Визуальное программирование на Java. Современное визуальное программирование: классика VPL

16.07.2019

Среды разработки программ

Интегрированные среды программирования являются различными средами программирования объединенными в один пакет программ и использующие одни и те же средства(пример Microsoft Visual Studio включает в себя несколько языков программирования, но с объединенным компилятором т.е. на каком либо языке программирования(из включенных в пакет) пишется программа затем собирается(сборка происходит у каждого языка своя) и передается компилятору(компилятор один) или используют одни и те же средства отладки программ и т.д.).

Также в среду разработки интегрируются поддержка различных технологий ActiveX, COM, ADO и других что позволяет писать программы или компоненты используя эти технологии.

Обычно среда разработки включает в себя текстовый редактор, компилятор и/или интерпретатор, средства автоматизации сборки и отладчик. Иногда также содержит средства для интеграции с системами управления версиями и разнообразные инструменты для упрощения конструирования графического интерфейса пользователя. Многие современные среды разработки также включают браузер классов, инспектор объектов и диаграмму иерархии классов - для использования при объектно-ориентированной разработке ПО. Хотя и существуют среды разработки, предназначенные для нескольких языков - такие как Eclipse или Microsoft Visual Studio, обычно среда разработки предназначается для одного определённого языка программирования - как например, Visual Basic.

Примеры сред разработки - NetBeans, Eclipse, Sun Studio, Turbo Pascal, Borland C++, GNU toolchain, DrPython, Borland Delphi, PascalABC.NET, Dev-C++, Lazarus, KDevelop, QDevelop, QNX Momentics IDE, XCode

Визуальное программирование - способ создания программы для ЭВМ путём манипулирования графическими объектами вместо написания её текста.

Необходимо различать:

графический язык программирования - который прежде всего язык программирования (со своим синтаксисом)

визуальные средства разработки - как правило под ними подразумевают средства проектирования интерфейсов или какую либо CASE-систему. для быстрой разработки приложений или SCADA- систему для программирования микроконтроллеров.

Языки визуального программирования могут быть дополнительно классифицированы в зависимости от типа и степени визуального выражения, на следующие типы:

языки на основе объектов, когда визуальная среда программирования предоставляет графические или символьные элементы, которыми можно манипулировать интерактивным образом в соответствии с некоторыми правилами;

языки, в интегрированной среде разработки которых на этапе проектирования интерфейса применяются формы, с возможностью настройкой их свойств. Примеры: Delphi и C++ Builder фирмы Borland, С#


языки схем, основанные на идее «фигур и линий», где фигуры (прямоугольники, овалы и т. п.) рассматриваются как субъекты и соединяются линиями (стрелками, дугами и др.), которые представляют собой отношения. Пример: UML.

С изобретением визуального программирования, первой ласточкой которого была среда разработки Visual Basic, создание графического пользовательского интерфейса стало под силу даже новичку. В среде Visual Basic можно было быстро создать приложение для операционной системы Windows, в котором были все присущие графическому пользовательскому интерфейсу элементы: окна, меню, кнопки, поля ввода и т.д. Все эти элементы превратились в строительные блоки программы - компоненты - объекты, имеющие визуальное представление на стадии проектирования и во время работы.

Проектирование пользовательского интерфейса упростилось на порядок, однако, для профессиональных программистов язык Basic оказался явно слабоват. Отсутствие в нем контроля типов данных и механизма их расширения оказалось камнем преткновения на пути создания серьезных программ. Создание нестандартных компонентов в среде Visual Basic было крайне затруднено (для этого приходилось прибегать к другим средствам разработки, в частности, к языку C++). В общем, среда Visual Basic отлично подходила для создания прототипов приложений, но не для разработки коммерческих программных продуктов

Сергей СОКОЛОВ, БГУИР

Развитие любой организации в сфере бизнеса, основанного на разработке программного обеспечения, зависит от количества проданных ею лицензий (прав на использование созданной интеллектуальной собственности). Как убедить потенциального пользователя купить новую версию программы?

Очень просто - добавить к названию продукта "мудреные" красивые названия типа: "визуальное", "виртуальное", "распределенное" и т.д. Большинство пользователей смутно понимают их реальное значение, но с удовольствием покупают новое программное обеспечение.

Что означает слово "визуальное"? Что скрывается за термином визуальное программирование? На практике большинство людей вкладывают в этот термин совершенно другое понятие. В качестве примеров обычно приводят средства разработки программного обеспечения Visual Basic и Delphi.

На самом деле эти средства не осуществляют визуальное построение программного обеспечения, а позволяют визуализировать процесс построения интерфейса. Сама программа - код функций и процедур, взаимодействующих с интерфейсом программы, "пишется" в обычном текстовом редакторе - усовершенствованном варианте командной строки. Поэтому о визуальном программировании в данном случае вести речь нельзя. В чем же тогда заключается визуальное программирование?

Разобраться в понятии термина визуального программирования можно только поняв назначение термина "визуализация".

Визуализация - это процесс графического отображения сложных процессов (в данном случае построения) на экране компьютера в виде графических примитивов (графических фигур). Визуализировать можно абсолютно любые процессы: управления, построения, рисования и т.д. Вы можете не подозревать, что простейший вариант визуализации - линейка прогресса (прямоугольник, процент заполнения которого прямо пропорционален прогрессу выполнения какой-либо операции). Глядя на нее, вы можете четко оценить оставшийся объем невыполненных операций.

Однако если вы выводите значение прогресса в виде числа со знаком процента - вы лишь отображаете текущее значение, и здесь нет никакой визуализации.

Визуализировать можно интерфейсы программного обеспечения. Можно и нужно. Это позволяет упростить "общение" программного продукта с пользователем. Изображения на элементах интерфейса (внешнего вида программного обеспечения) позволяют пользователю интуитивно разбираться в назначении этих элементов.

Для визуализации интерфейсов программного обеспечения существует целый ряд специально разработанных элементов интерфейса - визуальных компонент, позволяющих отображать различную информацию и осуществлять управление программой в целом. Простейший пример - визуальная кнопка на экране компьютера.

Данная кнопка имитирует поведение обычной кнопки на пульте управления любого прибора. Ее можно "нажимать" как настоящую. Возможно, именно наличие визуальных средств построения интерфейсов в Visual Basic и Delphi, а также создаваемое ими визуальное программное обеспечение закрепили за ними термин "визуальное программирование". Безусловно, существует много других аналогичных продуктов (Visual C++, Borland C++ начиная с версии 4, Symantec Visual Cafe, "сишный" вариант Delphi - C++ Builder и др.), но они не смогли завоевать такой популярности, как Visual Basic и Delphi.

Именно благодаря любимому детищу Билла Гейтса - Visual Basic, мир узнал о возможности визуального построения интерфейсов программ для Windows. Затем появился Delphi. Если Visual Basic целиком ориентируется на построение программ с визуальными интерфейсами, то Delphi ориентируется на работу с базами данных. Последние годы ходят мифы, что Basic - язык для начинающих. "Начинающие" восприняли Basic как панацею от компьютерных бед...

Есть еще один способ доказать, почему в Visual Basic и Delphi осуществляют только визуальное построение интерфейса программы, а не самого кода. Определяющими элементами процесса визуализации являются:

Визуализируемая модель - модель, которая подвергается отображению с целью возможности изменения ее структуры или ее параметров (либо параметров ее отдельных частей).

Окно инструментов (Toolbox) - окно, содержащее набор элементов, из которых строится визуальная модель. Обычно элементы разделяются по их назначению на отдельные группы, размещающиеся на отдельных закладках окна инструментов. Окно свойств (Propertybox) - окно, в котором отображаются параметры (свойства) выбранного элемента визуальной модели. Термин "свойство" пришел из объектно-ориентированного программирования и обозначает параметр объекта (элемента).

Визуализируемой моделью в Visual Basic и Delphi является окно (форма, диалог) Windows, а не код программы.

Принято визуализировать только работу с элементами интерфейса, когда в качестве объектов визуализации рассматриваются визуальные компоненты, из которых состоят формы (окна и диалоги) интерфейса программы. Мало кому не приходит в голову мысль, что и операторы программы можно рассматривать как объекты визуализации.

Тогда параметры операторов и функций программы можно будет настраивать при помощи окна свойств (Propertybox). А сами операторы и функции будут храниться в списковой форме (табличной форме).

В качестве возможного варианта реализации такой визуальной разработки кода программы можно рассматривать табличную форму записи макросов в Access. В этом случае визуализируемая модель - макрос - программа управления данными в базе или процессом их отображения. Команды макроса находятся в разных строчках записи макроса. Окно свойств находится непосредственно под списком команд. Окна инструментов в привычном виде нет, но оно реализовано в виде комбобокса с командами, т.е. в каждой строке записи макроса в отдельности имеется возможность выбора или смены текущей команды макроса.

Это и есть визуализированная форма записи программы. В одном из диалогов с Митасовым Андреем (ООО "Интелпарт") мы коснулись вопросов реализации алгоритмической мультиязычности (КВ №45 за 1999). Интересен факт, что этот вопрос и визуальное программирование связаны между собой.

Визуализированная форма записи программ обладает максимальной гибкостью и переносимостью. Преобразовать табличную форму записи в любой известный язык программирования является "делом техники".

Материал из Википедии - свободной энциклопедии

Визуальное программирование - способ создания программы для ЭВМ путём манипулирования графическими объектами вместо написания её текста. Визуальное программирование часто представляют как следующий этап развития текстовых языков программирования. Наглядным примером может служить утилита Визуальный Pascal или Microsoft Visual Studio , где редактируются графические объекты и одновременно отображается соответствующий текст программы. В последнее время визуальному программированию стали уделять больше внимания - в связи с развитием мобильных сенсорных устройств (КПК, планшеты). Визуальное программирование в основном используется для создания программ с графическим интерфейсом для операционных систем с графическим интерфейсом пользователя. Среда визуального программирования позволяет написать Веб-приложение для браузеров. Среда визуального программирования позволяет создать консольное приложение (программа без графического интерфейса и без вывода сообщений в консоль) для программирования микроконтроллеров, программируемых микросхем.

Необходимо различать:

  • графический язык программирования - который прежде всего язык программирования (со своим синтаксисом)
  • визуальные средства разработки - как правило, под ними подразумевают средства проектирования интерфейсов или какую либо CASE -систему для быстрой разработки приложений или SCADA -систему для программирования микроконтроллеров.

Языки визуального программирования могут быть дополнительно классифицированы в зависимости от типа и степени визуального выражения, на следующие типы:

  • языки на основе объектов, когда визуальная среда программирования предоставляет графические или символьные элементы, которыми можно манипулировать интерактивным образом в соответствии с некоторыми правилами;
  • языки, в интегрированной среде разработки которых на этапе проектирования интерфейса применяются формы, с возможностью настройки их свойств. Примеры: Delphi и C++ Builder фирмы Borland , С#
  • языки схем, основанные на идее «фигур и линий», где фигуры (прямоугольники, овалы и т. п.) рассматриваются как субъекты и соединяются линиями (стрелками, дугами и др.), которые представляют собой отношения. Пример: UML .

Графические, или визуальные, языки программирования

  • App Inventor - Cреда визуальной разработки android-приложений, требующая от пользователя минимальных знаний программирования.
  • Дракон-схемы - графический язык программирования, используется для программирования в ракетно-космической технике («Буран », «Морской старт », «Тополь »). Существует бесплатный Дракон-редактор. Этот язык имеет наиболее строгое теоретическое обоснование.
  • Язык последовательных функциональных схем SFC (Sequential Function Chart) - графический язык программирования широко используется для программирования промышленных логических контроллеров PLC .
  • HiAsm - это язык и среда разработки приложений, которая позволяет создавать приложения, управляя их моделью с помощью интуитивно понятного графического интерфейса .
  • В SFC программа описывается в виде схематической последовательности шагов, объединённых переходами.
  • - язык релейно-контактных схем.
  • FBD - язык Функциональных блоковых диаграмм.
  • Язык CFC (Continuous Flow Chart) - ещё один высокоуровневый язык графического программирования. CFC - это дальнейшее развития языка FBD. CFC был специально создан для проектирования систем управления непрерывными технологическими процессами.
  • Язык "G" системы LabVIEW - один из самых распространенных языков разработки программ, работающих с некомпьютерным оборудованием.
  • VisSim - это визуальный язык программирования предназначенный для моделирования динамических систем , а также проектирования, базирующегося на моделях, для встроенных микропроцессоров .
  • Скретч - это визуальная объектно-ориентированная среда и язык программирования для обучения школьников младших и средних классов.
  • - Язык скриптинга в игровом движке UnrealEngine 4

Визуальные средства разработки

  1. App Inventor , среда визуальной разработки android-приложений, требующая от пользователя минимальных знаний программирования
  2. , легкая в использовании авторская система для игр и научных расчётов
  3. AppWare , also known as MicroBrew, программирование, на основе иконок для Mac OS и Microsoft Windows
  4. AudioMulch , основанная на потоке звукового сигнала, также для среда для создания музыки
  5. Aviary Peacock , визуальная лаборатория на основе просмотра файлов
  6. Befunge , эзотерический текстовый язык программирования, в котором команды размещаются графически в текстовом файле
  7. eXpecco , основанный на графическом потоке язык программирования и среда разработки для автоматизации тестирования
  8. HiAsm , конструктор программ
  9. JMCAD среда графической разработки систем для промышленности, инженеров и учёных
  10. Kwikpoint , пиктограммный визуальный транслятор, созданный Аланом Стилманом
  11. LabVIEW , среда графического программирования, разработанная для инженеров и учёных
  12. LogicProgram , язык, среда графического программирования, позволяющая формировать матрицу отношений компонентов платформы
  13. Miracle C Compiler , среда графического программирования, позволяющая формировать матрицу отношений компонентов платформы (сайт: www.c-compiler.com)
  14. , пакет для разработки экспертов, скриптов, индикаторов на языке MQL5 в визуальном редакторе программ HiAsm.
  15. , свободная, открытая графическая среда программирования (иерархия графических примитивов) на базе языка Forth (Форт)
  16. TouchDesigner современная среда визуальной разработки широкого назначения (www.derivative.ca/)
  17. ДРАКОН , язык, созданный для разработки советского космического корабля Буран
  18. СтройКод , визуальное программирование (сайт: softconstructors.com/ru/applications/stroycode/index.html)
  19. - программа 3D моделирования с открытым исходным кодом, в которой узловым редактированием осуществляется настройка материалов, текстур, постобработка, настройки окружения сцены, а также редактирование и создание геометрии при помощи системы узлов (Система векторного рабочего черчения и объектного конструирования)
  20. - интегрированная среда применения языка Дракон.
  21. MexBIOS - интегрированная среда программирования цифровых сигнальных процессоров.
  22. Visual Prolog , система визуального программирования объектно-ориентированного расширения языка программирования PDC Prolog.

Напишите отзыв о статье "Визуальное программирование"

Примечания

Ссылки

  • - среда визуальной разработки, в настоящее время разрабатывается

Отрывок, характеризующий Визуальное программирование

– Но что же делать? До года остается только несколько месяцев. И это не может быть. Я бы только желала избавить брата от первых минут. Я желала бы, чтобы они скорее приехали. Я надеюсь сойтись с нею. Вы их давно знаете, – сказала княжна Марья, – скажите мне, положа руку на сердце, всю истинную правду, что это за девушка и как вы находите ее? Но всю правду; потому что, вы понимаете, Андрей так много рискует, делая это против воли отца, что я бы желала знать…
Неясный инстинкт сказал Пьеру, что в этих оговорках и повторяемых просьбах сказать всю правду, выражалось недоброжелательство княжны Марьи к своей будущей невестке, что ей хотелось, чтобы Пьер не одобрил выбора князя Андрея; но Пьер сказал то, что он скорее чувствовал, чем думал.
– Я не знаю, как отвечать на ваш вопрос, – сказал он, покраснев, сам не зная от чего. – Я решительно не знаю, что это за девушка; я никак не могу анализировать ее. Она обворожительна. А отчего, я не знаю: вот всё, что можно про нее сказать. – Княжна Марья вздохнула и выражение ее лица сказало: «Да, я этого ожидала и боялась».
– Умна она? – спросила княжна Марья. Пьер задумался.
– Я думаю нет, – сказал он, – а впрочем да. Она не удостоивает быть умной… Да нет, она обворожительна, и больше ничего. – Княжна Марья опять неодобрительно покачала головой.
– Ах, я так желаю любить ее! Вы ей это скажите, ежели увидите ее прежде меня.
– Я слышал, что они на днях будут, – сказал Пьер.
Княжна Марья сообщила Пьеру свой план о том, как она, только что приедут Ростовы, сблизится с будущей невесткой и постарается приучить к ней старого князя.

Женитьба на богатой невесте в Петербурге не удалась Борису и он с этой же целью приехал в Москву. В Москве Борис находился в нерешительности между двумя самыми богатыми невестами – Жюли и княжной Марьей. Хотя княжна Марья, несмотря на свою некрасивость, и казалась ему привлекательнее Жюли, ему почему то неловко было ухаживать за Болконской. В последнее свое свиданье с ней, в именины старого князя, на все его попытки заговорить с ней о чувствах, она отвечала ему невпопад и очевидно не слушала его.
Жюли, напротив, хотя и особенным, одной ей свойственным способом, но охотно принимала его ухаживанье.
Жюли было 27 лет. После смерти своих братьев, она стала очень богата. Она была теперь совершенно некрасива; но думала, что она не только так же хороша, но еще гораздо больше привлекательна, чем была прежде. В этом заблуждении поддерживало ее то, что во первых она стала очень богатой невестой, а во вторых то, что чем старее она становилась, тем она была безопаснее для мужчин, тем свободнее было мужчинам обращаться с нею и, не принимая на себя никаких обязательств, пользоваться ее ужинами, вечерами и оживленным обществом, собиравшимся у нее. Мужчина, который десять лет назад побоялся бы ездить каждый день в дом, где была 17 ти летняя барышня, чтобы не компрометировать ее и не связать себя, теперь ездил к ней смело каждый день и обращался с ней не как с барышней невестой, а как с знакомой, не имеющей пола.
Дом Карагиных был в эту зиму в Москве самым приятным и гостеприимным домом. Кроме званых вечеров и обедов, каждый день у Карагиных собиралось большое общество, в особенности мужчин, ужинающих в 12 м часу ночи и засиживающихся до 3 го часу. Не было бала, гулянья, театра, который бы пропускала Жюли. Туалеты ее были всегда самые модные. Но, несмотря на это, Жюли казалась разочарована во всем, говорила всякому, что она не верит ни в дружбу, ни в любовь, ни в какие радости жизни, и ожидает успокоения только там. Она усвоила себе тон девушки, понесшей великое разочарованье, девушки, как будто потерявшей любимого человека или жестоко обманутой им. Хотя ничего подобного с ней не случилось, на нее смотрели, как на такую, и сама она даже верила, что она много пострадала в жизни. Эта меланхолия, не мешавшая ей веселиться, не мешала бывавшим у нее молодым людям приятно проводить время. Каждый гость, приезжая к ним, отдавал свой долг меланхолическому настроению хозяйки и потом занимался и светскими разговорами, и танцами, и умственными играми, и турнирами буриме, которые были в моде у Карагиных. Только некоторые молодые люди, в числе которых был и Борис, более углублялись в меланхолическое настроение Жюли, и с этими молодыми людьми она имела более продолжительные и уединенные разговоры о тщете всего мирского, и им открывала свои альбомы, исписанные грустными изображениями, изречениями и стихами.
Жюли была особенно ласкова к Борису: жалела о его раннем разочаровании в жизни, предлагала ему те утешения дружбы, которые она могла предложить, сама так много пострадав в жизни, и открыла ему свой альбом. Борис нарисовал ей в альбом два дерева и написал: Arbres rustiques, vos sombres rameaux secouent sur moi les tenebres et la melancolie. [Сельские деревья, ваши темные сучья стряхивают на меня мрак и меланхолию.]
В другом месте он нарисовал гробницу и написал:
«La mort est secourable et la mort est tranquille
«Ah! contre les douleurs il n"y a pas d"autre asile».
[Смерть спасительна и смерть спокойна;
О! против страданий нет другого убежища.]
Жюли сказала, что это прелестно.
– II y a quelque chose de si ravissant dans le sourire de la melancolie, [Есть что то бесконечно обворожительное в улыбке меланхолии,] – сказала она Борису слово в слово выписанное это место из книги.
– C"est un rayon de lumiere dans l"ombre, une nuance entre la douleur et le desespoir, qui montre la consolation possible. [Это луч света в тени, оттенок между печалью и отчаянием, который указывает на возможность утешения.] – На это Борис написал ей стихи:
«Aliment de poison d"une ame trop sensible,
«Toi, sans qui le bonheur me serait impossible,
«Tendre melancolie, ah, viens me consoler,
«Viens calmer les tourments de ma sombre retraite
«Et mele une douceur secrete
«A ces pleurs, que je sens couler».
[Ядовитая пища слишком чувствительной души,
Ты, без которой счастье было бы для меня невозможно,
Нежная меланхолия, о, приди, меня утешить,
Приди, утиши муки моего мрачного уединения
И присоедини тайную сладость
К этим слезам, которых я чувствую течение.]
Жюли играла Борису нa арфе самые печальные ноктюрны. Борис читал ей вслух Бедную Лизу и не раз прерывал чтение от волнения, захватывающего его дыханье. Встречаясь в большом обществе, Жюли и Борис смотрели друг на друга как на единственных людей в мире равнодушных, понимавших один другого.
Анна Михайловна, часто ездившая к Карагиным, составляя партию матери, между тем наводила верные справки о том, что отдавалось за Жюли (отдавались оба пензенские именья и нижегородские леса). Анна Михайловна, с преданностью воле провидения и умилением, смотрела на утонченную печаль, которая связывала ее сына с богатой Жюли.
– Toujours charmante et melancolique, cette chere Julieie, [Она все так же прелестна и меланхолична, эта милая Жюли.] – говорила она дочери. – Борис говорит, что он отдыхает душой в вашем доме. Он так много понес разочарований и так чувствителен, – говорила она матери.
– Ах, мой друг, как я привязалась к Жюли последнее время, – говорила она сыну, – не могу тебе описать! Да и кто может не любить ее? Это такое неземное существо! Ах, Борис, Борис! – Она замолкала на минуту. – И как мне жалко ее maman, – продолжала она, – нынче она показывала мне отчеты и письма из Пензы (у них огромное имение) и она бедная всё сама одна: ее так обманывают!
Борис чуть заметно улыбался, слушая мать. Он кротко смеялся над ее простодушной хитростью, но выслушивал и иногда выспрашивал ее внимательно о пензенских и нижегородских имениях.
Жюли уже давно ожидала предложенья от своего меланхолического обожателя и готова была принять его; но какое то тайное чувство отвращения к ней, к ее страстному желанию выйти замуж, к ее ненатуральности, и чувство ужаса перед отречением от возможности настоящей любви еще останавливало Бориса. Срок его отпуска уже кончался. Целые дни и каждый божий день он проводил у Карагиных, и каждый день, рассуждая сам с собою, Борис говорил себе, что он завтра сделает предложение. Но в присутствии Жюли, глядя на ее красное лицо и подбородок, почти всегда осыпанный пудрой, на ее влажные глаза и на выражение лица, изъявлявшего всегдашнюю готовность из меланхолии тотчас же перейти к неестественному восторгу супружеского счастия, Борис не мог произнести решительного слова: несмотря на то, что он уже давно в воображении своем считал себя обладателем пензенских и нижегородских имений и распределял употребление с них доходов. Жюли видела нерешительность Бориса и иногда ей приходила мысль, что она противна ему; но тотчас же женское самообольщение представляло ей утешение, и она говорила себе, что он застенчив только от любви. Меланхолия ее однако начинала переходить в раздражительность, и не задолго перед отъездом Бориса, она предприняла решительный план. В то самое время как кончался срок отпуска Бориса, в Москве и, само собой разумеется, в гостиной Карагиных, появился Анатоль Курагин, и Жюли, неожиданно оставив меланхолию, стала очень весела и внимательна к Курагину.

С выходом версии ЛИРА-САПР 2018 в цепочке BIM появился новый гибкий инструмент - система визуального программирования, позволяющая выполнять параметрическое моделирование зданий и сооружений произвольной формы. Данная система является представителем технологий нового поколения для создания моделей конструкций и представляет собой графический редактор алгоритмов (последовательности действий), который использует инструменты моделирования САПФИР-3D. Новая система демонстрирует современный тренд развития технологий создания моделей: эволюция от текстового файла, графической среды и до визуального программирования.

Создание 3D модели моста в Сапфире при помощи нодов

Результатом работы Генератора является готовая 3D модель, состоящая из базовых объектов САПФИР-3D: колонн, балок, стен, плит, свай, ферм, поверхностей, нагрузок, граничных условий и других объектов. В тандеме Генератор и САПФИР-3D дают нам возможность использовать точный параметрический контроль над моделью с последующим ее экспортом в ЛИРА-САПР для дальнейшего расчета.


Создание 3D модели смотровой башни в Сапфире при помощи нодов

Что же такое визуальное программирование? Это способ создания алгоритма путем управления графическими объектами вместо написания текста. То есть для работы с такой системой нет необходимости обладать навыками программирования или быть знакомым со структурой программного кода.

Графические объекты в Генераторе представлены в виде нодов и связей между ними. Ноды изображаются в виде прямоугольников и бывают двух типов: те, которые хранят данные и те, которые выполняют действия. Данные между нодами передаются посредством связей.

Пользовательский интерфейс Генератора представлен в виде ленты и рабочей области-холста, на котором и происходит создание графической последовательности действий. Палитра нодов разделена на вкладки по тематической направленности: модели, геометрия, преобразования, параметры и сервисы.


Ноды в Сапфире

Вся геометрия, которая генерируется при использовании различных нодов Генератора, будет отображаться в графическом окне САПФИР-3D.

Исходными данными для построения таких графических алгоритмов могут служить геометрические примитивы САПФИР-3D (точки, линии, поверхности).


Создание 3D модели здания в Сапфире при помощи нодов

Генератор является гибким инструментом в цепочке BIM. В качестве исходных данных он может использовать информацию из других САПР:

  • 3D формы (поверхности) в формате *.obj;
  • геометрические примитивы в формате *.dxf (точки, линии, полилинии, контуры).

При изменении исходных данных в других САПР (редактирование формы поверхности или корректировка dxf файла) выполняется автоматическое обновление модели в Генераторе.


Создание 3D модели здания в Сапфире при помощи нодов и dxf файла

Созданный сценарий (набор нодов) можно сохранять в библиотеку для последующего использования.

Для более продвинутых пользователей в рамках системы САПФИР-Генератор также реализован редактор скриптов, который позволяет писать свои ноды с новой спецификой работы.

Система визуального программирования Delphi обладает большой популярностью среди широкого круга пользователей: от неспециалистов до системных программистов, занимающихся разработкой сложных приложений и информационных систем.

Delphi позволяет быстро и удобно разрабатывать эффективные приложения, включая приложения для работы с базами данных. Система имеет развитые возможности по созданию пользовательского интерфейса, широкий набор функций, методов и свойств для решения прикладных расчетно-вычислительных задач. В системе имеются развитые средства отладки, облегчающие разработку приложений. Традиционно Delphi относят к системам быстрой разработки приложений. Вместе с тем эта система обладает практически всеми возможностями СУБД, таких как Microsoft Access и Visual FoxPro. Она позволяет удобно создавать приложения с помощью инструментальных программных средств, визуально подготавливать запросы к базам данных, а также непосредственно писать SQL- запросы к базам данных. Применительно к работе с базами данных Delphi обеспечивает широкий набор инструментальных средств, поддерживает современные технологии, в том числе многоуровневую технологию «клиент - сервер» .

Как любая подобная система программирования, Delphi предназначена для разработки программ и имеет две характерные особенности: создаваемые с ее помощью программы могут работать не только под управлением Windows, а сама она относится к классу инструментальных средств ускоренной разработки программ. Это ускорение достигается за счет двух характерных свойств Delphi: визуального конструирования форм и широкого использования библиотеки визуальных компонентов.

Визуальное конструирование форм избавляет программиста от многих аспектов разработки интерфейса программы, так как Delphi автоматически готовит необходимые программные заготовки и соответствующий файл ресурсов. Программист использует специальное окно, которое называется окном формы, как прототип будущего окна программы и наполняет его компонентами, реализующими нужные интерфейсные свойства (разного рода списки, кнопки, полосы прокрутки и т.п.). После размещения на форме очередного компонента Delphi автоматически вставляет в связанный с формой модуль ссылку на компонент и корректирует специальный файл описания формы с расширением DMF, который после компиляции преобразуется в ресурсный файл Windows.

Библиотека визуальных компонентов предоставляет программисту огромное разнообразие созданных разработчиками Delphi программных заготовок, которые немедленно или после несложной настройки готовы к работе в рамках вашей программы. Размещение объектов в Delphi связано с более тесными отношениями между объектами и реальным программным кодом. Объекты помещаются в созданную форму, при этом код, отвечающий объектам, автоматически записывается в исходный файл. Этот код компилируется, обеспечивая существенно более высокую производительность, чем визуальная среда, которая интерпретирует информацию лишь в ходе исполнения программы. Использование компонентов не только во много раз сокращает сроки разработки программ, но и существенно снижает вероятность случайных программных ошибок, от которых, увы, не защищен ни один крупный программный проект.

Ни один из инструментов ускоренной разработки программ не создается без средств прогона и отладки вновь созданной программы. В Delphi эти средства доведены до совершенства. Можно начать использование программы и последовательно - оператор за оператором - следить за ее выполнением по исходному тексту. В любой момент можно узнать текущее значение переменной и при необходимости изменить его без перекомпиляции программы .

Две вышеперечисленные особенности Delphi

1) визуальное конструирование форм

2) использование библиотеки визуальных компонентов отражают большие преимущества этого языка и являются положительными моментами в процессе дальнейшей разработки и создания пакета автоматизированных методик.

Мощность и гибкость языка программирования Delphi - безусловное достоинство Delphi, выгодно отличающее эту систему программирования от других инструментов для разработки программ. Ядром языка Delphi является язык Паскаль.

От Visual Basic язык Delphi отличают строгая типизированность, позволяющая компилятору еще на этапе компиляции обнаружить многие ошибки, а также средства работы с указателями. Delphi имеет самый быстрый среди продуктов подобного рода оптимизирующий компилятор, позволяющий создавать быстрые и относительно компактные программы.

Среда Delphi устраняет необходимость программировать такие компоненты Windows общего назначения, как метки, пиктограммы и даже диалоговые панели. Delphi позволяет приспособить компоненты диалоговой панели (например, Choose File и Save File) к имеющейся задаче, чтобы они работали именно так, как требуется создаваемому приложению. Также здесь имеются предварительно определенные визуальные и невизуальные объекты, включая кнопки, объекты с данными, меню и уже построенные диалоговые панели. С помощью этих объектов можно, например, обеспечить ввод данных просто несколькими нажатиями кнопок мыши, не прибегая к программированию. Это наглядная реализация применений CASE-технологий в современном программировании приложений .

В процессе создания проектов в среде Windows с помощью Delphi наблюдаются следующие выгоды: устраняется необходимость в повторном вводе данных; обеспечивается согласованность проекта и его реализации; увеличивается производительность разработки и переносимость программ.

Визуальное программирование как бы добавляет новое измерение при создании приложений, давая возможность изображать объекты на экране монитора до выполнения самой программы. Без визуального программирования процесс отображения требует написания фрагмента кода, создающего объект «по месту». Увидеть закодированные объекты было возможно только в ходе исполнения программы. При таком подходе достижение того, чтобы объекты выглядели и вели себя заданным образом, становится утомительным процессом, который требует неоднократных исправлений программного кода с последующей прогонкой программы и наблюдения за тем, что в итоге получилось.

Благодаря средствам визуальной разработки можно работать с объектами, держа их перед глазами и получая результаты практически сразу. Способность видеть объекты такими, какими они появляются в ходе исполнения программы, снимает необходимость проведения множества операций вручную, что характерно для работы в среде, не обладающей визуальными средствами - вне зависимости от того, является она объектно - ориентированной или нет. После того, как объект помещен в форму среды визуального программирования, все его атрибуты сразу отображаются в виде кода, который соответствует объекту как единице, исполняемой в ходе работы программы.

Cреда Delphi включает в себя полный набор визуальных инструментов для скоростной разработки приложений (RAD - rapid application development), поддерживающей разработку пользовательского интерфейса и подключение к корпоративным базам данных. VCL - библиотека визуальных компонент, включает в себя стандартные объекты построения пользовательского интерфейса, объекты управления данными, графические объекты, объекты мультимедиа, диалоги и объекты управления файлами, управление DDE и OLE. Визуальные компоненты Delphi открыты для надстройки и переписывания.

Эта библиотека объектов включает в себя стандартные объекты построения пользовательского интерфейса, объекты управления данными, графические объекты, объекты мультимедиа, диалоги и объекты управления файлами, управление DDE и OLE.

Среда Delphi состоит их четырех окон, управляемых как многооконное приложение с интерфейсом одного документа (рисунок 1). Главное окно Delphi управляет связанными с ним окнами - инспектора объектов, формы и окна редактора кода.

Рисунок 1 - Интерфейс основных окон среды Delphi

Главное окно (рисунок 2) является центром управления разработками. В нем размещены меню, панель быстрого доступа (SpeedВаг) и палитра компонентов. Строка меню дает возможность осуществлять контроль за всеми окнами среды разработки. Панель быстрого доступа обеспечивает оперативный доступ к общим операциям. Палитра компонентов состоит из нескольких групп, в каждой из которых расположены пиктограммы компонентов. Указав в палитре нужный компонент, можно перенести его (щелчком мыши) в окно формы. При этом создается активный объект, для которого с помощью инспектора объект нужно задавать свойства и описывать реакции на события, которые будут происходить с этим объектом при решении задачи.

Рисунок 2 - Главное окно

Окно инспектора объектов (рисунок 3) является многостраничным окном, содержащим помеченные ярлыками страницы свойств (Ргореperties) и событий (Events). На странице свойств показаны свойства объектов, расположенных в окне формы (Form). На странице событий представлены события, на которые реагирую объекты окна формы. Инспектор Объектов состоит из двух страниц, каждую из которых можно использовать для определения поведения данного компонента. Первая страница - это список свойств, вторая - список событий. Если нужно изменить что-нибудь, связанное с определенным компонентом, то Вы обычно делаете это в Инспекторе Объектов. К примеру, Вы можете изменить имя и размер компонента TLabel, изменяя свойства Caption, Left, Top, Height, и Width.

Можно использовать закладки внизу Инспектора Объектов для переключения между страницами свойств и событий. Страница событий связана с Редактором; если Вы дважды щелкнете мышкой на правую сторону какого-нибудь пункта, то соответствующий данному событию код автоматически запишется в Редактор, сам Редактор немедленно получит фокус, и Вы сразу же имеете возможность добавить код обработчика данного события. Данный аспект среды программирования Delphi будет еще обсуждаться позднее.

Инспектор Объектов позволяет определять свойства и поведение объектов, помещенных на форму. Информация в нем меняется в зависимости от объекта, выбранного на форме. Важно понять, что каждый компонент является настоящим объектом, и можно менять его вид и поведение с помощью Инспектора Объектов.

Программисты на Delphi проводят большинство времени переключаясь между Дизайнером Форм и Окном Редактора Исходного Текста (которое для краткости называют Редактор). Расскажем поподробнее о каждом окне среды Delphi.

Окно формы (окно дизайнера форм) (рисунок 4) содержит компоненты (объекты), с помощью которых пользователь задает и получает от программы всю информацию, необходимую для взаимодействия с задачей в ходе ее исполнения.

Рисунок 3 - Инспектор Объектов

Дизайнер Форм в Delphi - то место, где Вы создаете визуальный интерфейс программы. Он столь интуитивно понятен и прост в использовании, что создание визуального интерфейса превращается в детскую игру. Дизайнер Форм первоначально состоит из одного пустого окна, которое Вы заполняете всевозможными объектами, выбранными на Палитре Компонент. Несмотря на всю важность Дизайнера Форм, местом, где программисты проводят основное время, является Редактор. Логика является движущей силой программы и Редактор - то место, где Вы ее «кодируете» .

Рисунок 4 - Дизайнер Форм

Несмотря на всю важность Дизайнера Форм, местом, где программисты проводят основное время, является Редактор.

Окно редактора кода (рисунок 5) дает возможность набирать и редактировать код модуля программы на языке Object Pascal. Это окно является многостраничным, оно позволяет выполнять переходы между модулями программы. Логика является движущей силой программы и Редактор - то место, где Вы ее «кодируете». В окне Редактора Вы создаете логику управления программой.

Рисунок 5 - Окно Редактора

В главном окне принято выделять три основных выделенных элемента (не считая стандартной строки-заголовка):

Строка меню (Menu System);

Палитра компонентов;

Панель быстрого доступа (SpeedBar).

Меню (рисунок 6) предоставляет быстрый и гибкий интерфейс к среде Delphi, потому что может управляться по набору «горячих клавиш».

Рисунок 6 - Строка меню

В этом смысле проектирование в Delphi мало чем отличается от проектирования в интерпретирующей среде, однако после выполнения компиляции мы получаем код, который исполняется в 10 - 20 раз быстрее, чем то же самое, сделанное при помощи интерпретатора.

Это удобно еще и потому, что здесь используются слова или короткие фразы, более точные и понятные, нежели иконки или пиктограммы. Вы можете использовать меню для выполнения широкого круга задач; скорее всего, для наиболее общих задач вроде открытия и закрытия файлов, управления отладчиком или настройкой среды программирования.

Палитра Компонент (рисунок 7) позволяет Вам выбрать нужные объекты для размещения их на Дизайнере Форм. Для использования Палитры Компонент просто первый раз щелкните мышкой на один из объектов и потом второй раз - на Дизайнере Форм. Выбранный Вами объект появится на проектируемом окне и им можно манипулировать с помощью мыши.

Палитра Компонент использует постраничную группировку объектов. Внизу Палитры находится набор закладок - Standard, Additional, Dialogs и т.д. Если Вы щелкнете мышью на одну из закладок, то Вы можете перейти на следующую страницу Палитры Компонент. Принцип разбиения на страницы широко используется в среде программирования Delphi и его легко можно использовать в своей программе (на странице Additional есть компоненты для организации страниц с закладками сверху и снизу).

Рисунок 7 - Палитра Компонент

SpeedBar (рисунок 8) находится непосредственно под меню, слева от Палитры Компонент. SpeedBar выполняет много из того, что можно сделать через меню. Если задержать мышь над любой из иконок на SpeedBar, то Вы увидите, что появится подсказка, объясняющая назначение данной иконки.

Рисунок 8 - SpeedBar

Последняя важная часть среды Delphi - Справочник (on-line help), (рисунок 9). Для доступа к этому инструменту нужно просто выбрать в системном меню пункт Help и затем Delphi Help.

Рисунок 9 - Справочник

Редактор Картинок (рисунок 10) работает аналогично программе Paintbrush из Windows. Вы можете получить доступ, к этому модулю выбрав пункт меню Tools | Image Editor.

Рисунок 10 - Редактор Картинок

А теперь нужно рассмотреть те элементы, которые программист на Delphi использует в повседневной жизни. В дополнение к инструментам, обсуждавшимся выше, существуют пять средств, поставляемых вместе с Delphi. Эти инструментальные средства: встроенный отладчик; внешний отладчик (поставляется отдельно); компилятор командной строки; WinSight; WinSpector.

Данные инструменты собраны в отдельную категорию не потому, что они менее важны, чем другие, но потому, что они играют достаточно абстрактную техническую роль в программировании .

Чтобы стать сильным программистом на Delphi, Вам понадобится понять, как использовать отладчик Delphi. Отладчик позволяет Вам пройти пошагово по исходному тексту программы, выполняя по одной строке за раз, и открыть просмотровое окно (Watch), в котором будут отражаться текущие значения переменных программы.

Встроенный отладчик, который наиболее важен из пяти вышеперечисленных инструментов, работает в том же окне, что и Редактор. Внешний отладчик делает все, что делает встроенный и кое - что еще. Он более быстр и мощен, чем встроенный. Однако он не так удобен в использовании, главным образом из-за необходимости покидать среду Delphi.

Внешний компилятор, называется DCC.EXE, полезен, в основном, если Вы хотите скомпилировать приложение перед отладкой его во внешнем отладчике. Большинство программистов, наверняка, посчитают, то гораздо проще компилировать в среде Delphi, нежели пытаться создать программу из командной строки. Однако, всегда найдется несколько оригиналов, которые будут чувствовать себя счастливее, используя компилятор командной строки. Но это факт - возможно, создать и откомпилировать программу на Delphi используя только DCC.EXE и еще одну программу CONVERT.EXE, которая поможет создать формы. Однако, данный подход неудобен для большинства программистов .

WinSight и WinSpector интересны преимущественно для опытных программистов в Windows. Это не значит, что начинающий не должен их запускать и экспериментировать с ними по своему усмотрению. Но эти инструменты вторичны и используются для узких технических целей.

Из этих двух инструментов WinSight определенно более полезен. Основная его функция - позволить наблюдать за системой сообщений Windows. Хотя Delphi делает много для того, чтобы спрятать сложные детали данной системы сообщений от неопытных пользователей, тем не менее Windows является операционной системой, управляемой событиями. Почти все главные и второстепенные события в среде Windows принимают форму сообщений, которые рассылаются с большой интенсивностью среди различными окнами на экране. Delphi дает полный доступ к сообщениям Windows и позволяет отвечать на них, как только будет нужно. В результате, опытным пользователям WinSight становится просто необходим . WinSpector сохраняет запись о текущем состоянии машины в текстовый файл; Вы можете просмотреть этот файл для того, чтобы узнать, что неправильно идет в программе. Данный инструмент полезен, когда программа находится в опытной эксплуатации - можно получить важную информацию при крушении системы.

Таким образом, работа в среде Delphi базируется на объектно-ориентированной технологии и визуализации процесса создания программ. Эта технология поддерживает построение программ путем определения объектов и действий над ними. Визуальная среда освобождает разработчика от необходимости знания множества технических деталей, что позволяет сконцентрировать внимание на существе решаемой задачи, сокращает сроки и повышает качество работы. Ознакомившись со средой программирования Delphi, рассмотрев ее явные преимущества - визуальное конструирование форм и использование библиотеки визуальных компонентов, можно использовать данный продукт ООП для создания пакета автоматизированных методик.