Существуют два уровня алгоритмов машинной графики: нижний и верхний. Предназначение нижней группы - реализация таких графических примитивов как линия, окружность, заполнения и др. Свое воспроизведение алгоритмы обрели в графических библиотеках языков программирования высокого уровня, а также на аппаратном уровне в графических процессорах рабочих станций. К группе верхнего уровня относятся алгоритмы удаления невидимых линий и поверхностей. Стоит отметить, что вывод объектов в этих алгоритмах обеспечивается примитивами, реализующими алгоритмы нижнего уровня. Следовательно нужно ответственно относиться к выбору и разработке эффективных алгоритмов нижнего уровня.
Охарактеризовать особенности нижнего уровня алгоритмов поможет их группировка в пределах уровня, произведенная участниками одного из форумов программистов [www.cyberforum.ru/]. К первой группе можно отнести простейшие, отличающиеся простотой реализации и математическими методами получения алгоритмы. К сожалению, такие реализании не могут похвастать малыми требованиями ресурсов памяти или хорошими объемами выполняемых вычислений. Вторая группа использует более сложные математические подходы, зачастую и эвристические, но такие алгоритмы отличаются уже большей эффективностью нежели первая группа. Третья группа представляет алгоритмы, которые могут быть реализованы на аппаратном уровне без особых помех, представителями этой группы являются те, которые допускают распараллеливание, рекурсивные, реализуемые в простейших командах. К членам четвертой группы относятся алгоритмы специального назначения, такие как устранение лестничного эффекта и прочие.
На долю алгоритмов верхнего уровня приходится такая задача как удаление невидимых линий и поверхностей, до сих пор её решение является актуальным в машинной графике. Качество и скорость постоения трехмерного изображения зависят от эффективности алгоритмов, решающих данную задачу. К сожалею, на данный момент, существующим алгоритмам присущи значительные объемы вычислений. Верхний уровень содержит и задачу построения, то есть закрашивания, полутоновых изображений. Это явления учета свойств поверхности тела, такие как отражение света, прозрачность, преломление и, явления связанные с характером и количеством источников света.
Разные свойства алгоритмов могут выдвигаться на первый план при использовании машинной графики в различных областях применения. К примеру, научная графика предпочитает универсальность алгоритма его быстродействию. А для систем моделирования, характеризующихся движущими объектами, быстродействие является первостепенным из критериев подбора алгоритма, потому что необходимо получать изображение в реальном масштабе времени.
Хотелось бы уделить внимание растровой графике, особенности её дисплея представляются матрицей дискретных элементов, имеющие физические параметры. Так как число их существенно ограничено, поэтому чтобы нарисовать линию, к примеру, необходимо выполнить аппроксимацию этой линии с её отображением на дискретной плоскости. Отображение объекта на эту плоскость называют растровым представлением объекта.
——Полезные статьи 