Рис. 11.8. Эластичное построение прямоугольника
Рис. 11.9. Эластичное построение окружности ПОЛЕ ТЯЖЕСТИ
Иногда при построении фигур требуется соединить линии в точках между концами линий, причем эти точки не совпадают с узлами сетки. Поскольку точно разместить курсор в точке соединения трудно, в графическом пакете может вызываться процедура преобразования любого входного положения возле сегмента прямой в точку на
Рис. 11.10. Поле тяжести вокруг линии. Любая выбранная точка в затененной области смещается в точку на линии линии, использующая эту область поля тяжести вокруг линии. Любая выбранная точка в поле тяжести линии перемещается (“притягивается”) к ближайшей точке линии. Поле тяжести вокруг линии иллюстрируется затененной областью, показанной на рис. 11.10.
Поля тяжести вокруг концов линий увеличиваются, облегчая разработчику соединение линий в конечных точках. Заданные положения в одной из круговых областей поля тяжести притягиваются к конечным точкам в этой области. Размер полей тяжести выбирается так, чтобы он облегчал размещение, но при этом был достаточно малым, чтобы снизить вероятность наложения на другие линии. Если отображено много линий, поля притяжения могут перекрываться, и точно задать точки будет трудно. Отметим, что, как правило, на экране границы поля тяжести не отображаются.
МЕТОДЫ ИНТЕРАКТИВНОГО РИСОВАНИЯ И ЖИВОПИСИ
Возможности рисования поставляются во множестве форм. Прямые линии, многоугольники и окружности генерируются с помощью методов, рассмотренных в предыдущих разделах. Для рисования кривых используются стандартные формы кривых, например, дуги окружности и сплайны, а также процедуры рисования от руки. Сплайны строятся интерактивно - задаются контрольные точки или предлагается рисунок от руки, дающий общую форму кривой. Далее система с помощью полиномиальной кривой формирует набор точек. При рисовании от руки кривые генерируются по пути пера по графическому планшету или пути курсора по экрану. После отображения кривой разработчик может менять ее форму, выравнивая положения выбранных точек вдоль траектории кривой.
В пакетах рисования также широко используются ширина линий, их стиль и другие параметры. Данные опции реализованы с помощью методов, рассмотренных в разделе 4.5. Во многих системах, особенно в системах, разработанных как рабочие станции художников, также есть различные стили рисования кистью, палитры кистей, комбинации цветов, формы объектов и текстуры поверхностей. Некоторые системы рисования меняют ширину линии и мазки кистью согласно давлению руки художника на перо. На рис. 11.11 показана система окон и меню, используемая в пакете рисования, который позволяет художнику варьировать заданную форму объекта, использовать разные текстуры поверхности и условия освещения сцены.
Рис. 11.11. Схема экрана, демонстрирующая один тип интерфейсов пакета художественного рисования (перепечатано с разрешения Thomson Digital Image)
СРЕДЫ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ
Типичная среда виртуальной реальности показана на рис. 11.12. Интерактивный ввод реализуется в этой среде с помощью “информационной” перчатки (раздел 2.4), которая может захватывать и перемещать объекты, отображенные на виртуальной сцене. Компьютерная сцена отображается посредством установленной на шлеме системы наблюдения (раздел 2.1) как стереографическая проекция. Устройства сопровождения вычисляют положение и ориентацию головной гарнитуры и “информационной” перчатки относительно положения объекта на сцене. В описанной системе пользователь может двигаться по сцене и переупорядочивать положения объектов с помощью “информационной” перчатки.