Computergrafik

Computergrafik befaßt sich mit den Grundlagen der zwei- und dreidimensionsalen Computergrafik und deren Anwendung in PC-basierten Systemen. Neben der Darstellung mathematischer Grundlagen, einfacher Techniken und fortgeschrittener Bilderzeugungsalgorithmen steht die Umsetzung und Anwendung im Vordergrund. Radiosity-, Ray-Tracing- und andere Darstellungsverfahren können mit der beiliegenden Software in einer breit verfügbaren Systemumgebung ausprobiert werden. Leserinnen und Leser haben somit die Möglichkeit, die Methoden durch spielerischen Umgang mit der Software zu erlernen, sie für eigene Projekte zu nutzen oder sogar zu erweitern. Alle Programme sind im Pascal-Quelltext verfügbar.

1.Einleitung.- 1.1 Überblick über den Inhalt.- 1.2 Wie können Sie dieses Buch benutzen.- 1.3 Literatur.- 1.4 Sie sind gefragt.- I 2D-Algorithmen.- 2.Koordinatensysteme.- 3.Algorithmen.- 4.Anwendungen der 2D-Grafik.- II Grundlagen 3D-Algorithmen und Rendering.- 5.Mathematische Grundlagen.- 6.Beschreibung der Programme.- 7.Grundlagen der dreidimensionalen Computergrafik.- 8.Beispiele zu den Grundlagen der 3D-Grafik.- 9.Implementierung der grundlegenden Algorithmen.- 10.Modelle für die Beleuchtungsrechnung.- 11.Beispiele zur Beleuchtungsberechnung.- 12.Implementierung der Beleuchtungsmodelle.- 13. Darstellungsmethoden (Rendering).- 14. Beispiele zu den Darstellungsmethoden.- 15. Implementierung der Darstellungsmethoden.- III Radiosity.- 16. Radiosity.- 17.Beispiele zur Radiosity-Berechnung.- 18.Implementierung des Radiosity-Verfahrens.- IV Raytracing.- 19.Raytracing.- V Hardware.- 20.Grafik-Hardware.- VI Anhang: Programmierung von Rendering und Radiosity.- A. Beschreibung der Eingabesprache GED.- A.1 Die Eingabesprache GED.- A.2 Objekte.- A.3 Teilobjekte.- A.3.1 Polygonale Teilobjekte.- A.3.2 Referenzen auf Objekte.- A.3.3 Vordefinierte Körper.- A.3.4 CSG-Ausdrücke.- A.3.5 Transformationen und Oberflächeneigenschaften.- A.3.6 Teilobjekte im Detail: Polygonobjekte.- A.3.7 Teilobjekte im Detail: Vordefinierte Körper.- A.3.7.1 Die Kugel als vordefinierter Körper.- A.3.7.2 Der Würfel als vordefinierter Körper.- A.3.7.3 Der Zylinder als vordefinierter Körper.- A.3.7.4 Der Kegel als vordefinierter Körper.- A.3.7.5 Der Torus als vordefinierter Körper.- A.4 Transformationen.- A.5 Oberflächeneigenschaften.- A.6 Gültigkeitsbereiche.- A.7 Angaben direkt vor der Szene.- A.7.1 Angaben zum Betrachter.- A.7.2 Angaben zu den Lichtquellen.- A.8 Hintergrund.- A.9 Die vonLeseGEDDatei erzeugten Datenstrukturen.- A.9.1 Die Unit PRIMGLOB.- A.9.1.1 Zeigertypen von PRIMGLOB.- A.9.1.2 Abspeichern von Objekten.- A.9.1.3 Abspeichern des Betrachters.- A.9.1.4 Abspeichern von Lichtquellen.- A.9.1.5 Abspeichern des Hintergrundes.- A.9.1.6 Abspeichern von polygonalen Teilobjekten.- A.9.1.7 Abspeichern von CSG-Ausdrücken.- A.9.1.8 Abspeichern von Oberflächeneigenschaften.- A.9.1.9 Aufzählungstypen und allgemeine Typen.- A.9.1.10 Der GlobaleFlaecheTYP.- A.10 Die Units PRIMREAD und PRIMDERE.- A.10.1 Die Prozedur LeseGEDDatei.- A.10.2 Die Prozedur Deref erenziereSzene.- A.11 Format der Texturdateien.- B. Syntax der Grafischen Eingabesprache.- B.1 Allgemeine Festlegungen.- B.2 Die Syntax der Beschreibung.- B.3 Sprachdefinition.- B.4 Liste der reservierten Worte.- C. Hardwareabhängige Module von PRIM.- C.1 Ansprechen des erweiterten Speichers.- C.2 Die Routinen von PRIMMEM.- C.2.1 Routinen zum Ansprechen des z-Buffers.- C.2.2 Routinen zum Ansprechen des item-Buffers.- C.2.3 Routinen zum gemeinsamen Ansprechen von z- und item-Buffer.- C.2.4 Routinen zum Ansprechen des Deltaformfaktor-Buffers.- C.2.5 Routinen zum Ansprechen von Texturen.- C.2.6 Routinen zum Ansprechen von Speicher für polygonale Teilobjekte.- C.2.7 Routinen zum Ansprechen der Punkt- und Flächenliste.- C.2.8 Routinen zum Ansprechen von Formfaktoren und unverteilter Energie einer Fläche.- C.3 Die Routinen von PRIMOUT.