Дипломная работа: Автоматизированное редактирование частиц в компьютерной графике

В случае, когда в проекте используется новая системная концепция или новая технология, разработчик вынужден построить систему, которой впоследствии не воспользуется, поскольку даже при наилучшем планировании невозможно предвидеть достижение нужного результата”.

Эти слова замечательно передают сущность рассматриваемой модели, её основную идею – построение экспериментальных моделей реального приложения, иными словами – прототипирование.

Согласно Джону Коннэллу и Линде Шафер, эволюционным ускоренным прототипом является "легко поддающаяся модификации и расширению рабочая модель предполагаемой системы, не обязательно представляющая собой все свойства системы, благодаря которой пользователи данного приложения получают физическое представление о ключевых частях системы до ее непосредственной реализации; это — легко создаваемая, без труда поддающаяся модификации, максимально расширяемая, частично заданная рабочая модель основных аспектов предполагаемой системы".

Таким образом, прототип — это эквивалент экспериментальной модели или "макета" в мире аппаратного обеспечения.

Выполнение эволюционных программ при разработке редактора, как и должно, происходило в рамках контекста плана, направленного на достижение предельно высокой производительности. При этом для заказчика был очевиден этот факт, что во многом облегчило работу. Заказчик принимал активное участие в течение всего процесса разработки, что в целом является одним из главных условий успешности реализации метода прототипирования.

Схему метода можно изобразить следующим образом:

Рисунок 2.1 – Метод быстрого прототипирования

Начало жизненного цикла разработки помещено в центре эллипса. В соответствии со схемой, базовый анализ (на основе предварительных требований) необходимых свойств и функций редактора был произведён на начальной стадии разработки (и жизненного цикла в целом). Заказчик и программист совместно определили требования и спецификации для важнейших частей системы. В результате был получен документ, описывающий в общих чертах примерные графики и результативные данные.

Далее было осуществлено создание базы данных, пользовательского интерфейса, разработаны соответствующие функции. Другими словами, была создана рабочая модель – первичный прототип.

Модель была продемонстрирована заказчику с целью получения предложений по ее усовершенствованию. Заказчик оценил первичный прототип и совместно с программистом определил проблемы, над устранением которых необходимо было работать в рамках разработки последующего прототипа системы. В основном, изменения коснулись пользовательского графического интерфейса редактора, функциональность ядра системы полностью удовлетворила пользователя на базе первичного прототипа (за исключением небольших ошибок, обнаруженных и исправленных впоследствии).

Все вышеописанные действия представляют собой одну итерацию цикла быстрого прототипирования. Этот цикл продолжается до тех пор, пока пользователь не будет удовлетворен тем, каким образом система отображает поставленные к ней требования. Команда разработчиков проекта продолжает выполнять этот процесс до тех пор, пока пользователь не согласится, что быстрый прототип в точности отображает системные требования.

При разработке текущего проекта было создано два быстрых прототипа. После модификации второго была получена окончательная версия системы, официально одобренная пользователем. Именно на этом этапе настройки ускоренный прототип редактора стал полностью действующей системой, которая заменила собой частичную систему, полученную в итерационном цикле прототипирования.

Использование данной модели не раз оправдало себя в течение разработки. В целом, оно позволило решить следующие проблемы:

- исходя из реакции заказчиков на демонстрации разрабатываемого продукта, разработчиком были получены сведения об аспектах необходимого поведения системы, благодаря чему количество неточностей в требованиях свелось минимуму;

- минимизирование вероятности искажения информации и возникновения недоразумений при определении системных требований, что несомненно привело к созданию более качественного конечного продукта;

- при разработке образовывались постоянные, видимые признаки прогресса в выполнении проекта, благодаря чему заказчики чувствовали себя уверенно;

- благодаря меньшему объему доработок были уменьшены затраты на разработку;

- благодаря тому, что проблемы, как правило, выявлялись до привлечения дополнительных ресурсов, сократились общие затраты;

- было обеспечено управление рисками;

2.2 Структурная модель приложения

Приложение состоит из двух основных сущностей:

а) очередь эмиттеров;

б) оконно-интерфейсная часть;

Сущности, в свою очередь состоят из множества функционально-логических блоков.

Очередь эмиттеров представляет собой программируемый контейнер, предназначенный для хранения параметров набора эмиттеров и их частиц, а также отображения в режиме реального времени. Очередь также определяет режимы смешивания и порядок рисования наборов частиц друг относительно друга. Это позволяет создавать различные эффекты наложения.

Отдельно взятый набор частиц представлен внутренними структурами данных эмиттера. Здесь хранятся все параметры эмиттера и каждой его частицы:

а) для эмиттера:

1) координаты в двумерной декартовой системе;

2) скорость;