Pierpaolo Palka Storia di Fotorad

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3 Pierpaolo Palka Storia di Fotorad Realizzazione di una piattaforma grafica proprietaria Prefazione di Carmine D Ottavio

4 Copyright MMXII ARACNE editrice S.r.l. via Raffaele Garofalo, 133/A B Roma (06) ISBN I diritti di traduzione, di memorizzazione elettronica, di riproduzione e di adattamento anche parziale, con qualsiasi mezzo, sono riservati per tutti i Paesi. Non sono assolutamente consentite le fotocopie senza il permesso scritto dell Editore. I edizione: giugno 2012

5 Indice 7 Prefazione di Carmine D Ottavio 9 Introduzione 13 Capitolo I I linguaggi di programmazione 1.1. Come viene usato lo strumento di programmazione nelle scuole, Ricerca di un dato in una rubrica o in un programma di disegno automatico, Capitolo II Algoritmi di ricerca 2.1. Data Base anagrafici sequenziali. Algoritmo in pseudo codice, Data Base sequenziali per entità grafiche. Algoritmo in pseudo codice, Capitolo III Cattura del punto 33 Capitolo IV Un po di storia 41 Capitolo V Premessa 45 Capitolo VI Ideazione ed evoluzione di Fotorad 5

6 6 Indice 77 Esperienze di User Interface Design di Emilio Rossi 1. Le interfacce grafiche, Il ruolo del progettista nella programmazione delle interfacce, Caratteristiche delle interfacce grafiche, L importanza delle interfacce grafiche nel disegno vettoriale, Elementi distintivi delle interfacce grafiche per il disegno vettoriale, Il progetto dell interfaccia grafica per il software Fotorad, Conclusioni, 94.

7 Prefazione Le esperienze maturate dall uomo nelle varie attività lavorative meritano sempre di essere conosciute e, qualche volta, anche rielaborate, per divenire fonte di progresso e miglioramento nel mondo attuale. Non è pensabile che a questa legge sfugga la nostra attività di ricerca universitaria che ha proprio il compito di perfezionare i contenuti delle discipline di sua competenza e le relative metodologie. Da vari anni nella nostra università si sta lavorando intorno ad un progetto di ricerca scientifica nel campo dell informatica i cui risultati sono stati applicati sia al tema del rilievo architettonico e sia al campo della gestione di dati territoriali con la realizzazione di due software: Fotorad e Fotorad Gis al fine di rendere più facile o possibile un operazione necessaria per opere di ristrutturazione di un manufatto considerando anche le problematiche inerenti un suo inserimento nel contesto territoriale. È doveroso rilevare che la ricerca è durata molti anni, sia in forma teorica sia nella sperimentazione pratica, con risultati, a nostro avviso, molto buoni ed ottenuti con il contributo degli studi professionali privati e la collaborazione degli studenti del corso di matematica ed informatica tenuti nella facoltà di architettura di Pescara. Da quanto si può dedurre dalla lettura del presente pamphlet, nel corso degli anni a seguire, i passaggi sono stati molteplici e sono divenuti componenti organici del nostro software, che è stato immesso nel vasto mercato dei programmi. Esso ha la peculiarità di poter essere implementato con funzioni specifi- 7

8 8 Prefazione che studiate per la risoluzione delle problematiche tipiche del nostro territorio nazionale ed in particolare di quelle riferite ai nostri centri storici minori localizzati in contesti ambientali molto tipici. CARMINE D OTTAVIO

9 Introduzione Da anni nel laboratorio informatico LABINF, sotto la guida del responsabile scientifico Prof. Pierpaolo Palka, si porta avanti la ricerca in merito alla realizzazione di una piattaforma grafica proprietaria la cui realizzazione inevitabilmente richiede la conoscenza approfondita degli algoritmi generali che ne costituiscono la base fondamentale e la capacità di scriverli. La motivazione più importante per l ideazione e realizzazione di tale piattaforma è l avere a disposizione uno spazio operativo ove poter inserire e sperimentare algoritmi finalizzati al disegno automatico. Questa ricerca ci ha aperto un orizzonte a noi ignoto in cui da tempo hanno lavorato e continuano a lavorare altri ricercatori. Prima di entrare nel pieno merito della questione tematica è doveroso chiarire, innanzi tutto, il significato specifico dei vari termini che di volta in volta verranno impiegati, al fine di evitare equivoci e per rendere espliciti i concetti che ci interessano. Cominciamo, quindi con il chiederci: Cosa intendiamo per piattaforma grafica? Nel nostro caso, per piattaforma grafica si intende un software che possegga gli strumenti necessari a compiere azioni nel campo della computer grafica,con l implementazione graduale di algoritmi studiati e realizzati da noi stessi senza la necessità di dover ricorrere a librerie di terze parti. Ma di quali azioni stiamo parlando? In generale sono azioni che permettono interventi di disegno, cancellazione, recupero, duplicazione, spostamento, etc, azioni comuni a software adibiti a funzioni differenti come 9

10 10 Introduzione programmi di scrittura, programmi database per archiviazione dati, programmi di disegno automatico; addirittura lo stesso sistema operativo possiede comandi comuni come: cancella, ripristina, salva col nome, copia, cattura, etc. per compiere delle azioni. Le evoluzioni in questo campo specifico sono state notevoli ed il nostro sforzo è quello di cercare di conoscere questo argomento in modo più approfondito con i suoi aspetti teorici e pratico operativi che sono alla base della realizzazione dei software. Senza dubbio, in questo lavoro non è pensabile prescindere dal prendere come punto di riferimento e di partenza il percorso storico dettagliato, fin qui scoperto dalla ricerca in campo grafico matematico e già esistente. È evidente che occorrono particolari strumenti d ausilio, che sono poi i linguaggi di programmazione, per poter realizzare programmi con i quali operare sul computer. Ad esempio quando era in essere ancora il DOS, come sistema operativo, all accensione del p.c. veniva visualizzato uno schermo nero con una freccia chiamata PROMPT dei comandi, ed era possibile, tramite tastiera, impartire al p.c. comandi con cui l utente poteva far girare programmi eseguiti appositamente compilati adibiti a diverse funzioni come quelle di scrittura, di disegno, etc. Figura 1.

11 Introduzione 11 Sin dall inizio dell uso del pc. erano e sono due le categorie di utenti: la prima, composta prevalentemente da esperti conoscitori dei programmi, che si chiedevano, ed ancora si chiedono quanti e quali tipi di comandi possiede un software al fine di un utilizzo completo del programma. E la seconda composta da studiosi che si chiedevano e si chiedono come vengono realizzati tali software ponendosi alla ricerca del tipo di linguaggio di programmazione più idoneo per poter realizzare un software. Tra questi ultimi ci siamo inseriti noi con la nascita del laboratorio LABINF.

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13 Capitolo I I linguaggi di programmazione Il nostro scopo finale del presente studio non è quello di analizzare nei dettagli i vari tipi di linguaggio di programmazione esistenti, quanto, piuttosto occuparci dell uso, più ampio possibile, di uno dei linguaggi di programmazione che può essere definito come compromesso tra facilità d uso e la potenza intrinseca. Parliamo infatti del linguaggio Pascal. Il linguaggio Pascal nasce nel 1968/9 e pubblicato nel 1970 da Niklaus Wirth come un semplice compilatore per programmi strutturati. Un suo noto derivato è l Object Pascal compilatore orientato alla programmazione ad oggetti. Ancora oggi è diffuso presso le scuole superiori ad indirizzo scientifico. Noi, però, ci riferiremo ad una sua evoluzione che con l avvento di Windows (Sistema Operativo Ad Icone) prende il nome di Delphi. Il nuovo sistema operativo Windows ha portato un cambiamento anche in altri linguaggi di programmazione già noti. Infatti il famoso linguaggio di programmazione BASIC si è evoluto in Visual Basic ed il programma C, il più potente per eccellenza, ma nello stesso tempo il più farraginoso nell uso, si è evoluto nel Visual C Come viene usato lo strumento di programmazione nelle scuole Se analizziamo un qualsiasi programma scolastico curriculare di informatica, da sviluppare nel corso di un quinquennio delle 13

14 14 Storia di Fotorad scuole superiori, scopriamo che i testi adottati a supporto delle varie lezioni tenute dai docenti sono fatti bene e che i percorsi didattici oltre ad essere dedicati alla conoscenza della multimedialità in genere, o a programmi di video scrittura, sono ricchi di informazioni relative proprio ai linguaggi di programmazione e in particolare al linguaggio Pascal, nato proprio per scopi didattici. Tali testi non solo approfondiscono l argomento inerente la scrittura di procedure o funzioni con introduzioni di variabili anche di tipo complesso, ma suggeriscono algoritmi completi, quali elementi base, per la manipolazione di dati generici. Ne è un esempio l algoritmo relativo alla registrazione di informazioni che si avvale dell uso di array (vettore) monodimensionali, bidimensionali o tridimensionali. Tramite l uso di uno o più indici è possibile associare ad un unico elemento array più informazioni. Ad esempio assegnato un array monodimensionale a (generico)ed un indice i (progressivo intero) è possibile assegnare ad a una serie di nomi al variare di i in modo progressivo: a[i] = Nome con i che va da 0... a N con N appartenente alla classe dei numeri naturali. a[0] = Anna a[1] = Mario a[2] = Maria a[n] = Giovanni Notiamo in tal modo come sia possibile creare una specie di archivio in cui immagazzinare qualsiasi tipo di informazione. Nel nostro caso nomi di persone. Resta evidente che un archivio di tal genere al variare di n può registrare una gran mole di informazioni in modo temporaneo sulla cosiddetta RAM (Random Access Memory) che è in funzione della potenza di memoria del computer su cui sono impiegati.

15 I. I linguaggi di programmazione 15 In questa sede non vogliamo entrare nel particolare inerente la conservazione e registrazione permanente su un supporto di memoria di massa dei dati incamerati in un array, essendo tale problema di semplice soluzione. Vogliamo invece proseguire con il mostrare l utilità dell algoritmo di recupero di un dato al fine di ottenere una gestione efficiente di una banca dati inerente l argomento trattato. Di conseguenza sorge spontanea la domanda sui comandi fondamentali per la gestione di dati archiviati tramite array e per avere la relativa risposta occorrerà, ad esempio, introdurre un algoritmo di ricerca dati, o un algoritmo di ordinamento alfabetico o d altro tipo, come quello di cancellazione di un dato o l inserimento di un dato nuovo all interno dell archivio stesso. Come già detto gli algoritmi citati sono facilmente reperibili su qualsiasi testo scolastico di informatica: procedure TPlkStrumenti.OrdinaSel; var skip,ski,i,j: Integer; Temp: TNomi; InOrder: Boolean; begin SetLength(temp,length(GruppoNomi)); skip:=0; ski:=1; repeat skip := Max(skip, ski); InOrder := True; For i := 0 To (length(grupponomi)-1) - skip do begin J := i + skip; if i<length(grupponomi) then begin if (GruppoNomi [i]> GruppoNomi l[j]) then begin InOrder := False; Temp[i] := GruppoNomi [j]; GruppoNomi [j] := [i]; GruppoNomi [i] := Temp[i]; end; end; end; until (InOrder=True) and (skip=1); end;

16 16 Storia di Fotorad Al contrario, è facile imbattersi nella difficoltà di reperimento di un algoritmo che aiuti a recuperare un dato cancellato inavvertitamente. Tale algoritmo, peraltro indispensabile, non è, però, di facile ed immediata realizzazione poiché richiede un attento studio per la manipolazione e conservazione temporanea in memoria di dati in parallelo perché gli stessi possano essere opportunamente recuperati nel caso di cancellazione accidentale. A questo punto vogliamo azzardare una distinzione dei comandi in due categorie: quelli di immediata scrittura, come ad es.: inserisci, cancella ricerca ; quelli che richiedono un attenta analisi del contesto in cui vengono chiamati ad operare, come: recupera copia taglia incolla. Se, però, per la realizzazione di una semplice rubrica si potrebbe fare a meno dei comandi copia taglia recupera perché la cancellazione casuale di un array contenente informazioni anagrafiche, anche in assenza del comando recupera non comporta un grande danno poiché il nominativo perduto può essere sempre reinserito con una nuova sua scrittura, mentre non altrettanto può essere fatto in un programma di disegno automatico. In tal caso, a seguito di una accidentale cancellazione di un disegno complesso o di una sola sua parte, gli stessi comandi risultano indispensabili per non essere costretti a rifare tutto il lavoro daccapo Ricerca di un dato in una rubrica o in un programma di disegno automatico Riprendendo il discorso precedente in merito alla distinzione tra algoritmi di immediata realizzazione e quelli richiedenti

17 I. I linguaggi di programmazione 17 uno studio più attento e passaggi più complessi, è bene fare una ulteriore distinzione tra: a) comandi appartenenti a software che gestiscono Data Base di tipo anagrafico sequenziale o relazionale; b) comandi appartenenti a software che gestiscono entità grafiche nel disegno automatico. Se prendiamo in esame, ad esempio, il comando ricerca, applicato a Data Base di tipo anagrafico, esso non presenta particolari difficoltà né dal punto di vista teorico né da quello della realizzazione dell algoritmo relativo. Non è altrettanto semplice l algoritmo di ricerca applicato ad una Data Base che gestisce informazioni relative ad entità grafiche. Analizzando attentamente molti testi scolastici di informatica si può notare, in essi, carenza di capitoli o di esercizi riguardanti lo sviluppo di algoritmi ritenuti molto importanti nel campo della ricerca in architettura e inerenti la cattura, il recupero o lo spostamento di un parziale elemento grafico.

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19 Capitolo II Algoritmi di ricerca 2.1. Data Base anagrafici sequenziali. Algoritmo in pseudo codice In una raccolta di nominativi, di titoli, o di altri elementi in un Data Base, utilizzando un algoritmo ricorsivo come ciclo FOR, atto a mettere in ordine una serie di indicatori alfabetici, si scorrono tutti i nominativi al fine di trovare ed utilizzare quello corrispondente alla scelta dell utente. A comparazione avvenuta e trovato il nominativo si esce dal ciclo e si mostrano tutte le informazioni legate ad esso. La stessa operazione può essere eseguita con riferimenti a qualsiasi altro dato esistente nel Data Base. Tale algoritmo si avvale della semplice comparazione di due dati che dal punto di vista della programmazione non presenta alcun problema e viene riportato su quasi tutti i testi di informatica per le scuole superiori. Nei casi di Data Base relazionali, formati da diverse tabelle contenenti dati, la ricerca può essere fatta in maniera più complessa, anche per argomenti, grazie alle relazioni che esistono tra i vari key (chiavi di ricerca) appartenenti alle varie tabelle. In ogni modo anche in questo caso l algoritmo si avvale di mere comparazioni Data Base sequenziali per entità grafiche. Algoritmo in pseudo codice Anche in questo caso ci si serve di un ciclo FOR che scorre continuamente tutte le informazioni ma senza poter compa- 19

20 20 Storia di Fotorad rare alcun elemento in quanto le entità grafiche (punto, linee, polilinee, rettangoli, cerchi, archi, etc.) possono essere individuate sulla finestra di disegno solo dalle loro posizioni caratterizzate dalle coordinate 2D o 3D e non da nomi, pur restando la necessità di poter intervenire per modificare il disegno secondo le necessità del momento. In tal caso possiamo procedere avvalendoci della conoscenza delle coordinate che individuano la posizione delle varie entità. L individuazione di ciascuna di esse presenta un diverso grado di difficoltà in funzione dell entità da catturare. A tale scopo possiamo dividere la cattura degli elementi grafici in due casi operativi:

21 . Algoritmi di ricerca Figura.. La cattura dei punti Figura.. La cattura di tutte le altre entità