Деятельность ISO, IEC по стандартизации в машинной графике

Главными  организациями  формирующими  международные  стандарты  в  области

информационной технологии являются ISO (International Organization for Standartization) и IEC (International Electrotechnical Commission). В конце 1987 г. был сформирован первый совместный технический комитет (JTC1) ISO/IEC с целью стандартизации в области информационной технологии. Стандартизацией в машинной графике занимается 24-й подкомитет (ISO/IEC JTC1/SC24). В 1988 г. была создана постоянная советская часть этого подкомитета. Основными стандартами являются :

1. GKS  (Graphical  Kernel  System)  -  набор  базовых  функций  для  2D  аппаратно-

независимой машинной графики.

2. GKS-3D  (Graphical  Kernel  System  for  3  Dimensions)  -  расширение  GKS  для

поддержки базовых функций в 3D.

3. PHIGS  (Programmer's Hierarchical Interactive Graphics System)  -  набор  базовых

функций 3D графики аналогичный GKS-3D, но в отличие от GKS-3D, ориентированной на непосредственный вывод графических примитивов, группируемых в сегменты, графическая информация накапливается в иерархической структуре данных. В целом PHIGS ориентирован на приложения, требующие быстрой модификации графических данных, описывающих геометрию объектов.

4. Языковые  интерфейсы  (Language  bindings)  -  представление  функций  и  типов

данных функциональных графических стандартов в стандартизованных языках программирования.

5. CGM  (Computer  Graphics  Metafile)  -  аппаратно-независимый  формат  обмена графической  информацией.  Используется  для  передачи  и  запоминания  информации,

описывающей изображения.

6. CGI (Computer Graphics Interafce) - набор базовых элементов для  управления и

обмена данными между аппаратно-независимым и аппаратно-зависимым уровнями графической системы.

7. CGRM (Computer Graphics Reference Model)  - модель стандартов в машинной графике, которая определяет концепции и взаимосоотношения применительно к будущим

стандартам в машинной графике.

8. Регистрация  -  механизм  регистрации  стандартизуемых  аспектов  примитивов

вывода, обобщенных примитивов, escape-функций (для доступа к аппаратным возможностям устройств) и других графических элементов.

9. Тестирование реализаций на соответствие графическим стандартам - основные цели       этого проекта: специфицирование характеристик стандартизованных тестов,

используемых для определения соответствия реализаций графическим стандартам, и выработка предписаний разработчикам функциональных стандартов относительно правил

соответствия.

В составе 24-го подкомитета имеется 5 рабочих групп (WG):

WG1:  Архитектура.  Цель  этой  группы  -  развитие  CGRM  -  модели  стандартов машинной графики.

WG2:   Интерфейсы прикладных программ. Стандартизация функциональных

спецификаций для интерфейсов прикладных программ.

WG3:   Метафайлы и интерфейсы с устройствами. Стандартизация обмена

графической информацией, включая метафайл и интерфейс с устройствами.

WG4:   Языковые интерфейсы. Стандартизация языковых интерфейсов для

функциональных стандартов машинной графики.

WG5:   Верификация, тестирование и регистрация. Разрабатывает  методы и

процедуры проверки соответствия и тестирования реализаций функциональных стандартов машинной графики и методов и процедур регистрации графических примитивов.

Классификация стандартов

Из рис. 10.4 видно, что для обеспечения мобильности программного обеспечения требуется стандартизовать:

графический протокол (порядок и правила обмена информацией) - IGES, CGM и

др.

Далее  будут  рассмотрены  отдельные графические  интерфейсы,  являющиеся

международными  графическими  стандартами,  а  затем  –  некоторые  графические

протоколы, среди которых большая часть - стандарты де-факто и только один - CGM - международный стандарт.

Core-System

Существенным  этапом  в  области  стандартизации  машинной  графики  явилась

публикация проекта стандарта CORE-SYSTEM (GSPC-77) , модель которой приведена на рис. 10.5. Главные идеи, положенные в основу системы CORE : разделение функций ввода и вывода; минимизация отличий между выводом на графопостроитель и интерактивный дисплей; концепция двух координатных систем - мировой системы координат, в которой конструируется выдаваемое изображение, и приборной системы координат, в которой представляются данные для отображения; концепция дисплейного файла, содержащего приборную координатную информацию; понятие дисплейного файла сегментов, каждый из которых может независимо модифицироваться как элемент; обеспечение функций преобразования данных из мировой системы координат в приборную путем вызова видового преобразования.

В системе выделены следующие группы функций: вывода; сегментирования дисплейного файла; установления и опроса атрибутов примитивов (цвет, яркость, ширина линии и т.д.) и атрибутов сегментов (тип, видимость, указуемость и т.д.); визуализации; выполнения ввода с виртуальных устройств ввода типа указка, клавиатура, кнопка, локатор, датчик; управления и доступа к специальным аппаратным возможностям.

В 1979 г. был опубликован уточненный проект стандарта CORE-SYSTEM (GSPC-

79) . Кроме прочих изменений, в этой версии предусмотрена (весьма ограниченно) поддержка растровых устройств. Всего предлагалось 266 функций, так что охватывался широкий спектр применения машинной графики, начиная от пассивного вывода до интерактивных систем высокого уровня.

Рис. 10.5. Модель графической системы, положенная в основу CORE-SYSTEM

Ясно, что для многих приложений требуется лишь часть возможностей графпакета, все остальные, если будут присутствовать, будут приводить к неэффективности прикладной программы. Для устранения этого противоречия система разбита на три не зависящие друг от друга группы уровней - группа уровней вывода, группа уровней ввода, группа уровней размерности. Уровни внутри группы совместимы снизу-вверх.

Группа уровней вывода включает в себя:

базовый вывод, поддерживающий полный набор примитивов вывода, их атрибутов и операций визуализации и предназначенный для приложений, не требующих выборочного редактирования изображений;

 буферизованный вывод дополнительно к предыдущему уровню позволяет использовать сохраняемые сегменты без преобразования образа - преобразования графической информации, содержащейся в сегменте в момент выполнения вывода.

без ввода, т.е. применяется для пассивных приложений;

синхронный  ввод  -  ввод  производится  синхронно  с  работой  прикладной программы, т.е. ее исполнение приостанавливается до завершения ввода;

 асинхронный ввод - ввод производится независимо от работы прикладной программы, а вводимые оператором данные накапливаются в обрабатываемой прикладной программой очереди ввода.

3D - дополнительно к 2D поддерживаются и 3D операции.

Предложения GSPC получили широкий отклик в виде многочисленных реализаций версий базовой системы.