home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1993 #1 / NN_1993_1.iso / spool / comp / graphics / 13698 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1993-01-12  |  36.5 KB

  1. Xref: sparky comp.graphics:13698 news.answers:5185
  2. Newsgroups: comp.graphics,news.answers
  3. Path: sparky!uunet!elroy.jpl.nasa.gov!ufo!grieggs
  4. From: grieggs@jpl-devvax.jpl.nasa.gov (John T. Grieggs)
  5. Subject: (11Jan93) comp.graphics Frequently Asked Questions (FAQ)
  6. Message-ID: <1993Jan12.212216.28309@jpl-devvax.jpl.nasa.gov>
  7. Followup-To: poster
  8. Sender: grieggs@jpl-devvax.jpl.nasa.gov (John T. Grieggs)
  9. Reply-To: grieggs <grieggs@jpl-devvax.jpl.nasa.gov>
  10. Organization: Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, CA
  11. Date: Tue, 12 Jan 1993 21:22:16 GMT
  12. Approved: news-answers-request@MIT.edu
  13. Expires: Tue, 26 Jan 1993 21:22:17 GMT
  14. Lines: 884
  15.  
  16. Archive-name: graphics/faq
  17.  
  18. This message is automatically posted once a week or so in an effort to
  19. cut down on the repetitive junk in comp.graphics.  It was last changed
  20. on 11Jan93.  If you have answers to other frequently asked questions that
  21. you would like included in this posting, please send me mail.  If you
  22. don't want to see this posting every week, please add the subject line
  23. to your kill file.  Thank you.
  24. ---
  25. _john
  26.  
  27.     John Grieggs grieggs@jpl-devvax.jpl.nasa.gov JohnG@portal.com
  28. ---
  29. Last update: 11Jan93
  30.  
  31. What's new?
  32.  
  33. No news is good news.
  34.  
  35.         grieggs@jpl-devvax.jpl.nasa.gov
  36.  
  37.  
  38.  
  39. Contents:
  40.  
  41.     1) General references for graphics questions.
  42.     2) Drawing three-dimensional objects on a two-dimensional screen.
  43.     3) Quantizing 24 bit images down to 8 bits.
  44.     4) Converting color into grayscale.
  45.     5) Quantizing grayscale to black&white.
  46.     6) Rotating a raster image by an arbitrary angle.
  47.     7) Free image manipulation software.
  48.     8) Format documents for TIFF, IFF, BIFF, NFF, OFF, FITS, etc.
  49.     9) Converting between vector formats.
  50.     10) How to get Pixar films.
  51.     11) How do I draw a circle as a Bezier (or B-spline) curve?
  52.     12) How to order standards documents.
  53.     13) How to FTP by email.
  54.     14) How to tell whether a point is within a planar polygon.
  55.     15) How to tessellate a sphere.
  56.     16) Specific references on ray-tracing and global illumination.
  57.     17) SIGGRAPH information online
  58.     18) SIGGRAPH Panels Proceedings available
  59.     19) Graphics mailing lists
  60.     20) Specific references on file formats
  61.     21) What about GIF?
  62.     22) What is morphing?
  63.     23) How to ray-trace height fields
  64.     24) How to find the area of a 3D polygon
  65.     25) How to join ACM/SIGGRAPH
  66.     26) Where can I find MRI and CR scan volume data?
  67.     27) Specific references on spatial data structures
  68.  
  69.  
  70. 1) General references for graphics questions:
  71.  
  72.     Computer Graphics: Principles and Practice (2nd Ed.), J.D. Foley,
  73.     A. van Dam, S.K. Feiner, J.F. Hughes, Addison-Wesley 1990, ISBN
  74.     0-201-12110-7
  75.     Procedural Elements for Computer Graphics, David F. Rogers, McGraw
  76.     Hill 1985, ISBN 0-07-053534-5
  77.     Mathematical Elements for Computer Graphics 2nd Ed., David F. Rogers
  78.     and J. Alan Adams, McGraw Hill 1990, ISBN 0-07-053530-2
  79.     Three Dimensional Computer Graphics, Alan Watt, Addison-Wesley 1990, ISBN
  80.     0-201-15442-0
  81.     An Introduction to Ray Tracing, Andrew Glassner (ed.), Academic Press
  82.     1989, ISBN 0-12-286160-4
  83.     Graphics Gems, Andrew Glassner (ed.), Academic Press 1990, ISBN
  84.     0-12-286165-5
  85.     Graphics Gems II, James Arvo (ed.), Academic Press 1991, ISBN
  86.     0-12-64480-0
  87.     Graphics Gems III, David Kirk (ed.), Academic Press 1992, ISBN
  88.     0-12-409670-0 (with IBM disk) or 0-12-409671-9 (with Mac disk)
  89.     Digital Image Warping, George Wolberg, IEEE Computer Society Press
  90.     Monograph 1990, ISBN 0-8186-8944-7
  91.     Digital Image Processing (2nd Ed.), Rafael C. Gonzalez, Paul Wintz,
  92.     Addison-Wesley 1987, ISBN 0-201-11026-1
  93.     A Programmer's Geometry, Adrian Bowyer, John Woodwark, Butterworths 1983,
  94.     ISBN 0-408-01242-0 Pbk
  95.  
  96. An automatic mail handler at Brown University allows users of "Computer
  97. Graphics: Principles and Practice," by Foley, van Dam, Feiner, and
  98. Hughes, to obtain text errata and information on distribution of the
  99. software packages described in the book.  Also, users can send the
  100. authors feedback, to report text errors and software bugs, make
  101. suggestions, and submit exercises.  To receive information describing
  102. how you can use the mail handler, simply mail graphtext@cs.brown.edu
  103. and put the word "Help" in the Subject line.  Use the Subject line
  104. "Software-Distribution" to receive information specifically concerning
  105. the software packages SRGP and SPHIGS.
  106.  
  107. Errata for "An Introduction to Ray Tracing" is available on
  108. wuarchive.wustl.edu in graphics/graphics/books/IntroToRT.errata.
  109.  
  110. Errata for "Digital Image Warping" is in the same directory as
  111. "Digital-Image-Warping.errata".
  112.  
  113. All C code from the "Graphics Gems" series is available via anonymous ftp
  114. from princeton.edu.  Look in the directory pub/Graphics/GraphicsGems for
  115. the various volumes (Gems, GemsII, GemsIII), and get the README file first.
  116.  
  117. Errata to _Graphics Gems_ and _Graphics Gems II is available on
  118. wuarchive.wustl.edu in graphics/graphics/books.
  119.  
  120. A list of computer graphics, computational geometry and image processing
  121. journals is available from Juhana Kouhia, jk87377@cs.tut.fi.
  122.  
  123.  
  124. 2) Drawing three-dimensional objects on a two-dimensional screen.
  125.  
  126. The simple answer is, you divide by the depth.  For a more verbose
  127. explanation, see any of the above references, starting with:
  128.  
  129. The Foley & Van Dam & Feiner & Hughes "Computer Graphics" book is certainly
  130. a good start.  Chapter 6 is "Viewing in 3D", then read chapter 15,
  131. "Visible-Surface Determination".  For more information go to chapter 16 for
  132. shading, chapter 19 for clipping, and branch out from there.
  133.  
  134.  
  135. 3) Quantizing 24 bit images down to 8 bits.
  136.  
  137. Find a copy of "Color Image Quantization for Frame Buffer Display" by
  138. Paul Heckbert, SIGGRAPH '82 Proceedings, page 297.  There are other
  139. algorithms, but this one works well and is fairly simple.  Implementations
  140. are included in most raster toolkits (see item 7 below).
  141.  
  142. A variant method is described in "Graphics Gems", p. 287-293.  Note that
  143. the code from the "Graphics Gems" series is all available from an FTP site,
  144. as described above.
  145.  
  146. Check out John Bradley's "Diversity Algorithm", which is incorporated into
  147. the xv package and described in the back of the manual.
  148.  
  149. The ImageMagick package (see section 7 for where it is) contains another
  150. quantizing algorithm which is presented as "doing a better job than the
  151. other algorithms, but slower".
  152.  
  153. There's also an implementation of:
  154.  
  155. Wan, Wong, and Prusinkiewicz, _An Algorithm for Multidimensional Data
  156. Clustering_, Transactions on Mathematical Software, Vol. 14 #2 (June, 1988),
  157. pp. 153-162.
  158.  
  159. avialable as princeton.edu:pub/Graphics/colorquant.shar.  This code,
  160. in modified form, appears in the Utah Raster Toolkit as well.
  161.  
  162.  
  163. 4) Converting color into grayscale.
  164.  
  165. The NTSC formula is:
  166.  
  167.     luminosity = .299 red + .587 green + .114 blue
  168.  
  169.  
  170. 5) Quantizing grayscale to black&white.
  171.  
  172. The only reference you need for this stuff is:
  173.  
  174.     Digital Halftoning, Robert Ulichney, MIT Press 1987, ISBN 0-262-21009-6
  175.  
  176. But before you go off and start coding, check out the image manipulation
  177. software mentioned in item 7 below.  All of the packages mentioned can do
  178. some form of gray to b&w conversion.
  179.  
  180.  
  181. 6) Rotating a raster image by an arbitrary angle.
  182.  
  183. The obvious but wrong method is to loop over the pixels in the source
  184. image, transform each coordinate, and copy the pixel to the destination.
  185. This is wrong because it leaves holes in the destination.  Instead,
  186. loop over the pixels in the destination image, apply the *reverse*
  187. transformation to the coordinates, and copy that pixel from the source.
  188. This method is quite general, and can be used for any one-to-one
  189. 2-D mapping, not just rotation.  You can add anti-aliasing by doing
  190. sub-pixel sampling.
  191.  
  192. However, there is a much faster method, with antialising included,
  193. which involves doing three shear operations.  The method was originally
  194. created for the IM Raster Toolkit (see below); an implementation is
  195. also present in PBMPLUS.  Reference: "A Fast Algorithm for Raster
  196. Rotation", by Alan Paeth (awpaeth@watcgl.waterloo.edu) Graphics
  197. Interface '86 (Vancouver).  An article on the IM toolkit appears in
  198. the same journal.  An updated version of the rotation paper appears
  199. in "Graphics Gems" (see section [1]) under the original title.
  200.  
  201.  
  202. 7) Free image manipulation software.
  203.  
  204. There are a number of toolkits for converting from one image format to
  205. another, doing simple image manipulations such as size scaling, plus
  206. the above-mentioned 24 -> 8, color -> gray, gray -> b&w conversions.
  207. Here are pointers to some of them:
  208.  
  209.     xv by John Bradley.  X-based image display, manipulation, and format
  210.     conversion package.  XV displays many image formats and permits editing
  211.     of GIF files, among others. The program was updated 5/92; see the file
  212.     contrib/xv-2.21.tar.Z on export.lcs.mit.edu.
  213.  
  214.     PBMPLUS, by Jef Poskanzer.  Comprehensive format conversion and image
  215.     manipulation package.  The latest version is always available via
  216.     anonymous FTP as ftp.ee.lbl.gov:pbmplus*.tar.Z,
  217.     wuarchive.wustl.edu:graphics/graphics/packages/pbmplus/pbmplus*.tar.Z,
  218.     and export.lcs.mit.edu:contrib/pbmplus*.tar.Z.
  219.  
  220.     IM Raster Toolkit, by Alan Paeth (awpaeth@watcgl.uwaterloo.ca).
  221.     Provides a portable and efficient format and related toolkit.  The
  222.     format is versatile in supporting pixels of arbitrary channels,
  223.     components, and bit precisions while allowing compression and machine
  224.     byte-order independence.  The kit contains more than 50 tools with
  225.     extensive support of image manipulation, digital halftoning and format
  226.     conversion.  Previously distributed on tape c/o the University of
  227.     Waterloo, an FTP version will appear someday.
  228.  
  229.     Utah RLE Toolkit.  Conversion and manipulation package, similar to
  230.     PBMPLUS.  Available via FTP as cs.utah.edu:pub/urt-*,
  231.     princeton.edu:pub/Graphics/urt-*, and freebie.engin.umich.edu:pub/urt-*.
  232.  
  233.     Fuzzy Pixmap Manipulation, by Michael Mauldin <mlm@nl.cs.cmu.edu>.
  234.     Conversion and manipulation package, similar to PBMPLUS.  Version 1.0
  235.     available via FTP as nl.cs.cmu.edu:/usr/mlm/ftp/fbm.tar.Z,
  236.     ftp.uu.net:pub/fbm.tar.Z, and ucsd.edu:graphics/fbm.tar.Z.
  237.  
  238.     Img Software Set, by Paul Raveling <raveling@venera.isi.edu>.  Reads and
  239.     writes its own image format, displays on an X11 screen, and does some
  240.     image manipulations.  Version 1.3 is available via FTP as
  241.     export.lcs.mit.edu:contrib/img_1.3.tar.Z, and
  242.     venera.isi.edu:pub/img_1.3.tar.Z along with a large collection of color
  243.     images.
  244.  
  245.     Xim, X Image Manipulator, by Philip R. Thompson.  It does essential
  246.     interactive image manipulations and uses x11r4 and the OSF/Motif toolkit
  247.     for the interface.  It supports images in 1, 8, 24 and 32 bit formats.
  248.     Reads/writes and converts to/from GIF, xwd, xbm, tiff, rle, xim, and
  249.     other formats.  Writes level 2 postscript.  Other utilities and image
  250.     application library are included.  Not a paint package.  Available via
  251.     ftp from gis.mit.edu.
  252.  
  253.     xloadimage, by Jim Frost <madd@std.com>.  Reads in images in various
  254.     formats and displays them on an X11 screen.  Available via FTP as
  255.     export.lcs.mit.edu:contrib/xloadimage*, and in your nearest comp.sources.x
  256.     archive.
  257.  
  258.     xli, by Grame Gill, is an updated xloadimage with numerous improvements
  259.     in both speed and in the number of formats supported.  Available in the
  260.     same places as xloadimage (contrib tape, comp.sources.x archives).
  261.  
  262.     TIFF Software, by Sam Leffler <sam@okeeffe.berkeley.edu>.  Nice
  263.     portable library for reading and writing TIFF files, plus a few tools
  264.     for manipulating them and reading other formats.  Available via FTP as
  265.     ucbvax.berkeley.edu:pub/tiff/*.tar.Z or ftp.uu.net:graphics/tiff.tar.Z
  266.  
  267.     xtiff, an X11 tool for viewing a TIFF file.  It was written to handle
  268.     as many different kinds of TIFF files as possible while remaining
  269.     simple, portable and efficient.  xtiff illustrates some common problems
  270.     with building pixmaps and using different visual classes.  It is
  271.     distributed as part of Sam Leffler's libtiff package and it is also
  272.     available on export.lcs.mit.edu, ftp.uu.net and comp.sources.x.
  273.     xtiff 2.0 was announced in 4/91; it includes Xlib and Xt versions.
  274.  
  275.     ALV, a Sun-specific image toolkit.  Version 2.0.6 posted to
  276.     comp.sources.sun on 11dec89.  Also available via email to
  277.     alv-users-request@cs.bris.ac.uk.
  278.  
  279.     popi, an image manipulation language.  Version 2.1 posted to
  280.     comp.sources.misc on 12dec89.
  281.  
  282.     ImageMagick, an X11 package for display and interactive manipulation
  283.     of images.  Includes tools for image conversion, annotation, compositing,
  284.     animation, and creating montages.  ImageMagick can read and write many of
  285.     the more popular image formats.  Available via FTP as
  286.     export.lcs.mit.edu:contrib/ImageMagick.tar.Z.
  287.  
  288.     Khoros, a huge (~100 meg) graphical development environment based on
  289.     X11R4.  Khoros components include a visual programming language, code
  290.     generators for extending the visual language and adding new application
  291.     packages to the system, an interactive user interface editor, an
  292.     interactive image display package, an extensive library of image and
  293.     signal processing routines, and 2D/3D plotting packages.  Available via
  294.     FTP as pprg.eece.unm.edu:pub/khoros/*.
  295.  
  296.     LaboImage, a SunView-based image processing and analysis package.  It
  297.     includes more than 200 image manipulation, processing and measurement
  298.     routines, on-line help, plus tools such as an image editor, a color
  299.     table editor and several biomedical utilities.  Available via anonymous
  300.     FTP as ads.com:pub/VISION-LIST-ARCHIVE/SHAREWARE/LaboImage_3.1.tar.Z
  301.  
  302.     The San Diego Supercomputer Center Image Tools, software tools for
  303.     reading, writing, and manipulating raster images.  Binaries for some
  304.     machines available via anonymous FTP in sdsc.edu:sdscpub.
  305.  
  306.     The Independent JPEG Group has written a package for reading and
  307.     writing JPEG files.  FTP to ftp.uu.net:graphics/jpeg/jpegsrc.v?.tar.Z
  308.  
  309. Don't forget to set binary mode when you FTP tar files.  For you MILNET
  310. folks who still don't have name servers, the IP addresses are:
  311.  
  312.     ads.com            128.229.30.16
  313.     cs.utah.edu            128.110.4.21
  314.     coral.cs.jcu.edu.au        137.219.17.4
  315.     export.lcs.mit.edu        18.24.0.12
  316.     freebie.engin.umich.edu    141.212.103.21
  317.     ftp.ee.lbl.gov        128.3.112.20
  318.     ftp.uu.net            137.39.1.9 or 192.48.96.9
  319.     gis.mit.edu            18.80.1.118
  320.     gondwana.ecr.mu.oz.au    128.250.70.62
  321.     karazm.math.uh.edu        129.7.7.6
  322.     marsh.cs.curtin.edu.au    134.7.1.1
  323.     nic.funet.fir        128.214.6.100
  324.     ftp.cosy.sbg.ac.at        141.201.2.15
  325.     ftp.ncsa.uiuc.edu        141.142.20.50
  326.     nl.cs.cmu.edu        128.2.222.56
  327.     pprg.eece.unm.edu        129.24.24.10
  328.     princeton.edu        128.112.128.1
  329.     sdsc.edu            132.249.20.22
  330.     ucbvax.berkeley.edu        128.32.133.1
  331.     venera.isi.edu        128.9.0.32
  332.     weedeater.math.yale.edu    128.36.23.17
  333.     wuarchive.wustl.edu        128.252.135.4
  334.     zamenhof.cs.rice.edu    128.42.1.75
  335.  
  336. Please do *not* post or mail messages saying "I can't FTP, could someone
  337. mail this to me?"  There are a number of automated mail servers that will
  338. send you things like this in response to a message.  See item 13 below for
  339. details on some.
  340.  
  341. Also, the newsgroup alt.graphics.pixutils is specifically for discussion
  342. of software like this.  You may find useful information there.
  343.  
  344.  
  345. 8) Format documents for TIFF, IFF, BIFF, NFF, OFF, FITS, etc.
  346.  
  347. You almost certainly don't need these.  Read the above item 7 on free
  348. image manipulation software.  Get one or more of these packages and
  349. look through them.  Chances are excellent that the image converter you
  350. were going to write is already there.  But if you still want one of the
  351. format documents, many such files are available by anonymous ftp from
  352. zamenhof.cs.rice.edu in directory pub/graphics.formats.  It is also
  353. mirrored at ftp.cosy.sbg.ac.at in dir /pub/mirror/file-formats/graphic.
  354.  
  355. These files were collected off the net and are believed to be correct.
  356. This archive includes pixel formats, and two- and three-dimensional object
  357. formats.  The future of this archive is uncertain at the moment, as Mark
  358. Hall <foo@cs.rice.edu> will apparently no longer be maintaining it.
  359.  
  360. A second graphics file format archive is now being actively maintained
  361. by Quincey Koziol (koziol@ncsa.uiuc.edu).  The latest version exists at
  362. ftp.ncsa.uiuc.edu in /misc/file.formats/graphics.formats.  Apparently,
  363. neither of these is complete, you might want to check both.
  364.  
  365. FITS stands for Flexible Image Transport System, it's an image file
  366. format most often used in astronomy.  Refer to the sci.space FAQ for
  367. more information if needed.
  368.  
  369.  
  370. 9) Converting between vector formats.
  371.  
  372. A lot of people ask about converting from HPGL to PostScript, or MacDraw
  373. to CGM, or whatever.  It is important to understand that this is a very
  374. different problem from the image format conversions in item 7.  Converting
  375. one image format to another is a fairly easy problem, since once you
  376. get past all the file header junk, a pixel is a pixel -- the basic objects
  377. are the same for all image formats.  This is not so for vector formats.
  378. The basic objects -- circles, ellipses, drop-shadowed pattern-filled
  379. round-cornered rectangles, etc. -- vary from one format to another.
  380. Except in extremely restricted cases, it is simply not possible to do
  381. a one-to-one conversion between vector formats.
  382.  
  383. On the other hand, it is quite possible to do a close approximation,
  384. rendering an image from one format using the primitives from another.
  385. As far as I know, no one has put together a general toolkit of such
  386. converters, but two different HPGL to PostScript converters have been
  387. posted to comp.sources.misc.  Check the index on your nearest archive
  388. site.
  389.  
  390. A related frequent question is how to convert from some vector format
  391. to a bitmapped image - from PostScript to Sun raster format, or HPGL to
  392. X11 bitmap.  For example, some of the commercial PostScript clones for
  393. PC's allow you to render to a disk file as well as a printer.  Also,
  394. the PostScript interpreters in the NeXT box and in Sun's X11/NeWs can
  395. be used to render to a file if you're clever.  But in general, the
  396. answer is no.  However, if someone were to put together a vector to
  397. vector conversion toolkit, adding a vector to raster converter would be
  398. trivial.
  399.  
  400. GNU ghostscript (from the FSF - current version 2.5.2) includes
  401. drivers for both ppm and gif format files, thus it can be used as
  402. a PostScript to ppm  or a PostScript to GIF filter.  (It implements
  403. essentially all of PostScript level 1 and alot of Display PostScript
  404. and level 2).
  405.  
  406.  
  407. 10) How to get Pixar films.
  408.  
  409. The various John Lasseter / Pixar computer animated shorts are available
  410. on video tape.  You can order them from Direct Cinema Limited:
  411.  
  412.     Film                           Individual Price      Institutional Price
  413.     Luxo, Jr.                $14.95            $50.00
  414.     Red's Dream                $19.95            $75.00
  415.     Tin Toy                $24.95            $75.00
  416.     Knickknack                $24.95            $75.00
  417.     Luxo, Jr./Red's Dream/Tin Toy    $39.95            $100.00
  418.  
  419. All tapes are on 1/2" VHS NTSC.  Add $10/tape for PAL format.  Also
  420. available:
  421.  
  422.     Tin Toy T-shirt            $15.00
  423.     Knickknack 3D T-shirt        $15.00 (includes glasses)
  424.  
  425. For individual orders, add $5 S&H for the first tape or shirt, $2 for
  426. each additional tape or shirt.  For institutional orders, add $5 S&H
  427. for the first tape, $3 for each additional tape.  Foreign shipping, add
  428. $3/tape or shirt.  Call 800-525-0000 (213-396-4774 international,
  429. 213-396-3233 FAX) to charge to your credit card.  Call first to verify
  430. prices and availability.  Or, just write to:
  431.  
  432.     Direct Cinema Limited
  433.     1749 14th Street
  434.     Santa Monica, CA 90404-4342
  435.  
  436. Allan Braunsdorf has this to say:
  437.  
  438. At SIGGRAPH they were selling a tape with all four shorts
  439. for $25.  That was a sale price.  You can get it for slightly
  440. more than that normally.  ($35 maybe.)  I believe it's
  441. available from RenderMan Retail (at Pixar's address).
  442.  
  443.     Pixar
  444.     1001 West Cutting Blvd.
  445.     Richmond, CA. 94804
  446.     (510) 236-4000 
  447.     (510) 236-0388 (FAX)
  448.  
  449. You can obtain a video directly from Pixar which contains "Luxo, Jr.", "Red's
  450. Dream", "Tin Toy" and "Knicknack" for $25.00, plus $2.50 for shipping. They
  451. will take your order over the phone or via FAX with a major credit card. I 
  452. ordered mine just last week and received it several days later. Don't expect 
  453. to be able to rent a copy from your local video store. According to the license
  454. agreement printed on the back cover of the case, it cannot be rented.
  455.  
  456.  
  457. 11) How do I draw a circle as a Bezier (or B-spline) curve?
  458.  
  459. The short answer is, "You can't."  Unless you use a rational spline you
  460. can only approximate a circle.  The approximation may look acceptable,
  461. but it is sensitive to scale.  Magnify the scale and the error of
  462. approximation magnifies.  Deviations from circularity that were not
  463. visible in the small can become glaring in the large.  If you want to
  464. do the job right, consult the article:
  465.  
  466.   "A Menagerie of Rational B-Spline Circles"
  467.   by Leslie Piegl and Wayne Tiller
  468.   in IEEE Computer Graphics and Applications, volume 9, number 9,
  469.   September, 1989, pages 48-56.
  470.  
  471. For rough, non-rational approximations, consult the book:
  472.  
  473.   Computational Geometry for Design and Manufacture
  474.   by I. D. Faux and M. J. Pratt,
  475.   Ellis Horwood Publishers, Halsted Press, John Wiley 1980.
  476.  
  477. For the best known non-rational approximations, consult the article:
  478.  
  479.   "Good Approximation of Circles by Curvature-continuous Bezier Curves"
  480.   by Tor Dokken, Morten Daehlen, Tom Lyche, and Knut Morken
  481.   in Computer Aided Geometric Design, volume 7, numbers 1-4 (combined),
  482.   June, 1990, pages 33-41 [Elsevier Science Publishers (North-Holland)]
  483.  
  484.  
  485. 12) How to order standards documents.
  486.  
  487. The American National Standards Institute sells ANSI standards, and also
  488. ISO (international) standards.  Their sales office is at 1-212-642-4900,
  489. mailing address is 1430 Broadway, NY NY 10018.  It helps if you have the
  490. complete name and number.
  491.  
  492. Some useful numbers to know:
  493.  
  494. CGM (Computer Graphics Metafile) is ISO 8632-4 (1987).  GKS (Graphical
  495. Kernel System) is ANSI X3.124-1985.  PHIGS (Programmer's Hierarchical
  496. Interactive Graphics System) is ANSI X3.144-1988.  IGES is ASME/ANSI
  497. Y14.26M-1987.  Language bindings are often separate but related numbers;
  498. for example, the GKS FORTRAN binding is X3.124.1-1985.
  499.  
  500. Standards-in-progress are made available at key milestones to solicit
  501. comments from the graphical public (this includes you!).  ANSI can let
  502. you know where to order them; most are available from Global Engineering
  503. at 1-800-854-7179.
  504.  
  505.  
  506. 13) How to FTP by email.
  507.  
  508. There are a number of sites that archive the Usenet sources newsgroups
  509. and make them available via an email query system.  You send a message
  510. to an automated server saying something like "send comp.sources.unix/fbm",
  511. and a few hours or days later you get the file in the mail.
  512.  
  513. In addition, there is at least one FTP-by-mail server.  Send mail to
  514. ftpmail@decwrl.dec.com saying "help" and it will tell you how to use
  515. it.  Note that this service has at times been turned off due to abuse.
  516.  
  517.  
  518. 14) How to tell whether a point is within a planar polygon.
  519.  
  520. Consider a ray originating at the point of interest and continuing to
  521. infinity.  If it crosses an odd number of polygon edges along the way,
  522. the point is within the polygon.  If the ray crosses an even number of
  523. edges, the point is either outside the polygon, or within an interior
  524. hole formed from intersecting polygon edges.  This idea is known in
  525. the trade as the Jordan curve theorem; see Eric Haines' article in
  526. Glassner's ray tracing book (above) for more information, including
  527. treatment of special cases.
  528.  
  529. Another method is to sum the absolute angles from the point to all
  530. the vertices on the polygon.  If the sum is 2 pi, the point is inside,
  531. if the sum is 0 the point is outside.  However, this method is about an
  532. order of magnitude slower than the previous method because evaluating the
  533. trigonometric functions is usually quite costly.
  534.  
  535. Code for both methods (plus barycentric triangle testing) can be found in
  536. the Ray Tracing News, Vol. 5, No. 3, available from princeton.edu:
  537. pub/Graphics/RTNews/RTNv5n3.Z.
  538.  
  539.  
  540. 15) How to tessellate a sphere.
  541.  
  542. One simple way is to do recursive subdivision into triangles.  The
  543. base of the recursion is an octahedron, and then each level divides
  544. each triangle into four smaller ones.  Jon Leech <leech@cs.unc.edu>
  545. has posted a nice routine called sphere.c that generates the coordinates.
  546. It's available for FTP on ftp.ee.lbl.gov and princeton.edu.
  547.  
  548. 16) Specific references on ray-tracing and global illumination.
  549.  
  550. Rick Speer maintains a cross-indexed ray-tracing bibliography:
  551.  
  552. Highlights of this edition-
  553.  
  554.     i) more than 500 citations spanning the period from 1968 through
  555.        November '91;
  556.     ii) papers from all Siggraph, Graphics Interface, Eurographics, CG
  557.         International and Ausgraph proceedings through December, '91;
  558.     iii) all citations keyworded for easy lookup;
  559.     iv) cross-indices by keyword and author;
  560.     v)  glossary of the 119 keywords used.
  561.  
  562. The bib is in the form of a PostScript file.  The printout is 41 pages long.
  563. Below is a list of ftp sites and the dirs that contain the file. It's named
  564. "speer.raytrace.bib.ps.Z" and is compressed at most sites-
  565.  
  566.              Site                             Dir
  567.     wuarchive.wustl.edu    graphics/graphics/bib/RT.BIB.Speer/
  568.     karazm.math.uh.edu    pub/Graphics/
  569.     gondwana.ecr.mu.oz.au    pub/papers/
  570.     nic.funet.fi        pub/sci/papers/graphics
  571.     coral.cs.jcu.edu.au     graphics/papers/
  572.  
  573. Eric Haines (erich@eye.com) maintains ray tracing and radiosity/global
  574. illumination bibliographies.  These are in "refer" format, and so can be
  575. searched electronically (a simple awk script to search for keywords is
  576. included with each).  The bibliographies are available at most of the
  577. sites listed above, and the most current versions are maintained at
  578. princeton.edu: pub/Graphics/Papers as "RayBib.*" and "RadBib.*".
  579.  
  580. Tom Wilson (wilson@cs.ucf.edu) has collected over 300 abstracts from ray
  581. tracing related research papers and books.  The information is essentially
  582. in plaintext, and Latex and troff formatting programs are included.  This
  583. collection is available at most of the sites above as "rtabs.*".
  584.  
  585. 17) SIGGRAPH information online
  586.  
  587. [from Steve Cunningham and Ralph Orlick]
  588.  
  589. ACM-SIGGRAPH announces its online information site at  siggraph.org
  590. (128.248.245.250).  This site now provides SIGGRAPH information via both
  591. anonymous ftp and an electronic mail archive server.
  592.  
  593. The anonymous ftp service is very standard, and the ftp directory includes
  594. both conference and publications subdirectories.
  595.  
  596. To retrieve information by electronic mail, send mail to
  597.      archive-server@siggraph.org
  598. and in the subject or the body of the message include the message  send
  599. followed by the topic and subtopic you wish.  A good place to start is with
  600. the command
  601.      send index
  602. which will give you an up-to-date list of available information.
  603.  
  604.  
  605. 18) SIGGRAPH Panels Proceedings available
  606.  
  607. [from Steve Cunningham and Bob Judd]
  608.  
  609. ACM SIGGRAPH announces the availability of the SIGGRAPH '91 Panels Proceedings
  610. at the  siggraph.org  site (128.248.245.250).  The proceedings are available
  611. in three formats:
  612.      text   (ASCII)
  613.      rtf    (rich text format, suitable for many word processors)
  614.      word   (MS Word for the Macintosh)
  615. They may be retrieved from siggraph.org in two ways:
  616.  
  617. (1) by anonymous ftp
  618.     change to one of the directories
  619.        publications/s91/panels_proceedings/[text|rtf|word]
  620.     The text and rtf files may be downloaded in ASCII mode, while the word
  621.     files are stored in MacBinary format and must be downloaded in binary 
  622.     mode.
  623.  
  624.     Each directory contains a Table of Contents file (TOC) that describes the
  625.     contents of each panel file.
  626.  
  627. (2) by electronic mail
  628.     send mail to
  629.        archive-server@siggraph.org
  630.     You can retrieve either the  text  or  rtf  files.  We suggest that you
  631.     first retrieve the index files by putting one of the messages
  632.        send panel91-txt index
  633.        send panel91-rtf index
  634.     in the subject or body of the message.  You will get the necessary
  635.     information to retrieve the actual transcript files.
  636.  
  637.  
  638. 19) Graphics mailing lists
  639.  
  640. There are a variety of graphics-related mailing list out there, each
  641. covering either a single product or a single topic.  I have been an
  642. active participant in one of these for some time now, and find the
  643. focus and expertise which can be brought to bear on an isolated topic
  644. to be nothing short of amazing.
  645.  
  646. Please send me the appropriate information if you have any others you
  647. would like to see added.
  648.  
  649. Name:        Imagine mailing list
  650. Description:    Discussion forum for users of the Imagine 3D Rendering and
  651.         Animation package by Impulse, Inc.
  652. Platforms:    Amiga
  653. Subscription:    imagine-request@email.sp.paramax.com
  654. Posting:    imagine@email.sp.paramax.com
  655.  
  656. Name:        DCTV mailing list
  657. Description:    Discussion forum for users of the Digital Creations DCTV
  658.         box, software, and file formats
  659. Platforms:    Amiga
  660. Subscription:    DCTV-request@nova.cc.purdue.edu
  661. Posting:    DCTV@nova.cc.purdue.edu
  662.  
  663. Name:        Rayshade Users mailing list
  664. Description:    Discussion forum for users of the Rayshade raytracer
  665. Platforms:    Most UNIX boxes, Amiga, Mac, IBM
  666. Subscription:    rayshade-request@cs.princeton.edu
  667. Posting:    rayshade-users@cs.princeton.edu
  668.  
  669. Name:        Lightwave 3D software for Toaster mailing list
  670. Description:    Discussion forum for users of Lightwave, the Video
  671.         Toaster modelling and rendering package
  672. Platforms:    Amiga
  673. Subscription:    lightwave-request@bobsbox.rent.com
  674.         with "subscribe lightwave-l" in your message
  675. Posting:    lightwave@bobsbox.rent.com
  676.  
  677. Name:        POV mailing list
  678. Description:    Discussion forum for DKBTrace and POV renderers
  679. Platforms:    Unix
  680. Subscription:    listserv@trearn.bitnet
  681. Posting:    dkb-l@trearn.bitnet
  682.  
  683. Name:        Mailing List For Massive Parallel Rendering
  684. Description:    same?
  685. Platforms:    Unix
  686. Subscription:    mp-render-request@icase.edu
  687. Posting:    mp-render@icase.edu
  688.  
  689. 20) Specific references on file formats
  690.  
  691.     Graphics File Formats, David Kay and John Levine, Windcrest/McGraw-Hill
  692.       1992, ISBN 0-8306-3059-7 paper, ISBN 0-8306-3060-0 $36.95 hardcover,
  693.       ISBN 0-8306-3059-7 $24.95 paper.  Comments - 26 formats, no software
  694.       (this is good, IMHO - I prefer books which are non-platform-dependent).
  695.       Questions about this book may be sent to gbook@iecc.cambridge.ma.us.
  696.  
  697.  
  698. 21) What about GIF?
  699.  
  700. GIF stands for Graphics Interchange Format.  It is portable and usable upon
  701. a wide variety of platforms.  It is quite limited in some ways (yes, the
  702. keeper of the FAQ has some opinions after all), and in fact, I don't like
  703. it much.  However, it looks to me like the most-Frequently Asked Question
  704. which was not previously covered in this list.  The following is a list
  705. of newsgroups and the like where one could go to find out about GIF.
  706.  
  707. Subject: alt.binaries.pictures FAQ - General info
  708. Subject: alt.binaries.pictures FAQ - OS specific info
  709. Newsgroups: alt.binaries.pictures.d,alt.binaries.pictures.misc,
  710.     alt.binaries.pictures.utilities,alt.binaries.pictures.fractals,
  711.     alt.binaries.pictures.fine-art.d,news.answers
  712.  
  713. Available in the indicated USENET newsgroup(s), or via anonymous ftp from
  714. pit-manager.mit.edu (18.172.1.27) in the files:
  715.  
  716. /pub/usenet/news.answers/pictures-faq/part1
  717. /pub/usenet/news.answers/pictures-faq/part2
  718.  
  719. Also available from mail-server@pit-manager.mit.edu by sending a mail
  720. message containing any or all of:
  721.  
  722. send usenet/news.answers/pictures-faq/part1
  723. send usenet/news.answers/pictures-faq/part2
  724.  
  725. Send a message containing "help" to get general information about the
  726. mail server.
  727.  
  728. Also, you could check out the resources described in sections 7, 8, and
  729. 20 above for more information.
  730.  
  731.  
  732. 22) What is morphing?
  733.  
  734. Warping is the deformation of an image by mapping each pixel to a new
  735. location. Morphing is blending from one image or object to another one.
  736. Valerie Hall has written an excellent introduction to warping and
  737. morphing. This is available for anonymous ftp from marsh.cs.curtin.edu.au
  738. in the directory pub/graphics/bibliography/Morph. There are three files:
  739.  
  740.         morph_intro.ps.Z     (PostScript version, many pictures - 1.5M)
  741.         morph_intro.txt.Z    (text version)
  742.         m_responses.Z        (Responses to morphing questions)
  743.  
  744. The files are compressed, so you must use binary transfer and
  745. uncompress them afterwards.
  746.  
  747.  
  748. 23) How to ray-trace height fields
  749.  
  750. Height fields are a special case in ray-tracing.  They have a number of uses,
  751. such as terrain rendering, and some optimization is possible.  Thus, they
  752. get their own FAQ section.  Note that further references can no doubt be
  753. located via the ray-tracing bibs in section 16 above.
  754.  
  755. The following paper seems to be the definitive reference:
  756.  
  757. F. Kenton Musgrave
  758. Grid Tracing: Fast Ray Tracing For Height Fields
  759. July, 1988
  760. <musg88.ps.Z>
  761.  
  762. This is available as "Research Report YALEU/DCS/RR-639" from Yale University,
  763. it's also in the SIGGRAPH '91 Fractal Modeling in 3D Computer Graphics and
  764. Imaging course notes, and (best of all) it's available on the net:
  765.  
  766.     nic.funet.fi        pub/sci/papers/musg88.ps.Z
  767.     weedeater.math.yale.edu    pub/Papers/musg88.ms.Z
  768.     princeton.edu        pub/Graphics/Papers/musg88.ms.Z
  769.     coral.cs.jcu.edu.au        graphics/papers/musg88.ps.Z
  770.     gondwana.ecr.mu.OZ.AU    pub/papers/musg88.ms.Z and musg88.ps.Z
  771.  
  772. An implementation of this paper may be found in Rayshade.
  773.  
  774. Another paper exists:
  775.  
  776. %A David W. Paglieroni
  777. %A Sidney M. Petersen
  778. %T Parametric Height Field Ray Tracing
  779. %J Proceedings of Graphics Interface '92
  780. %I Canadian Information Processing Society
  781. %C Toronto, Ontario
  782. %D May 1992
  783. %P 192-200
  784.  
  785. And still one more:
  786.  
  787. Musgrave, Kolb, and Mace
  788. "The Synthesis and Rendering of Eroded Fractal Terrains",
  789. Computer Graphics Vol 23, No. 3 (SIGGRAPH '89 procedings) p. 41-50
  790.  
  791.  
  792.  
  793. 24) How to find the area of a 3D polygon
  794.  
  795.     The area of a triangle is given by (in C notation),
  796.  
  797.      area = 0.5 * ( ( x[0] * y[1] ) + ( x[1] * y[2] ) + ( x[2] * y[0] ) -
  798.                 ( x[1] * y[0] ) - ( x[2] * y[1] ) - ( x[0] * y[2] ) );
  799.  
  800. and the area of a planar polygon is given by
  801.  
  802.      area = 0.0;
  803.  
  804.      for ( i = 0; i < n - 1; i++ )
  805.          area += ( x[i] * y[i + 1] ) - ( x[i + 1] * y[i] );
  806.      area += ( x[n - 1] * y[0] ) - ( x[0] * y[n - 1] );
  807.      area /= 2.0;
  808.  
  809. If the area is a negative number, the polygon or triangle is
  810. clockwise, if positive, it is counterclockwise.
  811.  
  812. >From Ronald Golman's Gem (in Graphics Gems II - see section 1 above), "Area
  813.  of Planar Polygons and Volume of Polyhedra:"
  814.  
  815. The area of a polygon P0, P1, P2, ... Pn, not in the x-y plane, is
  816. given by
  817.  
  818.      Area(Polygon) = 1/2 * | N . Sigma { Pk x Pk+1 } |
  819.  
  820. where N is the unit vector normal to the plane and P is a polygonal
  821. vertex.  The . represents the dot product operator and the x
  822. represents the cross product operator.  Sigma represents the summation
  823. operator.  | | represents the absolute value operator.  Pn+1 is equal
  824. to P0.
  825.  
  826.  
  827. 25) How to join ACM/SIGGRAPH
  828.  
  829. Probably the easiest way to join ACM/SIGGRAPH is to trot over to your
  830. local technical library and find a copy of Communications of the ACM.
  831. Somewhere within the first few pages will be an application blank.
  832. Fill it out and mail it in.  ACM membership for students costs $23.00,
  833. Voting or Associate Membership $77.00 (yearly)
  834.  
  835. SIGGRAPH student membership costs an additional $16.00, $26.00 for
  836. Voting or Associate Members (also yearly).  To get TOG (Transactions
  837. on Graphics) it's another $26.00 for students and $31.00 for Voting or
  838. Associate Members.
  839.  
  840. If you just want to join SIGGRAPH without joining ACM, it'll cost you
  841. $59.00 (no student discount).
  842.  
  843. There are surcharges for overseas airmailing of publications.
  844.  
  845. ACM Member services may be contacted via email at acmhelp@acmvm.bitnet. 
  846. Their phone number is (212) 626-0500.  FAX number (212) 944-1318.
  847. Snailmail address:
  848.  
  849.                 ACM
  850.                 PO Box 12114
  851.                 Church Street Station
  852.                 New York, New York 10257
  853.  
  854. SIGGRAPH `93 will be held in Anaheim, California, at the Anaheim
  855. Convention Center (just up the street from Disneyland) on August 1-6, 1993.
  856.  
  857. 26) Where can I find MRI and CR scan volume data?
  858.  
  859. Volume data sets are available from the University of North Carolina at
  860. omicron.cs.unc.edu (152.2.128.159) in /pub/softlab/CHVRTD.  (Commerical
  861. use is prohibited.)
  862.  
  863. Head data - A 109-slice MRI data set of a human head.
  864.  
  865. Knee data - A 127-slice MRI data set of a human knee.
  866.  
  867. HIPIP data - The result of a quantum mechanical calculation of a SOD data
  868. of a one-electron orbital of HIPIP, an iron protein.
  869.  
  870. SOD data - An electron density map of the active site of SOD (superoxide
  871. dismutase). 
  872.  
  873. CT Cadaver Head data - A 113-slice MRI data set of a CT study of a cadaver
  874. head. 
  875.  
  876. MR Brain data -  A 109-slice MRI data set of a head with skull partially
  877. removed to reveal brain.
  878.  
  879. RNA data - An electron density map for Staphylococcus Aureus Ribonuclease.
  880.  
  881.  
  882. 27) Specific references on spatial data structures
  883.  
  884. H. Samet,
  885. The Design and Analysis of Spatial Data Structures,
  886. Addison-Wesley, Reading, MA, 1990.
  887. ISBN 0-201-50255-0.
  888.  
  889. H. Samet,
  890. Applications of Spatial Data Structures:  Computer Graphics, Image Processing, a
  891. nd GIS,
  892. Addison-Wesley, Reading, MA, 1990.
  893. ISBN 0-201-50300-0.
  894.  
  895. -- 
  896. John T. Grieggs (Telos @ Jet Propulsion Laboratory)
  897. 4800 Oak Grove Drive, Pasadena, Ca. 91109 M/S 525-3660    (818) 306-6506
  898. Uucp: {cit-vax,elroy,chas2}!jpl-devvax!grieggs
  899. Arpa: ...jpl-devvax!grieggs@cit-vax.ARPA
  900.