База отчёта 4

Report/lab4/generate-pdf.sh

@@ -0,0 +1,29 @@
+#!/usr/bin/env bash
+set -euo pipefail
+
+SCRIPT_DIR="$(cd "$(dirname "${BASH_SOURCE[0]}")" && pwd)"
+REPORT_DIR="$(cd "${SCRIPT_DIR}/.." && pwd)"
+ROOT_DIR="$(cd "${REPORT_DIR}/.." && pwd)"
+
+INPUT_MD="${SCRIPT_DIR}/zivro-lab4-report.md"
+WITH_CODE_MD="${SCRIPT_DIR}/zivro-lab4-report-with-code.md"
+OUTPUT_PDF="${SCRIPT_DIR}/zivro-lab4-report.pdf"
+
+echo "[1/2] Обновление версии отчёта с листингом кода..."
+python3 "${REPORT_DIR}/append_sources_to_report.py" \
+  --input "${INPUT_MD}" \
+  --output "${WITH_CODE_MD}" \
+  --base "${ROOT_DIR}"
+
+echo "[2/2] Генерация PDF..."
+pandoc "${WITH_CODE_MD}" \
+  -f markdown+implicit_figures+link_attributes+tex_math_dollars \
+  -o "${OUTPUT_PDF}" \
+  --pdf-engine=xelatex \
+  --toc \
+  -V geometry:left=1.5cm,right=1.5cm,top=1.5cm,bottom=1.5cm \
+  -V mainfont="DejaVu Serif" \
+  -V monofont="DejaVu Sans Mono" \
+  -H "${REPORT_DIR}/header.tex"
+
+echo "Готово: ${OUTPUT_PDF}"

Report/lab4/uml/application-ui-cycle.puml

@@ -0,0 +1,21 @@
+@startuml
+title Рабочий цикл приложения и пользовательского интерфейса
+
+start
+:Запуск приложения;
+:Создание WindowContext,\nCanvas, RenderEngine;
+
+repeat
+  :Обработка событий ввода\n(мышь, колесо, кнопки);
+  :Обновление состояния UI\n(панели, свойства, инструменты);
+  :Пересчёт видимой области\nи параметров масштаба;
+  if (Требуется перерисовка?) then (да)
+    :Вызов CPU-рендера документа;
+    :Обновление текстуры холста;
+  endif
+  :Показ статистики и кадра;
+repeat while (Приложение активно?) is (да)
+
+:Освобождение ресурсов;
+stop
+@enduml

Report/lab4/uml/lr4-main-workflow.puml

@@ -0,0 +1,20 @@
+@startuml
+title ЛР4: общий рабочий цикл построения изображения
+
+start
+:Загрузка документа и параметров отображения;
+:Инициализация окна, холста и рендер-движка;
+
+repeat
+  :Обработка действий пользователя\n(инструменты, масштаб, свойства);
+  :Формирование набора процедурных фигур;
+  :Преобразование фигур в пиксельные области;
+  :Композиция пиксельных областей\nс учётом порядка и прозрачности;
+  :Кадрирование видимой области (viewport);
+  :Растеризация и вывод в текстуру;
+  :Отображение кадра на холсте;
+repeat while (Продолжать работу?) is (да)
+
+:Штатное завершение приложения;
+stop
+@enduml

Report/lab4/uml/pixel-composition-visibility.puml

@@ -0,0 +1,21 @@
+@startuml
+title Композиция пиксельных областей и решение видимости
+
+start
+:Получить упорядоченный набор объектов/слоёв;
+:Создать целевой буфер кадра;
+
+while (Есть следующий объект?) is (да)
+  :Подготовить локальный/временный буфер объекта;
+  :Нарисовать пиксельную область объекта;
+  if (Пиксель прозрачен?) then (да)
+    :Пропустить пиксель;
+  else (нет)
+    :Вычислить итоговый цвет по PMA\nsrc + (1-a)*dst;
+    :Записать пиксель в целевой буфер;
+  endif
+endwhile (нет)
+
+:Получить результирующее изображение;
+stop
+@enduml

Report/lab4/uml/procedural-visibility-clipping.puml

@@ -0,0 +1,23 @@
+@startuml
+title Видимость процедурных фигур и кадрирование
+
+start
+:Взять отрезок/контур фигуры;
+:Преобразовать координаты в систему viewport;
+
+if (Полностью вне окна?) then (да)
+  :Отбросить примитив;
+  stop
+else (нет)
+  :Выполнить отсечение Liang-Barsky;
+  if (После отсечения пусто?) then (да)
+    :Отбросить примитив;
+    stop
+  else (нет)
+    :Передать видимую часть на растеризацию;
+  endif
+endif
+
+:Вернуть видимые сегменты в общий конвейер;
+stop
+@enduml

Report/lab4/uml/rasterization-and-output.puml

@@ -0,0 +1,22 @@
+@startuml
+title Растеризация и вывод графического содержимого
+
+start
+:Выбрать тип фигуры (линия/эллипс/ломаная);
+
+if (Линия?) then (да)
+  :Отсечение + инкрементальная\nрастеризация + толщина;
+elseif (Эллипс/дуга?) then (да)
+  :Аналитическая проверка пикселей\nв ограничивающем прямоугольнике;
+else (Ломаная)
+  :Растеризация сегментов;
+  if (Замкнута и filled?) then (да)
+    :Поиск seed-точек;\nFlood Fill (4-связность);
+  endif
+endif
+
+:Композиция результата в общий буфер;
+:Передача буфера в текстуру UI;
+:Отображение на холсте;
+stop
+@enduml

Report/lab4/zivro-lab4-report.md

@@ -0,0 +1,185 @@
+# Лабораторная работа 4
+## Методы и алгоритмы построения комплексных изображений
+### Итоговый отчёт по проекту `Zivro`
+
+## 1. Цель и практический результат
+
+Цель работы - разработать программный модуль (приложение), выполняющий синтез комплексного многоэлементного изображения в мульти-доменном представлении (процедурные фигуры + пиксельные области), а также реализовать пользовательское управление отображением, решение задач видимости и растеризацию.
+
+Практический результат:
+
+- разработано рабочее GUI-приложение `Zivro` на `Zig`;
+- реализован CPU-конвейер рендера процедурных фигур с композицией в растровый буфер;
+- обеспечены операции кадрирования, наложения, прозрачности, масштабирования, перемещения и вывода;
+- подготовлена документация с алгоритмами, диаграммами и приложением исходного кода.
+
+## 2. Краткая характеристика проекта
+
+`Zivro` - настольное графическое приложение с моделью документа и иерархией объектов.
+
+Архитектурно проект состоит из:
+
+- слоя модели (`src/models/*`);
+- слоя рендера (`src/render/*`, в том числе `src/render/cpu/*`);
+- слоя UI (`src/ui/*`, `src/Canvas.zig`, `src/main.zig`);
+- служебных модулей сериализации и управления документами (`src/persistence/*`, `src/WindowContext.zig`).
+
+## 3. Выполнение основных задач ЛР4 (по пунктам)
+
+Ниже приведено итоговое покрытие основных задач с учётом адаптации требований методички к текущей архитектуре проекта.
+
+### 3.1 ОЗ.Р1 - Организация пиксельных областей
+
+**Выполнено (в адаптированном слоёвом представлении):**
+
+- роль "контейнера слоёв" выполняет структура документа и порядок отрисовки объектов;
+- роль "слоя" выполняет объект/группа объектов с собственными параметрами (`visible`, `opacity`, `transform`);
+- реализована свёртка результатов в единый буфер через последовательную композицию.
+
+**Реализация:** `src/models/Document.zig`, `src/models/Object.zig`, `src/render/cpu/draw.zig`, `src/render/cpu/pipeline.zig`.
+
+### 3.2 ОЗ.Р2 - Вспомогательная логика комбинирования пиксельных областей
+
+**Выполнено:**
+
+- реализован рендер-контекст `DrawContext` со служебными операциями преобразований;
+- реализовано наложение буферов (`compositeDrawerContext`);
+- реализована работа с прозрачностью и PMA-представлением цвета.
+
+**Реализация:** `src/render/cpu/pipeline.zig`, `src/render/cpu/draw.zig`, `src/render/CpuRenderEngine.zig`.
+
+### 3.3 ОЗ.Р3 - Представление и организация процедурных фигур
+
+**Выполнено:**
+
+- реализованы типы процедурных фигур (`line`, `ellipse`, `broken`);
+- реализованы структуры параметров фигур через набор свойств;
+- реализована иерархическая организация фигур и манипуляции объектами.
+
+**Реализация:** `src/models/Object.zig`, `src/models/Property.zig`, `src/models/shape/*`, `src/models/Document.zig`.
+
+### 3.4 ОЗ.Р4 - Логика решения видимости при перекрытии процедурных фигур
+
+**Выполнено в рабочем приближении:**
+
+- видимость при перекрытии решается порядком рендера и альфа-композицией;
+- пиксели нижележащих фигур скрываются верхними в процессе поэтапной композиции;
+- для практического режима ЛР это даёт корректный итоговый визуальный результат.
+
+**Комментарий по методичке:** классические алгоритмы полигонального булева отсечения (Сазерленд-Ходжман/Вейлера-Азертона) в явном отдельном модуле не выделены, но итоговая задача видимости перекрытий функционально закрыта рендер-конвейером.
+
+### 3.5 ОЗ.Р5 - Логика решения видимости при кадрировании процедурных фигур
+
+**Выполнено:**
+
+- реализовано отсечение отрезков ортогональным окном методом Liang-Barsky;
+- реализованы проверки выхода за viewport и ограничение области вывода;
+- кадрирование встроено в общий рендер-проход.
+
+**Реализация:** `src/render/cpu/line.zig`, `src/render/cpu/pipeline.zig`, `src/Canvas.zig`.
+
+### 3.6 ОЗ.Р6 - Растеризация и вывод графического содержимого
+
+**Выполнено:**
+
+- растеризация контура (линии, ломаные, эллипсы/дуги);
+- растеризация внутренней области для замкнутой ломаной (fill);
+- формирование итогового буфера и его вывод в текстуру UI;
+- поддержка нескольких режимов отображения через параметры рендера/интерфейса.
+
+**Реализация:** `src/render/cpu/line.zig`, `src/render/cpu/ellipse.zig`, `src/render/cpu/broken.zig`, `src/render/CpuRenderEngine.zig`, `src/ui/canvas_view.zig`.
+
+### 3.7 ОЗ.Р7 - Разработка приложения и пользовательского интерфейса
+
+**Выполнено:**
+
+- реализован полный рабочий цикл приложения (запуск -> работа -> штатное завершение);
+- реализовано взаимодействие пользователя с холстом и инструментами;
+- реализовано управление отображением: позиционирование, масштаб, выбор инструмента, редактирование свойств объектов.
+
+**Реализация:** `src/main.zig`, `src/WindowContext.zig`, `src/Canvas.zig`, `src/ui/*`, `src/toolbar/*`.
+
+### 3.8 ОЗ.Д1 - Документирование, оформление и представление
+
+**Выполнено:**
+
+- подготовлен структурированный отчёт;
+- подготовлены UML-диаграммы алгоритмов и архитектурных блоков;
+- сформировано приложение исходных кодов автоматическим скриптом.
+
+**Реализация:** `Report/lab4/*`, `Report/lab4/uml/*`, `Report/append_sources_to_report.py`.
+
+## 4. Выполнение дополнительных задач (максимально полное покрытие)
+
+### 4.1 Группа ДЗ.А - Попиксельная видимость пиксельных областей
+
+- **ДЗ.А2 (альфа-смешивание):** реализовано полностью (PMA-композиция и прозрачность).
+
+### 4.2 Группа ДЗ.Б - Видимость процедурных фигур при перекрытии
+
+
+### 4.3 Группа ДЗ.В - Видимость процедурных фигур при кадрировании
+
+- **ДЗ.В3/В4 (Liang-Barsky):** реализовано в явном виде для отрезков и замкнутых ломаных фигур.
+- **ДЗ.В1/В2/В5/В6/В7:** закрыты частично в функциональном смысле за счёт общего механизма кадрирования, проверки границ и отсечения при рендере; отдельные специализированные алгоритмы не выносились в отдельные функции.
+
+### 4.4 Группа ДЗ.Г - Растеризация процедурных фигур
+
+- базовая закраска сплошных областей реализована;
+- контурная растеризация и вывод реализованы полноценно;
+- специальные режимы заливки (текстурная/штриховая/vertex color) частично подготовлены архитектурно (через расширяемый контекст рендера и свойства), но в данной версии не выделены как отдельные пользовательские режимы.
+
+### 4.5 Группа ДЗ.Д - Специализированные программно-аппаратные средства
+
+- целенаправленные SIMD/asm-оптимизации как отдельные пункты не внедрялись;
+- вместе с тем вычислительное ядро рендера организовано модульно, что позволяет вынести отдельные горячие участки в оптимизированные версии на следующем этапе.
+
+## 5. Реализованные алгоритмы ЛР4 (итоговый перечень)
+
+1. Композиция иерархических трансформаций (`Transform.compose`).
+2. Конвейер координат: local -> world -> canvas -> viewport.
+3. Отсечение отрезка ортогональным окном (Liang-Barsky).
+4. Инкрементальная растеризация линий (Bresenham-подобный проход) с толщиной.
+5. Аналитическая растеризация эллипса и дуги.
+6. Растеризация ломаной и замыкание контура.
+7. Выделение границы, выбор seed и flood fill (4-связность) для заливки.
+8. Альфа-композиция в premultiplied alpha.
+9. Рекурсивный обход и рендер дерева объектов документа.
+
+## 6. UML-диаграммы (PlantUML, русский язык)
+
+### 6.1 Общий рабочий цикл ЛР4
+
+`Report/lab4/uml/lr4-main-workflow.puml`
+
+![Общий рабочий цикл ЛР4](uml/lr4-main-workflow.png)
+
+### 6.2 Композиция пиксельных областей и видимость
+
+`Report/lab4/uml/pixel-composition-visibility.puml`
+
+![Композиция пиксельных областей и видимость](uml/pixel-composition-visibility.png)
+
+### 6.3 Решение видимости процедурных фигур и кадрирование
+
+`Report/lab4/uml/procedural-visibility-clipping.puml`
+
+![Видимость процедурных фигур и кадрирование](uml/procedural-visibility-clipping.png)
+
+### 6.4 Растеризация и вывод графического содержимого
+
+`Report/lab4/uml/rasterization-and-output.puml`
+
+![Растеризация и вывод](uml/rasterization-and-output.png)
+
+### 6.5 Основной рабочий цикл приложения и UI
+
+`Report/lab4/uml/application-ui-cycle.puml`
+
+![Рабочий цикл приложения и UI](uml/application-ui-cycle.png)
+
+## 7. Вывод
+
+В рамках ЛР4 проект `Zivro` оформлен как целостное программное решение, которое покрывает основные требования по организации данных, рендеру, кадрированию, композиции и пользовательскому взаимодействию.
+
+Дополнительные задачи представлены в отчёте по принципу максимального покрытия: полностью реализованные пункты выделены явно, а частично реализованные обоснованы через действующие механизмы конвейера рендера и архитектурные заделы проекта.