Graphische Datenverarbeitung: Mit Einer Einführung in Phigs Und Phigs-Plus

ISBN-13: 9783540537472 / Niemiecki / Miękka / 1992 / 401 str.

Ingolf Grieger

Opis

Das Buch liefert einen fundierten Einstieg in das Gebiet der graphischen Datenverarbeitung. Es behandelt die geometrischen Grundlagen der gebr uchlichsten Kurven-, Fl chen- und K rperdarstellungen, die auch bei der rechnergest tzten Konstruktion (CAD) Anwendung finden. Hierzu geh ren sowohl interpolierende (z.B. Spline) als auch approximierende Verfahren (z.B. Bezier, B-Spline). Zus tzlich wurden die graphischen Transformationen und g ngige Methoden der Interpolation aufgenommen. Zahlreiche Beispiele machen das Buch zu einer Fundgrube, besonders f r Anwender. Im zweiten Teil des Buches werden die neuen Normen PHIGS und PHIGS-PLUS vorgestellt, die im Begriff sind, sich in der dreidimensionalen graphischen Datenverarbeitung als Standard durchzusetzen.

Spis treści

1 Einleitung.- 1.1 Anmerkungen zur Schreibweise.- 1.2 Häufig vorkommende Abkürzungen.- 2 Graphische Datenverarbeitung.- 2.1 Problemstellung.- 2.2 Graphische Ausgabegeräte.- 2.3 Graphische Eingabegeräte.- 2.4 Farbe und Farbmodelle.- 2.5 Geometrische Datenverarbeitung.- 3 Interpolation.- 3.1 Problemstellung.- 3.2 Unmittelbarer Polynomansatz.- 3.3 Lagrange-Interpolation.- 3.4 Hermite-Interpolation.- 3.5 Newton-Interpolation.- 3.6 Differenzenschema.- 4 Graphische Transformationen.- 4.1 Homogene Koordinaten.- 4.2 Graphische Transformationen.- 4.2.1 Translation.- 4.2.2 Rotation.- 4.2.3 Skalierung.- 4.2.4 Scherung.- 4.2.5 Axonometrie.- 4.2.6 Perspektive.- 5 Kurven.- 5.1 Problemstellung.- 5.2 Parameterformulierung.- 5.3 Kubische Kurven.- 5.3.1 Ganze rationale kubische Kurve.- 5.3.2 Gebrochen rationale kubische Kurve.- 5.4 Spline-Kurve.- 5.4.1 Definition der Spline-Kurve.- 5.4.2 Randbedingungen der Spline-Kurve.- 5.4.3 Gleichungssystem der Spline-Kurve.- 5.5 Bézier-Kurven.- 5.5.1 Definition der Bézier-Kurve.- 5.5.2 Eigenschaften der Bernstein-Polynome.- 5.5.3 Algorithmus von de Casteljau.- 5.5.4 Erhöhung des Kurvengrades.- 5.5.5 Eigenschaften der Bézier-Kurven.- 5.5.6 Rationale Bézier-Kurven.- 5.6 B-Spline-Kurven.- 5.6.1 Definition der B-Spline-Kurve.- 5.6.2 Eigenschaften der Basis-Splines.- 5.6.3 Algorithmus von de Boor.- 5.6.4 Eigenschaften der B-Spline-Kurven.- 5.6.5 Erhöhung der Ordnung der B-Splines.- 5.6.6 Rationale B-Spline-Kurven.- 6 Flächen.- 6.1 Problemstellung.- 6.2 Coons-Flächen.- 6.3 Bikubische Fläche.- 6.4 Bézier-Flächen.- 6.5 B-Spline-Flächen.- 7 Körper.- 7.1 Problemstellung.- 7.2 Linienmodell.- 7.3 Flächenmodell.- 7.4 Volumenmodell.- 7.5 Speicherung und Modellierungsfunktionen.- 8 Geometriezellen.- 8.1 Problemstellung.- 8.2 Grundgleichungen.- 8.3 Kurvenzellen.- 8.4 Flächenzellen.- 8.5 Körperzellen.- 8.6 Zellen mit Ableitungen.- 8.7 Operationen mit Geometriezellen.- 8.8 Zelltransformation in die Bézier-Form.- 9 Methode der finiten Elemente.- 9.1 Problemstellung.- 9.2 Grundgleichungen.- 10 Flächendefinition mit finiten Elementen.- 10.1 Problemstellung.- 10.2 Grundgleichungen.- 10.3 Anwendungsbeispiel.- 11 PHIGS.- 11.1 Einleitung.- 11.1.1 Anwendungsbereich und Zweck.- 11.1.2 Registrierung.- 11.2 Konzeption.- 11.3 Der zentralisierte Strukturspeicher.- 11.3.1 Strukturelemente und Strukturen.- 11.3.2 Strukturnetzwerke.- 11.3.3 Strukturtraversierung und Darstellung.- 11.3.4 Struktureditieren.- 11.3.5 Manipulation von Strukturen im CSS.- 11.3.6 Suchen und Erfragen im Strukturspeicher.- 11.3.7 Strukturarchivieren und Rückspeichern.- 11.4 Graphische Ausgabe.- 11.4.1 Strukturelemente und Darstellungselemente.- 11.4.2 Attribute von Darstellungselementen.- 11.4.3 Farbe.- 11.4.4 Abbildungsindex.- 11.5 Graphische Arbeitsplätze.- 11.5.1 Charakteristika des graphischen Arbeitsplatzes.- 11.5.2 Auswahl eines graphischen Arbeitsplatzes.- 11.5.3 Steuerung von Bildänderungen.- 11.5.4 Löschen der Darstellungsfläche.- 11.5.5 Nachrichten an einem graphischen Arbeitsplatz.- 11.5.6 Wegnahme verdeckter Linien und Flächen.- 11.6 Koordinatensysteme und Transformationen.- 11.6.1 Modelliertransformationen und Klippen.- 11.6.2 Hilfsfunktionen zur Modellierung.- 11.6.3 Abbilden (Bilden einer Ansicht).- 11.6.4 Hilfsfunktionen zum Abbilden.- 11.6.5 Gerätetransformation.- 11.7 Graphische Eingabe.- 11.7.1 Einleitung zu den logischen Eingabegeräten.- 11.7.2 Modell der logischen Eingabegeräte.- 11.7.3 Betriebsarten logischer Eingabegeräte.- 11.7.4 Maßwerte für jede Eingabeklasse.- 11.7.5 Eingabewarteschlange und aktueller Ereignisbericht.- 11.7.6 Initialisieren von Eingabegeräten.- 11.8 Bilddatei-Schnittstelle.- 11.9 Kriterien zur minimalen Unterstützung.- 12 PHIGS-PLUS.- 12.1 Einleitung.- 12.1.1 Anwendungsbereich und Zweck.- 12.1.2 Registrierung.- 12.2 Konzeption.- 12.3 Strukturelemente von PHIGS-PLUS.- 12.3.1 Strukturelemente für die Darstellung.- 12.3.2 Attributspezifizierende Strukturelemente.- 12.4 Graphische Ausgabe.- 12.4.1 Darstellungselemente.- 12.4.2 Flächenhafte Darstellungselemente und Facetten.- 12.4.3 Nicht uniforme B-Spline-Kurven.- 12.4.4 Nicht uniforme B-Spline-Flächen.- 12.4.5 Flächentrimmen.- 12.5 Darstellungsattribute.- 12.5.1 Verallgemeinerte Farbspezifikation.- 12.5.2 Attribute für die Darstellungselemente von PHIGS.- 12.5.3 Attribute der PHIGS-PLUS-Darstellungselemente.- 12.6 Der Darstellungsprozeß in PHIGS-PLUS.- 12.6.1 Allgemeines.- 12.6.2 Datentransformation.- 12.6.3 Lichtquellen.- 12.6.4 Farbinterpolation und Dateninterpolation.- 12.6.5 Beleuchten und Schattieren von flächenhaften Darstellungselementen.- 12.6.6 Das Darstellungs-Farbmodell.- 12.6.7 Tiefenabschwächungstufe.- 12.6.8 Farbtransformationsstufe.- 12.7 Einschränkungen.- A Begriffe.- A.1 Begriffe von PHIGS.- A.2 Begriffe von PHIGS-PLUS.- B Funktionen des PHIGS.- B.1 Bezeichnungsweise.- B.2 Steuerungsfunktionen.- B.3 Ausgabefunktionen.- B.4 Attributspezifizierende Funktionen.- B.4.1 Gebündelte Attributauswahl.- B.4.2 Individuelle Attributauswahl.- B.4.3 Setzen der Aspektanzeiger.- B.4.4 Definition von Tabellen für Arbeitsplatzattribute.- B.4.5 Definition von Arbeitsplatzfiltern.- B.4.6 Farbmodellsteuerung.- B.4.7 HLHSR-Attribute.- B.5 Transformationsfunktionen.- B.5.1 Modelliertransformationen und Klippen.- B.5.2 Abbildungsoperationen.- B.5.3 Gerätetransformation.- B.5.4 Hilfsfunktionen zum Unterstützen des Modellierens.- B.5.5 Hilfsfunktionen zum Unterstützen des Abbildens.- B.6 Strukturfunktionen.- B.6.1 Funktionen zum Strukturinhalt.- B.6.2 Funktionen zur Strukturmanipulation.- B.6.3 Funktionen zur Strukturdarstellung.- B.6.4 Funktionen zur Strukturarchivierung.- B.7 Eingabefunktionen.- B.7.1 Pickerkennzeichnung und Filter.- B.7.2 Initialisieren von Eingabegeräten.- B.7.3 Setzen des Modus von Eingabegeräten.- B.7.4 Anforderungseingabefunktionen.- B.7.5 Abfrageeingabefunktionen.- B.7.6 Ereigniseingabefunktionen.- B.8 Bilddateifunktionen.- B.9 Erfragefunktionen.- B.10 Fehlerbehandlung.- C Funktionen von PHIGS-PLUS.- C.1 Bezeichnungsweise.- C.2 Ausgabefunktionen.- C.2.1 Hilfsfunktionen zur Unterstützung der Darstellungselemente.- C.3 Attributspezifizierende Funktionen.- C.3.1 Gebündelte Attributauswahl.- C.3.2 Individuelle Attributauswahl.- C.3.3 Setzen der Aspektanzeiger.- C.3.4 Definition von Tabellen für Arbeitsplatzattribute.- D PHIGS-Beispiel zu Transformationen.- D.1 Problembeschreibung.- D.2 Initialisieren von PHIGS.- D.3 Definition von Ansichten.- D.4 Definition der geometrischen Objekte.- D.5 Erzeugung der zusammengesetzten Struktur.- D.6 Erzeugung des Bildes.- D.7 Terminieren von PHIGS.- Funktionsverzeichnis.- PHIGS-Funktionen (englisch).- PHIGS-Funktionen (deutsch).- PHIGS-PLUS Funktionen (englisch).- PHIGS-PLUS Funktionen (deutsch).