Синтез изображения при помощи компьютера можно представить в виде последовательности шагов, хотя реально эти шаги в программе часто переплетаются:

• Задание объекта;

 

• Удаление скрытых поверхностей;

 

• Закраска.

 

Объекты может быть заданы, как:

 

1. Двумерные объекты.

 

Они моделируются при помощи таких примитивов, как:

отрезки (заданные двумя конечными точками),

 

многоугольники (определенные списком вершин и, возможно, заполняющим узором),

 

окружности (описываемые центром, радиусом и, возможно, заполняющим узором),

 

а также полиномиальные кривые (заданные своими коэффициентами).

 

1. Трехмерные объекты.

 

В случае трехмерных измерений соответствующие примитивы определяются путем добавления координаты z.

Можно также ввести и примитивы, существующие только в трехмерном пространстве:

это многогранники,

пирамиды,

сферы,

цилиндры

и поверхности, описываемые некоторыми полиномиальными функциями.

Системы моделирования тел порождают трехмерные объекты, основываясь на:

1. интерактивном задании параметров (при взаимодействии с пользователем);

 

1. либо автономном.

 

При автономном задании параметры можно вносить в файлы данных, созданных другой программой, или с помощью текстового редактора. С другой стороны, можно воспользоваться процедурным описанием, аналогичным тому, которое применяется для генерации фрактальных кривых и ландшафтов. Объект может быть также смоделирован непосредственно, как твердое тело, либо опосредованно, как объем, ограниченный поверхностью.

 

В системах, построенных на основе конструктивной геометрии сплошных тел, объекты формируются из твердых тел - примитивов, таких, как блоки, цилиндры и сферы.

Примитивы можно комбинировать с помощью трехмерных теоретико-множественных операций:

• объединение (соединение двух объектов);

 

• пересечение (выделение общего подмножества);

 

• разность (взятие всего первого объекта, за исключением тех его частей, которые являются общими со вторым объектом).

 

Косвенное задание объектов производится в системах с граничным представлением. Оно также дает возможность выполнять теоретико-множественные операции, однако при этом объект определяется как ограниченный плоскими гранями, цилиндрическими гранями или даже участками поверхности, заданными полиномиальными функциями. Такое описание поверхностей используется аэрокосмическими и автомобилестроительными компаниями.

 Симметричный объект можно описать с помощью поверхности вращения. Ваза или бутылка задается своей образующей (кривой, описывающей силуэт) и осью вращения. Операция переноса аналогична движению поворота: в этом случае объем формируется путем перемещения грани произвольной формы, включая отверстия, вдоль пространственной кривой.