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Dieses Buch gibt eine umfassende Einführung in die verschiedenen Aspekte der Computergrafik. Neben der Diskussion grundlegender Fragestellungen (Koordinatensysteme, Rasterung, Farbmodelle) werden dabei sowohl die geometrische Modellierung dreidimensionaler Objekte (Volumen-, Oberflächen- und Kantenmodellierung) als auch deren grafische Darstellung (Sichtbarkeitsentscheid, Schattierung, Ray-Tracing, Radiosity) besprochen. Weiterhin wird die Rolle der Computergrafik in modernen Anwendungen wie Animation, Visualisierung oder Virtual Reality beleuchtet. Der Leser erhält so einen vollständigen Überblick über die einzelnen Arbeitsschritte und Techniken von der realen Szene bis zum Bild bzw. zur Visualisierung am Ausgabegerät. Über 220 z. T. farbige Abbildungen illustrieren dabei die einzelnen Verfahren und geben Einblick in die weiten Möglichkeiten moderner Computergrafik.
List of contents
1 Grundlagen und graphische Grundfunktionen.- 1.1 Grundsätzliches Vorgehen.- 1.2 Grundobjekte.- 1.3 Koordinatensysteme und Transformationen.- 1.4 Zweidimensionales Clipping.- 1.5 Linien und Kreise am Bildschirm.- 1.6 Graustufen- und Farbdarstellung.- 2 Geometrische Modellierung dreidimensionaler Objekte.- 2.1 Mathematische Modelle für starre Körper.- 2.2 Darstellungsarten eines Körpers.- 2.3 Die topologische Struktur in der Oberflächendarstellung.- 2.4 Geometrische Attributierung.- 3 Graphische Darstellung dreidimensionaler Objekte.- 3.1 Parallel- und Zentralprojektion.- 3.2 Sichtbarkeitsentscheid.- 3.3 Lokale Beleuchtung und Reflexion.- 3.4 Schattierung.- 3.5 Transparente Objekte.- 3.6 Globale Beleuchtung.- 3.7 Ray-Tracing.- 3.8 Radiosity-Verfahren.- 4 Ausgewählte Themen und Anwendungen.- 4.1 Rendering.- 4.2 Mapping-Techniken.- 4.3 Stereographie.- 4.4 Darstellung natürlicher Objekte und Effekte.- 4.5 Animation.- 4.6 Visualisierung.- 4.7 Virtual Reality.- A Schnittstellen und Standards.- B Graphiksoftware.- B.1 Graphikbibliotheken, OpenGL.- B.1.1 Grundlegendes zu OpenGL.- B.1.2 Viewing in OpenGL.- B.2 Ray-Tracer.- B.3 3D-Modellierer.- B.4 Mal- und Zeichenprogramme.- B.5 Funktionsplotter.- B.6 Visualisierungssysteme.- C Aufgaben.- C.1 Aufgaben zu Modellierung, Rendering und Animation.- C.2 Aufgaben zur Graphikprogrammierung.- C.3 Aufgaben zur Visualisierung.- C.4 Weiterführende Aufgaben.- Farbtafeln.
About the author
Dr. Hans-Joachim Bungartz ist Referent des Bayerischen Forschungsverbunds für technisch-wissenschaftliches Hochleistungsrechnen (FORTWIHR).
Dr. Michael Griebel ist Ordinarius für Wissenschaftliches Rechnen am Institut für Angewandte Mathematik der Universität in Bonn.
Prof. Dr. Christoph Zenger ist Ordinarius für Ingenieuranwendungen in der Informatik und numerische Programmierung am Institut für Informatik der TU München.
Summary
Dieses Buch gibt eine umfassende Einführung in die verschiedenen Aspekte der Computergraphik. Neben der Diskussion grundlegender Fragestellungen (Koordinatensysteme, Rasterung, Farbmodelle) werden dabei sowohl die geometrische Modellierung dreidimensionaler Objekte als auch deren graphische Darstellung behandelt. Weiterhin wird die Rolle der Computergraphik in aktuellen Anwendungen wie Animation, Visualisierung oder Virtual Reality beleuchtet.
Unterstützt durch zahlreiche, z.T. farbige Illustrationen erhält der Leser so einen Überblick über die einzelnen Arbeitsschritte und Techniken auf dem Weg zum photorealistischen Bild.
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"Es ist leicht lesbar und erfordert keine besonderen mathematischen Vorkenntnisse."
Monatshefte für Mathematik, 02/2003
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"Es ist leicht lesbar und erfordert keine besonderen mathematischen Vorkenntnisse."
Monatshefte für Mathematik, 02/2003
