Разработка программной системы, обеспечивающей отображение и сравнение в трехмерном пространстве исходных данных из двух матричных форм (стр. 3 из 7)
Взаимодействие пользователей с графической информацией обеспечивают функции:
а) сравнение трехмерных изображений;
б) настройка представления графической информации;
в) вращение трехмерного изображения;
г) определение значения точки на поверхности изображения.
Функция сравнения трехмерных изображений позволяет проанализировать разницу, четко выраженную несколькими цветами.
Функция настройки представления графической информации выполняет следующие действия:
а) выбор текстуры поверхности изображения;
б) выбор масштаба представления.
Функция вращения трехмерного изображения позволяет вращать изображение в пространстве под любым углом и всесторонне воспринимать информацию.
Функция определения значения точки на поверхности изображения обеспечивает выдачу конкретного значения по выбранному элементу изображения.
2.2 Структура ПС представления информации
Исходя из задач, решаемых с помощью ПС представления информации, выполняемых ими функции и способов реализации этих функций, определим их структуру. Структура отражает состав основных программных и информационных компонентов, а также их связи друг с другом, пользователями и внешними программами. Вычленение программных компонентов производится по функциональному принципу. Информационные компоненты (массивы, блоки, файлы, фрагменты базы данных и т.д.) выделяются на основании их назначения, использования, форматов представления данных, способов доступа и других признаков.
Структурная схема разработанных программных средств приведена на рисунке 2.1
Рисунок 2.1 – Структурная схема
Основными структурными элементами ПС являются:
а) внешний источник данных – обеспечивает импорт входных данных;
б) программный модуль представления информации, который включает:
1) блок контроля и загрузки входных данных – предназначен для анализа поступающей информации и последующему импорту в программу;
2) блок перевода табличных данных в графический вид – предназначен для визуализации цифровых матричных форм;
3) блок сравнения двух матричных форм – предназначен для наложения на изображение - образец нового изображения и последующего анализа полученного результата;
4) блок настройки параметров представления информации – предназначен для установки параметров выводимого трехмерного изображения;
5) блок управления трехмерным изображением – предназначен для проведения различных действий с трехмерным изображением;
6) блок выбора определенного значения на поверхности трехмерного изображения – предназначен для уточнения значений отдельных элементов.
2.3 Алгоритм ПС представления информации
Описание указанных алгоритмов разработано в соответствии с требованиями ГОСТ 24.211-82 «Требования к содержанию документа» и «Описание алгоритма» приведено во второй части документации на задачу.
Условные графические обозначения в схемах алгоритмов выполнены в соответствии с требованиями ГОСТ 19.701-90 ЕСПД. «Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения в соответствии с ним».
2.4 Выбор общего программного обеспечения и средств разработки
В настоящий момент основным языком программирования при разработке программных средств военного назначения является С++. Однако несмотря на ряд преимуществ, присущих данному языку, он является достаточно сложным. В связи с этим, возникла необходимость выбора средства разработки, позволяющего в короткие сроки и максимально эффективно выполнить поставленную задачу. По результатам обзора современных средств быстрой разработки программного обеспечения (RAD), был сделан вывод, что в качестве такового может выступить интегрированная среда программирования BorlandDelphi 7.0. Основанная на синтаксисе мощного и гибкого языка программирования ObjectPascal и сочетающая в себе широкий набор функциональных возможностей данная ИСР предоставляет пользователю широкие возможности по разработке ПО.
В вооруженных силах Российской Федерации в интересах создания собственных средств общего программного обеспечения, в том числе и ОС, приказом Министра Обороны от 13 мая 2002 года № 190 принята на снабжение защищенная операционная система МСВС 3.0. Однако отсутствие подробного описания особенностей данной системы и необходимость использования ряда пакетов прикладных программ, разработанных в среде Windows, вызывает определенные затруднения при разработке ПО под данную ОС. Кроме того, на ПЭВМ, применяемых на КП бригад ВКО, установлены операционные системы семейства Windows. В связи с этим был сделан вывод о целесообразности разработки программы на основе операционной системы Microsoft Windows XP.
Исходя из вышеприведенных соображений, в качестве средства разработки ПСПИ, в рамках настоящего дипломного проекта, была определена ИСР BorlandDelphi 7.0.
2.5 Исходный текст программы
Исходный текст программы разработан в соответствии с требованиями ГОСТ 19.401-78 и представлен в приложении 2.
3. Эксплуатационный раздел
3.1 Оценка эксплуатационно-технических характеристик
Анализ результатов оценки эксплуатационно-технических характеристик разработанной ПС построения трехмерного изображения данных из симметричных матричных форм показал, что они являются законченными программными продуктами высокого качества. Функциональные характеристики ПС соответствуют предъявляемым к ним требованиям.
Испытания ПС выявили полное соответствие его характеристик следующим стандартам:
а) ГОСТ-28195-95 “Оценка качества программных средств. Общие положения”;
б) ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126-93 “Информационные технологии. Оценка программной продукции. Характеристики качества и руководства по их применению”.
3.2 Оценка надежности и качества ПСПИ
Качество любого изделия представляется набором показателей, отражающих его свойства и определяющих возможность и эффективность его применения по прямому назначению. Качество программных средств описывается совокупностью показателей-критериев, для каждого из которых должны быть определены метрики и методы их измерения. Эти критерии и метрики программ позволяют описывать их свойства как конечного продукта независимо от способа их достижения.
Имеется ряд стандартов и публикаций, определяющих основные понятия, номенклатуру критериев, методы измерения показателей и метрики качества программ. Основными стандартами в области оценки качества программных средств являются:
а) ISO 9126:1991;
б) ГОСТ 28190-89;
в) ГОСТ 28806-90.
В стандартах описываются до 20 – 30 показателей – основных критериев и приводятся определения их вычисления. Однако многие показатели имеют иллюстративный характер, и их значения определяются экспертно. В зависимости от класса и особенностей программы целесообразно выбирать различные наборы критериев, адекватные свойствам конкретного ПС.
Эти критерии должны наиболее полно отражать назначение и функциональные характеристики ПС при его применении, и их обычно не более десяти.
Среди показателей качества можно выделить две крупные группы и соответствующие им наборы критериев:
а) функциональные критерии (функциональная пригодность и удобство использования), отражающие специфику областей применения и степень соответствия программ их основному целевому назначению;
б) конструктивные критерии (надежность и эффективность использования ресурсов), отражающие эффективность использования программой ресурсов вычислительных средств (ВС), а также надежность функционирования программного обеспечения.
3.2.1 Оценка функциональной пригодности
Оценка функциональной пригодности включает в себя оценку:
а) функциональной корректности (корректность структуры, корректность выполнения функций, корректность взаимодействия компонент);
б) способности к взаимодействию;
в) мобильности.
Анализ исходного кода программы показал, что он имеет корректную структуру. Опытная эксплуатация ПСПИ показала, они выполняют все функции, определенные в постановке задачи в соответствии с предъявляемыми для них требованиями.
Исходный код программы требует минимального объема изменений, при дополнении или исключении отдельных функции. Следовательно, программные и информационные компоненты способны к взаимодействию.
Опытная эксплуатация проводилась на различных версиях ОС Windows и не требовала при переносе никаких дополнительных доработок программы. Этот факт свидетельствует о мобильности разработанной программы.
Из сказанного выше можно сделать вывод, что программа является функционально пригодной.
3.2.2 Оценка удобства использования
Удобство использования программных средств определяется по показателям понятности, обучаемости и комфортности эксплуатации.
Разработанная ПСПИ имеет четкую концепцию, обладает широкими демонстрационными возможностями и наглядностью представления возможных функций.
Подготовка пользователей к полноценной эксплуатации ПСПИ требует минимальных затрат времени.
Это обеспечивается за счет:
а) доступности и удобства использования руководств и инструкций по эксплуатации;
б) интуитивно понятного интерфейса.
Разработанная ПС является достаточно легкой в управлении. Некоторые параметры управления реализуются автоматически. Сообщения, выдаваемые пользователю в процессе работы, являются достаточно информативными. Выполнение всех функций предусмотренных ПС и регистрация результатов происходит практически мгновенно. Эргономические характеристики интерфейса соответствуют требованиям ГОСТ и обеспечивают комфортную работу пользователей.
Из сказанного выше следует, что разработанные ПС представления информации является удобной в использовании.
3.2.3 Оценка надежности
В соответствии с ГОСТ 13.377-75, надежность – свойства объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.