Графические примитивы

Различные графические векторные редакторы имеют свои отличительные особенности, могут содержать различный функционал и своеобразный интерфейс. Но, не смотря на различия, в основе любого векторного редактора лежит стандартный набор графических примитивов.

Графические примитивы это заранее определенные элементы, которые можно поместить в чертеж при помощи одной команды. Каждый графический примитив формируется на основании геометрического описания объекта. Примитивы можно классифицировать как односложные и составные, плоские и объемные.

Основные графические примитивы:

Точка- это один из простейших примитивов, который характеризуется тремя пространственными координатами X,Y и Z.

Линия- это часть прямой линии, задаваемая двумя крайними точками с нулевой шириной (1 пиксель). Линия является наиболее фундаментальным примитивом для любого чертежа.

Полилиния- ломаная линия

Прямоугольник - фигура, для которой указываются координаты начальной и противоположной угловых точек.

Дуга - часть окружности, которая геометрически определяется центром, радиусом и двумя центральными углами.

Круг (эллипс) - часть плоскости ограниченная окружностью.

Фигура- это часть плоскости ограниченная четырехугольником (треугольником).

Каждый примитив формируется своей командой, чаще всего совпадают по имени с примитивом. Для некоторых примитив пользователю предлагается несколько способов построения одного и того же примитива по различным исходным данным, например окружность можно построить по центру и радиусу, по центру и диаметру, по трем точкам на плоскости и т.д. Каждый примитив обладает рядом свойств (например, принадлежность слою, цвет, видимость, тип линии и т.д.).

Примитивы имеют следующие свойства:

- цвет;

- тип линий;

- масштаб типа линий;

- принадлежность слою;

- уровень и высота.

Над примитивами можно выполнять следующие операции:

- создавать,

- удалять,

- устанавливать свойства,

- получать копии,

- перемещать,

- поворачивать,

- отображать зеркально,

- масштабировать,

- штриховать,

- закрашивать и др.

Основы работы в конструкторских редакторах

В конструкторских редакторах пользователь получает два вида информации: символьные сообщения системы и синтезируемое графическое изображение. К символьным сообщениям относятся запросы системы, указатели режимов (состояний) системы, отображения текущих координат курсора.

Ниже приведены основные сведения, которые необходимо знать при работе в редакторах чертежей

Режимы работы

Курсор является многофункциональным инструментом, используемым как для рисования (по аналогии с карандашом, циркулем и линейкой), так и для управления системой путем выбора команд, указания подлежащих той или иной операции чертежных элементов и т. д.

Режимы рисования, реализуемые в редакторах, могут значительно облегчить и ускорить создание и редактирование изображений, обеспечивая при этом и высокую точность построений.

Режим Сетка наиболее эффективен для получения изображений с регулярной структурой. Такими изображениями могут быть, например, чертежи простых валов. Квадратная или прямоугольная сетка получается на экране после ввода соответствующей команды и значений шагов сетки. Любые элементы, которые строятся на этой сетке, будут автоматически «захватывать» ближайшие узлы.

Режим Орто обеспечивает построение горизонтальных и вертикальных отрезков. Если сетка шаговой привязки повернута, направление действия режима Орто изменяется на угол ее поворота.

Режим объектной привязки обеспечивает максимальную точность черчения и позволяет «привязываться» к характерным точкам существующих на чертеже объектов. Механизм объектной привязки активизируется всегда, когда запрашивается соответствующая точка.

Режим вспомогательных построений имитирует построения в «тонких линиях» параллельных и перпендикулярных прямых, различных окружностей и дуг с целью получения искомых точек пересечения и касания геометрических элементов. В дальнейшем по полученным отрезкам, дугам и точкам производится «обводка», а «тонкие линии» при завершении чертежа стираются. На твердую копию вспомогательные элементы не выводятся.

Использование окна позволяет увидеть изображение в требуемом масштабе. Операция, при которой весь чертеж или некоторую его часть можно увидеть через окно, называется зуммированием. При этом расстояния между точками в условных единицах измерения всегда остаются постоянными. Пользователю, как правило, предоставляется несколько вариантов задания окна, например: указанием двух точек диагонали окна (при этом на экране будет виден «резиновый» прямоугольник образуемого нового окна), а центральной точкой нового окна будет центр прямоугольника; указанием центральной точки и масштаба окна. Кроме того, пользователю предоставляется возможность просмотра любой части чертежа без изменения масштаба, когда окно как бы передвигается по полю чертежа. Такая операция получила название панорамирования.

Использование видов - разбивкой поля экрана и, соответственно, поля чертежа на различные, независимые области прямоугольной формы в чертеже не является обязательным. На этапах редактирования чертежа виды можно переименовывать, двигать, поворачивать, масштабировать, копировать (в том числе из других чертежей), удалять.

Использование слоев позволяет расположить отдельные части изображения в разных слоях. Чертеж мысленно разделяется на некоторое количество плоскостей (слоев). За каждой из этих плоскостей могут быть закреплены различные графические элементы. Принцип «расслоения» легко понять, если представить себе несколько чертежей, каждый из которых выполнен на отдельной прозрачной пластине. Можно просматривать либо каждую пластину в отдельности, либо, накладывая несколько пластин друг на друга, получать совместное изображение.

2) Команды редактирования можно разделить на три группы:

- преобразования объектов;

- удаление выбранных объектов;

- коррекции параметров и свойств объектов.

При использовании команд редактирования система запрашивает выбор одного или нескольких объектов для обработки. Этот комплект объектов называется набором выбора. Можно интерактивно добавлять объекты в комплект или убирать их из комплекта. Выбранные объекты система высвечивает на экране. Самым простым и эффективным является выбор (выделение) с помощью мыши. Выбор объектов осуществляется следующими наиболее распространенными способами:

- поочередное указывание курсором на графические примитивы, подлежащие редактированию;

- обрамление объектов рамкой, которая определяется указанием ее диагональных вершин, при этом выбранными будут объекты, которые полностью находятся внутри рамки;

- обрамление объектов секущей рамкой, при котором выбранными являются не только целиком попавшие в рамку объекты, но и те, которые ею пересекаются.

Команды преобразования объектоввключают в свой состав группы: аффинных преобразований, безразрывных деформаций и изменения формы фрагментов).

Команды удаления объектов,как правило, объединены в одном разделе меню. Удаляются следующие объекты:

- выделенные объекты;

- вспомогательные кривые и точки;

- часть кривой;

- часть кривой между двумя точками;

- область;

- фаска/ скругление;

- содержание основной надписи;

- все.

Команды коррекции параметров и свойств объектов. Редакторы предоставляют пользователю широкие возможности управления стилями объектов.

Нанесение размеров

Размеры выражают основные геометрические характеристики объектов.

Размеры бывают четырех основные типов: линейные, угловые, диаметральные, радиальные.

Линейные размеры делятся на горизонтальные, вертикальные, параллельные, повернутые. Различают способы нанесения размеров от одной или нескольких общих баз.

Графические редакторы предоставляют средства нанесения размеров, которые существенно упрощают этот трудоемкий процесс. Наиболее распространенным является режим полуавтоматического нанесения размеров. В этом режиме пользователю необходимо указать нужный элемент и установить размерное число в требуемую точку. На основе этих данных система автоматически формирует выносные и размерные линии и рассчитывает размерное число. Вид размеров и способов их ввода в базу данных определяется набором размерных переменных. Размерными переменными можно управлять. В большинстве систем предусматривается возможность создания ассоциативных размеров, которые автоматически пересчитываются и перерисовываются при редактировании соответствующих фрагментов изображений.