2. Анализ требований

   1. Анализ требований к структуре данных

Единственным требованием к структуре данных в разрабатываемой программе является её реализация с помощью классов и объектов этих классов.

2. Анализ требований к интерфейсу пользователей

Интерфейс пользователя должен быть дружественным, то есть, во-первых, быть простым в использовании, во-вторых, использовать значения, заданные по умолчанию, в случае если пользователь не желает изменять исходные настройки (например, положение точки наблюдателя), а в-третьих, интерфейс должен адекватно реагировать на исключительные ситуации (ввод некорректных значений), самое главное, интерфейс должен быть графическим, то есть на экране монитора должны располагаться графические средства, как для просмотра изображений трёхмерного объекта, так и для манипулирования им: кнопочное меню, выпадающее меню, локатор мыши, окна ввода.

3. Анализ требований к программному средству

Программное средство должно выполнять следующие функции:

— создание объекта;

— аффинные преобразования над объектом (вращение относительно координатных осей, симметричное отображение относительно координатных плоскостей, параллельный перенос, масштабирование).

На представленной ниже диаграмме вариантов использования (диаграмме системных прецедентов) (рис.2) данного программного средства представлено взаимодействие между вариантами использования, отображающими функции программы, и действующими лицами, являющимися пользователями программы.

Рис. 2. Диаграмма вариантов использования.

2. Технология разработки

Использование различных технологий существенно облегчает разработку программных систем. К множеству таких технологий относятся следующие:

— использование ООП путём максимального применения так называемых стандартных классов, что минимизирует разработку новых, то есть специальных классов;

— использование средств визуального программирования, при котором существует набор фактически готовых инструментов (компонентов программы), которые легко могут быть настроены программистом путём выбора из готового меню, палитры, заданием параметров и т.п. Визуальное программирование базируется на ООП;

— применение CASE-систем, в которых изначально присутствует т.н. ядро программной системы, содержащее широкий набор функций. CASE-система является открытой и может дополняться новыми компонентами. CASE-системы в свою очередь базируются и на ООП и на визуальном программировании;

— автоматический синтез программных систем по примерам, относящийся к области искусственного интеллекта.

Поскольку заданием определено, что разработка осуществляется в среде Delphi, современные версии которого поддерживают и ООП и визуальное программирование, то технология разработки ПО сводится к решению следующих задач:

А) Выбор необходимого и достаточного подмножества стандартных классов;

Б) Настройка этих классов;

В) Выбор визуальных средств;

Г) Разработка собственных классов.

ООП базируется на следующих фундаментальных принципах:

— инкапсуляция – объединение данных и кода в одно целое. Применение инкапсуляции сделало объекты похожими на маленькие программные модули и обеспечило сокрытие их внутреннего устройства. Для объектов появилось понятие интерфейса, что значительно повысило их надежность и целостность.

— наследование – возможность создавать новые классы по принципу «от общего к частному». Наследование позволяет классам-потомкам при сохранении всех свойств классов-родителей добавлять свои собственные свойства, которые отражают их индивидуальность;

— полиморфизм – способность объектов выбирать реализацию метода на основе типов данных, принимаемых в сообщении. Объекты разных классов реагируют по-своему на одно и тоже сообщение. Это позволяет разным объектам иерархии классов реализовать своим собственным образом некоторый метод обработки данных (с одним и тем же именем для всех объектов).

Компоненты в Delphi — это особые объекты, которые являются строительными кирпичиками среды визуальной разработки и приспособлены к визуальной установке свойств. Чтобы превратить объект в компонент, первый разрабатывается по определенным правилам, а затем помещается в Палитру Компонентов. Конструируя приложение, программист берёт компоненты из Палитры Компонентов, располагает на форме и устанавливает их свойства в окне Инспектора Объектов. Компонентный подход значительно упростил создание приложений с графическим пользовательским интерфейсом и дал толчок развитию новой индустрии компонентов.

До появления шестой версии, в Delphi существовала только одна компонентная модель – VCL (Visual Component Library – визуальная библиотека компонентов). В шестой версии появилась новая библиотека CLX (Borland Component Library for Cross Platform – кросс платформенная библиотека компонентов).

Все объекты в Delphi создаются динамически. Для корректного динамического распределения памяти применяются особые разновидности методов - конструкторы и деструкторы. Конструкторы создают, а деструкторы — разрушают объекты. Создание объекта включает выделение памяти под экземпляр и инициализацию его полей, а разрушение — очистку полей и освобождение памяти.