home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet E-Mail Workshop / Internet E-Mail Workshop.iso / info / graphc03. < prev    next >
Text File  |  1993-11-24  |  40KB  |  940 lines

  1.  
  2. ·    Subject: (08Mar93) comp.graphics Frequently Asked Questions (FAQ)
  3.  
  4. Archive-name: graphics/faq
  5.  
  6. This message is automatically posted once a week or so in an effort to
  7. cut down on the repetitive junk in comp.graphics.  It was last changed
  8. on 08Mar93.  If you have answers to other frequently asked questions that
  9. you would like included in this posting, please send me mail.  If you
  10. don't want to see this posting every week, please add the subject line
  11. to your kill file.  Thank you.
  12.  
  13. If your copy of the FAQ is more than a couple of weeks old, you may want to
  14. seek out the most recent version.  The latest version of this FAQ is always
  15. available on the archive site pit-manager.mit.edu (alias rtfm.mit.edu) as
  16. pub/usenet/news.answers/graphics/faq.
  17.  
  18. ---
  19. _john
  20.  
  21. @UPFILES@BYTES@@SECURITY@@DATAPHONE@@CITY@@FIRST@@USER@    John Grieggs grieggs@jpl
  22. ---
  23. Last update: 08Mar93
  24.  
  25. What's new?
  26.  
  27. Addition of Imagine PC mention to Imagine Mailing List blurb (sls@tct.com).
  28.  
  29.         grieggs@jpl-devvax.jpl.nasa.gov
  30.  
  31.  
  32.  
  33. Contents:
  34.  
  35.     1) General references for graphics questions.
  36.     2) Drawing three-dimensional objects on a two-dimensional screen.
  37.     3) Quantizing 24 bit images down to 8 bits.
  38.     4) Converting color into grayscale.
  39.     5) Quantizing grayscale to black&white.
  40.     6) Rotating a raster image by an arbitrary angle.
  41.     7) Free image manipulation software.
  42.     8) Format documents for TIFF, IFF, BIFF, NFF, OFF, FITS, etc.
  43.     9) Converting between vector formats.
  44.     10) How to get Pixar films.
  45.     11) How do I draw a circle as a Bezier (or B-spline) curve?
  46.     12) How to order standards documents.
  47.     13) How to FTP by email.
  48.     14) How to tell whether a point is within a planar polygon.
  49.     15) How to tessellate a sphere.
  50.     16) Specific references on ray-tracing and global illumination.
  51.     17) SIGGRAPH information online
  52.     18) SIGGRAPH Panels Proceedings available
  53.     19) Graphics mailing lists
  54.     20) Specific references on file formats
  55.     21) What about GIF?
  56.     22) What is morphing?
  57.     23) How to ray-trace height fields
  58.     24) How to find the area of a 3D polygon
  59.     25) How to join ACM/SIGGRAPH
  60.     26) Where can I find MRI and CT scan volume data?
  61.     27) Specific references on spatial data structures including quadtrees
  62.     and octrees
  63.     28) Where can I get a program to plot XY(Z) data or f(x) data?
  64.     29) Specific references on PEX and PHIGS
  65.  
  66.  
  67. 1) General references for graphics questions:
  68.  
  69.     Computer Graphics: Principles and Practice (2nd Ed.), J.D. Foley,
  70.     A. van Dam, S.K. Feiner, J.F. Hughes, Addison-Wesley 1990, ISBN
  71.     0-201-12110-7
  72.     Procedural Elements for Computer Graphics, David F. Rogers, McGraw
  73.     Hill 1985, ISBN 0-07-053534-5
  74.     Mathematical Elements for Computer Graphics 2nd Ed., David F. Rogers
  75.     and J. Alan Adams, McGraw Hill 1990, ISBN 0-07-053530-2
  76.     Three Dimensional Computer Graphics, Alan Watt, Addison-Wesley 1990, ISBN
  77.     0-201-15442-0
  78.     An Introduction to Ray Tracing, Andrew Glassner (ed.), Academic Press
  79.     1989, ISBN 0-12-286160-4
  80.     Graphics Gems, Andrew Glassner (ed.), Academic Press 1990, ISBN
  81.     0-12-286165-5
  82.     Graphics Gems II, James Arvo (ed.), Academic Press 1991, ISBN
  83.     0-12-64480-0
  84.     Graphics Gems III, David Kirk (ed.), Academic Press 1992, ISBN
  85.     0-12-409670-0 (with IBM disk) or 0-12-409671-9 (with Mac disk)
  86.     Digital Image Warping, George Wolberg, IEEE Computer Society Press
  87.     Monograph 1990, ISBN 0-8186-8944-7
  88.     Digital Image Processing (2nd Ed.), Rafael C. Gonzalez, Paul Wintz,
  89.     Addison-Wesley 1987, ISBN 0-201-11026-1
  90.     A Programmer's Geometry, Adrian Bowyer, John Woodwark, Butterworths 1983,
  91.     ISBN 0-408-01242-0 Pbk
  92.  
  93. An automatic mail handler at Brown University allows users of "Computer
  94. Graphics: Principles and Practice," by Foley, van Dam, Feiner, and
  95. Hughes, to obtain text errata and information on distribution of the
  96. software packages described in the book.  Also, users can send the
  97. authors feedback, to report text errors and software bugs, make
  98. suggestions, and submit exercises.  To receive information describing
  99. how you can use the mail handler, simply mail graphtext@cs.brown.edu
  100. and put the word "Help" in the Subject line.  Use the Subject line
  101. "Software-Distribution" to receive information specifically concerning
  102. the software packages SRGP and SPHIGS.
  103.  
  104. Errata for "An Introduction to Ray Tracing" is available on
  105. wuarchive.wustl.edu in graphics/graphics/books/IntroToRT.errata.
  106.  
  107. Errata for "Digital Image Warping" is in the same directory as
  108. "Digital-Image-Warping.errata".
  109.  
  110. All C code from the "Graphics Gems" series is available via anonymous ftp
  111. from princeton.edu.  Look in the directory pub/Graphics/GraphicsGems for
  112. the various volumes (Gems, GemsII, GemsIII), and get the README file first.
  113.  
  114. Errata to _Graphics Gems_ and _Graphics Gems II is available on
  115. wuarchive.wustl.edu in graphics/graphics/books.
  116.  
  117. A list of computer graphics, computational geometry and image processing
  118. journals is available from Juhana Kouhia, jk87377@cs.tut.fi.
  119.  
  120.  
  121. 2) Drawing three-dimensional objects on a two-dimensional screen.
  122.  
  123. The simple answer is, you divide by the depth.  For a more verbose
  124. explanation, see any of the above references, starting with:
  125.  
  126. The Foley & Van Dam & Feiner & Hughes "Computer Graphics" book is certainly
  127. a good start.  Chapter 6 is "Viewing in 3D", then read chapter 15,
  128. "Visible-Surface Determination".  For more information go to chapter 16 for
  129. shading, chapter 19 for clipping, and branch out from there.
  130.  
  131.  
  132. 3) Quantizing 24 bit images down to 8 bits.
  133.  
  134. Find a copy of "Color Image Quantization for Frame Buffer Display" by
  135. Paul Heckbert, SIGGRAPH '82 Proceedings, page 297.  There are other
  136. algorithms, but this one works well and is fairly simple.  Implementations
  137. are included in most raster toolkits (see item 7 below).
  138.  
  139. A variant method is described in "Graphics Gems", p. 287-293.  Note that
  140. the code from the "Graphics Gems" series is all available from an FTP site,
  141. as described above.
  142.  
  143. Check out John Bradley's "Diversity Algorithm", which is incorporated into
  144. the xv package and described in the back of the manual.
  145.  
  146. The ImageMagick package (see section 7 for where it is) contains another
  147. quantizing algorithm which is presented as "doing a better job than the
  148. other algorithms, but slower".
  149.  
  150. There's also an implementation of:
  151.  
  152. Wan, Wong, and Prusinkiewicz, _An Algorithm for Multidimensional Data
  153. Clustering_, Transactions on Mathematical Software, Vol. 14 #2 (June, 1988),
  154. pp. 153-162.
  155.  
  156. avialable as princeton.edu:pub/Graphics/colorquant.shar.  This code,
  157. in modified form, appears in the Utah Raster Toolkit as well.
  158.  
  159.  
  160. 4) Converting color into grayscale.
  161.  
  162. The NTSC formula is:
  163.  
  164.     luminosity = .299 red + .587 green + .114 blue
  165.  
  166.  
  167. 5) Quantizing grayscale to black&white.
  168.  
  169. The only reference you need for this stuff is:
  170.  
  171.     Digital Halftoning, Robert Ulichney, MIT Press 1987, ISBN 0-262-21009-6
  172.  
  173. But before you go off and start coding, check out the image manipulation
  174. software mentioned in item 7 below.  All of the packages mentioned can do
  175. some form of gray to b&w conversion.
  176.  
  177.  
  178. 6) Rotating a raster image by an arbitrary angle.
  179.  
  180. The obvious but wrong method is to loop over the pixels in the source
  181. image, transform each coordinate, and copy the pixel to the destination.
  182. This is wrong because it leaves holes in the destination.  Instead,
  183. loop over the pixels in the destination image, apply the *reverse*
  184. transformation to the coordinates, and copy that pixel from the source.
  185. This method is quite general, and can be used for any one-to-one
  186. 2-D mapping, not just rotation.  You can add anti-aliasing by doing
  187. sub-pixel sampling.
  188.  
  189. However, there is a much faster method, with antialising included,
  190. which involves doing three shear operations.  The method was originally
  191. created for the IM Raster Toolkit (see below); an implementation is
  192. also present in PBMPLUS.  Reference: "A Fast Algorithm for Raster
  193. Rotation", by Alan Paeth (awpaeth@watcgl.waterloo.edu) Graphics
  194.  
  195. Interface '86 (Vancouver).  An article on the IM toolkit appears in
  196. the same journal.  An updated version of the rotation paper appears
  197. in "Graphics Gems" (see section [1]) under the original title.
  198.  
  199.  
  200. 7) Free image manipulation software.
  201.  
  202. There are a number of toolkits for converting from one image format to
  203. another, doing simple image manipulations such as size scaling, plus
  204. the above-mentioned 24 -> 8, color -> gray, gray -> b&w conversions.
  205. Here are pointers to some of them:
  206.  
  207.     xv by John Bradley.  X-based image display, manipulation, and format
  208.     conversion package.  XV displays many image formats and permits editing
  209.     of GIF files, among others. The program was updated 5/92; see the file
  210.     contrib/xv-2.21.tar.Z on export.lcs.mit.edu.
  211.  
  212.     PBMPLUS, by Jef Poskanzer.  Comprehensive format conversion and image
  213.     manipulation package.  The latest version is always available via
  214.     anonymous FTP as ftp.ee.lbl.gov:pbmplus*.tar.Z,
  215.     wuarchive.wustl.edu:graphics/graphics/packages/pbmplus/pbmplus*.tar.Z,
  216.     and export.lcs.mit.edu:contrib/pbmplus*.tar.Z.
  217.  
  218.     IM Raster Toolkit, by Alan Paeth (awpaeth@watcgl.uwaterloo.ca).
  219.     Provides a portable and efficient format and related toolkit.  The
  220.     format is versatile in supporting pixels of arbitrary channels,
  221.     components, and bit precisions while allowing compression and machine
  222.     byte-order independence.  The kit contains more than 50 tools with
  223.     extensive support of image manipulation, digital halftoning and format
  224.     conversion.  Previously distributed on tape c/o the University of
  225.     Waterloo, an FTP version will appear someday.
  226.  
  227.     Utah RLE Toolkit.  Conversion and manipulation package, similar to
  228.     PBMPLUS.  Available via FTP as cs.utah.edu:pub/urt-*,
  229.     princeton.edu:pub/Graphics/urt-*, and freebie.engin.umich.edu:pub/urt-*.
  230.  
  231.     Fuzzy Pixmap Manipulation, by Michael Mauldin <mlm@nl.cs.cmu.edu>.
  232.     Conversion and manipulation package, similar to PBMPLUS.  Version 1.0
  233.     available via FTP as nl.cs.cmu.edu:/usr/mlm/ftp/fbm.tar.Z,
  234.     ftp.uu.net:pub/fbm.tar.Z, and ucsd.edu:graphics/fbm.tar.Z.
  235.  
  236.     Img Software Set, by Paul Raveling <raveling@venera.isi.edu>.  Reads and
  237.     writes its own image format, displays on an X11 screen, and does some
  238.     image manipulations.  Version 1.3 is available via FTP as
  239.     export.lcs.mit.edu:contrib/img_1.3.tar.Z, and
  240.     venera.isi.edu:pub/img_1.3.tar.Z along with a large collection of color
  241.     images.
  242.  
  243.     Xim, X Image Manipulator, by Philip R. Thompson.  It does essential
  244.     interactive image manipulations and uses x11r4 and the OSF/Motif toolkit
  245.     for the interface.  It supports images in 1, 8, 24 and 32 bit formats.
  246.     Reads/writes and converts to/from GIF, xwd, xbm, tiff, rle, xim, and
  247.     other formats.  Writes level 2 postscript.  Other utilities and image
  248.     application library are included.  Not a paint package.  Available via
  249.     ftp from gis.mit.edu.
  250.  
  251.     xloadimage, by Jim Frost <madd@std.com>.  Reads in images in various
  252.     formats and displays them on an X11 screen.  Available via FTP as
  253.     export.lcs.mit.edu:contrib/xloadimage*, and in your nearest comp.sources.x
  254.     archive.
  255.  
  256.     xli, by Grame Gill, is an updated xloadimage with numerous improvements
  257.     in both speed and in the number of formats supported.  Available in the
  258.     same places as xloadimage (contrib tape, comp.sources.x archives).
  259.  
  260.     TIFF Software, by Sam Leffler <sam@okeeffe.berkeley.edu>.  Nice
  261.     portable library for reading and writing TIFF files, plus a few tools
  262.     for manipulating them and reading other formats.  Available via FTP as
  263.     ucbvax.berkeley.edu:pub/tiff/*.tar.Z or ftp.uu.net:graphics/tiff.tar.Z
  264.  
  265.     xtiff, an X11 tool for viewing a TIFF file.  It was written to handle
  266.     as many different kinds of TIFF files as possible while remaining
  267.     simple, portable and efficient.  xtiff illustrates some common problems
  268.     with building pixmaps and using different visual classes.  It is
  269.     distributed as part of Sam Leffler's libtiff package and it is also
  270.     available on export.lcs.mit.edu, ftp.uu.net and comp.sources.x.
  271.     xtiff 2.0 was announced in 4/91; it includes Xlib and Xt versions.
  272.  
  273.     ALV, a Sun-specific image toolkit.  Version 2.0.6 posted to
  274.     comp.sources.sun on 11dec89.  Also available via email to
  275.     alv-users-request@cs.bris.ac.uk.
  276.  
  277.     popi, an image manipulation language.  Version 2.1 posted to
  278.     comp.sources.misc on 12dec89.
  279.  
  280.     ImageMagick, an X11 package for display and interactive manipulation
  281.     of images.  Includes tools for image conversion, annotation, compositing,
  282.     animation, and creating montages.  ImageMagick can read and write many of
  283.     the more popular image formats.  Available via FTP as
  284.     export.lcs.mit.edu:contrib/ImageMagick.tar.Z.
  285.  
  286.     Khoros, a huge (~100 meg) graphical development environment based on
  287.     X11R4.  Khoros components include a visual programming language, code
  288.     generators for extending the visual language and adding new application
  289.     packages to the system, an interactive user interface editor, an
  290.     interactive image display package, an extensive library of image and
  291.     signal processing routines, and 2D/3D plotting packages.  Available via
  292.     FTP as pprg.eece.unm.edu:pub/khoros/*.
  293.  
  294.     LaboImage, a SunView-based image processing and analysis package.  It
  295.     includes more than 200 image manipulation, processing and measurement
  296.     routines, on-line help, plus tools such as an image editor, a color
  297.     table editor and several biomedical utilities.  Available via anonymous
  298.     FTP as ads.com:pub/VISION-LIST-ARCHIVE/SHAREWARE/LaboImage_3.1.tar.Z
  299.  
  300.     The San Diego Supercomputer Center Image Tools, software tools for
  301.     reading, writing, and manipulating raster images.  Binaries for some
  302.     machines available via anonymous FTP in sdsc.edu:sdscpub.
  303.  
  304.     The Independent JPEG Group has written a package for reading and
  305.     writing JPEG files.  FTP to ftp.uu.net:graphics/jpeg/jpegsrc.v?.tar.Z
  306.  
  307. Don't forget to set binary mode when you FTP tar files.  For you MILNET
  308. folks who still don't have name servers, the IP addresses are:
  309.  
  310.     ads.com            128.229.30.16
  311.     cs.utah.edu            128.110.4.21
  312.     coral.cs.jcu.edu.au        137.219.17.4
  313.     export.lcs.mit.edu        18.24.0.12
  314.     freebie.engin.umich.edu    141.212.103.21
  315.     ftp.ee.lbl.gov        128.3.112.20
  316.     ftp.uu.net            137.39.1.9 or 192.48.96.9
  317.     gis.mit.edu            18.80.1.118
  318.     gondwana.ecr.mu.oz.au    128.250.70.62
  319.     karazm.math.uh.edu        129.7.7.6
  320.     marsh.cs.curtin.edu.au    134.7.1.1
  321.     nic.funet.fir        128.214.6.100
  322.     ftp.ncsa.uiuc.edu        141.142.20.50
  323.     nl.cs.cmu.edu        128.2.222.56
  324.     pit-manager.mit.edu        18.172.1.27
  325.     pprg.eece.unm.edu        129.24.24.10
  326.     princeton.edu        128.112.128.1
  327.     sdsc.edu            132.249.20.22
  328.     ucbvax.berkeley.edu        128.32.133.1
  329.     venera.isi.edu        128.9.0.32
  330.     weedeater.math.yale.edu    128.36.23.17
  331.     wuarchive.wustl.edu        128.252.135.4
  332.     zamenhof.cs.rice.edu    128.42.1.75
  333.  
  334. Please do *not* post or mail messages saying "I can't FTP, could someone
  335. mail this to me?"  There are a number of automated mail servers that will
  336. send you things like this in response to a message.  See item 13 below for
  337. details on some.
  338.  
  339. Also, the newsgroup alt.graphics.pixutils is specifically for discussion
  340. of software like this.  You may find useful information there.
  341.  
  342.  
  343. 8) Format documents for TIFF, IFF, BIFF, NFF, OFF, FITS, etc.
  344.  
  345. You almost certainly don't need these.  Read the above item 7 on free
  346. image manipulation software.  Get one or more of these packages and
  347. look through them.  Chances are excellent that the image converter you
  348. were going to write is already there.  But if you still want one of the
  349. format documents, many such files are available by anonymous ftp from
  350. zamenhof.cs.rice.edu in directory pub/graphics.formats.
  351.  
  352. These files were collected off the net and are believed to be correct.
  353. This archive includes pixel formats, and two- and three-dimensional object
  354. formats.  The future of this archive is uncertain at the moment, as Mark
  355. Hall <foo@cs.rice.edu> will apparently no longer be maintaining it.
  356.  
  357. A second graphics file format archive is now being actively maintained
  358. by Quincey Koziol (koziol@ncsa.uiuc.edu).  The latest version exists at
  359. ftp.ncsa.uiuc.edu in /misc/file.formats/graphics.formats.  Apparently,
  360. neither of these is complete, you might want to check both.
  361.  
  362. FITS stands for Flexible Image Transport System. It's a file format most
  363. often used in astronomy.  Despite the name, it can contain not only images
  364. but other things as well.  There is a regular monthly FITS basics and
  365. information posting on sci.astro.fits - read it if you want to know more.
  366.  
  367.  
  368.  
  369. 9) Converting between vector formats.
  370.  
  371. A lot of people ask about converting from HPGL to PostScript, or MacDraw
  372. to CGM, or whatever.  It is important to understand that this is a very
  373. different problem from the image format conversions in item 7.  Converting
  374. one image format to another is a fairly easy problem, since once you
  375. get past all the file header junk, a pixel is a pixel -- the basic objects
  376. are the same for all image formats.  This is not so for vector formats.
  377. The basic objects -- circles, ellipses, drop-shadowed pattern-filled
  378. round-cornered rectangles, etc. -- vary from one format to another.
  379. Except in extremely restricted cases, it is simply not possible to do
  380. a one-to-one conversion between vector formats.
  381.  
  382. There is software for converting to and from CGM files on ftp.psc.edu.  The
  383. contributor states that it runs on Unix, MS-Windows, and possibly the Mac.
  384. A better, more specific blurb would be most welcome.
  385.  
  386.  
  387. On the other hand, it is quite possible to do a close approximation,
  388. rendering an image from one format using the primitives from another.
  389. As far as I know, no one has put together a general toolkit of such
  390. converters, but two different HPGL to PostScript converters have been
  391. posted to comp.sources.misc.  Check the index on your nearest archive
  392. site.
  393.  
  394. A related frequent question is how to convert from some vector format
  395. to a bitmapped image - from PostScript to Sun raster format, or HPGL to
  396. X11 bitmap.  For example, some of the commercial PostScript clones for
  397. PC's allow you to render to a disk file as well as a printer.  Also,
  398. the PostScript interpreters in the NeXT box and in Sun's X11/NeWs can
  399. be used to render to a file if you're clever.  But in general, the
  400. answer is no.  However, if someone were to put together a vector to
  401. vector conversion toolkit, adding a vector to raster converter would be
  402. trivial.
  403.  
  404. GNU ghostscript (from the FSF - current version 2.5.2) includes
  405. drivers for both ppm and gif format files, thus it can be used as
  406. a PostScript to ppm  or a PostScript to GIF filter.  (It implements
  407. essentially all of PostScript level 1 and alot of Display PostScript
  408. and level 2).
  409.  
  410.  
  411. 10) How to get Pixar films.
  412.  
  413. The various John Lasseter / Pixar computer animated shorts are available
  414. on video tape.  You can order them from Direct Cinema Limited:
  415.  
  416.     Film                           Individual Price      Institutional Price
  417.     Luxo, Jr.                $14.95            $50.00
  418.     Red's Dream                $19.95            $75.00
  419.     Tin Toy                $24.95            $75.00
  420.     Knickknack                $24.95            $75.00
  421.     Luxo, Jr./Red's Dream/Tin Toy    $39.95            $100.00
  422.  
  423. All tapes are on 1/2" VHS NTSC.  Add $10/tape for PAL format.  Also
  424. available:
  425.  
  426.     Tin Toy T-shirt            $15.00
  427.     Knickknack 3D T-shirt        $15.00 (includes glasses)
  428.  
  429. For individual orders, add $5 S&H for the first tape or shirt, $2 for
  430. each additional tape or shirt.  For institutional orders, add $5 S&H
  431. for the first tape, $3 for each additional tape.  Foreign shipping, add
  432. $3/tape or shirt.  Call 800-525-0000 (213-396-4774 international,
  433. 213-396-3233 FAX) to charge to your credit card.  Call first to verify
  434. prices and availability.  Or, just write to:
  435.  
  436.     Direct Cinema Limited
  437.     1749 14th Street
  438.     Santa Monica, CA 90404-4342
  439.  
  440. Allan Braunsdorf has this to say:
  441.  
  442. At SIGGRAPH they were selling a tape with all four shorts
  443. for $25.  That was a sale price.  You can get it for slightly
  444. more than that normally.  ($35 maybe.)  I believe it's
  445. available from RenderMan Retail (at Pixar's address).
  446.  
  447.     Pixar
  448.     1001 West Cutting Blvd.
  449.     Richmond, CA. 94804
  450.     (510) 236-4000
  451.     (510) 236-0388 (FAX)
  452.  
  453. You can obtain a video directly from Pixar which contains "Luxo, Jr.", "Red's
  454. Dream", "Tin Toy" and "Knicknack" for $25.00, plus $2.50 for shipping. They
  455. will take your order over the phone or via FAX with a major credit card. I
  456. ordered mine just last week and received it several days later. Don't expect
  457. to be able to rent a copy from your local video store. According to the license
  458. agreement printed on the back cover of the case, it cannot be rented.
  459.  
  460.  
  461. 11) How do I draw a circle as a Bezier (or B-spline) curve?
  462.  
  463. The short answer is, "You can't."  Unless you use a rational spline you
  464. can only approximate a circle.  The approximation may look acceptable,
  465. but it is sensitive to scale.  Magnify the scale and the error of
  466. approximation magnifies.  Deviations from circularity that were not
  467. visible in the small can become glaring in the large.  If you want to
  468. do the job right, consult the article:
  469.  
  470.   "A Menagerie of Rational B-Spline Circles"
  471.   by Leslie Piegl and Wayne Tiller
  472.   in IEEE Computer Graphics and Applications, volume 9, number 9,
  473.   September, 1989, pages 48-56.
  474.  
  475. For rough, non-rational approximations, consult the book:
  476.  
  477.   Computational Geometry for Design and Manufacture
  478.   by I. D. Faux and M. J. Pratt,
  479.   Ellis Horwood Publishers, Halsted Press, John Wiley 1980.
  480.  
  481. For the best known non-rational approximations, consult the article:
  482.  
  483.   "Good Approximation of Circles by Curvature-continuous Bezier Curves"
  484.   by Tor Dokken, Morten Daehlen, Tom Lyche, and Knut Morken
  485.   in Computer Aided Geometric Design, volume 7, numbers 1-4 (combined),
  486.   June, 1990, pages 33-41 [Elsevier Science Publishers (North-Holland)]
  487.  
  488.  
  489. 12) How to order standards documents.
  490.  
  491. The American National Standards Institute sells ANSI standards, and also
  492. ISO (international) standards.  Their sales office is at 1-212-642-4900,
  493. mailing address is 1430 Broadway, NY NY 10018.  It helps if you have the
  494. complete name and number.
  495.  
  496. Some useful numbers to know:
  497.  
  498. CGM (Computer Graphics Metafile) is ISO 8632-4 (1987).  GKS (Graphical
  499. Kernel System) is ANSI X3.124-1985.  PHIGS (Programmer's Hierarchical
  500. Interactive Graphics System) is ANSI X3.144-1988.  IGES is ASME/ANSI
  501. Y14.26M-1987.  Language bindings are often separate but related numbers;
  502. for example, the GKS FORTRAN binding is X3.124.1-1985.
  503.  
  504. Standards-in-progress are made available at key milestones to solicit
  505. comments from the graphical public (this includes you!).  ANSI can let
  506. you know where to order them; most are available from Global Engineering
  507. at 1-800-854-7179.
  508.  
  509.  
  510. 13) How to FTP by email.
  511.  
  512. There are a number of sites that archive the Usenet sources newsgroups
  513. and make them available via an email query system.  You send a message
  514. to an automated server saying something like "send comp.sources.unix/fbm",
  515. and a few hours or days later you get the file in the mail.
  516.  
  517. In addition, there is at least one FTP-by-mail server.  Send mail to
  518. ftpmail@decwrl.dec.com saying "help" and it will tell you how to use
  519. it.  Note that this service has at times been turned off due to abuse.
  520.  
  521.  
  522. 14) How to tell whether a point is within a planar polygon.
  523.  
  524. Consider a ray originating at the point of interest and continuing to
  525. infinity.  If it crosses an odd number of polygon edges along the way,
  526. the point is within the polygon.  If the ray crosses an even number of
  527. edges, the point is either outside the polygon, or within an interior
  528. hole formed from intersecting polygon edges.  This idea is known in
  529. the trade as the Jordan curve theorem; see Eric Haines' article in
  530. Glassner's ray tracing book (above) for more information, including
  531. treatment of special cases.
  532.  
  533. Another method is to sum the absolute angles from the point to all
  534. the vertices on the polygon.  If the sum is 2 pi, the point is inside,
  535. if the sum is 0 the point is outside.  However, this method is about an
  536. order of magnitude slower than the previous method because evaluating the
  537. trigonometric functions is usually quite costly.
  538.  
  539. Code for both methods (plus barycentric triangle testing) can be found in
  540. the Ray Tracing News, Vol. 5, No. 3, available from princeton.edu:
  541. pub/Graphics/RTNews/RTNv5n3.Z.
  542.  
  543.  
  544. 15) How to tessellate a sphere.
  545.  
  546. One simple way is to do recursive subdivision into triangles.  The
  547. base of the recursion is an octahedron, and then each level divides
  548. each triangle into four smaller ones.  Jon Leech <leech@cs.unc.edu>
  549. has posted a nice routine called sphere.c that generates the coordinates.
  550. It's available for FTP on ftp.ee.lbl.gov and princeton.edu.
  551.  
  552. 16) Specific references on ray-tracing and global illumination.
  553.  
  554. Rick Speer maintains a cross-indexed ray-tracing bibliography:
  555.  
  556. Highlights of this edition-
  557.  
  558.     i) more than 500 citations spanning the period from 1968 through
  559.        November '91;
  560.     ii) papers from all Siggraph, Graphics Interface, Eurographics, CG
  561.         International and Ausgraph proceedings through December, '91;
  562.     iii) all citations keyworded for easy lookup;
  563.     iv) cross-indices by keyword and author;
  564.     v)  glossary of the 119 keywords used.
  565.  
  566. The bib is in the form of a PostScript file.  The printout is 41 pages long.
  567. Below is a list of ftp sites and the dirs that contain the file. It's named
  568. "speer.raytrace.bib.ps.Z" and is compressed at most sites-
  569.  
  570.              Site                             Dir
  571.     wuarchive.wustl.edu    graphics/graphics/bib/RT.BIB.Speer/
  572.     karazm.math.uh.edu    pub/Graphics/
  573.     gondwana.ecr.mu.oz.au    pub/papers/
  574.     nic.funet.fi        pub/sci/papers/graphics
  575.     coral.cs.jcu.edu.au     graphics/papers/
  576.  
  577.  
  578. Eric Haines (erich@eye.com) maintains ray tracing and radiosity/global
  579. illumination bibliographies.  These are in "refer" format, and so can be
  580. searched electronically (a simple awk script to search for keywords is
  581. included with each).  The bibliographies are available at most of the
  582. sites listed above, and the most current versions are maintained at
  583. princeton.edu: pub/Graphics/Papers as "RayBib.*" and "RadBib.*".
  584.  
  585. Tom Wilson (wilson@cs.ucf.edu) has collected over 300 abstracts from ray
  586. tracing related research papers and books.  The information is essentially
  587. in plaintext, and Latex and troff formatting programs are included.  This
  588. collection is available at most of the sites above as "rtabs.*".
  589.  
  590. 17) SIGGRAPH information online
  591.  
  592. [from Steve Cunningham and Ralph Orlick]
  593.  
  594. ACM-SIGGRAPH announces its online information site at  siggraph.org
  595. (128.248.245.250).  This site now provides SIGGRAPH information via both
  596. anonymous ftp and an electronic mail archive server.
  597.  
  598. The anonymous ftp service is very standard, and the ftp directory includes
  599. both conference and publications subdirectories.
  600.  
  601. To retrieve information by electronic mail, send mail to
  602.      archive-server@siggraph.org
  603. and in the subject or the body of the message include the message  send
  604. followed by the topic and subtopic you wish.  A good place to start is with
  605. the command
  606.      send index
  607. which will give you an up-to-date list of available information.
  608.  
  609.  
  610. 18) SIGGRAPH Panels Proceedings available
  611.  
  612. [from Steve Cunningham and Bob Judd]
  613.  
  614. ACM SIGGRAPH announces the availability of the SIGGRAPH '91 Panels Proceedings
  615. at the  siggraph.org  site (128.248.245.250).  The proceedings are available
  616. in three formats:
  617.      text   (ASCII)
  618.      rtf    (rich text format, suitable for many word processors)
  619.      word   (MS Word for the Macintosh)
  620. They may be retrieved from siggraph.org in two ways:
  621.  
  622. (1) by anonymous ftp
  623.     change to one of the directories
  624.        publications/s91/panels_proceedings/[text|rtf|word]
  625.     The text and rtf files may be downloaded in ASCII mode, while the word
  626.     files are stored in MacBinary format and must be downloaded in binary
  627.     mode.
  628.  
  629.     Each directory contains a Table of Contents file (TOC) that describes the
  630.     contents of each panel file.
  631.  
  632. (2) by electronic mail
  633.     send mail to
  634.        archive-server@siggraph.org
  635.     You can retrieve either the  text  or  rtf  files.  We suggest that you
  636.     first retrieve the index files by putting one of the messages
  637.        send panel91-txt index
  638.        send panel91-rtf index
  639.     in the subject or body of the message.  You will get the necessary
  640.     information to retrieve the actual transcript files.
  641.  
  642.  
  643. 19) Graphics mailing lists
  644.  
  645. There are a variety of graphics-related mailing list out there, each
  646. covering either a single product or a single topic.  I have been an
  647. active participant in one of these for some time now, and find the
  648. focus and expertise which can be brought to bear on an isolated topic
  649. to be nothing short of amazing.
  650.  
  651. Please send me the appropriate information if you have any others you
  652. would like to see added.
  653.  
  654. Name:        Imagine mailing list
  655. Description:    Discussion forum for users of the Imagine 3D Rendering and
  656.         Animation package by Impulse, Inc.
  657. Platforms:    Amiga, IBM
  658. Subscription:    imagine-request@email.sp.paramax.com
  659. Posting:    imagine@email.sp.paramax.com
  660.  
  661. Name:        DCTV mailing list
  662. Description:    Discussion forum for users of the Digital Creations DCTV
  663.         box, software, and file formats
  664. Platforms:    Amiga
  665. Subscription:    DCTV-request@nova.cc.purdue.edu
  666. Posting:    DCTV@nova.cc.purdue.edu
  667.  
  668. Name:        Rayshade Users mailing list
  669. Description:    Discussion forum for users of the Rayshade raytracer
  670. Platforms:    Most UNIX boxes, Amiga, Mac, IBM
  671. Subscription:    rayshade-request@cs.princeton.edu
  672. Posting:    rayshade-users@cs.princeton.edu
  673.  
  674. Name:        Lightwave 3D software for Toaster mailing list
  675. Description:    Discussion forum for users of Lightwave, the Video
  676.         Toaster modelling and rendering package
  677. Platforms:    Amiga
  678. Subscription:    lightwave-request@bobsbox.rent.com
  679.         with "subscribe lightwave-l" in your message
  680. Posting:    lightwave@bobsbox.rent.com
  681.  
  682. Name:        POV mailing list
  683. Description:    Discussion forum for DKBTrace and POV renderers
  684. Platforms:    Unix
  685. Subscription:    listserv@trearn.bitnet
  686. Posting:    dkb-l@trearn.bitnet
  687.  
  688. Name:        Mailing List For Massive Parallel Rendering
  689. Description:    same?
  690. Platforms:    Unix
  691. Subscription:    mp-render-request@icase.edu
  692. Posting:    mp-render@icase.edu
  693.  
  694. 20) Specific references on file formats
  695.  
  696.     Graphics File Formats, David Kay and John Levine, Windcrest/McGraw-Hill
  697.       1992, ISBN 0-8306-3059-7 paper, ISBN 0-8306-3060-0 $36.95 hardcover,
  698.       ISBN 0-8306-3059-7 $24.95 paper.  Comments - 26 formats, no software
  699.       (this is good, IMHO - I prefer books which are non-platform-dependent).
  700.       Questions about this book may be sent to gbook@iecc.cambridge.ma.us.
  701.  
  702.  
  703. 21) What about GIF?
  704.  
  705. GIF stands for Graphics Interchange Format.  It is portable and usable upon
  706. a wide variety of platforms.  It is quite limited in some ways (yes, the
  707. keeper of the FAQ has some opinions after all), and in fact, I don't like
  708. it much.  However, it looks to me like the most-Frequently Asked Question
  709. which was not previously covered in this list.  The following is a list
  710. of newsgroups and the like where one could go to find out about GIF.
  711.  
  712. Subject: alt.binaries.pictures FAQ - General info
  713. Subject: alt.binaries.pictures FAQ - OS specific info
  714. Newsgroups: alt.binaries.pictures.d,alt.binaries.pictures.misc,
  715.     alt.binaries.pictures.utilities,alt.binaries.pictures.fractals,
  716.     alt.binaries.pictures.fine-art.d,news.answers
  717.  
  718. Available in the indicated USENET newsgroup(s), or via anonymous ftp from
  719. pit-manager.mit.edu in the files:
  720.  
  721. /pub/usenet/news.answers/pictures-faq/part1
  722. /pub/usenet/news.answers/pictures-faq/part2
  723.  
  724. Also available from mail-server@pit-manager.mit.edu by sending a mail
  725. message containing any or all of:
  726.  
  727. send usenet/news.answers/pictures-faq/part1
  728. send usenet/news.answers/pictures-faq/part2
  729.  
  730. Send a message containing "help" to get general information about the
  731. mail server.
  732.  
  733. Also, you could check out the resources described in sections 7, 8, and
  734. 20 above for more information.
  735.  
  736.  
  737. 22) What is morphing?
  738.  
  739. Warping is the deformation of an image by mapping each pixel to a new
  740. location. Morphing is blending from one image or object to another one.
  741. Valerie Hall has written an excellent introduction to warping and
  742. morphing. This is available for anonymous ftp from marsh.cs.curtin.edu.au
  743. in the directory pub/graphics/bibliography/Morph. There are three files:
  744.  
  745.         morph_intro.ps.Z     (PostScript version, many pictures - 1.5M)
  746.         morph_intro.txt.Z    (text version)
  747.         m_responses.Z        (Responses to morphing questions)
  748.  
  749. The files are compressed, so you must use binary transfer and
  750. uncompress them afterwards.
  751.  
  752.  
  753. 23) How to ray-trace height fields
  754. Height fields are a special case in ray-tracing.  They have a number of uses,
  755. such as terrain rendering, and some optimization is possible.  Thus, they
  756. get their own FAQ section.  Note that further references can no doubt be
  757. located via the ray-tracing bibs in section 16 above.
  758.  
  759. The following paper seems to be the definitive reference:
  760.  
  761. F. Kenton Musgrave
  762. Grid Tracing: Fast Ray Tracing For Height Fields
  763. July, 1988
  764. <musg88.ps.Z>
  765.  
  766.  
  767. This is available as "Research Report YALEU/DCS/RR-639" from Yale University,
  768. it's also in the SIGGRAPH '91 Fractal Modeling in 3D Computer Graphics and
  769. Imaging course notes, and (best of all) it's available on the net:
  770.  
  771.     nic.funet.fi        pub/sci/papers/musg88.ps.Z
  772.     weedeater.math.yale.edu    pub/Papers/musg88.ms.Z
  773.     princeton.edu        pub/Graphics/Papers/musg88.ms.Z
  774.     coral.cs.jcu.edu.au        graphics/papers/musg88.ps.Z
  775.     gondwana.ecr.mu.OZ.AU    pub/papers/musg88.ms.Z and musg88.ps.Z
  776.  
  777. An implementation of this paper may be found in Rayshade.
  778.  
  779. Another paper exists:
  780.  
  781. %A David W. Paglieroni
  782. %A Sidney M. Petersen
  783. %T Parametric Height Field Ray Tracing
  784. %J Proceedings of Graphics Interface '92
  785. %I Canadian Information Processing Society
  786. %C Toronto, Ontario
  787. %D May 1992
  788. %P 192-200
  789.  
  790. And still one more:
  791.  
  792. Musgrave, Kolb, and Mace
  793. "The Synthesis and Rendering of Eroded Fractal Terrains",
  794. Computer Graphics Vol 23, No. 3 (SIGGRAPH '89 procedings) p. 41-50
  795.  
  796.  
  797.  
  798. 24) How to find the area of a 3D polygon
  799.  
  800.     The area of a triangle is given by (in C notation),
  801.  
  802.      area = 0.5 * ( ( x[0] * y[1] ) + ( x[1] * y[2] ) + ( x[2] * y[0] ) -
  803.                 ( x[1] * y[0] ) - ( x[2] * y[1] ) - ( x[0] * y[2] ) );
  804.  
  805. and the area of a planar polygon is given by
  806.  
  807.      area = 0.0;
  808.  
  809.      for ( i = 0; i < n - 1; i++ )
  810.          area += ( x[i] * y[i + 1] ) - ( x[i + 1] * y[i] );
  811.      area += ( x[n - 1] * y[0] ) - ( x[0] * y[n - 1] );
  812.      area /= 2.0;
  813.  
  814. If the area is a negative number, the polygon or triangle is
  815. clockwise, if positive, it is counterclockwise.
  816.  
  817. >From Ronald Golman's Gem (in Graphics Gems II - see section 1 above), "Area
  818.  of Planar Polygons and Volume of Polyhedra:"
  819.  
  820. The area of a polygon P0, P1, P2, ... Pn, not in the x-y plane, is
  821. given by
  822.  
  823.      Area(Polygon) = 1/2 * | N . Sigma { Pk x Pk+1 } |
  824.  
  825. where N is the unit vector normal to the plane and P is a polygonal
  826. vertex.  The . represents the dot product operator and the x
  827. represents the cross product operator.  Sigma represents the summation
  828. operator.  | | represents the absolute value operator.  Pn+1 is equal
  829. to P0.
  830.  
  831.  
  832. 25) How to join ACM/SIGGRAPH
  833.  
  834. Probably the easiest way to join ACM/SIGGRAPH is to trot over to your
  835. local technical library and find a copy of Communications of the ACM.
  836. Somewhere within the first few pages will be an application blank.
  837. Fill it out and mail it in.  ACM membership for students costs $23.00,
  838. Voting or Associate Membership $77.00 (yearly)
  839.  
  840. SIGGRAPH student membership costs an additional $16.00, $26.00 for
  841. Voting or Associate Members (also yearly).  To get TOG (Transactions
  842. on Graphics) it's another $26.00 for students and $31.00 for Voting or
  843. Associate Members.
  844.  
  845. If you just want to join SIGGRAPH without joining ACM, it'll cost you
  846. $59.00 (no student discount).
  847.  
  848. There are surcharges for overseas airmailing of publications.
  849.  
  850. ACM Member services may be contacted via email at acmhelp@acmvm.bitnet.
  851. Their phone number is (212) 626-0500.  FAX number (212) 944-1318.
  852. Snailmail address:
  853.  
  854.                 ACM
  855.                 PO Box 12114
  856.                 Church Street Station
  857.                 New York, New York 10257
  858.  
  859. SIGGRAPH `93 will be held in Anaheim, California, at the Anaheim
  860. Convention Center (just up the street from Disneyland) on August 1-6, 1993.
  861.  
  862. 26) Where can I find MRI and CT scan volume data?
  863.  
  864. Volume data sets are available from the University of North Carolina at
  865. omicron.cs.unc.edu (152.2.128.159) in /pub/softlab/CHVRTD.  (Commerical
  866. use is prohibited.)
  867.  
  868. Head data - A 109-slice MRI data set of a human head.
  869.  
  870. Knee data - A 127-slice MRI data set of a human knee.
  871.  
  872. HIPIP data - The result of a quantum mechanical calculation of a SOD data
  873. of a one-electron orbital of HIPIP, an iron protein.
  874.  
  875. SOD data - An electron density map of the active site of SOD (superoxide
  876. dismutase).
  877.  
  878. CT Cadaver Head data - A 113-slice MRI data set of a CT study of a cadaver
  879. head.
  880.  
  881. MR Brain data -  A 109-slice MRI data set of a head with skull partially
  882. removed to reveal brain.
  883.  
  884. RNA data - An electron density map for Staphylococcus Aureus Ribonuclease.
  885.  
  886.  
  887. 27) Specific references on spatial data structures including quadtrees
  888.     and octrees
  889.  
  890. H. Samet,
  891. The Design and Analysis of Spatial Data Structures,
  892. Addison-Wesley, Reading, MA, 1990.
  893. ISBN 0-201-50255-0.
  894.  
  895. H. Samet,
  896. Applications of Spatial Data Structures:  Computer Graphics, Image Processing, a
  897. nd GIS,
  898. Addison-Wesley, Reading, MA, 1990.
  899. ISBN 0-201-50300-0.
  900.  
  901.  
  902. 28) Where can I get a program to plot XY(Z) data or f(x) data?
  903.  
  904. Gnuplot is a command-driven interactive data/function  plotting program.  It
  905. runs on just about any machine, and is very flexible in terms of supported
  906. output devices.  The official North American distribution site for the latest
  907. version is dartmouth.edu in /pub/gnuplot.  More information is available from
  908. the USENET newsgroup comp.graphics.gnuplot and its FAQ, graphics/gnuplot-faq.
  909.  
  910. ACE/gr (xmgr - Motif/xvgr - XView) is a data/function plotting tool for
  911. workstations or X-terminals using X.  Available from ftp.ccalmr.ogi.edu
  912. in /CCALMR/pub/acegr.
  913.  
  914. robotx (Robot) is a general purpose plotting and data analysis program.
  915. Requires XView, X-terminal or workstation.  Available from sunsite.unc.edu
  916. in /pub/academic/data_analysis.
  917.  
  918. Xgraph is a popular two-dimensional plotting program that accepts data in a
  919. form similar to the unix program graph and displays line graphs, scatter plots,
  920. or bar charts on an X11 display.  Available from ic.berkeley.edu in /pub.
  921.  
  922. Drawplot is a program for drawing 2D plots on X10/X11 windows, SUNVIEW
  923. displays, or HP2648 terminals. Available from xcf.berkeley.edu in /src/local.
  924.  
  925. 29) Specific references on PEX and PHIGS
  926.  
  927.     PEXlib Programming Manual, Tom Gaskins, 1154 pages, O'Reilly & Associates,
  928.     ISBN 1-56592-028-7
  929.  
  930.     PEXlib Reference Manual, edited by Steve Talbott, 577 pages, O'Reilly &
  931.     Associates, ISBN 1-56592-029-5
  932.  
  933.     PHIGS Programming Manual, Tom Gaskins, 908 pages, O'Reilly & Associates,
  934.     ISBN 0-93775-85-4 (softcover), ISBN 0-937175-92-7 (casebound)
  935.  
  936.     PHIGS Reference Manual, edited by Linda Kosko, 1099 pages, O'Reilly &
  937.     Associates, ISBN 0-937175-91-9
  938.  
  939.  
  940.