Spezifikation eines graphischen Struktureditors für dreidimensionale generische Zeichnungen

Bachelorarbeit

Domänenspezifische Sprachen gewinnen in der Sprachentwicklung immer mehr an Bedeutung. Insbesondere visuelle Sprachen können die Programmierung auch Nicht-Experten erleichtern, weil sie Zusammenhänge und Strukturen durch ein domänenspezifisches Layout und entsprechende Metaphern der Anwendungsdomäne anschaulich darstellen. Um Editoren für solche visuelle Sprachen zu implementieren ist besonderes Wissen nötig. Ein Sprachdesigner muss sich mit vielen Aspekten der Implementierung, wie GUI-Entwurf oder Layout auskennen, was vom eigentlichen Kern der Arbeit, dem Sprachentwurf ablenkt. Aus diesem Grund wird in der Fachgruppe das Generatorsystem DEViL - Development Environment for Visual Languages - entworfen. Mit DEViL lassen sich Entwicklungsumgebungen für visuelle Sprachen auf einem hohen Abstraktionsniveau beschreiben und generieren. Diese Beschreibungen sind deklarativ, d.h. es wird beschrieben, wie das Produkt aussehen soll, von Implementierungsdetails kann weitgehend abstrahiert werden. Solche Beschreibungen stellen ein Modell der Sprache mit graphischen Primitiven und Layoutconstraints in Zusammenhang. Die generierten Produkte entsprechen aktuellen state-of-the-art Editoren, d.h. es wird eine voll funktionsfähige Multi-Document Umgebung generiert, die 2,5D-Sichten und strukturiertes editieren unterstützt.

Mit dem DEViL System lassen sich bisher nur Editoren generieren, die den zweidimensionalen Raum zur Interaktion benutzen. In der Softwarevisualisierung und im Consumer Bereich werden mittlerweile jedoch immer häufiger dreidimensionale Visualisierungen eingesetzt. Aus diesem Grund entwickeln wir momentan den Nachfolger des DEViL-Systems: DEViL3D.

DEViL3D soll es ermöglichen, ebenso einfach wie im Vorgängersystem, Struktureditoren für dreidimensionale visuelle Sprachen zu generieren. Dabei werden die Konzepte des DEViL-Systems, wie Strukturdefinition, Einsatz visueller Muster und Layoutbeschreibung wiederverwendet. Ein Anwender des neuen DEViL3D-Systems soll den Mehraufwand zur Spezifikation, den die dritte Raumdimension mit sich bringt, nicht wahrnehmen.

Ein zentraler Aspekt der Sprachdefinition mit DEViL war das Konzept der generischen Zeichnungen. Generische Zeichnungen ordnen einem visuellen Sprachkonstrukt seine konkreten graphischen Eigenschaften zu. Dazu gehören graphische Grundprimitive wie Linien, Bilder oder Texte. Außerdem sogenannte Container, die beschreiben, wie Strukturen ineinander geschachtelt werden. Um den Platzbedarf für Unterstrukturen in einer Zeichnung zu beschreiben, können generische Zeichnungen ein Ausdehnungsverhalten spezifizieren. Durch einen speziellen graphischen Editor können in DEViL diese Zeichnungen beschrieben werden.

Auch im neuen DEViL3D System wird ein solcher Editor benötigt. In diesem müssen jedoch nun die Eigenschaften von dreidimensionalen Zeichnungen beschrieben werden, was an die Konstruktionsmechanismen neue höhere Anforderungen stellt.

In dieser Bachelorarbeit soll ein solcher Editor für dreidimensionale generische Zeichnungen entwickelt werden. Die Implementierung soll die Erstellung von generischen Zeichnungen so einfach wie möglich machen. Hier müssen neue Konstruktions- und Interaktionsmöglichkeiten implementiert werden. Der Editor kann auf Basis des DEViL3D Systems entwickelt werden, d.h. es ist bereits ein Basissystem vorhanden, das es ermöglicht 3D-Editoren zu spezifizieren. Es wird dabei die jMonkey Game Engine eingesetzt.

Bearbeiter: Marius Dransfeld

Abschlussarbeitet: vollständiger Text (PDF)

Ansprechpartner: Dr. Bastian Cramer und Jan Wolter