Кіріспе

Векторлық компьютерлік графикада, АТЖ жүйелерінде (CAD) және географиялық ақпараттық жүйелерде геометриялық примитив (немесе prim) – жүйе (сурет салу, сақтау) өңдей алатын ең қарапайым (яғни ‘атомдық’ немесе бөлшектелмейтін) геометриялық пішін. Кейде тиісті нысандарды салатын процедуралар да "геометриялық примитивтер" деп аталады. Ең "алғашқы" примитивтер – нүкте және түзу сызық сегменті, олар ерте заманғы векторлық графикалық жүйелерде ғана болған. Құрылымдық геометрияда примитивтер – текше, цилиндр, шар, конус, пирамида, тор сияқты қарапайым геометриялық пішіндер. Қазіргі заманғы 2D компьютерлік графикалық жүйелер қисықтар (түзу сызық сегменттері, шеңберлер және одан күрделі қисықтар), сондай-ақ пішіндер (қораптар, кез келген көпбұрыштар, шеңберлер) болып табылатын примитивтермен жұмыс істей алады. Екі өлшемді примитивтердің кең таралған жиынтығына сызықтар, нүктелер және көпбұрыштар кіреді, бірақ кейбір мамандар үшбұрыштарды примитивтер деп санауды ұсынады, себебі кез келген көпбұрышты үшбұрыштардан құрастыруға болады. Барлық басқа графикалық элементтер осы примитивтерден тұрады. Үш өлшемде үш өлшемді кеңістікте орналасқан үшбұрыштар немесе көпбұрыштар күрделі 3D нысандарды модельдеу үшін примитивтер ретінде қолданылуы мүмкін. Кейбір жағдайларда қисықтар (мысалы, Безиер қисықтары, шеңберлер және т.б.) примитивтер болып есептелуі мүмкін, ал басқа жағдайларда қисықтар көптеген түзу, примитивті пішіндерден құралған күрделі нысандар болып табылады.

ГИС-те қолдану

Географиялық ақпараттық жүйелер тарихында векторлық деректердің алуан түрлі құрылымдары мен форматтары жасалды, бірақ олардың барлығы географиялық құбылыстардың орналасуын және аумағын көрсету үшін геометриялық примитивтердің негізгі жиынтығын сақтау принципін бөліседі. Нүктелердің координаттары дерлік әрқашан стандартты Жерге негізделген координаттар жүйесінде өлшенеді, ол сфералық Географиялық координаттар жүйесі (ені / бойы) немесе Универсалды көлденең Меркатор сияқты жазық координаттар жүйесі болуы мүмкін. Сондай-ақ, әрбір географиялық нысанның пішінімен қатар оның атрибуттарын сақтау қажеттілігі де ортақ. Дәстүрлі түрде, бұл дерек модельдері, дерек форматтары және тіпті реляциялық деректер базасының бағдарламалық қамтамасы арқылы іске асырылды. POLYVRT, ARC/INFO Coverage және Esri shapefile сияқты алғашқы векторлық форматтар негізгі геометриялық примитивтерді қолдады: нүктелер, полилиниялар және көпбұрыштар, тек екі өлшемді кеңістікте және соңғы екеуі тек түзу сызық интерполяциясымен. Жер бетін үшбұрышты торлар түрінде бейнелеу үшін TIN деректер құрылымы да қосылды. 1990 жылдардың ортасынан бастап, Open Geospatial Consortium's Simple Features спецификациясымен стандартталған, қолданылатын примитивтердің ауқымын кеңейтетін жаңа форматтар әзірленді. Көп қолданылатын геометриялық примитивтерге мыналар жатады: нүктелер, сызықтар және көпбұрыштар үшін үш өлшемді координаттар; өлшенген атрибутты немесе уақытты көрсету үшін төртінші "өлшем"; сызықтар мен көпбұрыштардағы қисық сегменттер; геометрияның бір түрі ретінде мәтіндік түсіндірмелер; және үш өлшемді нысандар үшін көпбұрышты торлар. Көбінесе, нақты әлемдегі құбылыстың пішіні бейнеленген құбылыстан (әдетте төмен) басқа өлшемге ие болуы мүмкін. Мысалы, қала (екі өлшемді аймақ) нүкте ретінде, ал жол (үш өлшемді материал көлемі) сызық ретінде бейнеленуі мүмкін. Бұл өлшемдік жалпылау кеңістіктік танымның тенденцияларымен байланысты. Мысалы, екі қала арасындағы қашықтықты сұрау қалаларды нүктелер ретінде қарастыратын тұжырымдамалық модельді болжайды, ал "жоғары", "төмен" немесе "жол бойымен" жүру туралы бағыттар беру бір өлшемді тұжырымдамалық модельді білдіреді. Бұл көбінесе деректердің тиімділігі, визуалды қарапайымдылығы немесе танымдық тиімділігі үшін жасалады және егер бейнелеу мен бейнеленгеннің арасындағы айырмашылық түсінілсе, қабылданады, бірақ ақпаратты пайдаланушылар цифрлық пішіннің шындықтың толық бейнесі деп есептесе, шатасу тудыруы мүмкін (яғни жолдардың шын мәнінде сызықтар екеніне сену).

3D модельдеуде

CAD бағдарламалық жасақтамасында немесе 3D модельдеуде интерфейс пайдаланушыға өңдеулер арқылы одан әрі өзгертілетін бастауыш пішіндерді (примитивтерді) құру мүмкіндігін ұсына алады. Мысалы, қорапты модельдеу әдісінде пайдаланушы тіктөртбұрыштан бастайды, содан кейін модельді жасау үшін сығу (экструзия) және басқа операцияларды қолданады. Бұл жағдайда бастауыш пішін модельдеудің негізгі бірлігі емес, тек ыңғайлы бастапқы нүкте болып табылады. 3D-бағдарламалар пакетіне күрделі пішіндері бар кеңейтілген бастауыш пішіндердің тізімі де кіруі мүмкін. Мысалы, 3D Studio Max бағдарламасында шайдан құмыра бастауыш пішін ретінде тізімделген.

Графикалық аппараттарда

Әр түрлі графикалық үдеткіштер бар, олар сызықтар немесе үшбұрыштар сияқты нақты примитивтерді көрсету үшін аппараттық үдетуді қолданады, көбінесе текстуралық бейнелеу және шейдерлермен бірге. Қазіргі заманғы 3D үдеткіштер әдетте үшбұрыштар тізбегін үшбұрышты жолақтар түрінде қабылдайды.