Роджерс Д.
>0 Алгоритмические основы машинной графики: Пер. с англ. — М.: Мир, 1989. — 512 с., ил.
ISBN 5-03-000476-9
Книга известного американского специалиста, знакомого советским читателям по переводу его «Математических основ машинной графики» (М.: Машиностроение, 1980). Новая книга содержит анализ алгоритмов и методов современных графических систем, особое внимание уделено методам растровой графики. Алгоритмы доведены до программ на псевдокоде, легко преобразуемом в языки Паскаль, Фортран и Бейсик. Книга изобилует иллюстрациями и примерами, содержит задания для самостоятельного решения.
Для математиков-вычислителей, специалистов, аспирантов и студентов, интересующихся машинной графикой и автоматизацией проектирования.
Ю2110000 —181
Предисловие редакторов перевода
Специалистам по машинной графике имя автора книги профессора Дэвида Роджерса хорошо известно по написанной им совместно с Дж. Адамсом монографии «Математические основы машинной графики» (М.: Машиностроение, 1980).
В новой книге, представляющей собой естественное продолжение упомянутой монографии, рассматриваются алгоритмы и методы, лежащие в основе современных растровых графических систем. От других книг по машинной графике, известных читателю, ее отличает глубина изложения и более полное представление материала. Автор выделяет некоторые наиболее важные разделы современной растровой графики — такие, как растровая развертка отрезков и многоугольников, отсечение, удаление невидимых поверхностей и др., — и подробно их анализирует. При этом рассматривается и сравнивается, как правило, несколько различных методов и подходов. Геометрические алгоритмы сопровождаются подробными блок-схемами и программами на псевдокоде, а также многочисленными примерами.
В основе книги лежит курс лекций по машинной графике, который автор читает в университете Дж. Гопкинса. Поэтому ее отличает методически продуманный отбор материала, а также простота и доступность изложения.
Настоящую монографию и известную книгу У. Фоли и А. вэн Дэма [1-3] разделяет по времени выхода в свет лишь три года. Однако машинная графика сделала за это время большой скачок в своем развитии. Появился ряд новых, более эффективных алгоритмов в традиционных разделах растровой графики (например, алгоритмы Лианга — Барского отсечения отрезков и многоугольников)
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие редакторов перевода.......................................5
Предисловие к русскому изданию.......................................7
Предисловие............................................................9
ГЛАВА 1. ВВЕДЕНИЕ В МАШИННУЮ ГРАФИКУ...................в
1.1. Обзор машинной графики....................................13
1.2. Типы графических устройств..................................15
1.3. Графические дисплеи на запоминающей трубке................16
1.4. Векторные графические дисплеи с регенерацией изображения ..18
1.5. Растровые графические дисплеи с регенерацией изображения ...23
1.6. Устройство электронно-лучевой трубки........................30
1.7. Устройство цветной растровой ЭЛТ..........................31
1.8. Системы с телевизионным растром...........................33
1.9. Диалоговые устройства.......................................36
1.10. Резюме.......................................................46
1.11. Литература...................................................46
ГЛАВА 2. РАСТРОВАЯ ГРАФИКА...................................48
2.1. Алгоритмы вычерчивания отрезков...........................48
2.2. Цифровой дифференциальный анализатор.....................50
2.3. Алгоритм Брезенхема.........................................54
2.4. Целочисленный алгоритм Брезенхема.........................59
2.5. Общий алгоритм Брезенхема.................................60
2.6. Алгоритм Брезенхема для генерации окружности..............63
2.7. Растровая развертка — способ генерация изображения........73
2.8. Растровая развертка в реальном времени.....................73
2.9. Групповое кодирование.......................................80
2.10. Клеточное кодирование.......................................83
2.11. Буферы кадра................................................85
2.12. Адресация растра.............................................87
2.13. Изображение отрезков........................................89
2.14. Изображение литер...........................................91
2.15. Растровая развертка сплошных областей......................92
2.16. Заполнение многоугольников..................................93
2.17. Растровая развертка многоугольников.........................94
2.18. Простой алгоритм с упорядоченным списком ребер...........97
502 Оглавление
2.19. Более эффективные алгоритмы с упорядоченным списком
ребер.........................................................99
2.20. Алгоритм заполнения по ребрам.............................105
2.21. Алгоритм со списком ребер и флагом.......................107
2.22. Алгоритмы заполнения с затравкой..........................110
2.23. Простой алгоритм заполнения с затравкой...................111
2.24. Построчный алгоритм заполнения с затравкой............... 114
2.25. Основы методов устранения ступенчатости...................119
2.26. Простой метод устранения лестничного эффекта.............123
2.27. Свертка и устранение ступенчатости.........................127
2.28. Аппроксимация полутонами..................................131
2.29. Литература..................................................139
ГЛАВА 3. ОТСЕЧЕНИЕ.............................................142
3.1. Двумерное отсечение........................................143
3.2. Алгоритм отсечения Сазерленда — Коэна, основанный на разбиении отрезка..............................................153
3.3. Алгоритм разбиения средней точкой.........................158
3.4. Обобщение: отсечение двумерного отрезка выпуклым окном . 166
3.5. Алгоритм Кируса — Бека...................................170
3.6. Внутреннее и внешнее отсечение.............................181
3.7. Определение факта выпуклости многоугольника и вычисление его внутренних нормалей....................................182
3.8. Разбиение невыпуклых многоугольников......................187
3.9. Трехмерное отсечение........................................188
3.10. Трехмерный алгоритм разбиения средней точкой.............192
3.11. Трехмерный алгоритм Кируса — Бека.......................194
3.12. Отсечение в однородных координатах........................198
3.13. Определение выпуклости трехмерного тела и вычисление внутренних нормалей к его граням...............................201
3.14. Разрезание невыпуклых тел..................................203
3.15. Отсечение многоугольников..................................206
3.16. Последовательное отсечение многоугольника — алгоритм Сазерленда — Ходжмана......................................207
3.17. Невыпуклые отсекающие области — алгоритм Вейлера — Азертона....................................................220
3.18. Отсечение литер.............................................227
3.19. Литература..................................................228
ГЛАВА 4. УДАЛЕНИЕ НЕВИДИМЫХ ЛИНИЙ И ПОВЕРХНОСТЕЙ .. 230
4.1. Введение ....................................................230
4.2. Алгоритм плавающего горизонта............................233
4.3. Алгоритм Робертса..........................................250
4.4. Алгоритм Варнока..........................................290
4.5. Алгоритм Вейлера — Азертона..............................315
4.6. Алгоритм разбиения криволинейных поверхностей............320
4.7. Алгоритм, использующий г-буфер..........................; .321
4.8. Алгоритмы, использующие список приоритетов..............329
4.9. Алгоритмы построчного сканирования.......................338
4.10. Алгоритм построчного сканирования, использующий
г-буфер......................................................339
4.11. Интервальный алгоритм построчного сканирования..........345
4.12. Алгоритмы построчного сканирования для криволинейных поверхностей ................................................355
4.13. Алгоритм определения видимых поверхностей путем трассировки лучей...............................................360
4.14. Резюме.....................................................373
4.15. Литература.................................................374
ГЛАВА 5. ПОСТРОЕНИЕ РЕАЛИСТИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ....377
5.1. Введение ....................................................377
5.2. Простая модель освещения..................................380
5.3. Определение нормали к поверхности.........................386
5.4. Определение вектора отражения.............................388
5.5. Закраска методом Гуро......................................391
5.6. Закраска Фонга..............................................394
5.7. Простая модель освещения со специальными эффектами.....399
5.8. Более полная модель освещения.............................401
5.9. Прозрачность................................................410
5.10. Тени........................................................416
5.11. Фактура.....................................................427
5.12. Глобальная модель освещения с трассировкой лучей.........437
5.13. Более полная глобальная модель освещения с трассировкой лучей........................................................454
5.14. Направления современных исследований......................457
5.15. Цвет ........................................................458
5.16. Литература..................................................487
Приложение А. -Псевдокод............:...............................490
Приложение В. Задачи................................................495
Цена: 300руб.