Инструменты соотнесения объектов с полями отображения

Основные положения

Принцип построения геометрических моделей, представляющих многомерные данные, заключается в понижении размерности исходного операционного пространства за счет выполнения операции его проецирования на пространства более низкой размерности (картинные пространства). Центры проецирования и картинные пространства в совокупности называют аппаратом проецирования модели многомерного пространства: говорить о построении модели без выбора аппарата проецирования бессмысленно. Исходя из требования соблюдения изоморфизма получаемой модели в целом операционному пространству, проецирование осуществляется путем выбора необходимого и достаточного количества центров проецирования и соответственного количества картинных пространств, на которые осуществляется проецирование из этих центров. Следует отметить особо, что изоморфизм моделирования достигается именно в целом, потому что при моделировании всегда будут обнаруживаться исключенные пространства, представление которых средствами модели невозможно. В свою очередь любая модель будет содержать т.н. исключенные образы модели, которые ничего однозначно не представляют в моделируемом пространстве, однако выполняют важную организационную функцию в модели. Разнообразие моделей обусловливается вариативностью выбора количества и типов центров проецирования и, соответственно, картинных пространств.

Включенные в состав модели картинные пространства в определенном смысле не являются автономными, поскольку моделирование образов операционного пространства в них подчинено закономерностям, диктуемым выбором аппарата проецирования. Соподчиненность картинных пространств единой модели не позволяет трактовать их как самостоятельные независимые пространства, в связи с чем терминологически такие пространства принято именовать полями модели. В результате построения модели многомерного пространства в полях формируются образы объектов, содержащихся в операционном пространстве. Тем самым выполняется процедура т.н. внешнего моделирования. В свою очередь характер взаимосвязи образов, формирующихся в модели и возникающих в результате соподчиненности полей, может быть выражен самостоятельной процедурой, не требующей отсылки к исходному аппарату проецирования. Формальные действия с образами, выполняемыми исключительно в рамках модели, составляют предмет т.н. внутреннего моделирования. Выявление сущности и закономерностей аппарата внутреннего моделирования в полях модели является предметом научной новизны при построении каждой новой ранее не известной геометрической модели.

Соподчиненность полей, однако, не ограничивает свободы их преобразования. В частности, в практике геометрического моделирования широко применяется совмещение нескольких полей в рамках единого пространства (например, посредством коллинеарных преобразований, совмещающих пространства полей друг с другом). Такое совмещение обеспечивает определенные инструментальные удобства при работе с моделью, поскольку за счет него удается сократить требуемое количество носителей информации, на которых материально реализуется и документируется модель, и легче прослеживать связи, составляющие предмет внутреннего моделирования. Однако это же действие требует наличия средств, обеспечивающих различение объектов, находящихся на одном носителе, но относящихся к разным полям. В системе Симплекс такими средствами служат атрибуты сопоставления объекта с полями и инструменты отображения полей.

Нельзя сформулировать какие-либо принципиальные ограничения, влияющие на выбор размерности картинных пространств. Важно лишь то, чтобы эта размерность была ниже, чем размерность моделируемого операционного пространства. Однако на практике наиболее широкое применение находят проекционные модели, в которых картинные пространства имеют вторую и первую размерности. Это связано прежде всего с тем, что графическое документирование модели на материальном носителе информации ассоциируется с плоским листом бумаги или экраном монитора. Понижение размерности картинного пространства до единицы составляет предмет аналитического моделирования и связывается с понятием числа. Появление в настоящее время устройств виртуальной и дополненной реальности позволяет надеяться на то, что с их помощью удастся практически реализовать картинные пространства третьей размерности, вследствие чего разработка и построение соответственых моделей может представлять известный научный интерес.

Атрибуты полей в системе Симплекс

Настоящая версия системы Симплекс позволяет определять в моделях до девяти полей. Признаки поля обозначаются арабскими цифрами от 1 до 9.

Каждый объект системы обладает признаком (атрибутом) принадлежности к полю. Вследствие этого
- объект может быть не причислен ни к какому полю вообще;
- объект может причисляться только к одному полю;
- объект может причисляться единовременно сразу к нескольким полям.

В окне отображения геометрического построения имеются визуальные кнопки, активизация хотя бы одной из которых переводит его в режим отображения геометрического построения с учетом признака того или иного поля.

В том случае, если ни одна из кнопок перевода окна отображения геометрического построения в режим отображения с учетом признаков полей не активирована, все объекты, вне зависимости от способа их соотненсеия с полями модели, отображаются в обычном виде. Все они могут быть выбраны инструментами Указатель и Шейпер.

В том случае, если одна или несколько кнопок перевода окна отображения геометрического построения в режим отображения с учетом призеаков полей активированы, все объекты, признаки соотнесения с полями которые соответствуют номерам активированных полей, а также объекты, не соотнесенные ни с одним полем, будут отображаются в обычном виде. Все остальные будут отображаться в режиме Водный знак. Только те объеткы, которые отображены в нормальном виде, могут быть выбраны инструментами Указатель и Шейпер, все остальные объекты с этими инструментами не взаимодействуют.

Правила соотнесения объектов с полями и инструменты назначения соответственных признаков

Правила автоматического назначения атрибутов соотнесения объектов с полями имеют эвристический характер: они были сформулированы на основе обобщения опыта работы с геометрическими моделями, в которых распределение объектов по полям продиктовано практической целесообразностью подобного представления информации в графической форме.

Автоматическое назначение атрибута выполняется либо при вводе оператора с помошью ускорительных клавиш, либо в момент завершения формирования команды с помощью панели ввода оператора. То или иное значение признака определяется следующим перечнем правил:

1. Если команда вводится в тот момент, когда в окне отображения геометрического построения не активирована ни одна кнопка выбора поля, объекты, представленные в выходных параметрах создаваемого оператора, не получают признака принадлежности к полю, даже если среди объектов, представленных во входных параметрах, имеются такие, у которых признак сопоставления с какими-либо полями присутствует.

2. В том случае, если в окне отображения геометрического построения активированы какие-либо кнопки выбора полей, то объекты, представленные в выходных параметрах создаваемого оператора, будут сопоставлены с номерами выбранных полей при условии, что среди всех объектов, представленных во входных параметрах, нет признаков сопоставления с какими-либо полями.

3. В том случае, если в окне отображения геометрического построения активированы какие-либо кнопки выбора полей, то объекты, представленные в выходных параметрах создаваемого оператора, будут сопоставлены с номерами полей, являющимися общими для всех объектов, перечисленных во входных параметрах (даже если кнопка какого-либо общего поля не активирована), за исключением тех из них, которые не причислены к какому-либо полю. Если общих совпадающих номеров нет, то объекты, представленные в выходных параметрах создаваемого оператора, ни с каким номерами полей не сопоставляются.

Коррекция признака принадлежности объекта к полю

Назначение или изменение атрибута соотнесения объекта с полями можно выполнить и в "ручном" режиме, используя клавиатурные комбинации Alt+1 ... Alt+9. Каждое повторное применение комбинации клавиш приводит к переключению статуса (установлен/ не установлен) признака поля в соответствии с номером, составляющим команду, на противоположное. Внести изменения в признак сопоставления объекта с полем можно, используя интерфейсные средства диалогового окна Атрибуты.

Если подряд выделены несколько объектов, то использование комбинации клавиш Alt+Shift+номер приведет к причислению объектов к полям с номерами, последовательно увеличивающимися на единицу, начиная с номера, определенного в клавиатурной комбинации. Используя этот способ, можно оперативно сопоставлять ранее введенные объекты с полями.

Управление способами отображения полей

2. При активном статусе каких-либо кнопок выбора полей объекты, принадлежащие к выбранным полям, и объекты, не имеющие сопоставления с какими-либо полями, будут отображаться в обычном виде. Объекты невыбранных полей будут отображены в режиме «водный знак». Такие объекты становятся недоступными для выбора инструментами Указатель и Шейпер. При отображении меток к имени и индексу объекта добавляется индекс номера поля.

3. Для временного доступа к объектам всех полей используется кнопка F, которая не оказывает влияния на иные кнопки выбора полей. Активация кнопки F без других нажатых кнопок активации полей позволяет вывести на экран метки всех полей (все поля активны), при условии, что соответственные метки объектов активированы панелью Метки (F5).

Для единовременной деактивации всех кнопок выбора полей используется кнопка «стрелка вверх».

Кнопки выбора поля являются независимыми и могут активироваться и деактивироваться не оказывая влияния на другие кнопки выбора поля. При необходимости деактивировать все кнопки в момент активации кнопки выбора нового поля, необходимо нажать кнопку эту кнопку вместе с клавишей Ctrl.

При нажатии на кнопку с одновременным удержанием кнопки Alt в окне будут отображаться объекты только тех полей, которые соответствуют нажатой кнопке. Такой режим позволяет существенно сократить количество несущественных в данный момент для построения объектов, отображаемых в неактивных полях. Система возвращается в обычный режим отображения при нажатии кнопки F.

При активности выбора того или иного поля выделению и выбору будут доступны только объекты выбранного поля, которые отображаются в естественном виде. Для шейпера будут доступны только объекты, соответствующие выбранному полю.

4. От отображения объектов неактивных полей можно полностью отказаться, для чего в панели Настройки системы – следует деактивировать флажок Неактивные поля водным знаком.