Система - машинная графика
Cтраница 1
Системы машинной графики отображают отработанную информацию о процессах или объектах в виде синтезированного изображения на экране дисплея. В отличие от фотографических, телевизионных, оптико-электронных и других аналогичных систем для систем машинной графики источником входной информации являются не сами физические процессы или объекты, а математические модели. Эти модели в общем случае представляют упорядоченную совокупность данных, числовых характеристик, параметров, математических и логических зависимостей, отображающих структуру, свойства, взаимосвязи и отношения между элементами объекта, а также между объектом и его окружением. Математические модели обычно являются обобщенными и предназначаются для описания определенного класса объектов. При вводе конкретных значений параметров система машинной графики на основе общей модели синтезирует изображение и визуализирует его. [1]
Система машинной графики может синтезировать изображение, соответствующее только одному сетчаточному изображению, т.е. система способна воспроизвести лишь условия монокулярного наблюдения. Объемность изображения, их пространственное положение при этом воспринимаются на синтезированном изображении благодаря линейной перспективе, загораживанию одних объектов другими, характеру теней и изменению тона ( или цветовых оттенков) по полю изображения. Существенное значение для восприятия объема и пространства имеет предшествующий опыт наблюдения, благодаря которому наблюдатель непроизвольно достраивает объемную структуру наблюдаемой сцены. [2]
Создание систем машинной графики связано с решением двух проблем: во-первых, с разработкой алгоритмов размещения и компоновки оборудования, и, во-вторых, с разработкой пакетов программ представления графической информации. [3]
В системе машинной графики модель конструируется из графических элементов, которые запрашиваются пользователем в ходе проектирования и добавляются один к другому до получения нужной модели. Следует рассмотреть несколько аспектов такой организации процесса конструирования. [4]
 |
Объем графических работ, выполняемых системой машинной графики.| Сокращение объема ручного труда за счет машинной графики. [5] |
В САПР системы машинной графики обычно реализуются в виде АРМ проектировщика на отдельных мини - ЭВМ и работают в режиме диалога. Совместно с основной ЭВМ они образуют, по существу, вычислительную сеть. [6]
На втором уровне систем машинной графики активно используются световое перо и следящее перекрестье, а также само изображение на экране ЭЛТ. Для того чтобы включить в ( программы работу дисплея со световым пером, требуется уже более специальный графический язык. Кроме того, использование следящего перекрестья вносит существенную специфику в работу, отличая ее от обычной пакетной обработки, даже когда в ней возможен вывод результатов на графические устройства. [7]
В отличие от макетирования системы машинной графики ( в двух - и трехмерном пространствах) позволяют в значительной степени автоматизировать процесс изготовления чертежной документации. Их основу составляют графические дисплеи и графопостроители ( подробнее см. гл. [8]
Один из подходов к работе системы машинной графики заключается в реализации на ЭВМ всех возможностей чертежных инструментов, которыми в обычных условиях пользуется человек. При этом оператор-должен конструировать чертеж за пультом дисплея в точности так же, как он мог бы это сделать, стоя за кульманом. Именно данный метод был предложен в первой системе машинной графики, предназначенной для коммерческого сбыта. Система была объявлена в 1963 г. фирмой Itek и не закончена в предложенной форме. Наибольших результатов здесь достигла фирма Lockheed California, в которой изготовление некоторых видов чертежей за графическим пультом является на сегодня будничной работой. [9]
Главным, определяющим параметром стоимостной эффективности всякой системы машинной графики является, по-видимому, почасовая плата за графический пульт. Существует много методов распределения затрат, связанных с загрузкой ЭВМ, между различными пользователями. Один из них, выбранный здесь для рассмотрения, хотя и содержит несколько упрощающих-предположений, весьма реалистически отражает суть дела. Прежде всего предположим, что используется ЭВМ класса IBM-360 / 50, способная в режиме разделения времени обслуживать три графических пульта. Задачи пакетной обработки данных при этом не решаются как фоновая работа, однако режим пакетной обработки данных в ЭВМ возможен и без использования графического пульта. Будем считать, что независимо от интенсивности использования основная ЭВМ сдается пользователям в аренду с постоянной ежемесячной платой и расходы на обслуживание программного обеспечения, накладные расходы и расходы на снабжение материалами тоже постоянны. И, наконец, будем считать, что оплата одной смены обслуживающего персонала также постоянна и одинакова для всех смен. [10]
 |
Изображение типовой подконструкиин фюзеляжа самолета - на экране дисплея CDC-273.| Две секционные подконструкций фюзеляжа самолета, соединенные вместе. [11] |
Что касается изучения геометрических характеристик, то системы машинной графики находятся вне конкуренции и, по-видимому, будут использоваться для этих целей многие годы. Рассмотрим, например, следующую исследовательскую программу быстрого анализа трехмерных конструкций. [12]
Как правило, эти программные средства называются системами машинной графики. Обычно они включают программы позиционного расчета с описанием взаимодействия и сопряжения элементарных геометрических объектов. К этому направлению следует отнести системы машинной графики ФАП-КФ и СМОГ-85, разработанные соответственно в Институте технической кибернетики АН БССР и ВЦ СО АН СССР. [13]
Техника однородных координат широко используется и в системах трехмерной машинной графики. [14]
Быстрое расширение функциональных возможностей современной вычислительной техники создало базу для развития систем машинной графики, обеспечивающих отображение динамических сюжетов, в которых изображения последовательно сменяют друг друга. [15]
Страницы: 1 2 3 4