Десять лет спустя в мире графики

Еще 1990 году профессор Дж. Роджерс обсуждал на конференции ACM SIGGRAPH с мэтрами отечественной машинной графики Юрием Баяковским и Владимиром Галактионовым возможность перевода тогда только что вышедшего в свет второго издания книги «Matematical elements for computer graphics». Уже через год в издательстве «Мир» был полностью подготовлен перевод этой книги. Однако в силу известных обстоятельств его выпуск задержался на десять лет. И вот, наконец, издание книги «Математические основы машинной графики» благодаря поддержке РФФИ стало возможным. Вместе с изданной в 1980 году в переводе на русский язык книгой «Алгоритмические основы машинной графики» данная книга составит теперь тандем, который закладывает фундамент, в какой-то степени компенсирующий нехватку основополагающих публикаций по данной области информационных технологий.

Впервые на русском языке появилось полное функциональное описание технических средств машинной графики, систематическое изложение методики выполнения двумерных и трехмерных преобразований, практическое руководство по геометрическому моделированию. Всего этого так не хватает отечественным студентам, аспирантам, инженерам и программистам. Сегодня, даже в большей степени, чем в ту пору, когда книга была написана и переведена, графика проникла в искусство, технику, связь, рекламу. Почти на каждом Web-сайте для визуализации данных используются те или иные графические средства, а спецэффекты в кинофильмах, построенные на изложенных в книге технологиях, успели стать привычным явлением. Объем рынка систем и решений, связанных машинной графикой, составил 90 млрд. долл.

Книга состоит из шести глав и семи приложений. Первая глава содержит основные сведения по аппаратному обеспечению средств машинной графики и дает представление о принципах функционирования привычных сегодня устройств: дисплеев, графопостроителей, камер. В главе 2 дается подробное описание преобразований на плоскости: перемещение, поворот, масштабирование, отражение, а также приведено описание и геометрическая интерпретация однородных координат. Глава 3 посвящена пространственным преобразованиям: повороту вокруг произвольных осей, отражению относительно плоскости, комбинированным преобразованиям, а также различным проекциям. В этой главе подробно обсуждаются также проблемы создания стереоизображений и методы фиксированного и центрального проецирования. Главы 4,5 и 6 посвящены описанию способов представления различных поверхностей и кривых: параметрические плоские кривые (эллипс, гипербола и т.п.), кубические сплайны, кривые и поверхности Безье, унифицированные и неунифицированные В-сплайны. В приложениях приводятся псевдокоды используемых в книге алгоритмов, задачи для самостоятельного изучения, а также необходимые сведения по работе с матрицами.

За десять с лишним лет, прошедших с момента издания англоязычного оригинала книги, машинная графика претерпела существенные изменения, однако ее фундаментальные понятия остались неизменными. Глубокое овладение базовыми математическими концепциями всегда будет главным ключом к пониманию и развитию как самой машинной графики, так и многочисленных дисциплин на ее основе.

Многие идеи англоязычного варианта данной книги уже положены в основы курсов машинной графики ряда зарубежных и отечественных вузов, а ее перевод будет весьма полезен студентам, преподавателям и профессиональным программистам в качестве дополнительного материала.