- •Часть I
- •Оглавление
- •Общее введение в компьютерную графику Предмет и область применения компьютерной графики
- •1. Отображение информации
- •2. Проектирование
- •3. Моделирование
- •4. Графический пользовательский интерфейс
- •Краткая история
- •Технические средства поддержки компьютерной графики
- •Вопросы и упражнения
- •Цвет в компьютерной графике о природе света и цвета
- •Цветовой график мко
- •Цветовые модели rgb и cmy
- •Цветовые модели hsv и hls
- •Пространство cie Luv
- •Вопросы и упражнения
- •Геометрические преобразования Системы координат и векторы
- •Уравнения прямой и плоскости
- •Аналитическое представление кривых и поверхностей
- •Пересечение луча с плоскостью и сферой
- •Интерполяция функций одной и двух переменных
- •Матрицы
- •Геометрические преобразования (перенос, масштабирование, вращение)
- •Переход в другую систему координат
- •Задача вращения относительно произвольной оси
- •Вопросы и упражнения
- •Представление геометрической информации Геометрические примитивы
- •Системы координат: мировая, объектная, наблюдателя и экранная
- •Однородные координаты. Задание геометрических преобразований в однородных координатах с помощью матриц
- •Вопросы и упражнения
- •Отсечение (клиппирование) геометрических примитивов
- •Алгоритм Сазерленда — Коэна отсечения прямоугольной областью
- •Отсечение выпуклым многоугольником
- •Клиппирование многоугольников
- •Вопросы и упражнения
- •Удаление невидимых поверхностей и линий
- •Удаление нелицевых граней многогранника Алгоритм Робертса
- •Алгоритм Варнока
- •Алгоритм Вейлера — Азертона
- •Метод z-буфера
- •Методы приоритетов (художника, плавающего горизонта)
- •Алгоритмы построчного сканирования для криволинейных поверхностей
- •Метод двоичного разбиения пространства
- •Метод трассировки лучей
- •Вопросы и упражнения
- •Проецирование пространственных сцен Основные типы проекций
- •Параллельные проекции
- •Центральные проекции
- •Математический аппарат
- •Ортогональные проекции
- •Косоугольные проекции
- •Центральные проекции
- •Специальные картографические проекции. Экзотические проекции земной сферы
- •Стереографическая проекция
- •Гномоническая проекция
- •Ортографическая проекция
- •Проекции на цилиндр
- •Проекция Меркатора
- •Проекции на многогранник
- •Необычные проекции
- •Вопросы и упражнения
- •Растровое преобразование графических примитивов
- •Алгоритм Брезенхема растровой дискретизации отрезка
- •Алгоритмы Брезенхема растровой дискретизации окружности и эллипса
- •Алгоритмы заполнения областей
- •Вопросы и упражнения
- •Закрашивание. Рендеринг полигональных моделей
- •Простая модель освещения
- •Закраска граней Плоское закрашивание
- •Закраска методом Гуро
- •Закраска методом Фонга
- •Более сложные модели освещения
- •Устранение ступенчатости (антиэлайзинг)
- •Вопросы и упражнения
- •Визуализация пространственных реалистических сцен Свето-теневой анализ
- •Метод излучательности
- •Глобальная модель освещения с трассировкой лучей
- •Текстуры
- •Вопросы и упражнения
- •Список литературы
Вопросы и упражнения
Какие этапы выделяются в свето-теневом анализе?
К какому типу относится алгоритм Аппеля: итеративному или рекурсивному?
Возможно ли использование алгоритма Аппеля для сцен с неполным затенением?
Что такое теневой буфер? Чем он отличается от традиционного Z‑буфера?
В чем состоит модификация алгоритма Вейлера — Азертона для выполнения свето-теневого анализа?
В какой модели освещенности можно использовать метод излучательности?
Чем отличается трассировка лучей в глобальной модели освещенности от метода удаления невидимых граней?
Какие составляющие интенсивности рассматриваются в методе трассировки?
Каким образом можно использовать двоичные деревья в алгоритме трассировки?
Какой способ задания поверхности наиболее удобен для текстурирования?
В чем состоит идея моделирования микрорельефа при нанесении текстур?
Список литературы
Ильин В. А., Позняк Э. Г. Аналитическая геометрия. М.: Наука, 1981.
Фокс А, Пратт М. Вычислительная геометрия. Применение в проектировании и на производстве.Пер. с англ. М.: Мир,1982.
Фоли Дж., ван Дэм А. Основы интерактивной машинной графики. Кн.1,2. Пер. с англ. М.: Мир, 1985.
Ньюмен У., Спрул Р. Основы интерактивной машинной графики. Пер. с англ. М.: Мир, 1985.
Роджерс Д. Алгоритмические основы машинной графики. Пер. с англ. М.: Мир, 1989.
Шикин Е.В., Боресков А.В.Компьютерная графика. Динамика, реалистические изображения М.: "ДИАЛОГ‑МИФИ", 1995.
Вельтмандер П.В. Машинная графика. (Учебное пособие). Новосибирский Государственный технический университет, Новосибирск, 1997.
Шикин Е. В., Боресков А. В. Компьютерная графика. Полигональные модели. М.: ДИАЛОГ‑МИФИ. 2001.
Эйнджел Э. Интерактивная компьютерная графика. Вводный курс на базе OpenGL. Изд. дом "Вильямс", Москва, Санкт‑Петербург, Киев. 2001.
Matthew Ward, WPI CS Department .A (Spotty) History and Who's Who of Computer Graphics. http://web.cs.wpi.edu/~matt/courses/cs563/talks/history.html
What is Computer Graphics? www.ccr.buffalo.edu/anstey/teaching/419_f02/aug27/two.html