Модели машинной графики
    
    Системы машинной графики отображают отработанную информацию о процессах или объектах в виде синтезированного отображения на экране дисплея или другой экранной плоскости. Для систем машинной графики источником входной информации является не сами физические процессы, а их математические модели. Такие модели в общем случае представляют упорядоченную совокупность данных, числовых характеристик, параметров, математических и логических зависимостей, отображающих структуру, свойства, взаимосвязи и отношения между элементами объекта, а также между объектом и его окружением.
    Модели как правило являются обобщенными, предназначенными для описания класса объектов. Индивидуальный объект описывается вводом конкретных значений параметров системы.
    Изображение, которому ставится в соответствие моделируемый аналог называется оригиналом.
    При оценке степени соответствия синтезированного изображения и оригинала будем использовать три уровня подобия: - физическое - психофизическое (физиологическое) - психологическое
    Физическое подобие устанавливается на уровне трех групп характеристик: - геометрических ( пространственных ) - яркостных ( энергетических ) - временных
    При физически точном подобии эти характеристики синтезированного изображения должны либо полностью соответствовать оригиналу, либо быть ему пропорциональными.
    При психофизическом уровне подобия соответствие устанавливается на уровне зрительных ощущений. В силу ограниченных возможностей зрительного аппарата при некотором уровне искажений наблюдатель не ощущает разницу между синтезированным изображением и оригиналом.
    Психологическое подобие предполагает, что по общему восприятию синтезированное изображение и оригинал являются схожими. В следствии этого синтезированное изображение обеспечивает формирование наблюдателя вполне определенного суждения о реальном или сюжете, хотя синтезированное изображение существенно отличается от оригинала по физическим характеристикам.
    Пример
    Задача, решаемая на уровне психологического подобия:
    формирование трехмерных контурных изображений ( чертежей), выполненных в выбранной аксонометрической проекции.
    Необходимость синтеза изображения на уровне синтеза физического и психофизического подобия возникает при решении следующих задач: - имитация визуального наблюдения обстановки в видео-тренажерах - создание банков эталонных изображений автоматического распознавания систем - оценка внешнего вида и эстетических свойств проектируемых изделий или объектов.
    В обобщенном виде процедуру синтеза изображения можно представить следующей формулой:
    Gси=Aмг ( Gмод ,
    где соответственно
    Gмод - модель наблюдаемого объекта ( сцены )
    Aмг - оператор преобразования (обрабатываемая программа системы машинной графики)
    Gси - двумерное изображение, сформированное системой
    
    Синтезированное изображение сопоставляется с оригиналом при визуальной или аппаратурной съемке.
    Gор=Gвиз=Aвиз(Gо
    
    Gор=Gвых=Aс(Gо,
    где соответственно
    Gо - поле излучения объекта,
    Aвиз, Aс - соответственно операторы преобразования при визуальном наблюдении в съемочной аппаратуре,
    Gвиз, Gвых - соответственно изображение, полученное при визуальном наблюдении или съемке,
    Gор - изображение - оригинал.
    
    При физическом уровне подобия оригинал и синтезированное изображение должны быть идентичны:
    Gор ? Gси Текстура изображения
    Под текстурой понимают специфические изменения тона (цвета) в изображении объекта или некоторой его части.
    К текстуре относятся также наличие характерных линий на изображении. ............