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컴퓨터 그래픽스는 시각적 정보를 컴퓨터를 통해 모델링하고 가공하며, 이를 컴퓨터 화면을 비롯한 다양한 출력장치를 통해 사람들에게 전달하기 위한 기술이다. 시각적 정보는 사진과 같이 우리 주변의 실제 장면을 직접 입력한 것일 수도 있고, 마치 종이에 연필이나 붓으로 그림을 그리듯 만든 그림일 수도 있으며, 건축물이나 전자회로 등의 설계를 위한 도면일 수도 있다. 또는 인물이나 자동차, 비행기 등을 3차원 모델링 기술을 이용해 설계하여 실제 세상의 것과 흡사하게 표현한 것일 수도 있고, 이러한 객체가 움직이면서 만들어 내는 애니메이션 영상일 수도 있다.

이와 같이 다양한 방식으로 시각 정보를 제공하는 것은 글이나 말로 표현하는 것보다 훨씬 자연스럽게 정보를 이해할 수 있게 한다. 그런데 이러한 것이 가능해지려면 그 바탕에 복잡한 알고리즘과 수학적 도구, 하드웨어 장치 등이 필요하다. 이 교재에서는 컴퓨터 그래픽스 시스템의 전반적 개념을 이해와 함께 그래픽스 객체와 이들의 다양한 속성을 표현하고, 이러한 객체로 구성된 장면을 구성하며, 이를 화면을 통해 보여 주기 위해 필요한 기본적인 원리와 알고리즘을 다룬다. 특히 3차원 장면을 모델링하고 이를 눈으로 보거나 카메라로 사진을 찍듯이 2차원의 그림으로 만들어 내는 과정에서 사용되는 컴퓨터 그래픽스의 기본적 이론 및 기술이 이 교재에서 다루는 내용이다. 또한 이러한 이론적 내용을 OpenGL이라는 컴퓨터 그래픽스 API를 이용하여 프로그램으로 구현하는 기술을 소개한다.

제1장 컴퓨터 그래픽스의 개관

1.1 컴퓨터 그래픽스의 개념과 활용

1.2 컴퓨터 그래픽스 시스템의 구성

1.3 컴퓨터 그래픽스 디스플레이


제2장 컴퓨터 그래픽스 소프트웨어

2.1 컴퓨터 그래픽스 영상의 표현

2.2 컴퓨터 그래픽스 소프트웨어

2.3 OpenGL 프로그래밍


제3장 컴퓨터 그래픽스의 기본 요소

3.1 점 그리기

3.2 선분 그리기

3.3 원 그리기

3.4 다각형 그리기


제4장 그래픽스 기본 요소의 속성

4.1 색 모델

4.2 그래픽스 기본 요소의 속성

4.3 영역 채우기 알고리즘

4.4 안티에일리어싱


제5장 기하변환

5.1 기본 2차원 변환

5.2 행렬표현과 동차좌표

5.3 기본 3차원 변환

5.4 복합기하변환

5.5 기타 기하변환

5.6 좌표계 사이의 변환

5.7 OpenGL의 기하변환


제6장 2차원 뷰잉

6.1 2차원 뷰잉 파이프라인

6.2 클리핑 윈도와 뷰포트 변환

6.3 선분 클리핑

6.4 다각형 클리핑


제7장 3차원 뷰잉

7.1 3차원 뷰잉 개요

7.2 3차원 뷰잉 좌표 파라미터

7.3 평행투영

7.4 원근투영

7.5 3차원 클리핑 알고리즘

7.6 OpenGL의 3차원 뷰잉


제8장 선과 면의 표현

8.1 객체의 모델링

8.2 2차 곡면

8.3 스플라인 곡선 및 곡면


제9장 가시면 결정

9.1 가시면 결정방법의 개념

9.2 깊이 버퍼 알고리즘

9.3 주사선 알고리즘

9.4 깊이정렬기법

9.5 OpenGL의 가시면 결정 함수


제10장 조명 및 표면 렌더링

10.1 표면 렌더링 개요

10.2 조명 모델

10.3 다각형 음영법