ділом тривимірного геометричного моделювання є формування в ЕОМ зображення об'єкта. Ці зображення можуть бути синтезовані в різних проекційно-образотворчих системах методами перспективних, аксонометрических або ортогональних проекцій. До завдань геометричного моделювання відносяться також перетворення об'єктів, аналіз їх видимості на екрані дисплея, а також рішення позиційних і метричних задач на зображуваних об'єктах. Для ефективного досягнення поставлених цілей в машинній графіці широко використовується математичний апарат матриць.
2.2 ЩО ТАКЕ ІНТЕРАКТИВНА ГРАФІКА
Комп'ютер в машинній графіці використовується для опису зображень, їх зберігання, маніпулювання ними, їх виклику та візуалізації, тобто в основному: для пасивних операцій. Комп'ютер виводить на екран попередньо підготовлений ное зображення, і спостерігач не може безпосередньо управляти изображе ням, перш ніж воно з'явиться на екрані. У кожному конкретному випадку зображення може бути або таким простим, як, наприклад, графіки простих функ ций, або настільки складним, як візуалізація результатів моделювання процесу автоматичного польоту і посадки літака або космічного корабля. Залежно від ступеня участі користувача в різних формах взаємодії з ЕОМ при побудові зображення, комп'ютерна графіка поділяється на два основні класи: пасивну або пакетну і активну або інтерактивну комп'ютерну графіку.
Комп'ютерна графіка для пакетної обробки являє собою систему, в якій ЕОМ під управлінням прикладних програмних пакетів (ППП) забезпечує формування та висновок графічного зображення на екран графічного дисплея, графопостроителя, на координатографи, для отримання фотокопії зображення та інші пристрої, що дозволяють отримувати графічні документи. Прикладом пакетної графіки можуть служити різні швидкісні друкуючі пристрої, кінокамери і відеомагнітофони, що створюють високоякісні, кольорові зображення реальних чи уявних об'єктів. І модифікація (редагування) цього зображення на вихідному пристрої здійснюється під дією самого пакета прикладних програм в режимі конструювання і його повторного запуску.
Підсистема інтерактивної комп'ютерної графіки визначається сукупністю апаратурно-програмних засобів, що забезпечують реалізацію алгоритму рішення проектної задачі, при уточненні її формулювання. Інтерактівнаякомпьютерная графіка - це так само використання ЕОМ для підготовки і відтворення зображень, але при цьому користувач оперативно вносить зміни в зображення безпосередньо в процесі його відтворення, тобто передбачається можливість роботи з графікою в режимі діалогу в реальному масштабі часу. Інтерактивна графіка являє собою важливий розділ комп'ютерної графіки, коли користувач має можливість динамічно керувати вмістом зображення, його формою, розміром і кольором на поверхні дисплея за допомогою інтерактивних пристроїв керування.
У динамічної інтерактивної машинній графіці комп'ютер використовується для підготовки та візуалізації графічних даних. Однак інтерактивна графіка дозволяє спостерігачеві в реальному масштабі часу впливати на весь процес подання зображення. Щоб переконатися в серйозності обмежень, що визначаються умовами роботи в реальному часі, розглянемо задачу обертання об'ємного зображення, відбутися ящего з 1000 ліній, зі швидкістю 15 град/с. Картинка з 1000 ліній в більшості слу чаїв представляється матрицею 1000 х 4 однорідних координат кінцевих точок ліній. Обертання, як правило, представляється шляхом множення цієї матриці на матрицю перетворення розміром 4 х 4. Для проведення такої матричної Множення потрібно виконати 16 тис. Операцій множення, 12 тис. Операцій додавання і 1 тис. Операцій ділення дійсних чисел. Якщо множення здійсню ється програмно, то для того щоб виконати всі операції обертання, може знадобитися значний час. Звичайний універсальний комп'ютер з процесором речовій арифметики, здатним виконувати операції розумно чання з швидкодією 3.6 мкс, складання -за 2.6 мкс і ділення зі скоро стю 5.2 мкс, може виконати таке матричне множення за 0.1 с. Посколь ку для того, щоб картинка на екрані почала рухатися, вона повинна перерву совиваются не менше 30 разів на секунду, то стає очевидним, що у випадку з даним прикладом картинка не зможе безперервно переміщатися по екрану. Навіть якщо припустити, що зображення оновлюється тільки 15 раз у Секуні ду, т. Е. При повороті на кожен градус, то і в цьому випадку програмна ре Глобалізація не дозволяє отримати ефект безперервного обертання і виключає можливість одержання дійсно реалістичних зображень. Суті ет безліч способів досягнення реального інтерактивного режиму візуал зації зображення: використання більш потужного додаткового комп'ютера або більш ретельне програмування, що зменшує час виконання мат ричного множення. Однак у кожному разі обов'язково буде досягнутий мо мент, коли всяке подальше поліпшення стане вже неможливим. Ум...
