Конспект лекций с дисциплины «Компьютерная графика» для направления подготовки 0910 “Компьютерная инженерия”




НазваниеКонспект лекций с дисциплины «Компьютерная графика» для направления подготовки 0910 “Компьютерная инженерия”
страница2/19
Дата публикации10.03.2013
Размер0.99 Mb.
ТипКонспект
uchebilka.ru > Информатика > Конспект
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19
^

1 МАШИННАЯ ГРАФИКА. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

1.1Концептуальная модель машинной графики



Машинная графика (МГ) - это создание, хранение и обработка моделей объектов и их изображений с помощью ЭВМ.

На Рис.1.1. приведена концептуальная программистская модель интерактивной МГ, полезная для понимания того, каким образом следует разделить всю работу, связанную с преобразованием абстрактного описания двумерного и трехмерного мира, состоящего из одного и более объектов, в вид или образ этого мира [1].


Рисунок1.1- Концептуальная модель МГ
Модель содержит аппаратные и программные компоненты. К аппаратным компонентам относятся основная ЭВМ и управляемое ею устройство отображения (графический терминал). В свою очередь терминал состоит из компоненты для вывода (видовая поверхность) и компоненты для ввода или интерактивной компоненты (клавиатура, планшет и т.п.).

Программное обеспечение состоит из трех компонентов. Первой компонентой является прикладная программа. Она засылает информацию и извлекает ее из второй компоненты - прикладной структуры данных (базы данных) и направляет графические команды в третью компоненту - графическую систему.

Структура данных содержит описание реальных или абстрактных объектов, изображения которых должны появляться на экране. Поэтому в структуре данных может храниться вся необходимая информация для самых разнообразных объектов, например электрические схемы, инженерные сооружения, функции, модели ядерных реакторов и т.п. В описание объектов обычно включаются геометрические данные о координатах, определяющие форму объектов или их составных частей, атрибуты объекта (цвет, фактура поверхности), а также данные о связности и положении. Часто имеются также негеометрическая или текстовая информация о свойствах, которая полезна, например, для интерактивного пользователя. Примерами таких данных могут служить сведения о цене и поставщике, характеристики и т.д.

Прикладная программа описывает двумерную или трехмерную геометрию объекта, подлежащего выводу на видовую поверхность, для графической системы, которая обычно снабжена комплектом графических подпрограмм вывода, совместимых с такими языками высокого уровня как ФОРТРАН и ПАСКАЛЬ. Этот пакет подпрограмм управляет конкретным устройством и обеспечивает вывод изображения этим устройством обычно на основе дисплейного списка, сформированного пакета.

Если вывод изображения обеспечивается программами вывода, входящими в состав графической системы, то ввод выполняется под контролем ее программ ввода, передающих данные получаемые от пользователя прикладной программе. На основании этих данных прикладная программа может изменить свой режим работы или состояние. Например, она может ввести в действие процедуру, соответствующую одной из ряда возможных команд, указанных в меню, поменять какое-либо значение в данных и прочее.

Кратко рассмотрим концептуальную модель с точки зрения трех основных действий, выполняемых в интерактивной графике.

Построение прикладной модели. Прежде всего, прикладной программист строит прикладную модель объектов, с которыми пользователь будет работать и которые он будет рассматривать. Прикладная модель (в дальнейшем просто модель) есть совокупность данных, представляющих объекты, и отношений этих данных. Обычно хранится в виде прикладной структуры данных. Таким образом, модель отображает важные свойства объектов, существенные для данного приложения или для ряда приложений. Эти объекты могут быть конкретными или абстрактными и при визуализации могут быть представлены в двумерном или трехмерном мире. Примерами могут служить математическая функция, интегральная схема, план помещения, зубчатая передача, молекула.

Описание объектов для графической системы

Пользователь обычно желает иметь визуальное представление модели или отдельных аспектов модели. Прикладная графическая программа должна описать для графической системы в геометрических понятиях ту часть мира, изображение которого требуется пользователю. Независимо от содержания базы данных (геометрические или негеометрические данные) они должны быть описаны для графической системы в виде выходных графических примитивов, таких как точки, линии, полигоны, цепочки литер и т.д..

Прикладная программа должна также указать графической системе какую часть объекта следует показать, в какой точке находится наблюдатель, откуда направлено освещение, на какой части видовой поверхности должно появиться изображение.

Графическую систему удобно рассматривать как воображаемую фотокамеру [1]. Прикладная программа предоставляет этой фотокамере описание сцены, состоящей из одного или более объектов в некотором искусственном мире двумерном или трехмерном. Затем воображаемая камера создает вид этого объекта в этом мире. Точный вид объекта зависит от того, как была настроена фотокамера, где она находилась по отношению к объекту, где находился источник освещения. Как и при использовании фотоаппарата типа "ПОЛЯРОИД" сделанный снимок сразу проявляется и показывается на видовой поверхности. Величина снимка может быть разной и занимать всю видовую поверхность или ее часть.
Интерактивная работа

В процессе пользователь имеет дело с изображением объектов. В простейшем случае пользователь хочет просто взглянуть на объект с другой точки (повернуть объект). Кроме того, он может и преобразовать объект, т.е. изменить его. Независимо от его намерений, для сообщения этих намерений прикладной программе, должны использоваться устройства ввода. Прикладная программа, расшифровав эту информацию, применяет ее либо для управления графической системой с целью изменения параметров видовой операции (изменение настройки фотокамеры), либо для изменения модели в структуре данных. После модификации структуры данных прикладная программа дает команду графической системе вывести отредактированное изображение на экран. Пользователь может задать перемещение изображения на экране. Сделать это можно после обработки прикладной программой запроса ввода и подачи сигнала графической системе на выполнение указанного действия. Интерактивный диалог вида "вывод – ввод - вывод..." (пинг-понговая модель) между пользователем и прикладной программой составляет суть интерактивной графики.

В заключение можно отметить, что работа прикладной программы состоит в моделировании и интерпретации данных, вводимых пользователем. Графическая система не строит и не изменяет модель ни в начале работы, ни в ответ на интерактивные действия пользователя. Она как фотокамера только делает снимки.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19

Похожие:

Конспект лекций с дисциплины «Компьютерная графика» для направления подготовки 0910 “Компьютерная инженерия” iconКонспект лекций по дисциплине “ основы защиты информации” для направления...
Министерство образования и науки украины восточноукраинский государственный университеТ

Конспект лекций с дисциплины «Компьютерная графика» для направления подготовки 0910 “Компьютерная инженерия” iconМетодические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине...
Компьютерная инженерия” (для студентов дневной и заочной формы обучения специальности 091501 “Компьютерные системы и сети”, 091502...

Конспект лекций с дисциплины «Компьютерная графика» для направления подготовки 0910 “Компьютерная инженерия” iconЛитература. Студенты выполняют свои варианты следующих работ: ргр...
«Инженерная и компьютерная графика» модуль «Компьютерная графика» выполняют расчётно-графические работы (ргр) по методическим пособиям...

Конспект лекций с дисциплины «Компьютерная графика» для направления подготовки 0910 “Компьютерная инженерия” iconЛитература. Студенты выполняют свои варианты следующих работ: ргр...
«Начертательная геометрия и компьютерная графика» модуль «Компьютерная графика» выполняют расчётно-графические работы (ргр) по методическим...

Конспект лекций с дисциплины «Компьютерная графика» для направления подготовки 0910 “Компьютерная инженерия” iconКонспект лекций по дисциплине “
«Компьютерная инженерия», специальности 091501 «Компьютерные сети и системы», 091502 «Системное программирование»

Конспект лекций с дисциплины «Компьютерная графика» для направления подготовки 0910 “Компьютерная инженерия” iconМетодические указания для самостоятельного изучения и подготовки...
Комп'ютерна електроніка”. “Математичне моделювання електронних пристроїв в сапр micro-Cap 0” для студентів напрямку 0915 “Комп'ютерна...

Конспект лекций с дисциплины «Компьютерная графика» для направления подготовки 0910 “Компьютерная инженерия” iconОпорный конспект лекций по дисциплине Компьютерная графика для специальности...
Тема. Основные понятия компьютерной графики. Аппаратное и программное обеспечение

Конспект лекций с дисциплины «Компьютерная графика» для направления подготовки 0910 “Компьютерная инженерия” iconРабочая программа, методические указания и контрольные задания по...
Рабочая программа, методические указания и контрольные задания по дисциплине «Компьютерная графика» для студентов заочного факультета...

Конспект лекций с дисциплины «Компьютерная графика» для направления подготовки 0910 “Компьютерная инженерия” iconМетодические указания для самостоятельного изучения и подготовки...
Сбис мп I пл”. “Система автоматизованого проектування Quartus ii” для студентів напрямку підготовки 0915 “Комп'ютерна інженерія”./...

Конспект лекций с дисциплины «Компьютерная графика» для направления подготовки 0910 “Компьютерная инженерия” iconМетодические указания для выполнения лабораторных, самостоятельных...
«Информатика и компьютерная техника» (для студентов 1-го и 2-го курсов заочной формы обучения образовательно-квалификационного уровня...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<