Термин геометрический примитив или примитив в векторе компьютерной графики, CAD-системах, а Vector Географические информационные системы - самые простые (т.е. «атомарная» или неприводимая) геометрическая форма, которую система может обрабатывать (рисовать, сохранять). Иногда подпрограммы , отрисовывающие соответствующие объекты, также называются «геометрическими примитивами». Самые "примитивные" примитивы - это точечные и прямые отрезки, которые были всем, что было в ранних системах векторной графики.
В конструктивной твердотельной геометрии примитивы представляют собой простые геометрические формы, такие как куб, цилиндр, сфера, конус, пирамида, тор.
Современные системы компьютерной графики 2D могут работать с примитивами, которые являются линиями (отрезками прямых линии, круги и более сложные кривые), а также фигуры (прямоугольники, произвольные многоугольники, круги).
Обычный набор двумерных примитивов включает в себя линии, точки и многоугольники, хотя некоторые люди предпочитают рассматривать треугольники-примитивы, потому что каждый многоугольник может быть построен из треугольников. Все остальные графические элементы строятся из этих примитивов. В трех измерениях треугольники или многоугольники, расположенные в трехмерном пространстве, могут использоваться в качестве примитивов для моделирования более сложных трехмерных форм. В некоторых случаях кривые (например, кривые Безье, круги и т. Д.) Могут считаться примитивами; в других случаях кривые - это сложные формы, созданные из множества прямых примитивных форм.
Набор геометрических примитивов основан на Размерности представляемой формы:
Форма любого из этих измерений больше нуля состоит из бесконечного числа различных точек. Поскольку цифровые системы конечны, можно сохранить только образец набора точек в форме. Таким образом, векторные структуры данных обычно представляют геометрические примитивы с использованием стратегической выборки, организованной в структуры, которые облегчают программному обеспечению интерполяцию остатка формы во время анализа или отображения с использованием алгоритмов вычислительной геометрии..
Широкий спектр векторных структур данных и форматы были разработаны в течение истории Географических информационных систем, но они разделяют фундаментальную основу хранения основного набора геометрических примитивов для представления местоположения и масштабов географических явлений. Расположение точек почти всегда измеряется в стандартной земной системе координат, будь то сферическая Географическая система координат (широта / долгота) или плоская система координат, такая как Универсальная поперечная проекция Меркатора. Они также разделяют необходимость хранить набор атрибутов каждого географического объекта вместе с его формой; традиционно для этого использовались модели данных, форматы данных и даже программное обеспечение реляционных баз данных.
Ранние векторные форматы, такие как POLYVRT, ARC / INFO Coverage и Шейп-файл Esri поддерживает базовый набор геометрических примитивов: точки, полилинии и многоугольники, только в двухмерном пространстве, а последние два - только с прямой интерполяцией. Также были добавлены структуры данных TIN для представления поверхностей ландшафта в виде треугольных сеток. С середины 1990-х годов были разработаны новые форматы, которые расширяют диапазон доступных примитивов, обычно стандартизированных спецификацией Simple Features Open Geospatial Consortium. Общие геометрические примитивные расширения включают в себя: трехмерные координаты точек, линий и многоугольников; четвертое «измерение» для представления измеренного атрибута или времени; изогнутые отрезки в линии и многоугольники; текстовая аннотация как форма геометрии; и полигональные сетки для трехмерных объектов.
Часто изображение формы реального явления может иметь иное (обычно меньшее) измерение, чем представляемое явление. Например, город (двухмерный регион) может быть представлен как точка, или дорога (трехмерный объем материала) может быть представлена как линия. Это пространственное обобщение коррелирует с тенденциями в пространственном познании. Например, вопрос о расстоянии между двумя городами предполагает концептуальную модель городов в виде точек, а указание направлений, включающих движение «вверх», «вниз» или «вдоль» дороги, подразумевает одномерную концептуальную модель. Это часто делается в целях эффективности данных, визуальной простоты или когнитивной эффективности и приемлемо, если различие между представлением и представленным понятно, но может вызвать путаницу, если пользователи информации предполагают, что цифровая форма является идеальным представлением реальности. (т.е. полагая, что дороги действительно являются линиями).
В программном обеспечении CAD или 3D-моделировании интерфейс может предоставлять пользователю возможность создавать примитивы, которые могут быть дополнительно изменены путем редактирования. Например, на практике блочного моделирования пользователь будет начинать с кубоида, а затем использовать выдавливание и другие операции для создания модели. В этом случае примитив - это всего лишь удобная отправная точка, а не основная единица моделирования.
Пакет 3D также может включать в себя список расширенных примитивов, которые представляют собой более сложные формы, которые поставляются с пакетом. Например, чайник указан как примитив в 3D Studio Max.
Существуют различные графические ускорители с оборудованием. ускорение для визуализации определенных примитивов, таких как линии или треугольники, часто с наложением текстуры и шейдерами. Современные 3D-ускорители обычно принимают последовательности треугольников как полосы треугольников.