Проектування програми візуалізації земної поверхні з використанням алгебро-алгоритмічного інструментарію

Abstract

Однією з важливих задач в рамках метеорологічного прогнозування є комп’ютерна візуалізація отриманих результатів прогнозу, зокрема, тривимірне моделювання рельєфу земної поверхні. Одним із найпопулярніших програмних засобів розробки застосунків в області візуалізації даних є OpenGL – специфікація, що визначає незалежний від мови програмування кросплатформний програмний інтерфейс для написання застосунків, що використовують двовимірну й тривимірну графіку. Візуалізація даних є досить складною задачею, тому актуальним є питання створення спеціальних засобів автоматизації, що дозволяли б генерувати програмний код для задач з даної предметної області. У статті виконане налаштування раніше створеного алгебро-алгоритмічного інструментарію на проектування та синтез OpenGL програм. Автоматизоване конструювання програм здійснюється з використанням високорівневої мови, що ґрунтується на системах алгоритмічних алгебр Глушкова. Підхід продемонстровано на проектуванні програми візуалізації рельєфу підстильної поверхні для задачі прогнозування погоди.

Одной из важных задач в рамках метеорологического прогнозирования является компьютерная визуализация полученных результатов прогноза, в частности, трехмерное моделирование рельефа земной поверхности. Одним наиболее популярных программных средств разработки приложений в области визуализации данных является OpenGL – спецификация, определяющая независимый от языка программирования кроссплатформенный программный интерфейс для написания приложений, использующих двумерную и трехмерную графику. Визуализация данных является достаточно сложной задачей, поэтому актуальным является вопрос создания специальных средств автоматизации, которые позволяли бы генерировать программный код для таких задач. В статье выполнена настройка ранее созданного алгебро-алгоритмического инструментария на проектирование и синтез OpenGL программ. Автоматизированное конструирование программ выполняется с использованием высокоуровневого языка, основывающегося на системах алгоритмических алгебр Глушкова. Подход продемонстрирован на проектировании программы визуализации рельефа подстилающей поверхности для задачи прогнозирования погоды.

One of the important challenges in meteorological forecasting is a computer visualization of prognosis data, in particular, three-dimensional modeling of terrain surface relief. One of the most popular software tools for developing data visualization applications is OpenGL, a cross-language, cross-platform application programming interface for rendering two-dimensional and three-dimensional vector graphics. Data visualization is a fairly complex task, therefore it is necessary to develop special tools intended for automated generation of source code for such tasks. The paper deals with the further development of previously developed algebra-algorithmic tools in the direction of automated design and synthesis of OpenGL programs. Automated construction of programs is implemented using a high-level language based on Glushkov’s system of algorithmic algebra. The approach is illustrated on designing a terrain surface relief visualization program for weather forecasting task.