Прежде чем рассматривать интерфейс между системой компьютерной графики и прикладной программой, необходимый для визуализации трехмерных объектов, совершим небольшой экскурс в область классических методов визуализации. Это нужно сделать по двум причинам. Во-первых, множество видов чертежных работ, выполнявшихся раньше вручную - в архитектурном проектировании, конструировании и мультипликации, - сейчас перекладывается на системы компьютерной графики. При этом с помощью компьютерной системы нужно воспроизводить привычные для специалистов виды - изометрические, в плане и
5.1. Классическая и компьютерная визуализация разного рода перспективные. Во-вторых, сравнение классических методов визуализации и тех, которые доступны системам компьютерной графики, позволит выяснить достоинства и недостатки подходов, использованных в конкретных графических API.
При описании модели синтезированной камеры (см. главу 1) мы уже обращали ваше внимание на сходство классических и компьютерных методов визуализации. Базовые элементы в обоих случаях одни и те же: объекты, которые мы "просматриваем", проецирующие лучи и картинная плоскость (плоскость проекции) (рис. 5.1). Проецирующие лучи пересекаются в точке, которая называется центром проецирования (ЦП). Точка ЦП соответствует фокусу объектива или глаза и в системе компьютерной графики выбирается в качестве центра фрейма камеры (caméra frame). Описанная в главе 1 модель синтезированной камеры, которая, в свою очередь, базируется на геометрической оптике, положена в основу всех стандартных графических систем. Но следует учитывать, что использование в качестве поверхности, на которую проецируется изображение, плоскости, не является единственно возможным вариантом. Иногда изображение проецируется на цилиндрическую или сферическую поверхность, но в стандартных графических системах такие варианты не используются, по крайней мере в настоящее время.
И в классической, и в компьютерной графике ЦП может быть расположен как угодно далеко от картинной плоскости и от объектов, что делает проецирующие лучи параллельными. В результате центр проецирования в модели заменяется направлением проецирования (DOP- direction of projection), как показано на рис. 5.2. Виды, которые создаются при расходящихся проецирующих лучах, т.е. когда ЦП находится не слишком далеко от картинной плоскости, называются перспективными (perspective views), а при параллельных проецирующих лучах - параллельными видами (parallel views).