Графические языки высокого уровня

Имеется два подхода к построению систем программирования с языками машинной геометрии и графики высокого уровня.

• Первый подход состоит в создании автономного языка, второй - в необходимой модификации того или иного исходного алгоритмического языка. Позволяет создать язык, наиболее соответствующий специфике работы с графической и геометрической информацией, но только в том классе приложений, для которых предназначался язык.

Основная область приложений таких языков

· автоматизация программирования для оборудования с ЧПУ;

· системы автоматизации проектно-конструкторских работ, требующие средств работы с данными, отсутствующих в широко распространенных алгоритмических языках;

· системы геометрического моделирования.

Одним из первых проблемно-ориентированных языков, имеющих средства для описания геометрической информации, явился язык АРТ (AUTOMATED PROGRAMMING TOOLS) Этот язык послужил основой для разработки разнообразных систем автоматизации программирования для станков с ЧПУ.

Имеется базовый проблемно-ориентированный язык описания графической информации ОГРА, предназначенный для описания графических конструкторских документов и операций их формирования в системах автоматизированного проектирования.

В качестве примеров систем с автономным языком высокого уровня могут также служить системы геометрического моделирования трехмерных тел - COMPAC и СИМАК-Д. Система COMPAC (COMPUTER ORIENTED PART CODING) предназначена для формирования описания объемных тел из объемных элементов формы - (метод конструктивной геометрии). Кроме трех базовых объемных элементов (кубы, цилиндры, конусы), могут использоваться профилированные детали, получаемые перемещением замкнутого контура вдоль прямой или дуги, а также тела вращения, получаемые вращением замкнутого контура вокруг оси. Элементы задаются, позиционируются и соразмериваются языковыми конструкциями, напоминающими язык АРТ Составление детали из объемных элементов производится с помощью операций объединения, вычитания и отсечения.

Отличия СИМАК-Д от COMPAC состоят в разном входном языке и ином наборе базовых элементов формы, включающем в себя точку, плоскость, прямоугольный параллелепипед, круговые цилиндры и конус.

Автономные графические языки, как всякая специализированная разработка, обладают высокой эффективностью в своей области приложений, однако разработка и использование таких языков сопряжена с рядом проблем:

· довольно значительные затраты на создание языка и транслятора с него, так, например, трудозатраты на систему COMPAC составили около 40 ч/лет;

· затраты на внедрение, на включение языка в работающую систему программирования и на обучение пользователей, которые не всегда охотно берутся за изучение еще одного языка, а предпочитают пользоваться процедурными расширениями известных им алгоритмических языков: ALGOL, FORTRAN, PL-1, PASCAL и т.д.;

· трудности с последующим расширением языка;

· известные в настоящее время языки машинной геометрии и графики, в отличие от процедурных расширений, как правило, не обеспечивают интерактивного режима, а предназначены для написания пассивных программ;

· затруднено объединение в рамках одной прикладной программы графических и геометрических действий и обычных вычислений, которое легко реализуется в случае процедурных расширений.

В настоящее время наибольшее применение получили процедурные графические расширения алгоритмических языков, так называемые процедурные языки.