Spezifikation eines Editors für dreidimensionale UML-Sequenzdiagramme

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

In dieser Bachelorarbeit soll mit DEViL3D ein Struktureditor für dreidimensionale UML-Sequenzdiagramme spezifiziert werden. Die Verwendung der dritten Dimension zur Darstellung von UML-Diagrammen ist laut UML-Standard explizit vorgesehen und kann dazu genutzt werden, um Abhängigkeiten zwischen einzelnen Diagrammen, die entlang der z-Achse aufgereiht sind, auszudrücken. Sequenzdiagramme können sinnvoll von der dritten Dimension Gebrauch machen, um die Überschneidungsfreiheit von Nachrichten- und Lebenslinien sicherzustellen. Da Sequenzdiagramme durch Verwendung sogenannter kombinierter Fragmente in mehrere Teildiagramme (die durch Interaktionsreferenzen miteinander verbunden sind) aufgeteilt werden können, bietet dies die Möglichkeit, das gesammte Diagramm inklusive Fragmente im 3D-Raum übersichtlich darzustellen.

Die Entwicklung von benutzerfreundlichen Konstruktions- und Interaktionsmechanismen für den 3D-Raum ist ein wichtiger Teil dieser Arbeit. Dabei soll zunächst überlegt werden, wie 3D-Sequenzdiagramme am einfachsten konstruiert werden können. Anschließend sollen diese mithilfe der DEViL3D zugrunde liegenden jMonkey Game Engine implementiert werden.

Bearbeiter: Hendrik Stürmann

Abschlussarbeitet: vollständiger Text (PDF)

Ansprechpartner: Jan Wolter (jan.wolter(at)upb.de, F2.303)