Е. В. Шикин, А. В. Боресков, А. А. Зайцев
Ш57 Начала компьютерной графики. — М.: "ДИАЛОГ-МИФИ", 1993. — 138 с.
ISBN 5-86404-035-5
Книга знакомит с такими понятиями компьютерной графики, как растровые алгоритмы, геометрические сплайны, преобразования на плоскости ив пространстве и проектирование. Она дает рабочее представление об основных направлениях и методах компьютерной графики, включая способы построения реалистических изображений и удаления невидимых линий, позволит освоить базовые приемы реализации ее алгоритмов на персональных компьютерах. Книгу можно рассматривать как практическое руководство. Она рассчитана на читателей, знакомых с элементами аналитической геометрии, линейной алгебры и языком программирования Pascal.
В Европе, США и Японии ежегодно проводятся представительные международные конференции по компьютерной графике, издаются десятки журналов и выпускается множество книг, посвященных различным аспектам компьютерной графики и ее применениям. Наши успехи в этом направлении выглядят значительно скромнее. Правда, в самое последнее время наметились определенные тенденции к изменению ситуации: проведены две международные конференции "Графикон-91" и "Графикон-92" и начал выходить журнал "Компьютерная графика". Что же касается литературы, то отечественных пособий и руководств по компьютерной графике практически нет.
Вместе с тем, как показало оживленное обсуждение проблем преподавания компьютерной графики на конференции "Графикон-92", проходившей в октябре 1992 года в Москве, интерес к машинной графике в нашей стране и разнообразен, и очень велик. Поэтому во многих российских учебных центрах появилось намерение организовать на базе университетов и крупных инженерных вузов чтение курсов по компьютерной графике. Одним из серьезных препятствий на этом пути является практическая невозможность обеспечить слушателей подобных курсов доступной учебной литературой. Отчасти это можно объяснить быстрым развитием новых методов компьютерной графики, многие из которых описаны только в журнальных публикациях.
Изучение книжного рынка показало наличие значительной потребности в книгах по компьютерной графике. Подобный интерес обусловлен в первую очередь красотой и эффективностью самой компьютерной графики, знакомство с которой необходимо разработчику аппаратуры и инженеру-конструктору, дизайнеру и кинооператору, художнику-модельеру и специалисту по рекламе.
Существующая литература (фактически только переводная) издана довольно д;^но, далеко не всегда удовлетворяет отечественным (традиционно высоким) f требованиям, предъявляемым к учебной литературе и, наконец, практически недоступна.
Последние несколько лет на факультете вычислительной математики и кибернетики Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова читается курс "Начала компьютерной графики", вызывающий чрезвычайно большой интерес у студентов разных курсов и факультетов, а также у слушателей инженерного потока. Опыт чтения этого курса показывает, что даже сравнительно небольшого, просто и доступно изложенного набора сведений по компьютерной графике оказывается достаточно для самостоятельного выполнения весьма содержательных геометрических и графических задач без привлечения дополнительной литературы.
Название предлагаемой книги - "Начала компьютерной графики" - довольно верно отражает и ее содержание, и цели, которые ставили перед собой авторы при ее написании. Предпринимая попытку познакомить читателя с одним из бурно развивающихся направлений использования персональных компьютеров, мы сознательно ограничились изложением только самых основных понятий, приемов и фактов, связывая это не столько с допустимым объемом издания (он сравнительно невелик), сколько с тем обстоятельством, что практически каждый новый выпуск любого из журналов, посвященных работе на персональных компьютерах, приносит многие интересные результаты, раскрывающие направления развития возможностей и вглубь, и вширь. Частью этих материалов авторы пользовались при подготовке книги. На отбор материала повлияло также желание дат^> в руки читателю инструмент пусть и не слишком изощренный, но достаточно совершенный для того, чтобы решать содержательные задачи.
Среди многообразия возможностей, предоставляемых современными вычислительными средствами, те, что основаны на пространственно-образном мышлении человека, занимают особое место. Современные программно-опер|и тивные средства компьютерной графики представляют собой весьма эффективны^ инструмент поддержки такого мышления при выполнении работ самых разных ai-дов, и проектно-конструкторских, и научно-исследовательских, и производствен»!-оформительских. С другой стороны, именно пространственно-образное мышлени является неформальной творческой основой для расширения изобразительн возможностей компьютеров. Это важное обстоятельство предполагает взаимн обогащающее, органическое сотрудничество все более совершенной техники человека со всем богатством знания, накопленного предшествующими поколени) ми. Глаз н раньше был эффективным средством познания человеком мира и себ| Поэтому столь привлекательной оказывается компьютерная визуализация, особе! но визуализация динамическая, которую следует рассматривать как важнейши инструмент для обучения наукам.
По мнению авторов, во вводном курсе основное внимание следует уделит алгоритмам и методам компьютерной графики, не оставляя в стороне, разумеется ее программного и технического обеспечения. Алгоритмы и методы, используемы при первом знакомстве, должны быть достаточно простыми.
Читатель познакомится с ключевыми понятиями компьютерной графики, по-» лучит рабочее представление об основных ее направлениях, включая методы построения реалистических изображений, освоит основные программистские
приемы реализации алгоритмов компьютерной графики на персональном компьютере, включая принципы организации работы с современными графическими интерфейсами.
Книга содержит материал, отобранный на основе опыта чтения указанного выше курса и "визуализированного" приема экзаменов, заключавшегося в демонстрации выполненного задания (динамической картинки) на экране персонального компьютера.
Книгу можно рассматривать как практическое руководство: в ней приводятся примеры графических задач, которые способен самостоятельно выполнить на персональном компьютере пользователь, прочитавший книгу.
По желанию можно приобрести дискету содержащую тексты всех программ, приведенных в книге, а также обучающую программу "Геометрические преобразования", иллюстрирующую в динамике один из разделов книги. За дискетой нужно обращаться в издательский отдел АО "ДИАЛОГ-МИФИ".
На пути от замысла этой книги до ее выхода произошло значительное число событий, прямо или косвенно повлиявших на ее судьбу. Среди случившихся обстоятельств наряду с объективными было много трудностей, носивших вполне субъективный характер.
В наше непростое время неожиданной и весьма приятной оказалась поддержка издательского отдела "ДИАЛОГ-МИФИ" и его сотрудников. Без нее, а также нетривиального участия в самый критический момент Александра Ивановича Плиса и Андрея Фазыловича Мубаракшина книга вряд ли дошла бы до читателя.
Выражением благодарности к ним я и хочу завершить предисловие.
19 июля 1993 года Е. В. Шикин
