Контрольные вопросы для подготовки к экзамену (КГ) Петрухин 2010

Вопрос №3. Требования к системам компьютерной графики.

1. Инвариантность – обеспечивается на основе создания математических моделей геометрических объектов и алгоритмов их преобразований, инвариантных по отношению к проектируемым объектам.
2. Принцип включения – обеспечивается возможность применения инвариантных программных средств САПР различных отраслей. Для этого проводится исследование требований к САПР в различных отраслях, затем определяются классы инвариантных геометрических задач конфигурирующих технических средств, состав системного обеспечения.
3. Принцип развития (не замкнутости) – достигается за счет модульности входящих в нее компонентов и оптимальности структуры системы, построенной на основе четкости деления на подсистемы.
4. Принцип информационного единства – достигается за счет использования универсальных структур данных для разработки проблемно-ориентированных языков описаний геометрических объектов, в синтаксисе которых используются общепринятые геометрические термины.

Вопрос №2. Тенденции развития современных графических систем.

1. Интернет; Интерактивная компьютерная графика (особенно flash, silverlight)
2. Распознавание изображений (текст, зрение роботов, отпечатки пальцев, векторизация и т.п.)
3. ГИС – геоинформационные системы (google Earth)
4. Системы виртуальной реальности
5. Кинематограф

Вопрос №16. Представление структуры геометрического объекта.

Существует 2 способа представления:

Теоретико-множественное описание графических объектов.
Здесь описание определено как бесконечное описание множества точек, а точки линии, поверхности и тела – как подмножества.
Поверхность представляется состоящей из граней G, являющихся отсеками поверхностей P – носителей граней.
Линия пересечения граней называется ребром R, а точка пересечения рёбер – вершиной V.
Грань G может быть как плоской, так и криволинейной, рёбра могут быть отрезками прямых или кривых L линий.
 
Представленный рисунок иллюстрирует удобство представления геометрических объектов в рамках данного формализма в виде древовидной структуры, которая может быть реализована программно в виде списков. Поэтому ряд графических языков ориентированы на работу со списочными структурами.

Алгебро-логическая модель представления структуры графических объектов (АЛМПСГО).
Применяется для описания объектов сложной структуры, ограниченная отсеками поверхностей, для которых есть аналитическое представление. Могут быть построены с помощью теории множеств и булевой алгебры. АЛМПСГО – совокупность уравнений ориентированных поверхностей, теоретико-множественная формула и параметры системы координат объекта.

Формируется теоретико-множественная формула и задаются параметры системы координат. Положительная ориентация линий, образующих отсек поверхности, определяется так, что при следовании по поверхности вдоль линий, точки поверхностей, инцидентные отсеку, находились слева, неинцидентные – справа.

Модель, представляющая спроектированное или проектируемое изделие, может содержать данные, весьма различные по характеру, - геометрические, технологические и т.д. Геометрическое моделирование имеет дело с представлением изделий с точки зрения их геометрических свойств. Геометрическая модель часто занимает важное место в САПР. Это связано с тем, что она используется для многих целей как при разработке, так и при изготовлении изделия. Так, например, знание геометрических свойств необходимо при моделировании с использованием метода конечных элементов, при выдаче рабочих чертежей.

Важно отметить, что геометрическая модель изделия является машинным представлением его формы и размеров. При этом не следует путать модель и представление изделия в виде рисунка на экране дисплея – это не одно и то же. Кроме того, модель может формироваться различными методами; она может, например, создаваться как результат вычислений.