Компьютерная графика. Введение

Здравствуйте, уважаемый Читатель! Добро пожаловать на страницы учебника «Компьютерная графика»!

Компьютерная или машинная графика — это вполне самостоятельная область человеческой деятельности со своими проблемами и спецификой. Компьютерная графика — это и новые эффективные технические средства для проектировщиков, конструкторов и исследователей, и программные системы и машинные языки, и новые научные, учебные дисциплины, родившиеся на базе синтеза таких наук как аналитическая, прикладная, начертательная геометрия, программирование для ЭВМ, методы вычислительной математики и т. п.

Основными задачами машинной графики являются ввод (считывание) графической информации в ЭВМ, вывод ее из ЭВМ (формирование изображений), а также определенного рода переработка информации в компьютере. Таким образом, основные задачи машинной геометрии или, как говорят, автоматизированного геометрического моделирования и конструирования — синтез в ЭВМ и анализ геометрических объектов, решение задач геометрического характера.

Разработав методы точного аналитического описания кривых и поверхностей, мы можем решать задачу об их синтезе, а именно: задачу о построении кривой или поверхности по заданным условиям. Эти условия могут быть определены точно (кривая или поверхность должна проходить через заданные опорные точки, иметь непрерывную кривизну и т. п.) или иметь вид эстетических требований, таких как красота и другие неформализуемые свойства. Нетрудно представить, какое большое значение имеет и может иметь машинная графика практически в любой области человеческой деятельности, начиная от технического проектирования и заканчивая искусством «для избранных».

Цель этого учебника — дать обзор основных результатов, полученных в области машинной графики. Начинаем мы с краткого изложения математических основ компьютерной графики; далее мы даем немного технической информации об оборудовании для компьютерной графики (не надо забывать, что технические открытия и усовершенствования происходят чуть ли не каждый день, поэтому некоторая часть этой информации может устареть) и, наконец, заканчиваем большим разделом, посвященным алгоритмической реализации тех задач, которыми занимается компьютерная графика. Учебник рассчитан на то, что читатель уже знаком с некоторыми понятиями алгебры и геометрии (векторы и матрицы, операции с ними).

Излагаемый в учебнике материал является компиляцией курса лекций по компьютерной графике преподавателя кафедры АСУ Пермского государственного технического университета Мухина Олега Игоревича и довольно большого количества дополнительной литературы, отдельные статьи из которой вы можете найти в разделе Дополнительное чтение.

Материал построен в виде лекций, каждая лекция знакомит читателя с новым материалом. Во многих лекциях даются ссылки на дополнительный материал, помогающий полнее раскрыть тему лекции. Также прилагаются примеры программ, лабораторных и курсовых работ студентов специальности АСУ по темам компьютерной графики.

В шапке каждой страницы находится панель навигации с пятью кнопками:

	Оглавление. Нажав на эту кнопку, вы окажетесь в оглавлении учебника. Отсюда можно попасть в любую точку электронного учебника «Компьютерная графика».
	Дополнительное чтение. В этом большом разделе находятся главы из книги А. Фокса и М. Пратта «Вычислительная геометрия» и Д. Роджерса «Алгоритмические основы машинной графики», а также статьи из других источников.
	Учебник «Компьютерная графика». Эта ссылка ведет вас к самому началу учебника — обложке «Компьютерная графика».
	Нажав на такую стрелку, вы перейдете на предыдущую страницу учебника. Точно такая же стрелка встречается в конце каждой страницы.
	А такая стрелка переведет вас на следующую страницу учебника. Такая же стрелка встречается в конце каждой страницы.

В конце некоторых лекций вы можете встретить следующие значки.

	Нажав на изображение папки, вы попадете в одну из глав раздела «Дополнительное чтение», которая непосредственно связана с материалом данной лекции.
	Нажав на изображение машинки, вы сможете скачать программы, демонстрирующие те или иные аспекты компьютерной графики.

В заключение отметим, что настоящий учебник создавался в течение нескольких лет. Дизайном и версткой первой его версии занимался Петухов В. Через некоторое время учебник был улучшен Снимщиковой А., что привело к появлению второй версии. В настоящее время вы используете третью электронную версию учебника, выполненную Чирковым С. Большинство Stratum-проектов для учебника было выполнено Карташевым Д.

Удачи!