Компьютерная графика и геометрическое моделирование: [общее представление о компьютерной графике, математические основы компьютерной графики, геометрическое моделирование, создание векторных и растровых изображений]

Введение От издательства Часть I. Компьютерная графика Глава 1. Общие сведения о компьютерной графике 1.1. История развития компьютерной графики История развития методов вывода Развитие методов ввода Развитие программного обеспечения 1.2. Основные сведения о графических системах 1.3. Функции графических систем 1.4. Блок­схема графической системы 1.5. Получение изображения на векторном дисплее Генератор векторов Относительные координаты Генератор символов 1.6. Получение изображения на растровом дисплее Глава 2. Геометрические преобразования 2.1. Двумерные преобразования Перенос Масштабирование Поворот 2.2. Однородные координаты и двумерные преобразования Перенос Масштабирование Поворот 2.3. Композиции двумерных преобразований 2.4. Матричное представление трехмерных преобразований Перенос Масштабирование Поворот 2.5. Композиции трехмерных преобразований 2.6. Преобразования как изменение систем координат Глава 3. Алгоритмы растровой графики 3.1. Преобразование отрезков из векторной формы в растровую Пошаговый алгоритм Алгоритм Брезенхема Ускорение алгоритма Брезенхема 3.2. Растровая развертка литер 3.3. Растровая развертка окружностей Четырехсторонняя симметрия Восьмисторонняя симметрия Алгоритм Брезенхема для окружностей 3.4. Растровая развертка эллипсов Простой метод Инкрементивный метод 3.5. Методы устранения искажений в растровых изображениях Лестничный эффект Мелкие и движущиеся объекты 3.6. Сглаживание линий. Алгоритм Ву 3.7. Заполнение области Алгоритм построчного сканирования Метод заполнения с затравкой Заполнение линиями 3.8. Разложение в растр сплошных многоугольников Когерентность сканирующих строк Когерентность ребер Глава 4. Отсечение линий 4.1. Алгоритм Коэна—Сазерленда 4.2. Алгоритм разбиения средней точкой 4.3. Трехмерное отсечение отрезков 4.4. Отсечение многоугольников 4.5. Отсечение литер Глава 5. Проектирование графического диалога 5.1. Языковая аналогия 5.2. Языковая модель 5.3. Обеспечение обратной связи 5.4. Помощь пользователю 5.5. Возможность исправления ошибок Часть II. Геометрическое моделирование Глава 6. Общие сведения о геометрическом моделировании 6.1. Геометрическая модель 6.2. Основные виды геометрических моделей 6.3. Требования Глава 7. Двумерное моделирование 7.1. Типы данных 7.2. Построение базовых элементов Непосредственное задание с использованием выбранного синтаксиса представления С помощью уравнений С помощью ограничений С использованием геометрических преобразований 7.3. Примеры моделей Автоматизация черчения Параметризация Цепное кодирование Глава 8. Трехмерное моделирование 8.1. Типы данных Представление с помощью границ Представление с помощью дерева 8.2. Методы описания трехмерных объектов Описание геометрии объекта с использованием алфавитно­цифрового входного языка Описание объекта в режиме графического диалога Получение модели объекта путем ввода эскизов и восстановления модели по имеющимся проекциям 8.3. Методы построения трехмерных моделей Построение кривых и поверхностей Задание гранями (кусочно­аналитическое описание) Кинематический принцип Булевы операции Полигональные сетки Октантные деревья Глава 9. Описание и характеристика поверхностей 9.1. Описание поверхностей Параметрическое описание Описание неявными функциями Поточечное описание 9.2. Характеристики поверхностей Поверхности первого порядка Поверхности второго порядка Фрактальные поверхности 9.3. Моделирование деформации трехмерных полигональных поверхностей в режиме реального времени Метод деформации на основе использования неявного задания поверхности объекта Метод деформации плоских протяженных объектов Метод деформации тела 9.4. Триангуляция поверхностей Области Вороного и триангуляция Делоне Алгоритм Рапперта Триангуляция монотонных полигонов Уровень детализации (LOD) Глава 10. Получение реалистичных изображений 10.1. Методы создания реалистичных изображений Перспективные проекции Передача глубины яркостью Отсечение по глубине Динамические проекции Удаление скрытых линий и поверхностей Стереоскопия 10.2. Перспективные изображения Глава 11. Проецирование 11.1. Основные виды проекций Параллельные проекции Центральные проекции 11.2. Математическое описание прямоугольных проекций 11.3. Математическое описание косоугольных проекций 11.4. Математическое описание перспективной проекции 11.5. Задание произвольных проекций. Видовое преобразование Глава 12. Алгоритмы удаления скрытых линий и поверхностей 12.1. Общие сведения об удалении скрытых линий и поверхностей 12.2. Алгоритм сортировки по глубине 12.3. Алгоритм 12.4. Алгоритм построчного сканирования 12.5. Алгоритм разбиения области 12.6. Алгоритм плавающего горизонта 12.7. Алгоритм Робертса 12.8. Алгоритм трассировки лучей 12.9. Иерархический Zбуфер Глава 13. Свет в компьютерной графике 13.1. Общие сведения о свете 13.2. Модель освещения Свойства объектов Диффузное отражение Зеркальное отражение Пропускание света (прозрачность) Специальные модели 13.3. Закраска полигональных сеток Однотонная закраска Интерполяция интенсивностей (метод Гуро) Интерполяция векторов нормали (метод Фонга) 13.4. Тени Источник света в бесконечности Локальный источник 13.5. Фактура. Нанесение узора Нанесение узора на поверхность. Регулярная текстура Нанесение узора на поверхность. Стохастическая текстура 13.6. Создание неровностей на поверхности Рельефное текстурирование Метод возмущения нормали Использование фрактальных поверхностей Использование карт смещения 13.7. Фильтрация текстур 13.8. Полутоновые изображения Глава 14. Трассировка лучей 14.1. Метод прямой трассировки 14.2. Метод обратной трассировки 14.3. Дискретная трассировка лучей в октантных деревьях Глава 15. Цвет в компьютерной графике 15.1. Ахроматический и хроматический цвета 15.2. Цветовые модели Системы смешивания основных цветов Цветовая модель HSV Цветовая модель HSL Цилиндрическая цветовая модель 15.3. Цветовая гармония Глава 16. Сжатие графических изображений 16.1. Графические форматы BMP TIFF GIF PSD PDF JPEG 16.2. Основные сведения о сжатии изображений 16.3. Алгоритмы сжатия файлов без потерь Алгоритм Хаффмана Алгоритм Лемпеля—Зива (LZW) Алгоритм RLE (Run Length Encoding) CCITT Group 3 Обрезка «хвостов» 16.4. Сжатие с потерями цветных и полутоновых файлов Сжатие изображения по стандарту JPEG Новый стандарт JPEG 2000 Фрактальное сжатие изображений Список литературы Адреса сайтов