Алгоритм та програмна реалізація інтерфейсу безпосереднього режиму для систем візуалізації

Abstract

Проведено глибокий аналіз підходів до побудови графічного інтерфейсу користувача із застосуванням двох основних режимів: збереженого та безпосереднього. Особливу увагу приділено принципам функціонування та реалізації безпосереднього режиму, який характеризується динамічністю та відсутністю необхідності збереження стану функціонально повних візуальних конструкцій (віджетів). Відзначено переваги такого підходу, зокрема спрощення структури коду, зменшення витрат на пам'ять, підвищення швидкодії побудови та відображення в реальному часі (рендерінгу) та можливість динамічної перебудови інтерфейсу залежно від змін у програмі. Запропоновано алгоритм побудови графічного інтерфейсу користувача у безпосередньому режимі, який забезпечує одночасний рендерінг віджетів і обробку подій введення, мінімізуючи ресурсоємність та складність програмної реалізації. Проаналізовано ключові аспекти функціонування такого інтерфейсу, зокрема: відсутність потреби у синхронізації даних між віджетами та основною програмою, адаптивне вирівнювання елементів інтерфейсу на екрані, підтримка динамічних списків і таблиць із прокруткою, а також ефективна обробка вводу від користувача, зокрема з непозиційних пристроїв, таких як геймпади чи джойстики. Особливу увагу приділено практичним аспектам застосування безпосереднього режиму для спеціалізованих програм, що працюють у реальному часі або на обмежених обчислювальних системах, таких як мікроконтролери. A deep analysis of approaches to building graphical user interfaces has been conducted, focusing on two main modes: retained and immediate. Special attention is given to the principles of operation and implementation of the immediate mode, which is characterized by dynamism and the absence of the need to store the state of functionally complete visual constructs (widgets). The advantages of this approach are noted, including simplification of code structure, reduction of memory consumption, improvement of real-time building and rendering performance, and the ability to dynamically rebuild the interface depending on changes in the program. An algorithm for building a graphical user interface in immediate mode is proposed, which provides simultaneous rendering of widgets and processing of input events, minimizing resource consumption and complexity of software implementation. Key aspects of such an interface's operation are analyzed, including: no need for data synchronization between widgets and the main program, adaptive alignment of interface elements on the screen, support for dynamic scrollable lists and tables, as well as efficient processing of user input, particularly from non-positional devices such as gamepads or joysticks. Special attention is paid to practical aspects of applying immediate mode for specialized programs operating in real-time or on limited computing systems, such as microcontrollers.