3D grafika

Tartalom

Előszó............................................................................................................13
Bevezetés.......................................................................................................15
I. fejezet: Alapok.........................................................................................17
1.1. Programozási alapismeretek................................................................................17
1.1.1. Műveletek........................................................................18
1.1.2. Változók........................................................................20
1.1.3. Feltételes elágazások..............................................................................22
1.1.4. Ciklusok..............................................................................................23
1.2. Objektumorientált programozás........................................................................23
1.2.1. Egységbe zárás........................................................................................24
1.2.2. Adatelrejtés..............................................................................................27
1.2.3. Öröklődés................................................................................................28
1.2.4. Speciális függvények..............................................................................29
2. fejezet: Egy kis matematika....................................................................31
2.1. Vektor........................................................................31
2.1.1. Beállító-lekérdező műveletek...............................................................32
2.1.2. Konstruktorok, destruktor...................................................................34
2.1.3. Alapvető matematikai műveletek........................................................36
2.1.4. Skaláris szorzás.......................................................................................37
2.1.5. Vektoriális szorzás.................................................................................38
2.1.6. Abszolút érték, normalizálás................................................................40
2.1.7. Logikai műveletek..................................................................................41
2.2. Mátrix........................................................................41
2.2.1. Beállító-lekérdező műveletek...............................................................44
2.2.2. Konstruktorok, destruktor...................................................................47
2.2.3. Aritmetikai műveletek...........................................................................48
2.2.4. Mátrixok szorzása..................................................................................49
2.2.5. Minormatrix............................................................................................50
2.2.6. Determináns............................................................................................51
2.2.7. Adjungálás, inverzképzés......................................................................51
2.2.8. Logikai műveletek..................................................................................52
2.3. Transzformáció........................................................................53
2.3.1. Konstruktor.............................................................................................55
2.3.2. Átalakítás, transzformálás.....................................................................56
2.3.3. Azonosság, identitás..............................................................................56
2.3.4. Átméretezés, skálázás.............................................................................57
2.3.5. Forgatás, rotáció........................................................................58
2.3.6. Eltolás, transzláció.................................................................................60
2.3.7. Összekapcsolás, konkatenáció.............................................................60
3. fejezet: Virtuális világ..............................................................................61
3.1. Fényforrás........................................................................63
3.2. Alakzat........................................................................65
3.2.1. Világ..........................................................................................................69
3.2.2. Háromszög..............................................................................................72
3.2.3. Kocka, téglatest........................................................................74
3.2.4. Gömb, ellipszoid........................................................................75
3.3. Kamera........................................................................76
3.3.1. Film........................................................................80
3.3.2. Képpont...................................................................................................84
4. fejezet: Képalkotás....................................................................................87
4.1. Kommunikációs osztályok..................................................................................90
4.1.1. Vizsgálósugár..........................................................................................91
4.1.2. Szín...........................................................................................................93
4.2. Az objektumosztályok szerepe a képalkotásban.............................................96
4.2.1. A kamera és a film.................................................................................98
4.2.2. A világ és az általános alakzatok.......................................................102
4.2.3. A megjeleníthető alakzatok és a fényforrások...............................106
4.2.4. Sugár és háromszög metszéspontja.................................................107
4.2.5. Háromszög döféspontja és normálvektora....................................112
4.2.6. Kocka színe..........................................................................................113
4.2.7. Sugár és gömb metszéspontja...........................................................114
4.2.8. Gömb döféspontja, normálvektora.................................................116
4.3. Képalkotási módszerek........................................................................118
4.3.1. Takarás..................................................................................................120
4.3.2. Egyszerű árnyalás................................................................................120
4.3.3. Árnyalás pontszerű fényforrásokkal................................................123
4.3.4. Árnyékok, visszaverődések, törések................................................129
5. fejezet: A kész rendszer.........................................................................143
5.1. Osztálydiagram........................................................................144
5.2. Az összetettebb osztályok deklarációja..........................................................144
5.2.1. Alakzat........................................................................................... 144
5-2.2. Világ......................................................................146
5.2.3. Kamera..................................................................................................147
5.3. Dinamikus modell........................................................................148
5.4. A rendszer használata........................................................................149
6. fejezet: Módosítás, tesztelés..................................................................151
6.1. Optimalizálás........................................................................152
6.1.1. Kocka keresése....................................................................................153
6.1.2. Gömb döféspontja..............................................................................155
6.2. Továbbfejlesztési lehetőségek........................................................................157
6.3. Tesztelő program........................................................................159
6.3.1. Fájl menü..............................................................................................160
6.3.2. Alakzat menü.......................................................................................161
6.3.3. Fényforrás menü.................................................................................164
6.3.4. Képalkotás menü................................................................................165
6.3.5. Súgó menü............................................................................................167
7. fejezet: Forráskódrészletek C++ nyelven.............................................169
7.1. Osztálydeklarációk........................................................................169
7.1.1. Vektor....................................................................................................169
7.1.2. Mátrix..........................171
7.1.3. Transzformáció...................................................................................172
7.1.4. Fényforrás.............................................................................................173
7.1.5. Alakzat...................................................................................................174
7.1.6. Világ.......................................................................................................176
7.1.7. Háromszög...........................................................................................177
7.1.8. Kocka....................................................................................................177
7.1.9. Gömb....................................................................................................178
7.1.10. Kamera........................................................................178
7.1.11. Film........................................................................179
7.1.12. Képpont........................................................................180
7.1.13. Sugár........................................................................181
7.1.14. Szín........................................................................181
7.2. Néhány tagfüggvény definíciója........................................................................182
7.2.1. Kamera képalkotó függvénye...........................................................182
7.2.2. Kép mentése TGA formátumban....................................................184
7.2.3. Háromszög döfése vizsgálósugárral1................................................184
7.2.4. Gömb és sugár metszéspontja..........................................................186
7.2.5. Alakzat osztály legjobb megjelenítője..............................................187
7.3. Egyszerű példa a rendszer használatára.........................................................190
Irodalomjegyzék.........................................................................................193
Tárgymutató...............................................................................................197

Témakörök