Но, тем не менее, хотя полигональная модель успешно справляется с формированием изображения даже в таких сложных приложениях, как системы автоматизации проектирования и симуляторы окружающей обстановки в разного рода динамических тренажерах, и пользователям, и разработчикам давно известно, что ее возможности отнюдь не безграничны. Нельзя с помощью полигональной модели представить такие физические объекты, как облака, дым или жидкую среду. Невозможно добавить в полигональную модель физические ограничения и воспроизведение сложного поведения объектов. Исследование методов решения подобного рода задач развивается в рамках другого направления компьютерной графики, получившего название процедурного моделирования {procedural models). Отличительная черта этого направления - использование алгоритмических моделей для представления физических явлений, лежащих в основе задачи. При этом многоугольники формируются только в том случае, если в них возникает необходимость на стадии вывода изображения.
11.1. Особенности процедурных моделей Если внимательно взглянуть на историю развития компьютерной графики, то видно, что на протяжении всего периода существования этого направления стремление получить более качественное изображение опережало возможности имеющихся аппаратных средств. Хотя на сегодняшнем оборудовании общего применения, доступном практически любому пользователю, можно обеспечить скорость формирования многоугольников до 1 миллиона в секунду, появились приложения, о которых раньше можно было прочитать только в фантастических романах, - симуляторы окружающей обстановки или приложения, имеющие дело с виртуальной реальностью, которые требуют воспроизведения свыше 100 миллионов многоугольников в секунду. Более того, по мере повышения скорости работы аппаратуры отображения возрастает и объем соответствующей базы данных. В новейших приложениях он может превышать 1 миллиард многоугольников.
Однако в некоторых приложениях такие непомерные требования являются следствием использования существующих графических систем общего назначения, в которых реализована совершенно неподходящая для этих приложений парадигма моделирования и организации программного обеспечения. Исследователи и программисты, которые пошли нетрадиционным путем, не без основания предположили, что нет необходимости формировать так много элементарных многоугольников в описании изображения - достаточно ограничиться теми, которые, во-первых, видимы, а во-вторых, проектируются на область, не меньшую одного пикселя. Процедурные модели охватывают широкий спектр приложений. Эта модель предполагает алгоритмическое описание объектов, а многоугольники формируются только в том случае, если они необходимы для реализации процесса отображения.