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 и начертательная геометрии, программирование для ЭВМ, методы вычислительной математики и т. п.

Машина наглядно изображает такие сложные геометрические объекты, которые раньше математики даже не пытались изобразить. 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.

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.

вход в учебник