризуется своим положением на плоскости или в пространстве при использовании системы координат. Таким образом, графическая модель представляется упорядоченной последовательностью описаний графических примитивов в определенной системе координат. Этим описанием определяется порядок вычерчивания изображения объекта.

В существующих системах машинной графики число уровней иерархии обычно ограничивается двумя или тремя уровнями. Для того чтобы после создания изображения можно было обращаться к отдельным его частям, графическим примитивам и сегментам присваивают имена.

Примитивы и сегменты характеризуются параметрами и атрибутами. Параметрами являются величины, определяющие форму, размеры и место расположения примитива. При этом для графических примитивов используются целые числа, определяющие их координаты, а для алфавитно-цифровых и других символов - их коды.

Простейший графический примитив точка в двумерном пространстве задается двумя (x, y), а в трехмерном - тремя координатами (x, y, z). Эти координаты могут быть определены в виде абсолютных значений или в виде приращений относительно текущего положения точки.

Графический примитив отрезок прямой задается конечной точкой отрезка координат (x, y) в двумерном и (x, y, z) в трехмерном пространстве или приращением координат относительно начальной точки отрезка (Dx, Dy) и (Dx, Dy, Dz) соответственно.

Параметрами графического примитива ломанная линия являются координаты соединяемых точек, заданные в абсолютных значениях или в приращениях.

В зависимости от уровня формирования примитивов различают также физические и логические примитивы.

Физическим примитивом называют графический объект, для генерации которого в графическом устройстве представлен аппаратный блок. В большинстве ДГП аппаратно реализуются такие примитивы, как точка, отрезок прямой, ломаная линия, строка текста и др.

Логическим примитивом называют графический элемент, являющийся элементарным объектом конкретной программы или области применения. Если логический примитив не имеет своего физического эквивалента, выполняется его программная интерпретация в последовательность физических примитивов. Примерами логических примитивов являются простейшие геометрические фигуры.

Наиболее распространенной формой задания логических примитивов являются геометрические переменные в специализированных геометрических языках. Геометрические объекты разделяются на элементарные (точка, отрезок прямой, дуга окружности, отсек плоскости или поверхности) и составные (обвод из нескольких кривых, кривая поверхность из стыковых отсеков и т.п.).

под атрибутами примитивов понимают визуальные свойства и статус по отношению к различным операциям. К визуальным свойствам относятся: видимость, яркость (пусто - малая - средняя - большая - очень большая); цвет (пусто - зеленый - красный - синий - желтый - фуксин - голубой - белый); режим мерцания (без мерцания - с мерцанием); вид линии (сплошная - пунктирная - штриховая - штрихпунктирная).

Статус по отношению к различным операциям определяет возможность или невозможность указания примитива световым пером, удаления примитива или преобразования его. Каждый примитив или группа обычно идентифицируется именем или порядковым номером.

Различают статические и динамические атрибуты примитивов. Если статические атрибуты определяют характеристики, не изменяемые в процессе работы программы, то динамические характеризуют изменяемые.

Процесс обработки графических данных состоит из трех этапов: создания графических сегментов; добавления, удаления и замещения графических примитивов в сегментах; вывода изображения, определяемого сегментом на устройство отображения.

Дата добавления: 2014-11-20