Computergrafik umfasst die Erzeugung und Darstellung von einfachen Grafikelementen und Bildern bis hin zur Virtual Reality. Die Anwendung dieser Techniken profitiert von einem soliden Verständnis der entsprechenden Grundlagen. Genau diese werden im Buch von Prof. Klawonn verständlich und nachvollziehbar vermittelt. Er erläutert - am konkreten Beispiel orientiert - die wesentlichen Konzepte und bedient sich dabei der einfachen Sprachmittel der Javaprogrammierung. Die Umsetzung erfolgt praktisch mit Java 2D und Java 3D.

Prof. Dr. Frank Klawonn vertritt seit 2002 das Lehrgebiet Computergrafik im Fachbereich Informatik der Fachhochschule Braunschweig/Wolfenbüttel und führt Industriekooperationen zu diesem Thema durch.

1 Einleitung.- 1.1 Anwendungsfelder.- 1.2 Von der realen Szene zum Bild.- 1.3 Aufbau dieses Buches.- 2 Grundlagen zweidimensionaler Darstellungen.- 2.1 Rastergrafik versus Vektorgrafik.- 2.2 Das erste Java 2D Programm.- 2.3 Geometrische Grundobjekte.- 2.4 Geometrische Grundobjekte in Java 2D.- 2.5 Geometrische Transformationen.- 2.6 Homogene Koordinaten.- 2.7 Anwendungen von Transformationen.- 2.8 Geometrische Transformationen in Java 2D.- 2.9 Animation und Bewegungen mittels Transformationen.- 2.10 Bewegungen mittels Transformationen in Java 2D.- 2.11 Interpolatoren für kontinuierliche Veränderungen.- 2.12 Realisierung von Interpolatoren mit Java 2D.- 2.13 Einfache oder doppelte Genauigkeit.- 2.14 Übungsaufgaben.- 3 Zeichnen von Kurven.- 3.1 Geraden und Rastergrafik.- 3.2 Der Mittelpunktalgorithmus für Geraden.- 3.3 Strukturelle Algorithmen.- 3.4 Pixeldichten und Linienstile.- 3.5 Geradenclipping.- 3.6 Der Mittelpunktalgorithmus für Kreise.- 3.7 Zeichnen beliebiger Kurven.- 3.8 Antialiasing.- 3.9 Zeichnen breiter Linien.- 3.10 Übungsaufgaben.- 4 Flächen, Text und Farbe.- 4.1 Füllen von Flächen.- 4.2 Bufferedlmages in Java 2D.- 4.3 Darstellung von Text.- 4.4 Text in Java 2D.- 4.5 Grauwertdarstellung und Intensitäten.- 4.6 Farbmodelle.- 4.7 Farbinterpolation.- 4.8 Farbinterpolation mit Java 2D.- 4.9 Übungsaufgaben.- 5 Grundlagen dreidimensionaler Darstellungen.- 5.1 Von der 3D-Welt zum Modell.- 5.2 Geometrische Transformationen.- 5.3 Szenengraphen.- 5.4 Elementare geometrische Objekte in Java 3D.- 5.5 Der Szenengraph in Java 3D.- 5.6 Animation und Bewegung.- 5.7 Animation in Java 3D.- 5.8 Projektionen.- 5.9 Übungsaufgaben.- 6 Modellierung dreidimensionaler Körper.- 6.1 Dreidimensionale Körper und deren Oberflächen.- 6.2 Topologische Begriffe.- 6.3Modellierungstechniken.- 6.4 Oberflächenmodellierung mit Polygonen in Java 3D.- 6.5 Parametrische Kurven und Freiformflächen.- 6.6 Normalenvektoren an Oberflächen.- 6.7 Übungsaufgaben.- 7 Visibilitätsbetrachtungen.- 7.1 Das Clippingvolumen.- 7.2 Grundlagen der Visibilitätsverfahren.- 7.3 Bildraumverfahren.- 7.4 Prioritätsalgorithmen.- 7.5 Übungsaufgaben.- 8 Beleuchtungsmodelle und Schattierung.- 8.1 Lichtquellen.- 8.2 Lichtquellen in Java 3D.- 8.3 Reflexion.- 8.4 Shading in Java 3D.- 8.5 Shading.- 8.6 Schatten.- 8.7 Transparenz.- 8.8 Texturen.- 8.9 Texturen in Java 3D.- 8.10 Das Radiosity-Modell.- 8.11 Ray-Tracing.- 8.12 Übungsaufgaben.- 9 Spezialeffekte und virtuelle Realität.- 9.1 Nebel und Partikelschwärme.- 9.2 Nebel in Java 3D.- 9.3 Dynamische Oberflächen.- 9.4 Interaktion.- 9.5 Interaktion in Java 3D.- 9.6 Kollisionsdetektion.- 9.7 Kollisionsdetektion in Java 3D.- 9.8 Akustische Effekte.- 9.9 Akustische Effekte in Java 3D.- 9.10 Stereoskopie.- 9.11 Übungsaufgaben.- A Anhang: Hilfreiche Adressen im Internet.- B Anhang: Beispielprogramme.- C Anhang: Hinweise zu Java 2D Klassen und Methoden.- D Anhang: Hinweise zu Java 3D Klassen und Methoden.