[The link bar feature is not available in this web] ||| Natrag: Interaktivna računarska grafika | Gore: Računarska grafika | Naprijed: Prikazne tehnologije |
Trendovi razvitka otvorenih računarskih sustava i potreba za prenosivošću softvera doprinijeli su razvitku svijesti o prednostima uporabe dobro definiranih, standardnih metoda neovisnih o proizvođaču. Osnovne prednosti proizlaze iz sljedećih svojstva:
prenosivost aplikacija neovisno o sklopovlju i operacijskom sustavu,
prenosivost podataka između aplikacija,
prenosivost stručnih znanja i vještina.
Krajnji dobitci proizlaze iz smanjenja rada zbog višestrukog korištenja softverskih biblioteka, alata, stručne literature i stečenih iskustava i znanja.
Pojam standarda odnosi se na pisanu specifikaciju koja je slobodno dostupna u cijelosti. Postoji niz nacionalnih i međunarodnih standardizacijskih tijela i organizacija. Na području računarske grafike posebice je važna uloga međunarodne organizacije ISO (International Standards Organization). Značajna je aktivnost ISO na području standardizacije aplikacijskog programskog sučelja - API (Application Program Interface). Uloga API-ja je omogućavanje programerskog pristupa grafičkom sustavu putem jedinstvenog dobro definiranog sučelja.
Prvi međunarodni standard za računarsku grafiku specificiran je godine 1985. pod nazivom GKS - Graphical Kernel System (GKS, IS 7942:1985). GKS sadrži metode za 2D grafiku neovisnu o uređajima i rezoluciji.
Temeljni koncept u GKS standardu je segment koji predstavlja grupirane logički povezane primitivne oblike. Značajno ograničenje ovog standarda je u tome što ne omogućava gniježdenje segmenata.
Na temelju iskustava s GKS standardom godine 1989. definiran je novi standard PHIGS - Programmer’s Hierarchical Interactive Graphics System (PHIGS, IS 9592: 1989). Ovim standardom definiran je složeniji grafički sustav s poboljšanom interakcijom i 3D hijerarhijskim strukturiranim modeliranjem. Temeljni koncept je struktura koja predstavlja ugniježdenu hijerarhijsku grupu 3D primitivnih oblika. Standard podupire i dinamičko kretanje: strukture, kao i primitivni oblici mogu se geometrijski transformirati (pomak, zakret, promjena veličine...).
Zbog potrebe za kompatibilnošću s GKS standardom i podržavanjem 3D grafike godine 1988. definiran je standard GKS-3D (GKS-3D, IS 8805: 1988). Ovaj standard predstavlja minimalno proširenje GKS standarda koje omogućava 3D grafiku, a prikladno je za programere kojima nije potrebna mogućnost interaktivnog modeliranja kao u PHIGS.
Poboljšana verzija standarda PHIGS pod nazivom PHIGS PLUS (IS 7943, 1993) specificirana je godine 1993. PHIGS PLUS omogućava nove metode 3D grafike uključujući zakrivljene površine, poboljšanu kvalitetu boje i simulaciju jednostavnih zakona optike za osvjetljenje i zasjenjenje objekata.
Za usporedbu različitih sustava važno je raspolagati općenitim referentnim modelom računalne grafičke aplikacije. Zbog toga je godine 1992. definiran referentni model računarske grafike CGRM - Computer Graphics Reference Model (ISO/IEC 11072: 1992).
Po CGRM modelu grafički sustav je podijeljen na 5 jedinica koje se nazivaju okolinama (environments) i to:
konstrukcijska okolina (Construction Environment) - sadrži grafički model definiran u terminima i jedinicama aplikacije. Operacija kreiranja modela naziva se priprema (Preparation);
virtualna okolina (Virtual Environment) - grafičku scenu koju sačinjavaju transformacije modela iz konstrukcijske okoline. Operacija transformacije modela u grafičku scenu naziva se produkcija (Production);
motrišna okolina (Viewing Environment) - sadrži idealnu sliku koja se tvori transformacijom scene iz virtualne okoline s definiranim smjerom gledanja i gledišnom točkom. Operacija transformacije grafičke scene u idealnu sliku naziva se projekcija (projection);
logička okolina (Logical Environment) - sadrži sliku koja je priređena uzimajući u obzir osnovna svojstva prikaznih uređaja kao što su minimalna širina crte i broj raspoloživih boja. Operacija transformacije idealne slike u realnu sliku naziva se dovršavanje (Completion);
realizacijska okolina (Realisation Environment) - sadrži krajnji prikaz potpuno prilagođen prikaznom uređaju. Operacija transformacije slike u prikaz na prikaznom uređaju naziva se prezentacija (Presentation).
Konstrukcijska okolina je najbliža aplikaciji, dok je realizacijska okolina najbliža operatoru. Svaka pojedina okolina komunicira samo sa susjednim okolinama. Osnovna struktura CGRM modela prikazana je na slici 2.14.
Slika 2.14 CGRM referentni model računarske grafike.
Svaka okolina definirana je svojim ulazom, izlazom i unutranjim stanjem. Pored niza transformacija u smjeru od aplikacije do korisnika okoline obavljaju i niz transformacija u obrnutom smjeru: od korisnika do aplikacije. Slijed komponenata od korisnika do aplikacije je sljedeći: leksem (Lexeme), informacija (Information), izbor (Selection), smjernica (Directive), instrukcija (Instruction). Slijed operacija kojima se transformira korisničko djelovanje u oblik prilagođen razini aplikacije je sljedeći: akumulacija (Accumulation), apstrakcija (Abstraction), elevacija (Elevation), generiranje (Generation), primjena (Utilisation). Odnos među pojedinim komponentama CGRM modela prikazan je na slici 2.15.
Slika 2.15 Odnos među komponantama CGRM modela.
GKS
U GKS standardu dijelovi grafičkog sustava koji su ovisni o prikaznim uređajima predstavljeni su apstraktnim pojmom radne stanice (workstation) kao idealiziranog grafičkog uređaja. U CGRM modelu apstraktni pojam radne stanice obuhvaća tri najniže okoline: motrišnu, logičku i realizacijsku. GKS program može podržavati više radnih stanica. Postupak kreiranja izlaza prema GKS standardu na radnoj stanici je sljedeći:
poziv programske rutine za otvaranje (inicijalizaciju) GKS-a,
poziv programske rutine za otvaranje određene radne stanice,
poziv programske rutine za aktiviranje radne stanice,
aktivna radna stanica koristi se za prikazivanje novih izlaza,
po završetku rada radna stanica se deaktivira,
zatim se radna stanica zatvara,
na kraju se GKS zatvara.
U GKS standardu definirano je 6 skupina logičkih ulaznih uređaja:
lokator (locator) omogućava definiranje jedne (x,y) lokacije u koordinatama svijeta,
lokator niza točaka (stroke) omogućava definiranje niza (x,y) točaka u koordinatama svijeta,
izbornik primitivnog oblika (pick) omogućava definiranje izlaznog primitivnog oblika,
izbornik (choice) omogućava definiranje nenegativnog cijelog broja koji određuje izbor iz ponuđenog niza,
vrijednosnik (valuator) omogućava definiranje realnog broja,
alfanumerički ulazni uređaj (string) omogućava definiranja niza alfanumeričkih znakova.
Navedeni logički uređaji realiziraju se kao stvarni sklopovski uređaji ili kao kombinacija sklopovskih uređaja i grafičke predstave na prikaznom uređaju (npr u obliku potenciometra koji se pokreće pomoću miša). Lokator i izbornik primitivnog oblika se obično implementiraju kao miš (oba pomoću istog miša). Alfanumerički ulazni uređaj implementira se u pravilu putem tipkovnice. Izbornik primitivnog oblika realizira se pomoću digitalizatora.
PHIGS
Osnovna razlika između GKS i PHIGS je u tome što PHIGS razdvaja konstrukciju i manipulaciju modela od prikazivanja tog modela. Temeljni koncept je struktura (koja sadrži podatke). Elementi strukture mogu biti sljedeći:
izlazni primitivni oblici,
atributi primitivnih oblika,
specifikacije transformacija,
podaci o drugim strukturama,
oznake,
aplikacijski podaci.
Struktura može sadržavati druge strukture i tako formirati hijerarijsku strukturu. Strukture se pohranjuju u središnje spremište struktura (Centralised Structure Store). Radne stanice (koje imaju slična svojstva kao i u GKS standardu) pristupaju središnjem spremištu i koriste podatke pohranjene u strukturama.
Povratak na: Početak stranice | Sadržaj
[The link bar feature is not available in this web] ||| Natrag: Interaktivna računarska grafika | Gore: Računarska grafika | Naprijed: Prikazne tehnologije |
Inženjerska grafika, Copyright © D.Begusic