А.А. Шелестов
КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА
Учебное пособие
Томск – 2012
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
Томский государственный университет систем управления и
радиоэлектроники (ТУСУР)
Кафедра автоматизированных систем управления (АСУ)
А.А. Шелестов
КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА
Учебное пособие
2012
Шелестов А.А.
Компьютерная графика: Учебное пособие. Томск:
ТУСУР, 2012 (электр. ресурс). – 121 с.
Пособие подготовлено для студентов, обучающихся по специальностям «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем», «Прикладная информатика в экономике», «Прикладная математика и информатика», «Информатика и вычислительная техника» и др. Пособие может быть также использовано как учебное пособие по самостоятельной работе студентов..
© ТУСУР, каф.АСУ
© Шелестов А.А.
Содержание
Учебное пособие 1
Учебное пособие 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 СИСТЕМЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКи НА ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРАХ 8
2 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКИ 22
2.1 Преобразования на плоскости 22
2.1.1 Матричные операции 22
2.1.2 Преобразование точек 25
2.1.3 Преобразование с помощью однородных координат 26
2.2 Трехмерные преобразования 29
2.2.1 Изменение масштаба 30
2.2.2 Смещение 31
2.2.3 Вращение вокруг координатных осей 31
2.2.4 Отображение относительно координатных 33
плоскостей 33
2.2.5 Пространственный перенос 33
2.2.6 Трехмерное вращение вокруг произвольной оси 34
2.3 Виды плоских проекций 38
2.3.1 Аксонометрические проекции 39
2.3.2 Диметрическая проекция 40
2.3.3 Изометрия, триметрия. 42
2.3.4 Косоугольные проекции 43
2.3.5 Перспективные преобразования и проекции. 44
3 Алгоритмические основы компьютерной графики 50
3.1 Построение реалистических изображений 50
3.2 Простая модель освещения 51
3.3 Определение нормали к поверхности 57
3.4 Определение вектора отражения 61
3.5 Модель освещения со спецэффектами 64
3.6 Создание реалистического изображения 65
трехмерных объектов 65
3.6.1 Реализация трехмерного мерного представления 65
объекта и проецирование трехмерного 65
изображения на плоскость 65
3.6.2 Вращение тела 66
3.6.3 Закраска поверхностей и наложение текстуры 68
на поверхность 68
3.6.4 Удаление невидимых граней 69
3.7 Закраска методом Гуро 73
3.9 Яркость и освещенность 76
3.10 Отсечение 76
3.11 Прозрачность 79
3.12 Тени 80
3.13 Текстура 83
3.14 Фактура 83
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО КУРСУ 90
«КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА» 90
Вопросы по дисциплине "Компьютерная графика" 94
3.Устройства ввода изображений в КГ. 94
4.Устройства вывода изображений в КГ. 94
Список использованных источников 97
ВОЗМОЖНОСТИ ГРАФИЧЕСКОГО ПРЕДСТАВЛЕНИЯ В MICROSOFT EXCEL 98
Введение 98
Основы работы в Microsoft Excel 102
Структура рабочей книги 102
Заполнение ячеек 102
Создание формул 103
Выполнение быстрых вычислений на листе 103
Вставка итогов для диапазона ячеек 103
Создание общего итога 104
Создание формулы 104
Разрешение вопросов, возникающих при появлении ошибок в формулах 104
Ввод формул 105
Синтаксис формулы 105
Ссылки на ячейку 105
Функции 106
Правка формулы 106
Использование функций для вычисления значений 106
Функции работы с базами данных 107
Диаграммы 108
Алгоритм задания диаграммы 108
Создание диаграмм 111
Создание диаграммы для сводной таблицы с полями страниц 111
Диаграмма для видимых данных 112
Диаграмма для нескольких радов данных 112
Изменение способа отображения данных на диаграмме 113
Изменение значений, отображаемых на диаграмме 113
Изменение формата диаграммы 113
Переход на диаграмму и выбор ее элементов 113
Вставка меток значений 114
Удаление надписей, названий, легенды или сетки 114
Удаление рядов данных 114
Линии тренда на диаграмме 114
Изменение типа диаграммы 115
Работа с географическими картами 115
Рекомендации по настройке данных для создания карты 117
Создание географической карты 118
Ввод данных в географическую карту 118