ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 1. Основные понятия. 6
1.1 Разновидности компьютерной графики. 7
Полиграфия. 8
Мультимедиа. 8
World Wide Web (WWW) 9
3D-графика и компьютерная анимация. 9
САПР и деловая графика. 9
Геоинформационные системы (ГИС) 10
1.2. Принципы организации графических программ.. 11
Растровые программы.. 11
Векторные программы.. 12
Фрактальные программы.. 12
Глава 2. Координаты и преобразования. 13
2.1 Координатный метод. 13
2.1.1. Преобразование координат. 13
Простейшие двумерные преобразования. 14
Однородные координаты и матричное представление двумерных преобразований. 16
Композиция двумерных преобразований. 18
Матричное представление трехмерных преобразований. 20
Композиция трехмерных преобразований. 22
Преобразование объектов. 24
Преобразование как изменение систем координат. 24
2.1.2 Аффинные преобразования на плоскости. 26
2.2 Проекции. 29
2.2.1 Мировые и экранные координаты.. 29
2.2.2 Основные типы проекций. 29
Глава 3. Растровая графика. Базовые растровые алгоритмы.. 39
3.1 Растровые изображения и их основные характеристики. 39
3.2 Вывод изображений на растровые устройства. 41
3.3 Методы улучшения растровых изображений. 44
3.4. Базовые растровые алгоритмы.. 51
Алгоритмы вывода прямой линии. 51
Инкрементные алгоритмы.. 53
Кривая Безье. 53
Алгоритмы вывода фигур. 55
Алгоритмы закрашивания. 55
Стиль заполнения. 58
3.5 Инструменты растровых графических пакетов. 67
Инструменты выделения. Каналы и маски. 67
Выделение. 68
Инструменты выделения и маскирования. 69
Ретушь. 69
Гистограммы.. 70
Тоновая коррекция изображения. 72
Уровни (Levels) 72
Кривые. 73
Цветовая коррекция и цветовой баланс. 75
Фильтры (Plug-ins) и спецэффекты (Effects) 75
Слои. 78
3.6 Преимущества и недостатки растровой графики. 78
Глава 4. Векторная графика. 79
4.1 Средства создания векторных изображений. 80
4.2 Сравнение механизмов формирования изображений в растровой и векторной графике 81
4.3 Структура векторной иллюстрации. 82
4.4 Математические основы векторной графики. 83
4.5. Элементы (объекты) векторной графики. 85
4.6. Достоинства и недостатки векторной графики. 91
Глава 5. Фрактальная графика. 93
5.1 Математика фракталов. Алгоритмы фрактального сжатия изображений. 94
5.2 Обзор основных фрактальных программ.. 97
Глава 6. Цветовые модели компьютерной графики. 99
6.1 Элементы цвета. 99
6.1.1 Свет и цвет. 99
6.1.2 Физическая природа света и цвета. 100
6.1.3 Излученный и отраженный свет. 101
6.1.4 Яркостная и цветовая информация. 102
6.1.5 Цвет и окраска. 103
6.2 Характеристики источника света. 105
6.2.1 Стандартные источники. 105
6.2.2 Особенности восприятия цвета человеком.. 105
Колбочки и палочки. 106
Спектральная чувствительность глаза к яркости. 107
Спектральная чувствительность наблюдателя. 108
6.3 Цветовой и динамический диапазоны.. 109
6.4 Типы цветовых моделей. 111
6.4.1 Аддитивные цветовые модели. 111
RGB - модель. 113
Почему RGB-модель нравится компьютеру?. 116
Ограничения RGB-модели. 118
sRGB — стандартизированный вариант RGB-цветового пространства. 119
6.4.2 Субтрактивные цветовые модели. 119
Цветовая модель CMY.. 120
CMY и CMYK.. 121
Ограничения модели CMYK.. 122
Возможности расширения цветового охвата CMYK.. 123
6.4.3 Перцепционные цветовые модели. 124
Достоинства и ограничения HSB-модели. 127
6.4.4 Системы соответствия цветов и палитры.. 128
Системы соответствия цветов. 128
Назначение эталона. 128
Кодирование цвета. Палитра. 130
Глава 7. Методы и алгоритмы построения сложных трехмерных объектов. 131
7.1 Модели описания поверхностей. 131
7.1.1. Аналитическая модель. 131
7.1.2 Векторная полигональная модель. 133
7.1.3 Воксельная модель. 135
7.1.4 Равномерная сетка. 136
7.1.5 Неравномерная сетка. Изолинии. 138
7.2. Визуализация трехмерных объектов. 140
7.2.1 Каркасная визуализация. 141
7.2.2 Показ с удалением невидимых точек. 141
Глава 8. Реалистическое представление сцен. 148
8.1 Закрашивание поверхностей. 148
8.1.1 Модели отражения света. 148
8.1.2 Вычисление нормалей и углов отражения. 150
8.2 Метод Гуро. 154
8.3 Метод Фонга. 155
8.4. Имитация микрорельефа. 156
8.5 Трассировка лучей. 158
8.6 Анимация. 166
Глава 9. Архитектуры графических систем.. 175
9.1 Суперстанции. 175
9.2 Компоненты растровых дисплейных систем.. 175
9.3 Подходы к проектированию графических систем.. 175
9.4 Графические системы на базе сопроцессора i82786. 176
9.5 Графические системы из набора сверх больших интегральных схем (СБИС) 177
9.6 Растровый графический процессор DP-8500. 178
9.7 Графические системы на универсальном процессоре. 179
9.8 Высокоскоростные графические системы.. 180
9.9 Рабочие (супер)станции с использованием универсального вычислителя. 181
Глава 10. Стандартизация в компьютерной графике. 183
10.1 NGP (Network graphics рrotocol) 183
10.2 Международная деятельность по стандартизации в машинной графике. 184
10.3 Классификация стандартов. 187
Core-System.. 187
GKS (Graphical Kernel System) 188
GKS-3D (Graphical Kernel System for Three Dimensions) 190
PHIGS (Programmer's Hierarchical Interactive Graphics System) 190
PHIGS+. 191
CGI (Computer Graphics Interface) 192
10.4 Графические протоколы.. 192
10.4.1 Аппаратно-зависимые графические протоколы.. 192
Протокол TEKTRONIX.. 193
Протокол REGIS. 193
Протокол HP-GL.. 193
10.4.2 Языки описания страниц. 193
Язык PostScript 194
Язык PCL.. 195
10.4.3 Аппаратно-независимые графические протоколы.. 195
10.4.4 Проблемно-ориентированные протоколы.. 197
Глава 11. Форматы графических файлов. 199
11.1 Векторные форматы.. 200
11.2 Растровые форматы.. 202
11.3 Методы сжатия графических данных. 205
11.4 Преобразование файлов из одного формата в другой. 212
Глава 12. Технические средства КГ (оборудование КГ) 217
12.1 Видеоадаптеры.. 217
12.2 Манипуляторы.. 221
12.3 Оборудование мультимедиа. 224
12.4 Мониторы.. 226
Характеристики мониторов. 227
Аналоговые мониторы.. 228
Жидкокристаллические дисплеи. 228
Газоплазменные мониторы.. 229
Видеокарта. 229
Функции графического ускорителя. 231
Выбор видеокарты под монитор. 232
12.5 Видеобластеры.. 232
12.6 Периферия. 232
12.6.1 Принтеры.. 233
12.6.2 Имиджсеттеры.. 235
12.6.3 Плоттеры.. 235
12.7 Модемы.. 235
12.8 Звуковые карты.. 236
12.9 Сканеры.. 236
12.10 Секреты графических планшетов (дигитайзеров) 239
12.11 Цифровые фотоаппараты и фотокамеры.. 239
Литература. 241