Графические стандарты в компьютерной графике, страница 3

Стандарты на языковые оболочки определяют конкретное представление используемых в функциональных стандартах типов данных и имен функций. Они реализуются, чаще всего, в виде графических библиотек конкретного языка программирования.

Функциональные стандарты описывают технологию взаимодействия программного обеспечения с графическими устройствами. Например, стандарт GKS является стандартом двухмерной графики и предоставляет в распоряжение программиста ряд базовых графических функций, обеспечивающих доступ к графическим устройствам через специальный логический объект – графическую рабочую станцию. В стандарте GKS-3D описывается набор обобщенных операций над трехмерными элементами, полностью совместимым с двухмерной версией стандарта. Стандарт PHIGS предоставляет программисту средства графического моделирования иерархический структур и динамической модификации построенных трехмерных моделей.

Интерфейс машинной графики реализуется стандартом CGI, полное название которого – "Системы обработки информации. Машинная графика. Интерфейс для ведения диалога с графическими устройствами". Стандарт регламентирует интерфейс между системой, реализующий функциональный стандарт, и графическими устройствами, с которыми она взаимодействует. Наибольший интерес проект стандарта CGI вызвал у разработчиков графических устройств и программного обеспечения графических систем. Разработчикам аппаратуры хотелось бы, чтобы стандарт можно было реализовать аппаратным или микропрограммным способом. С принятием стандарта появляется возможность создать универсальный драйвер графического устройства и отказаться от реализации множества протоколов обмена с различными графическими устройствами.

В графических устройствах рассмотрим метафайл машинной графики CGM. Полное название этого стандарта – "Системы обработки информации. Машинная графика. Метафайл для хранения и передачи данных, описывающих изображение". Стандарт описывает структуру графических данных, которые могут храниться в виде файла и впоследствии использоваться на той же вычислительной системе, на которой они были сгенерированы, или передаваться по сети связи в другую вычислительную систему. Он включает в себя несколько альтернативных схем кодирования. Двоичное кодирование позволяет представлять графические данные в компактной форме, позволяющей легко восстанавливать изображение , и удобной для повторного использования в графической системе. Компактность символьного кодирования намного ниже, но эта форма представления графических данных лучше приспособлена для передачи данных по каналам связи. Наконец, текстовое кодирование позволяет представлять графические данные в форме, пригодной для чтения. Форматы CGM и GKS тесно связаны друг с другом. Можно сказать, что между элементами стандарта CGM и функциями стандарта GKS имеется взаимно однозначное соответствие. Поэтому при выводе графических элементов в метафайл графическая система просто перекодирует вызываемые пользовательской программой функции в требуемый формат, почти не выполняя дополнительной обработки.

Интерфейсы графической системы

Рассмотрим упрощенную схему системы машинной графики, на которой представлены интерфейсы, регламентируемые различными стандартами, например, такими как GKS, GKS-3D, PHIGS.

Уровень Мировых координат

                                                                                                Мировые координаты

                                                                                                            ß

                                                                                                Прикладная программа

                                                                                                            ß