Предисловие редакторов перевода.......................................5 Предисловие к русскому изданию.......................................7 Предисловие............................................................9 ГЛАВА 1. ВВЕДЕНИЕ В МАШИННУЮ ГРАФИКУ...................13 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 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..........................10О
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
|