Вступительное слово
Предисловие
Глава 1. Введение
Фотореализм: до и после
Нефотореалистичный рендеринг
Цели и критерии успеха
Взгляд на проблему
Создание алгоритмов НФР
Артефакты изображения
Артефакты модели
Схема расчета артефактов изображения и модели
Перспективы НФР
Иллюстрации в науке и медицине
Иллюстрации в технике
Иллюстрации в археологии
Сказки и рассказы
Упражнения
Библиографические заметки
Глава 2. Манипуляции с элементами изображений
Методы создания полутонов
Упорядоченное растрирование
Диффузия ошибки
Использование при НФР
Маскирование
Базовый метод
Оптимизация интенсивности маски и изображения
Программное маскирование
Создание образов в шаблонах растровых масок
Создание точечно-пунктирных изображений
Автоматические методы
Интерактивные методы
Мозаики изображений
Выбор схемы или узора при размещении элементов
Расстановка элементов мозаики
Выбор элементов мозаики
Цветовая коррекция
Упражнения
Библиографические заметки
Глава 3. Линии, кривые, штрихи
Рисование "неправильных" линий
Рисунки, выполненные людьми: наблюдения
Машинное построение волнистых линий
Рисование "художественных" линий: метафора стиля и траектории
Деформирование изображений
Использование информации о траектории - стили линий
Имитация акварели
Обобщение: кривые с переменным разрешением
Вейвлет-представление кривых
Редактирование кривых с переменным разрешением
Сравнение методов построения линий
Упражнения
Библиографические заметки
Глава 4. Имитация реальных полотен, натуральных красок и художественных приемов
Имитация рисования влажной кистью
Имитация акварельной живописи клеточными автоматами
Машинная генерация акварели с использованием имитации жидкостей
Рендеринг результатов моделирования
Имитация рисунков карандашом на бумаге
Микроскопический уровень
Модель
Результаты
Имитация ксилографии и гравировки
Создание гравюрных оттисков посредством трассировки лучей
Создание гравюр на основе обработки изображений
Упражнения
Библиографические заметки
Глава 5. Штриховые иллюстрации
Штрихи и штриховые текстуры
Определение и вычерчивание отдельных штрихов
Создание штриховых текстур
Детализация поверхности и ориентация штрихов
Тени и контуры
Ориентация штрихов
Детализация поверхности: абстракция
Масштабирование штриховых иллюстраций
Задачи операции масштабирования
Аппроксимация входных данных как непрерывной функции
Границы разрыва
Создание и восстановление изображений
Упражнения
Библиографические заметки
Глава 6. Работа с 2 -мерными структурами данных
G-буферы
Операции над G-буферами
Удобопонятная визуализация
Рисование в интерактивном режиме
Пространственные параметры двухмерного растрирования
Упражнения
Библиографические заметки
Глава 7. Геометрические модели и их использование при НФР
Геометрические модели как типы данных
Данные
Операции над данными
Реализация
Полигональные модели
Описание полигональных моделей
Операции над полигональными моделями
Классификация ребер при НФР
Вычисление пересечений
Определение общей формы
Поверхности произвольной формы
Описание моделей поверхностей произвольной формы
Операции рендеринга в моделях поверхностей произвольной формы
Упражнения
Библиографические заметки
Глава 8. Модели освещения при НФР
Передача формы и освещение
Базовая модель освещения
Цветные иллюстрации
Компонентная модель освещения
Стандартное освещение и тени
Кромочные тени, подсветка пологих участков и задняя подсветка
Подсветка кривизны
Пропускание и прозрачность
Полная интенсивность
Вопросы реализации
Упражнения
Библиографические заметки
Глава 9. Искажение нефотореалистичных изображений
Искажения пространства изображения
Фундаментальный алгоритм
Области увеличения
Функция кривизны
Нецентральные и неединичные точки фокуса
Искажения пространства объектов
Интервальные структуры
Операция изменения размера
Пример
Обсуждение алгоритма
Использование деталировочных диаграмм
Создание доступных для понимания искажений
Ось "распознавание"
Ось "степень преобладания"
Пространство наблюдаемых признаков
Искажения при анимации
Преобразования с искажением
Морфинг модели
Упражнения
Библиографические заметки
Глава 10. Приложения НФР
Нефотореалистичная анимация
Передача движения на неподвижных изображениях
Нефотореалистичная анимация на основе системы частиц
Иллюстрации в архитектуре
Практическое исследование
Демонстрация неопределенности рисунка
Рендеринг растений
Рендеринг ствола, сучьев и ветвей
Рендеринг лиственного покрова
Создание иллюстраций для медицинских и технических текстов
Создание иллюстраций по тексту
Создание меток
Создание подписей к рисункам
Тактильный рендеринг для слепых
Аппаратное решение
Тактильное восприятие
Преобразование наглядных изображений в тактильные представления
Тактильные карты
Упражнения
Библиографические заметки
Глава 11. Концептуальная основа НФР
Методологические замечания
Начальные математические представления: отношения эквивалентности, классы эквивалентности, фактормножества
Множества и элементы
Декартово произведение и отношения
Отношения эквивалентности и варианты
Классы эквивалентности и инварианты
Фактормножества, (изо)морфизм и абстрактные понятия
Начальные математические представления: резюме
Начальные физические представления: общение при помощи лучей света
Физическая среда
Восприятие света: основные законы зрения
Оптические отношения (p-)эквивалентности: резюме
Нейробиологический контекст: множества последующих и окружающих элементов
Контекст восприятия
Модель визуальной коммуникации
Уровни и преобразования семантики при визуальной коммуникации
Резюме и практическая связь с НФР
Литература
Рисунки
Об авторах
Предметный указатель