home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Software Vault: The Gold Collection / Software Vault - The Gold Collection (American Databankers) (1993).ISO / cdr55 / cld9grap.zip / CLD9GRAP.TXT
Text File  |  1993-06-07  |  41KB  |  958 lines

  1. Archive-name: graphics/faq
  2.  
  3. This message is posted once a week or so in an effort to cut down on the
  4. repetitive junk in comp.graphics.  It was last changed on 07Jun93.  If you
  5. have answers to other frequently asked questions that you would like included
  6. in this posting, please send me mail.  If you don't want to see this posting
  7. every week, please add the subject line to your kill file.  Thank you.
  8.  
  9. If your copy of the FAQ is more than a couple of weeks old, you may want to
  10. seek out the most recent version.  The latest version of this FAQ is always
  11. available on rtfm.mit.edu as pub/usenet/news.answers/graphics/faq.
  12.  
  13. ---
  14. _john
  15.  
  16.  John Grieggs grieggs@jpl-devvax.jpl.nasa.gov JohnG@portal.com
  17. ---
  18. Last update: 07Jun93
  19.  
  20. What's new?
  21.  
  22. Added third graphic file format archive (me, spotted in a message which
  23. had been posted by nuevos@hp400.ccu.uniovi.es).
  24.  
  25.   grieggs@jpl-devvax.jpl.nasa.gov
  26.  
  27.  
  28.  
  29. Contents:
  30.  
  31.     1) General references for graphics questions.
  32.     2) Drawing three-dimensional objects on a two-dimensional screen.
  33.     3) Quantizing 24 bit images down to 8 bits.
  34.     4) Converting color into grayscale.
  35.     5) Quantizing grayscale to black&white.
  36.     6) Rotating a raster image by an arbitrary angle.
  37.     7) Free image manipulation software.
  38.     8) Format documents for TIFF, IFF, BIFF, NFF, OFF, FITS, etc.
  39.     9) Converting between vector formats.
  40.     10) How to get Pixar films.
  41.     11) How do I draw a circle as a Bezier (or B-spline) curve?
  42.     12) How to order standards documents.
  43.     13) How to FTP by email.
  44.     14) How to tell whether a point is within a planar polygon.
  45.     15) How to tessellate a sphere.
  46.     16) Specific references on ray-tracing and global illumination.
  47.     17) SIGGRAPH information online
  48.     18) SIGGRAPH Panels Proceedings available
  49.     19) Graphics mailing lists
  50.     20) Specific references on file formats
  51.     21) What about GIF?
  52.     22) What is morphing?
  53.     23) How to ray-trace height fields
  54.     24) How to find the area of a 3D polygon
  55.     25) How to join ACM/SIGGRAPH
  56.     26) Where can I find MRI and CT scan volume data?
  57.     27) Specific references on spatial data structures including quadtrees
  58.  and octrees
  59.     28) Where can I get a program to plot XY(Z) data or f(x) data?
  60.     29) Specific references on PEX and PHIGS
  61.     30) SIGGRAPH Online Bibliography Project
  62.  
  63.  
  64. 1) General references for graphics questions:
  65.  
  66.     Computer Graphics: Principles and Practice (2nd Ed.), J.D. Foley,
  67.  A. van Dam, S.K. Feiner, J.F. Hughes, Addison-Wesley 1990, ISBN
  68.  0-201-12110-7
  69.     Procedural Elements for Computer Graphics, David F. Rogers, McGraw
  70.  Hill 1985, ISBN 0-07-053534-5
  71.     Mathematical Elements for Computer Graphics 2nd Ed., David F. Rogers
  72.  and J. Alan Adams, McGraw Hill 1990, ISBN 0-07-053530-2
  73.     Three Dimensional Computer Graphics, Alan Watt, Addison-Wesley 1990, ISBN
  74.  0-201-15442-0
  75.     An Introduction to Ray Tracing, Andrew Glassner (ed.), Academic Press
  76.  1989, ISBN 0-12-286160-4
  77.     Graphics Gems, Andrew Glassner (ed.), Academic Press 1990, ISBN
  78.  0-12-286165-5
  79.     Graphics Gems II, James Arvo (ed.), Academic Press 1991, ISBN
  80.  0-12-64480-0
  81.     Graphics Gems III, David Kirk (ed.), Academic Press 1992, ISBN
  82.  0-12-409670-0 (with IBM disk) or 0-12-409671-9 (with Mac disk)
  83.     Digital Image Warping, George Wolberg, IEEE Computer Society Press
  84.  Monograph 1990, ISBN 0-8186-8944-7
  85.     Digital Image Processing (2nd Ed.), Rafael C. Gonzalez, Paul Wintz,
  86.  Addison-Wesley 1987, ISBN 0-201-11026-1
  87.     A Programmer's Geometry, Adrian Bowyer, John Woodwark, Butterworths 1983,
  88.  ISBN 0-408-01242-0 Pbk
  89.  
  90. An automatic mail handler at Brown University allows users of "Computer
  91. Graphics: Principles and Practice," by Foley, van Dam, Feiner, and
  92. Hughes, to obtain text errata and information on distribution of the
  93. software packages described in the book.  Also, users can send the
  94. authors feedback, to report text errors and software bugs, make
  95. suggestions, and submit exercises.  To receive information describing
  96. how you can use the mail handler, simply mail graphtext@cs.brown.edu
  97. and put the word "Help" in the Subject line.  Use the Subject line
  98. "Software-Distribution" to receive information specifically concerning
  99. the software packages SRGP and SPHIGS.
  100.  
  101. Errata for "An Introduction to Ray Tracing" is available on
  102. wuarchive.wustl.edu in graphics/graphics/books/IntroToRT.errata.
  103.  
  104. Errata for "Digital Image Warping" is in the same directory as
  105. "Digital-Image-Warping.errata".
  106.  
  107. All C code from the "Graphics Gems" series is available via anonymous ftp
  108. from princeton.edu.  Look in the directory pub/Graphics/GraphicsGems for
  109. the various volumes (Gems, GemsII, GemsIII), and get the README file first.
  110.  
  111. Errata to _Graphics Gems_ and _Graphics Gems II is available on
  112. wuarchive.wustl.edu in graphics/graphics/books.
  113.  
  114. A list of computer graphics, computational geometry and image processing
  115. journals is available from Juhana Kouhia, jk87377@cs.tut.fi.
  116.  
  117.  
  118. 2) Drawing three-dimensional objects on a two-dimensional screen.
  119.  
  120. The simple answer is, you divide by the depth.  For a more verbose
  121. explanation, see any of the above references, starting with:
  122.  
  123. The Foley & Van Dam & Feiner & Hughes "Computer Graphics" book is certainly
  124. a good start.  Chapter 6 is "Viewing in 3D", then read chapter 15,
  125. "Visible-Surface Determination".  For more information go to chapter 16 for
  126. shading, chapter 19 for clipping, and branch out from there.
  127.  
  128.  
  129. 3) Quantizing 24 bit images down to 8 bits.
  130.  
  131. Find a copy of "Color Image Quantization for Frame Buffer Display" by
  132. Paul Heckbert, SIGGRAPH '82 Proceedings, page 297.  There are other
  133. algorithms, but this one works well and is fairly simple.  Implementations
  134. are included in most raster toolkits (see item 7 below).
  135.  
  136. A variant method is described in "Graphics Gems", p. 287-293.  Note that
  137. the code from the "Graphics Gems" series is all available from an FTP site,
  138. as described above.
  139.  
  140. Check out John Bradley's "Diversity Algorithm", which is incorporated into
  141. the xv package and described in the back of the manual.
  142.  
  143. The ImageMagick package (see section 7 for where it is) contains another
  144. quantizing algorithm which is presented as "doing a better job than the
  145. other algorithms, but slower".
  146.  
  147. There's also an implementation of:
  148.  
  149. Wan, Wong, and Prusinkiewicz, _An Algorithm for Multidimensional Data
  150. Clustering_, Transactions on Mathematical Software, Vol. 14 #2 (June, 1988),
  151. pp. 153-162.
  152.  
  153. avialable as princeton.edu:pub/Graphics/colorquant.shar.  This code,
  154. in modified form, appears in the Utah Raster Toolkit as well.
  155.  
  156.  
  157. 4) Converting color into grayscale.
  158.  
  159. The NTSC formula is:
  160.  
  161.     luminosity = .299 red + .587 green + .114 blue
  162.  
  163.  
  164. 5) Quantizing grayscale to black&white.
  165.  
  166. The only reference you need for this stuff is:
  167.  
  168.     Digital Halftoning, Robert Ulichney, MIT Press 1987, ISBN 0-262-21009-6
  169.  
  170. But before you go off and start coding, check out the image manipulation
  171. software mentioned in item 7 below.  All of the packages mentioned can do
  172. some form of gray to b&w conversion.
  173.  
  174.  
  175. 6) Rotating a raster image by an arbitrary angle.
  176.  
  177. The obvious but wrong method is to loop over the pixels in the source
  178. image, transform each coordinate, and copy the pixel to the destination.
  179. This is wrong because it leaves holes in the destination.  Instead,
  180. loop over the pixels in the destination image, apply the *reverse*
  181. transformation to the coordinates, and copy that pixel from the source.
  182. This method is quite general, and can be used for any one-to-one
  183. 2-D mapping, not just rotation.  You can add anti-aliasing by doing
  184. sub-pixel sampling.
  185.  
  186. However, there is a much faster method, with antialising included,
  187. which involves doing three shear operations.  The method was originally
  188. created for the IM Raster Toolkit (see below); an implementation is
  189. also present in PBMPLUS.  Reference: "A Fast Algorithm for Raster
  190. Rotation", by Alan Paeth (awpaeth@watcgl.waterloo.edu) Graphics
  191. Interface '86 (Vancouver).  An article on the IM toolkit appears in
  192. the same journal.  An updated version of the rotation paper appears
  193. in "Graphics Gems" (see section [1]) under the original title.
  194.  
  195.  
  196. 7) Free image manipulation software.
  197.  
  198. There are a number of toolkits for converting from one image format to
  199. another, doing simple image manipulations such as size scaling, plus
  200. the above-mentioned 24 -> 8, color -> gray, gray -> b&w conversions.
  201. Here are pointers to some of them:
  202.  
  203.     xv by John Bradley.  X-based image display, manipulation, and format
  204.     conversion package.  XV displays many image formats and permits editing
  205.     of GIF files, among others. The program was updated 5/92; see the file
  206.     contrib/xv-3.00.tar.Z on export.lcs.mit.edu.
  207.  
  208.     PBMPLUS, by Jef Poskanzer.  Comprehensive format conversion and image
  209.     manipulation package.  The latest version is always available via
  210.     anonymous FTP as ftp.ee.lbl.gov:pbmplus*.tar.Z,
  211.     wuarchive.wustl.edu:graphics/graphics/packages/pbmplus/pbmplus*.tar.Z,
  212.     and export.lcs.mit.edu:contrib/pbmplus*.tar.Z.
  213.  
  214.     IM Raster Toolkit, by Alan Paeth (awpaeth@watcgl.uwaterloo.ca).
  215.     Provides a portable and efficient format and related toolkit.  The
  216.     format is versatile in supporting pixels of arbitrary channels,
  217.     components, and bit precisions while allowing compression and machine
  218.     byte-order independence.  The kit contains more than 50 tools with
  219.     extensive support of image manipulation, digital halftoning and format
  220.     conversion.  Previously distributed on tape c/o the University of
  221.     Waterloo, an FTP version will appear someday.
  222.  
  223.     Utah RLE Toolkit.  Conversion and manipulation package, similar to
  224.     PBMPLUS.  Available via FTP as cs.utah.edu:pub/urt-*,
  225.     princeton.edu:pub/Graphics/urt-*, and freebie.engin.umich.edu:pub/urt-*.
  226.  
  227.     Fuzzy Pixmap Manipulation, by Michael Mauldin <mlm@nl.cs.cmu.edu>.
  228.     Conversion and manipulation package, similar to PBMPLUS.  Version 1.0
  229.     available via FTP as nl.cs.cmu.edu:/usr/mlm/ftp/fbm.tar.Z,
  230.     ftp.uu.net:pub/fbm.tar.Z, and ucsd.edu:graphics/fbm.tar.Z.
  231.  
  232.     Img Software Set, by Paul Raveling <raveling@venera.isi.edu>.  Reads and
  233.     writes its own image format, displays on an X11 screen, and does some
  234.     image manipulations.  Version 1.3 is available via FTP as
  235.     export.lcs.mit.edu:contrib/img_1.3.tar.Z, and
  236.     venera.isi.edu:pub/img_1.3.tar.Z along with a large collection of color
  237.     images.
  238.  
  239.     Xim, X Image Manipulator, by Philip R. Thompson.  It does essential
  240.     interactive image manipulations and uses x11r4 and the OSF/Motif toolkit
  241.     for the interface.  It supports images in 1, 8, 24 and 32 bit formats.
  242.     Reads/writes and converts to/from GIF, xwd, xbm, tiff, rle, xim, and
  243.     other formats.  Writes level 2 postscript.  Other utilities and image
  244.     application library are included.  Not a paint package.  Available via
  245.     ftp from gis.mit.edu.
  246.  
  247.     xloadimage, by Jim Frost <madd@std.com>.  Reads in images in various
  248.     formats and displays them on an X11 screen.  Available via FTP as
  249.     export.lcs.mit.edu:contrib/xloadimage*, and in your nearest comp.sources.x
  250.     archive.
  251.  
  252.     xli, by Grame Gill, is an updated xloadimage with numerous improvements
  253.     in both speed and in the number of formats supported.  Available in the
  254.     same places as xloadimage (contrib tape, comp.sources.x archives).
  255.  
  256.     TIFF Software, by Sam Leffler <sam@okeeffe.berkeley.edu>.  Nice
  257.     portable library for reading and writing TIFF files, plus a few tools
  258.     for manipulating them and reading other formats.  Available via FTP as
  259.     ucbvax.berkeley.edu:pub/tiff/*.tar.Z or ftp.uu.net:graphics/tiff.tar.Z
  260.  
  261.     xtiff, an X11 tool for viewing a TIFF file.  It was written to handle
  262.     as many different kinds of TIFF files as possible while remaining
  263.     simple, portable and efficient.  xtiff illustrates some common problems
  264.     with building pixmaps and using different visual classes.  It is
  265.     distributed as part of Sam Leffler's libtiff package and it is also
  266.     available on export.lcs.mit.edu, ftp.uu.net and comp.sources.x.
  267.     xtiff 2.0 was announced in 4/91; it includes Xlib and Xt versions.
  268.  
  269.     ALV, a Sun-specific image toolkit.  Version 2.0.6 posted to
  270.     comp.sources.sun on 11dec89.  Also available via email to
  271.     alv-users-request@cs.bris.ac.uk.
  272.  
  273.     popi, an image manipulation language.  Version 2.1 posted to
  274.     comp.sources.misc on 12dec89.
  275.  
  276.     ImageMagick, an X11 package for display and interactive manipulation
  277.     of images.  Includes tools for image conversion, annotation, compositing,
  278.     animation, and creating montages.  ImageMagick can read and write many of
  279.     the more popular image formats.  Available via FTP as
  280.     export.lcs.mit.edu:contrib/ImageMagick.tar.Z.
  281.  
  282.     Khoros, a huge (~100 meg) graphical development environment based on
  283.     X11R4.  Khoros components include a visual programming language, code
  284.     generators for extending the visual language and adding new application
  285.     packages to the system, an interactive user interface editor, an
  286.     interactive image display package, an extensive library of image and
  287.     signal processing routines, and 2D/3D plotting packages.  Available via
  288.     FTP as pprg.eece.unm.edu:pub/khoros/*.
  289.  
  290.     LaboImage, a SunView-based image processing and analysis package.  It
  291.     includes more than 200 image manipulation, processing and measurement
  292.     routines, on-line help, plus tools such as an image editor, a color
  293.     table editor and several biomedical utilities.  Available via anonymous
  294.     FTP as ads.com:pub/VISION-LIST-ARCHIVE/SHAREWARE/LaboImage_3.1.tar.Z
  295.  
  296.     The San Diego Supercomputer Center Image Tools, software tools for
  297.     reading, writing, and manipulating raster images.  Binaries for some
  298.     machines available via anonymous FTP in sdsc.edu:sdscpub.
  299.  
  300.     The Independent JPEG Group has written a package for reading and
  301.     writing JPEG files.  FTP to ftp.uu.net:graphics/jpeg/jpegsrc.v?.tar.Z
  302.  
  303. Don't forget to set binary mode when you FTP tar files.  For you MILNET
  304. folks who still don't have name servers, the IP addresses are:
  305.  
  306.     ads.com   128.229.30.16
  307.     cs.utah.edu   128.110.4.21
  308.     coral.cs.jcu.edu.au  137.219.17.4
  309.     export.lcs.mit.edu  18.24.0.12
  310.     freebie.engin.umich.edu 141.212.103.21
  311.     ftp.ee.lbl.gov  128.3.112.20
  312.     ftp.uu.net   137.39.1.9 or 192.48.96.9
  313.     gis.mit.edu   18.80.1.118
  314.     gondwana.ecr.mu.oz.au 128.250.70.62
  315.     karazm.math.uh.edu  129.7.7.6
  316.     marsh.cs.curtin.edu.au 134.7.1.1
  317.     nic.funet.fir  128.214.6.100
  318.     ftp.ncsa.uiuc.edu  141.142.20.50
  319.     nl.cs.cmu.edu  128.2.222.56
  320.     rtfm.mit.edu  18.70.0.224
  321.     pprg.eece.unm.edu  129.24.24.10
  322.     princeton.edu  128.112.128.1
  323.     sdsc.edu   132.249.20.22
  324.     telva.ccu.uniovi.es  156.35.31.31
  325.     ucbvax.berkeley.edu  128.32.133.1
  326.     venera.isi.edu  128.9.0.32
  327.     weedeater.math.yale.edu 128.36.23.17
  328.     wuarchive.wustl.edu  128.252.135.4
  329.     zamenhof.cs.rice.edu 128.42.1.75
  330.  
  331. Please do *not* post or mail messages saying "I can't FTP, could someone
  332. mail this to me?"  There are a number of automated mail servers that will
  333. send you things like this in response to a message.  See item 13 below for
  334. details on some.
  335.  
  336. Also, the newsgroup alt.graphics.pixutils is specifically for discussion
  337. of software like this.  You may find useful information there.
  338.  
  339.  
  340. 8) Format documents for TIFF, IFF, BIFF, NFF, OFF, FITS, etc.
  341.  
  342. You almost certainly don't need these.  Read the above item 7 on free
  343. image manipulation software.  Get one or more of these packages and
  344. look through them.  Chances are excellent that the image converter you
  345. were going to write is already there.  But if you still want one of the
  346. format documents, many such files are available by anonymous ftp from
  347. zamenhof.cs.rice.edu in directory pub/graphics.formats.
  348.  
  349. These files were collected off the net and are believed to be correct.
  350. This archive includes pixel formats, and two- and three-dimensional object
  351. formats.  The future of this archive is uncertain at the moment, as Mark
  352. Hall <foo@cs.rice.edu> will apparently no longer be maintaining it.
  353.  
  354. A second graphics file format archive is now being actively maintained
  355. by Quincey Koziol (koziol@ncsa.uiuc.edu).  The latest version exists at
  356. ftp.ncsa.uiuc.edu in /misc/file.formats/graphics.formats.  Apparently,
  357. neither of these is complete, you might want to check both.
  358.  
  359. FITS stands for Flexible Image Transport System. It's a file format most
  360. often used in astronomy.  Despite the name, it can contain not only images
  361. but other things as well.  There is a regular monthly FITS basics and
  362. information posting on sci.astro.fits - read it if you want to know more.
  363.  
  364. Yet a third graphics file format archive was spotted on telva.ccu.uniovi.es.
  365.  
  366.  
  367. 9) Converting between vector formats.
  368.  
  369. A lot of people ask about converting from HPGL to PostScript, or MacDraw
  370. to CGM, or whatever.  It is important to understand that this is a very
  371. different problem from the image format conversions in item 7.  Converting
  372. one image format to another is a fairly easy problem, since once you
  373. get past all the file header junk, a pixel is a pixel -- the basic objects
  374. are the same for all image formats.  This is not so for vector formats.
  375. The basic objects -- circles, ellipses, drop-shadowed pattern-filled
  376. round-cornered rectangles, etc. -- vary from one format to another.
  377. Except in extremely restricted cases, it is simply not possible to do
  378. a one-to-one conversion between vector formats.
  379.  
  380. There is software for converting to and from CGM files on ftp.psc.edu.  The
  381. contributor states that it runs on Unix, MS-Windows, and possibly the Mac.
  382. A better, more specific blurb would be most welcome.
  383.  
  384. On the other hand, it is quite possible to do a close approximation,
  385. rendering an image from one format using the primitives from another.
  386. As far as I know, no one has put together a general toolkit of such
  387. converters, but two different HPGL to PostScript converters have been
  388. posted to comp.sources.misc.  Check the index on your nearest archive
  389. site.
  390.  
  391. A related frequent question is how to convert from some vector format
  392. to a bitmapped image - from PostScript to Sun raster format, or HPGL to
  393. X11 bitmap.  For example, some of the commercial PostScript clones for
  394. PC's allow you to render to a disk file as well as a printer.  Also,
  395. the PostScript interpreters in the NeXT box and in Sun's X11/NeWs can
  396. be used to render to a file if you're clever.  But in general, the
  397. answer is no.  However, if someone were to put together a vector to
  398. vector conversion toolkit, adding a vector to raster converter would be
  399. trivial.
  400.  
  401. GNU ghostscript (from the FSF - current version 2.5.2) includes
  402. drivers for both ppm and gif format files, thus it can be used as
  403. a PostScript to ppm  or a PostScript to GIF filter.  (It implements
  404. essentially all of PostScript level 1 and alot of Display PostScript
  405. and level 2).
  406.  
  407.  
  408. 10) How to get Pixar films.
  409.  
  410. The various John Lasseter / Pixar computer animated shorts are available
  411. on video tape.  You can order them from Direct Cinema Limited:
  412.  
  413.     Film                           Individual Price      Institutional Price
  414.     Luxo, Jr.    $14.95   $50.00
  415.     Red's Dream    $19.95   $75.00
  416.     Tin Toy    $24.95   $75.00
  417.     Knickknack    $24.95   $75.00
  418.     Luxo, Jr./Red's Dream/Tin Toy $39.95   $100.00
  419.  
  420. All tapes are on 1/2" VHS NTSC.  Add $10/tape for PAL format.  Also
  421. available:
  422.  
  423.     Tin Toy T-shirt   $15.00
  424.     Knickknack 3D T-shirt  $15.00 (includes glasses)
  425.  
  426. For individual orders, add $5 S&H for the first tape or shirt, $2 for
  427. each additional tape or shirt.  For institutional orders, add $5 S&H
  428. for the first tape, $3 for each additional tape.  Foreign shipping, add
  429. $3/tape or shirt.  Call 800-525-0000 (213-396-4774 international,
  430. 213-396-3233 FAX) to charge to your credit card.  Call first to verify
  431. prices and availability.  Or, just write to:
  432.  
  433.     Direct Cinema Limited
  434.     1749 14th Street
  435.     Santa Monica, CA 90404-4342
  436.  
  437. Allan Braunsdorf has this to say:
  438.  
  439. At SIGGRAPH they were selling a tape with all four shorts
  440. for $25.  That was a sale price.  You can get it for slightly
  441. more than that normally.  ($35 maybe.)  I believe it's
  442. available from RenderMan Retail (at Pixar's address).
  443.  
  444.     Pixar
  445.     1001 West Cutting Blvd.
  446.     Richmond, CA. 94804
  447.     (510) 236-4000 
  448.     (510) 236-0388 (FAX)
  449.  
  450. You can obtain a video directly from Pixar which contains "Luxo, Jr.", "Red's
  451. Dream", "Tin Toy" and "Knicknack" for $25.00, plus $2.50 for shipping. They
  452. will take your order over the phone or via FAX with a major credit card. I 
  453. ordered mine just last week and received it several days later. Don't expect 
  454. to be able to rent a copy from your local video store. According to the license
  455. agreement printed on the back cover of the case, it cannot be rented.
  456.  
  457.  
  458. 11) How do I draw a circle as a Bezier (or B-spline) curve?
  459.  
  460. The short answer is, "You can't."  Unless you use a rational spline you
  461. can only approximate a circle.  The approximation may look acceptable,
  462. but it is sensitive to scale.  Magnify the scale and the error of
  463. approximation magnifies.  Deviations from circularity that were not
  464. visible in the small can become glaring in the large.  If you want to
  465. do the job right, consult the article:
  466.  
  467.   "A Menagerie of Rational B-Spline Circles"
  468.   by Leslie Piegl and Wayne Tiller
  469.   in IEEE Computer Graphics and Applications, volume 9, number 9,
  470.   September, 1989, pages 48-56.
  471.  
  472. For rough, non-rational approximations, consult the book:
  473.  
  474.   Computational Geometry for Design and Manufacture
  475.   by I. D. Faux and M. J. Pratt,
  476.   Ellis Horwood Publishers, Halsted Press, John Wiley 1980.
  477.  
  478. For the best known non-rational approximations, consult the article:
  479.  
  480.   "Good Approximation of Circles by Curvature-continuous Bezier Curves"
  481.   by Tor Dokken, Morten Daehlen, Tom Lyche, and Knut Morken
  482.   in Computer Aided Geometric Design, volume 7, numbers 1-4 (combined),
  483.   June, 1990, pages 33-41 [Elsevier Science Publishers (North-Holland)]
  484.  
  485.  
  486. 12) How to order standards documents.
  487.  
  488. The American National Standards Institute sells ANSI standards, and also
  489. ISO (international) standards.  Their sales office is at 1-212-642-4900,
  490. mailing address is 1430 Broadway, NY NY 10018.  It helps if you have the
  491. complete name and number.
  492.  
  493. Some useful numbers to know:
  494.  
  495. CGM (Computer Graphics Metafile) is ISO 8632-4 (1987).  GKS (Graphical
  496. Kernel System) is ANSI X3.124-1985.  PHIGS (Programmer's Hierarchical
  497. Interactive Graphics System) is ANSI X3.144-1988.  IGES is ASME/ANSI
  498. Y14.26M-1987.  Language bindings are often separate but related numbers;
  499. for example, the GKS FORTRAN binding is X3.124.1-1985.
  500.  
  501. Standards-in-progress are made available at key milestones to solicit
  502. comments from the graphical public (this includes you!).  ANSI can let
  503. you know where to order them; most are available from Global Engineering
  504. at 1-800-854-7179.
  505.  
  506.  
  507. 13) How to FTP by email.
  508.  
  509. There are a number of sites that archive the Usenet sources newsgroups
  510. and make them available via an email query system.  You send a message
  511. to an automated server saying something like "send comp.sources.unix/fbm",
  512. and a few hours or days later you get the file in the mail.
  513.  
  514. In addition, there is at least one FTP-by-mail server.  Send mail to
  515. ftpmail@decwrl.dec.com saying "help" and it will tell you how to use
  516. it.  Note that this service has at times been turned off due to abuse.
  517.  
  518.  
  519. 14) How to tell whether a point is within a planar polygon.
  520.  
  521. Consider a ray originating at the point of interest and continuing to
  522. infinity.  If it crosses an odd number of polygon edges along the way,
  523. the point is within the polygon.  If the ray crosses an even number of
  524. edges, the point is either outside the polygon, or within an interior
  525. hole formed from intersecting polygon edges.  This idea is known in
  526. the trade as the Jordan curve theorem; see Eric Haines' article in
  527. Glassner's ray tracing book (above) for more information, including
  528. treatment of special cases.
  529.  
  530. Another method is to sum the absolute angles from the point to all
  531. the vertices on the polygon.  If the sum is 2 pi, the point is inside,
  532. if the sum is 0 the point is outside.  However, this method is about an
  533. order of magnitude slower than the previous method because evaluating the
  534. trigonometric functions is usually quite costly.
  535.  
  536. Code for both methods (plus barycentric triangle testing) can be found in
  537. the Ray Tracing News, Vol. 5, No. 3, available from princeton.edu:
  538. pub/Graphics/RTNews/RTNv5n3.Z.
  539.  
  540.  
  541. 15) How to tessellate a sphere.
  542.  
  543. One simple way is to do recursive subdivision into triangles.  The
  544. base of the recursion is an octahedron, and then each level divides
  545. each triangle into four smaller ones.  Jon Leech <leech@cs.unc.edu>
  546. has posted a nice routine called sphere.c that generates the coordinates.
  547. It's available for FTP on ftp.ee.lbl.gov and princeton.edu.
  548.  
  549. 16) Specific references on ray-tracing and global illumination.
  550.  
  551. Rick Speer maintains a cross-indexed ray-tracing bibliography:
  552.  
  553. Highlights of this edition-
  554.  
  555.     i) more than 500 citations spanning the period from 1968 through
  556.        November '91;
  557.     ii) papers from all Siggraph, Graphics Interface, Eurographics, CG
  558.         International and Ausgraph proceedings through December, '91;
  559.     iii) all citations keyworded for easy lookup;
  560.     iv) cross-indices by keyword and author;
  561.     v)  glossary of the 119 keywords used.
  562.  
  563. The bib is in the form of a PostScript file.  The printout is 41 pages long.
  564. Below is a list of ftp sites and the dirs that contain the file. It's named
  565. "speer.raytrace.bib.ps.Z" and is compressed at most sites-
  566.  
  567.              Site                             Dir
  568.  wuarchive.wustl.edu graphics/graphics/bib/RT.BIB.Speer/
  569.  karazm.math.uh.edu pub/Graphics/
  570.  gondwana.ecr.mu.oz.au pub/papers/
  571.  nic.funet.fi  pub/sci/papers/graphics
  572.  coral.cs.jcu.edu.au     graphics/papers/
  573.  
  574. Eric Haines (erich@eye.com) maintains ray tracing and radiosity/global
  575. illumination bibliographies.  These are in "refer" format, and so can be
  576. searched electronically (a simple awk script to search for keywords is
  577. included with each).  The bibliographies are available at most of the
  578. sites listed above, and the most current versions are maintained at
  579. princeton.edu: pub/Graphics/Papers as "RayBib.*" and "RadBib.*".
  580.  
  581. Tom Wilson (wilson@cs.ucf.edu) has collected over 300 abstracts from ray
  582. tracing related research papers and books.  The information is essentially
  583. in plaintext, and Latex and troff formatting programs are included.  This
  584. collection is available at most of the sites above as "rtabs.*".
  585.  
  586. 17) SIGGRAPH information online
  587.  
  588. [from Steve Cunningham and Ralph Orlick]
  589.  
  590. ACM-SIGGRAPH announces its online information site at  siggraph.org
  591. (128.248.245.250).  This site now provides SIGGRAPH information via both
  592. anonymous ftp and an electronic mail archive server.
  593.  
  594. The anonymous ftp service is very standard, and the ftp directory includes
  595. both conference and publications subdirectories.
  596.  
  597. To retrieve information by electronic mail, send mail to
  598.      archive-server@siggraph.org
  599. and in the subject or the body of the message include the message  send
  600. followed by the topic and subtopic you wish.  A good place to start is with
  601. the command
  602.      send index
  603. which will give you an up-to-date list of available information.
  604.  
  605.  
  606. 18) SIGGRAPH Panels Proceedings available
  607.  
  608. [from Steve Cunningham and Bob Judd]
  609.  
  610. ACM SIGGRAPH announces the availability of the SIGGRAPH '91 Panels Proceedings
  611. at the  siggraph.org  site (128.248.245.250).  The proceedings are available
  612. in three formats:
  613.      text   (ASCII)
  614.      rtf    (rich text format, suitable for many word processors)
  615.      word   (MS Word for the Macintosh)
  616. They may be retrieved from siggraph.org in two ways:
  617.  
  618. (1) by anonymous ftp
  619.     change to one of the directories
  620.        publications/s91/panels_proceedings/[text|rtf|word]
  621.     The text and rtf files may be downloaded in ASCII mode, while the word
  622.     files are stored in MacBinary format and must be downloaded in binary 
  623.     mode.
  624.  
  625.     Each directory contains a Table of Contents file (TOC) that describes the
  626.     contents of each panel file.
  627.  
  628. (2) by electronic mail
  629.     send mail to
  630.        archive-server@siggraph.org
  631.     You can retrieve either the  text  or  rtf  files.  We suggest that you
  632.     first retrieve the index files by putting one of the messages
  633.        send panel91-txt index
  634.        send panel91-rtf index
  635.     in the subject or body of the message.  You will get the necessary
  636.     information to retrieve the actual transcript files.
  637.  
  638.  
  639. 19) Graphics mailing lists
  640.  
  641. There are a variety of graphics-related mailing list out there, each
  642. covering either a single product or a single topic.  I have been an
  643. active participant in one of these for some time now, and find the
  644. focus and expertise which can be brought to bear on an isolated topic
  645. to be nothing short of amazing.
  646.  
  647. Please send me the appropriate information if you have any others you
  648. would like to see added.
  649.  
  650. Name:  Imagine mailing list
  651. Description: Discussion forum for users of the Imagine 3D Rendering and
  652.   Animation package by Impulse, Inc.
  653. Platforms: Amiga, IBM
  654. Subscription: imagine-request@email.sp.paramax.com
  655. Posting: imagine@email.sp.paramax.com
  656.  
  657. Name:  DCTV mailing list
  658. Description: Discussion forum for users of the Digital Creations DCTV
  659.   box, software, and file formats
  660. Platforms: Amiga
  661. Subscription: DCTV-request@nova.cc.purdue.edu
  662. Posting: DCTV@nova.cc.purdue.edu
  663.  
  664. Name:  Rayshade Users mailing list
  665. Description: Discussion forum for users of the Rayshade raytracer
  666. Platforms: Most UNIX boxes, Amiga, Mac, IBM
  667. Subscription: rayshade-request@cs.princeton.edu
  668. Posting: rayshade-users@cs.princeton.edu
  669.  
  670. Name:  Lightwave 3D software for Toaster mailing list
  671. Description: Discussion forum for users of Lightwave, the Video
  672.   Toaster modelling and rendering package
  673. Platforms: Amiga
  674. Subscription: lightwave-request@bobsbox.rent.com
  675.   with "subscribe lightwave-l" in your message
  676. Posting: lightwave@bobsbox.rent.com
  677.  
  678. Name:  POV mailing list
  679. Description: Discussion forum for DKBTrace and POV renderers
  680. Platforms: Unix
  681. Subscription: listserv@trearn.bitnet
  682. Posting: dkb-l@trearn.bitnet
  683.  
  684. Name:  Mailing List For Massive Parallel Rendering
  685. Description: same?
  686. Platforms: Unix
  687. Subscription: mp-render-request@icase.edu
  688. Posting: mp-render@icase.edu
  689.  
  690. 20) Specific references on file formats
  691.  
  692.     Graphics File Formats, David Kay and John Levine, Windcrest/McGraw-Hill
  693.       1992, ISBN 0-8306-3060-0 $36.95 hardcover, ISBN 0-8306-3059-7 $24.95
  694.       paper.  Comments - 26 formats, no software (this is good, IMHO - I
  695.       prefer books which are non-platform-dependent).  Questions about this
  696.       book may be sent to gbook@iecc.cambridge.ma.us.
  697.  
  698.  
  699. 21) What about GIF?
  700.  
  701. GIF stands for Graphics Interchange Format.  It is portable and usable upon
  702. a wide variety of platforms.  It is quite limited in some ways (yes, the
  703. keeper of the FAQ has some opinions after all), and in fact, I don't like
  704. it much.  However, it looks to me like the most-Frequently Asked Question
  705. which was not previously covered in this list.  The following is a list
  706. of newsgroups and the like where one could go to find out about GIF.
  707.  
  708. Subject: alt.binaries.pictures FAQ - General info
  709. Subject: alt.binaries.pictures FAQ - OS specific info
  710. Newsgroups: alt.binaries.pictures.d,alt.binaries.pictures.misc,
  711.  alt.binaries.pictures.utilities,alt.binaries.pictures.fractals,
  712.  alt.binaries.pictures.fine-art.d,news.answers
  713.  
  714. Available in the indicated USENET newsgroup(s), or via anonymous ftp from
  715. rtfm.mit.edu in the files:
  716.  
  717. /pub/usenet/news.answers/pictures-faq/part1
  718. /pub/usenet/news.answers/pictures-faq/part2
  719.  
  720. Also available from mail-server@rtfm.mit.edu by sending a mail
  721. message containing any or all of:
  722.  
  723. send usenet/news.answers/pictures-faq/part1
  724. send usenet/news.answers/pictures-faq/part2
  725.  
  726. Send a message containing "help" to get general information about the
  727. mail server.
  728.  
  729. Also, you could check out the resources described in sections 7, 8, and
  730. 20 above for more information.
  731.  
  732.  
  733. 22) What is morphing?
  734.  
  735. Warping is the deformation of an image by mapping each pixel to a new
  736. location. Morphing is blending from one image or object to another one.
  737. Valerie Hall has written an excellent introduction to warping and
  738. morphing. This is available for anonymous ftp from marsh.cs.curtin.edu.au
  739. in the directory pub/graphics/bibliography/Morph. There are three files:
  740.  
  741.         morph_intro.ps.Z     (PostScript version, many pictures - 1.5M)
  742.         morph_intro.txt.Z    (text version)
  743.         m_responses.Z        (Responses to morphing questions)
  744.  
  745. The files are compressed, so you must use binary transfer and
  746. uncompress them afterwards.
  747.  
  748.  
  749. 23) How to ray-trace height fields
  750.  
  751. Height fields are a special case in ray-tracing.  They have a number of uses,
  752. such as terrain rendering, and some optimization is possible.  Thus, they
  753. get their own FAQ section.  Note that further references can no doubt be
  754. located via the ray-tracing bibs in section 16 above.
  755.  
  756. The following paper seems to be the definitive reference:
  757.  
  758. F. Kenton Musgrave
  759. Grid Tracing: Fast Ray Tracing For Height Fields
  760. July, 1988
  761. <musg88.ps.Z>
  762.  
  763. This is available as "Research Report YALEU/DCS/RR-639" from Yale University,
  764. it's also in the SIGGRAPH '91 Fractal Modeling in 3D Computer Graphics and
  765. Imaging course notes, and (best of all) it's available on the net:
  766.  
  767.     nic.funet.fi  pub/sci/papers/musg88.ps.Z
  768.     weedeater.math.yale.edu pub/Papers/musg88.ms.Z
  769.     princeton.edu  pub/Graphics/Papers/musg88.ms.Z
  770.     coral.cs.jcu.edu.au  graphics/papers/musg88.ps.Z
  771.     gondwana.ecr.mu.OZ.AU pub/papers/musg88.ms.Z and musg88.ps.Z
  772.  
  773. An implementation of this paper may be found in Rayshade.
  774.  
  775. Another paper exists:
  776.  
  777. %A David W. Paglieroni
  778. %A Sidney M. Petersen
  779. %T Parametric Height Field Ray Tracing
  780. %J Proceedings of Graphics Interface '92
  781. %I Canadian Information Processing Society
  782. %C Toronto, Ontario
  783. %D May 1992
  784. %P 192-200
  785.  
  786. And still one more:
  787.  
  788. Musgrave, Kolb, and Mace
  789. "The Synthesis and Rendering of Eroded Fractal Terrains",
  790. Computer Graphics Vol 23, No. 3 (SIGGRAPH '89 procedings) p. 41-50
  791.  
  792.  
  793.  
  794. 24) How to find the area of a 3D polygon
  795.  
  796.  The area of a triangle is given by (in C notation),
  797.  
  798.      area = 0.5 * ( ( x[0] * y[1] ) + ( x[1] * y[2] ) + ( x[2] * y[0] ) -
  799.              ( x[1] * y[0] ) - ( x[2] * y[1] ) - ( x[0] * y[2] ) );
  800.  
  801. and the area of a planar polygon is given by
  802.  
  803.      area = 0.0;
  804.  
  805.      for ( i = 0; i < n - 1; i++ )
  806.          area += ( x[i] * y[i + 1] ) - ( x[i + 1] * y[i] );
  807.      area += ( x[n - 1] * y[0] ) - ( x[0] * y[n - 1] );
  808.      area /= 2.0;
  809.  
  810. If the area is a negative number, the polygon or triangle is
  811. clockwise, if positive, it is counterclockwise.
  812.  
  813. >From Ronald Golman's Gem (in Graphics Gems II - see section 1 above), "Area
  814.  of Planar Polygons and Volume of Polyhedra:"
  815.  
  816. The area of a polygon P0, P1, P2, ... Pn, not in the x-y plane, is
  817. given by
  818.  
  819.      Area(Polygon) = 1/2 * | N . Sigma { Pk x Pk+1 } |
  820.  
  821. where N is the unit vector normal to the plane and P is a polygonal
  822. vertex.  The . represents the dot product operator and the x
  823. represents the cross product operator.  Sigma represents the summation
  824. operator.  | | represents the absolute value operator.  Pn+1 is equal
  825. to P0.
  826.  
  827.  
  828. 25) How to join ACM/SIGGRAPH
  829.  
  830. Probably the easiest way to join ACM/SIGGRAPH is to trot over to your
  831. local technical library and find a copy of Communications of the ACM.
  832. Somewhere within the first few pages will be an application blank.
  833. Fill it out and mail it in.  ACM membership for students costs $23.00,
  834. Voting or Associate Membership $77.00 (yearly)
  835.  
  836. SIGGRAPH student membership costs an additional $16.00, $26.00 for
  837. Voting or Associate Members (also yearly).  To get TOG (Transactions
  838. on Graphics) it's another $26.00 for students and $31.00 for Voting or
  839. Associate Members.
  840.  
  841. If you just want to join SIGGRAPH without joining ACM, it'll cost you
  842. $59.00 (no student discount).
  843.  
  844. There are surcharges for overseas airmailing of publications.
  845.  
  846. ACM Member services may be contacted via email at acmhelp@acmvm.bitnet. 
  847. Their phone number is (212) 626-0500.  FAX number (212) 944-1318.
  848. Snailmail address:
  849.  
  850.                 ACM
  851.                 PO Box 12114
  852.                 Church Street Station
  853.                 New York, New York 10257
  854.  
  855. SIGGRAPH `93 will be held in Anaheim, California, at the Anaheim
  856. Convention Center (just up the street from Disneyland) on August 1-6, 1993.
  857.  
  858. 26) Where can I find MRI and CT scan volume data?
  859.  
  860. Volume data sets are available from the University of North Carolina at
  861. omicron.cs.unc.edu (152.2.128.159) in /pub/softlab/CHVRTD.  (Commerical
  862. use is prohibited.)
  863.  
  864. Head data - A 109-slice MRI data set of a human head.
  865.  
  866. Knee data - A 127-slice MRI data set of a human knee.
  867.  
  868. HIPIP data - The result of a quantum mechanical calculation of a SOD data
  869. of a one-electron orbital of HIPIP, an iron protein.
  870.  
  871. SOD data - An electron density map of the active site of SOD (superoxide
  872. dismutase). 
  873.  
  874. CT Cadaver Head data - A 113-slice MRI data set of a CT study of a cadaver
  875. head. 
  876.  
  877. MR Brain data -  A 109-slice MRI data set of a head with skull partially
  878. removed to reveal brain.
  879.  
  880. RNA data - An electron density map for Staphylococcus Aureus Ribonuclease.
  881.  
  882.  
  883. 27) Specific references on spatial data structures including quadtrees
  884.  and octrees
  885.  
  886. H. Samet,
  887. The Design and Analysis of Spatial Data Structures,
  888. Addison-Wesley, Reading, MA, 1990.
  889. ISBN 0-201-50255-0.
  890.  
  891. H. Samet,
  892. Applications of Spatial Data Structures:  Computer Graphics, Image Processing,
  893. a
  894. nd GIS,
  895. Addison-Wesley, Reading, MA, 1990.
  896. ISBN 0-201-50300-0.
  897.  
  898.  
  899. 28) Where can I get a program to plot XY(Z) data or f(x) data?
  900.  
  901. Gnuplot is a command-driven interactive data/function  plotting program.  It
  902. runs on just about any machine, and is very flexible in terms of supported
  903. output devices.  The official North American distribution site for the latest
  904. version is dartmouth.edu in /pub/gnuplot.  More information is available from
  905. the USENET newsgroup comp.graphics.gnuplot and its FAQ, graphics/gnuplot-faq.
  906.  
  907. ACE/gr (xmgr - Motif/xvgr - XView) is a data/function plotting tool for 
  908. workstations or X-terminals using X.  Available from ftp.ccalmr.ogi.edu
  909. in /CCALMR/pub/acegr.
  910.  
  911. robotx (Robot) is a general purpose plotting and data analysis program.
  912. Requires XView, X-terminal or workstation.  Available from sunsite.unc.edu
  913. in /pub/academic/data_analysis.
  914.  
  915. Xgraph is a popular two-dimensional plotting program that accepts data in a
  916. form similar to the unix program graph and displays line graphs, scatter plots,
  917. or bar charts on an X11 display.  Available from ic.berkeley.edu in /pub.
  918.  
  919. Drawplot is a program for drawing 2D plots on X10/X11 windows, SUNVIEW
  920. displays, or HP2648 terminals. Available from xcf.berkeley.edu in /src/local.
  921.  
  922. 29) Specific references on PEX and PHIGS
  923.  
  924.     PEXlib Programming Manual, Tom Gaskins, 1154 pages, O'Reilly & Associates,
  925.  ISBN 1-56592-028-7
  926.  
  927.     PEXlib Reference Manual, edited by Steve Talbott, 577 pages, O'Reilly &
  928.  Associates, ISBN 1-56592-029-5
  929.  
  930.     PHIGS Programming Manual, Tom Gaskins, 908 pages, O'Reilly & Associates,
  931.  ISBN 0-93775-85-4 (softcover), ISBN 0-937175-92-7 (casebound)
  932.  
  933.     PHIGS Reference Manual, edited by Linda Kosko, 1099 pages, O'Reilly &
  934.  Associates, ISBN 0-937175-91-9
  935.  
  936.     A Primer for PHIGS, Hopgood, Duce & Johnston, 298 pages, Wiley,
  937.  ISBN 0-471-93330-9
  938.  
  939. 30) SIGGRAPH Online Bibliography Project
  940.  
  941. The ACM SIGGRAPH Online Bibliography Project is a database of over 15,000
  942. unique computer graphics and computational geometry references in BibTeX
  943. format, available to the computer graphics community as a research and
  944. educational resource.
  945.  
  946. The database is located at "siggraph.org".  Users may download the BibTeX
  947. files via FTP and peruse them offline, or telnet to "siggraph.org" and log
  948. in as "biblio" and interactively search the database for entries of interest,
  949. by keyword.
  950.  
  951. Additions/corrections/suggestions may be directed to the admin,
  952. "bibadmin@siggraph.org".
  953. -- 
  954. John T. Grieggs (Telos @ Jet Propulsion Laboratory)
  955. 4800 Oak Grove Drive, Pasadena, Ca. 91109 M/S 525-3660    (818) 306-6506
  956. Uucp: {cit-vax,elroy,chas2}!jpl-devvax!grieggs
  957. Arpa: ...jpl-devvax!grieggs@cit-vax.ARPA
  958.