Принципы и цели Ядра графической системы

Разработка ЯГС велась для обеспечения набора программных функций машинной графики, отвечающего требованиям большинства приложений, использующих компьютер для генерации визуальных образов.

Основные причины, обусловившие необходимость введения такого стандартного набора функций базового уровня машинной графики, следующие:

- обеспечение безболезненного переноса прикладных графических программ между различными установками;

- оказание помощи прикладным программистам в понимании и применении графических методов;

- ориентирование производителей графического оборудования в правильном выборе и комбинации графических возможностей новых устройств.

Для достижения указанных целей к разработке ЯГС были предъявлены следующие требования:

ЯГС должно включать возможности, существенные для всех типов машинной графики – от простого пассивного вывода до высоко интерактивного взаимодействия;

ЯГС должно поддерживать и единообразно управлять всеми графическими устройствами, включая векторные и растровые, устройствами вывода на микрофильм, дисплеями на запоминающей трубке, с регенерацией и цветными;

ЯГС должно отвечать требованиям большинства приложений без чрезмерного увеличения или усложнения.

Из этих требований сформулированы принципы.

Было выделено пять направлений разработки: цели проекта, функциональные возможности, интерфейс пользователя, графические устройства и способы реализации, каждое из которых в свою очередь опиралось на свою группу принципов (критериев).

Цели проекта. Ни одно техническое решение не должно нарушать:

- согласованность – обязательные требования стандарта не должны быть противоречивыми;

- совместимость – другие стандарты или общепризнанная практика не должна нарушаться;

- ортогональность – функции и модули ЯГС не должны зависеть друг от друга, в противном случае зависимость должна иметь структурный характер и должна быть четко выделена.

Функциональные возможности. Для определения состава использовались критерии:

- полнота – все запросы большинства приложений должны удовлетворяться на каком-либо функциональном уровне;

- неизбыточность – данный функциональный уровень не должен включать возможности, лишние для соответствующих приложений;

- компактность – результат должен достигаться с возможно меньшим набором функций и их параметров;

- широта – набор функций должен быть достаточно богат, чтобы предлагаемые им возможности выходили за рамки элементарных и включали средства высокого уровня.

Интерфейс пользователя. В разработку интерфейса пользователя включены принципы:

- комфортабельность – ЯГС должно допускать адаптацию интерфейса к нуждам пользователя;

- прозрачность – концепции и функциональные возможности ЯГС должны быть ясны и понятны, особенно прикладному программисту;

- устойчивость – реакция на сбои функций и модулей системы, вызванные как внутренними ошибками, так и ошибками прикладной программы, должна быть четко определенной и информативной для прикладного программиста, а влияние сбоев на систему и прикладную программу – по возможности минимальным.

Ясность и разумная обработка ошибок является неотъемлемыми частями обеспечения «дружественности» к пользователю (комфортабельности). Спецификации подсистемы обработки ошибок входят как компонент в состав стандарта.

Соответствие критерию прозрачности относится не только к разработке самой системы, но и к ее описанию. Поэтому изложение стандарта разделено: на общую часть, спецификации основных логических структур данных, в которых отражается текущее состояние системы, и на описание функций и их воздействия на эти структуры.

Графические устройства. На поддержку всех графических устройств, к которым имеется доступ со стороны ЯГС, распространяются следующие принципы:

- приборная независимость – функции ЯГС должны быть спроектированы таким образом, чтобы позволить прикладной программе, их использующей, обращаться к различным устройствам графического ввода вывода без предварительного изменения ее структуры;

- приборная широта – возможности всех графических устройств ввода-вывода должны использоваться в стандарте в полном объеме.

На этих принципах построена одна из фундаментальных концепций архитектуры ЯГС – концепция множества независимых графических рабочих станций, доступных и управляемых системой. Прикладная программа может узнать возможности любой станции.

Реализация. С реализацией и применением связана последняя группа принципов:

- реализуемость – разработка функций ЯГС должна быть возможна на большинстве основных языков программирования в среде большинства операционных систем и для большинства графических устройств;

- языковая независимость – необходимо, чтобы все стандартные средства можно было выразить средствами стандартных языков программирования;

- эффективность – стандарт должен быть реализуем без привлечения алгоритмов, требующих больших временных затрат;

- надежность – оператор и прикладной программист должны быть в максимальной степени ограждены от последствий сбоев аппаратуры или программного обеспечения.

Перечисленные пять групп принципов взаимосвязаны. Однако некоторые принципы противоречат друг другу, например, широта – неизбыточности, тщательная обработка ошибок – эффективности и другие. Приходится прибегать к компромиссам, чтобы достичь главной цели: ЯГС должно иметь легко понятную структуру и такой набор функций, который позволяет большинству пользователей машинной графики составлять переносимые и независимые программы, использующие весь спектр графического оборудования.

Дата добавления: 2015-06-04