Projektgruppe Visual Analytics - Medieninformatik und Multimedia ...

4.1 Visual Programming Toolkits 67
Low Level ToolKits
Die wesentlichen Low Level ToolKit (LLTK) sind OpenGL[KG08] und DirectX[Mic08b]
bzw. ToolKits, die darauf aufbauen, wie der Simple DirectMedia Layer (SDL) [Tea08].
Diese ToolKits ermöglichen direkten Zugriff auf die Grafikhardware und erlauben damit
die höchste Performanz.
Expression Power 2D: Die Graphics Processing Unit (GPU)s aktueller Grafikkarten
sind auf das Verarbeiten von 3D Grafiken ausgelegt. Da es sich bei 2D Grafiken
prinzipiell um einen Unterbereich der 3D Grafiken handelt, lassen sich die LLTK
auch sehr gut dafür einsetzen. Dies lässt sich daran erkennen, dass 2D Bibliotheken
manchmal OpenGL einsetzen, um das Rendern zu beschleunigen. Cairo[Mac08]
oder Adobe in ihrer CS4 Programm Serie setzt auf DirectX 9.0 und OpenGL
2.0[Asi08b].
3D: Da die LLTKs gerade für schnelle 3D Grafiken entwickelt wurden, können
eigentlich alle 3D Diagramme umgesetzt werden.
Effekte: Mittels Shadern lassen sich alle Effekte in guter Geschwindigkeit
realisieren.
High Level Die Vorteile in Ausdruckskraft und Performanz der LLTKs werden durch
große Abstriche im Bereich der Abstraktion und Komfortabilität erreicht. Die
Grundbibliotheken an sich konzentrieren sich auf eine sehr hardwarenahe
Umsetzung von 3D Grafiken und sind kaum darauf ausgelegt, leicht oder schnell
benutzbar zu sein.
Performanz Aufgrund des direkten Hardwarezugriffs und dadurch, dass keine Bindung
an ein Framework gegeben ist, können problemspezielle Lösungen entwickelt
werden, welche in der Regel performanter sind als Toolkit-Lösungen. Auch wird
bei manchen anderen Lösungen ein weiterer Interpreter (z. B. Flash und Java)
eingesetzt, anstatt native zu arbeiten, oder es kommt Verwaltungsaufwand durch
ein Framework hinzu (z. B. WPF[Fer06]). Allerdings gibt es bei LLTKs einen
höheren Arbeitsaufwand und damit die Gefahr (im Vergleich zu ToolKits, die auf
einem höherem Level arbeiten) durch eine schlechte Umsetzung trotz allem ein
langsameres Programm zu erzeugen. Adam Nathans schreibt dazu: „it’s easy to
write a DirectX program that is faster than the same program in WPF – but it’s
even easier to write a program in DirectX that is slower than the WPF application
“ [Nat06].
Tools Da LLTKs meist als einfache Bibliotheken realisiert sind, lassen sie sich in alle
größeren Programmiersprachen und IDE einbinden und zeigen sich auch hier
wieder sehr flexibel. Dies ist allerdings meist eine recht rudimentäre Unterstützung.
Es werden noch Debugger für OpenGL oder Direct3D benötigt. Zusätzlich gibt
es Tools zum Erstellen und Debuggen von Shadern. Prinzipiell muss bei LLTKs