Implementation of analytic projective geometry for computer graphics

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

In their research, the authors actively exploit different branches of geometry. For geometric constructions, computer algebra approaches and systems are used. Currently, we are interested in computer geometry, more specifically, the implementation of computer graphics. The use of the projective space and homogeneous coordinates has actually become a standard in modern computer graphics. In other words, the problem is reduced to the application of analytic projective geometry. The authors failed to find a computer algebra system that could implement projective geometry in its entirety. Therefore, it was decided to partially implement computer algebra for visualization of algebraic relations. For this purpose, the Asymptote system was employed.

Full Text

Restricted Access

About the authors

M. N. Gevorkyan

RUDN University

Author for correspondence.
Email: gevorkyan-mn@rudn.ru
Russian Federation, 6 Miklukho-Maklaya St, Moscow, 117198

A. V. Korol’kova

Joint Institute for Nuclear Research

Email: korolkova-av@rudn.ru
Russian Federation, 6 ul. Zholio-Kyuri 6, Dubna, Moscow oblast, 141980

D. S. Kulyabov

RUDN University; Joint Institute for Nuclear Research

Email: kulyabov-ds@rudn.ru
Russian Federation, 6 Miklukho-Maklaya St, Moscow, 117198; 6 ul. Zholio-Kyuri 6, Dubna, Moscow oblast, 141980

L. A. Sevast’yanov

RUDN University; Joint Institute for Nuclear Research

Email: sevastianov-la@rudn.ru
Russian Federation, 6 Miklukho-Maklaya St, Moscow, 117198; 6 ul. Zholio-Kyuri 6, Dubna, Moscow oblast, 141980

References

  1. Korolkova A.V., Gevorkyan M.N., Kulyabov D.S. Implementation of hyperboliccomplex numbers in Julia language, Discrete Contin. Models Appl. Comput. Sci., 2022, vol. 30, no. 4, pp. 318–329.
  2. Kulyabov D.S., Korolkova A.V., Sevastianov L.A. Complex numbers for relativistic operations, 2021.
  3. Kulyabov D.S., Korolkova A.V., Gevorkyan M.N. Hyperbolic numbers as Einstein numbers, J Phys.: Conf. Ser., 2020, vol. 1557, p. 012027.
  4. Gevorkyan M.N., Korolkova A.V., Kulyabov D.S. Approaches to the implementation of generalized complex numbers in the Julia language, Workshop on Information Technology and Scientific Computing in the framework of the X Int. Conf. Information and Telecommunication Technologies and Mathematical Modeling of High-Tech Systems (ITTMM), Kulyabov, D.S., Samouylov, K.E., and Sevastianov, L.A., Eds., 2020, vol. 2639, pp. 141–157.
  5. Gevorkyan M.N., Korol’kova A.V., Kulyabov D.S. Implementation of geometric algebra in symbolic computation systems, Programmirovanie, 2023, no. 1, pp. 48–55.
  6. Korol’kova A.V., Gevorkyan M.N., Kulyabov D.S., Sevast’yanov L.A. Computer algebra tools for geometrization of Maxwell’s equations, Program. Comput. Software, 2023, vol. 49, pp. 336–371.
  7. Velieva T.R., Gevorkyan M.N., Demidova A.V., Korol’kova A.V., Kulyabov D.S. Geometric algebra and quaternion techniques in computer algebra systems for describing rotations in Eucledean space, Comput. Math. Math. Phys., 2023, vol. 63, pp. 29–39.
  8. Bowman J.C. Hammerlindl A. Asymptote: A vector graphics language, 2008, vol. 29, no. 2, pp. 288–294.
  9. Bowman J.C. Asymptote: Interactive TEX-aware 3D vector graphics, 2010, vol. 31, no. 2, pp. 203–205.
  10. Shardt O., Bowman J.C. Surface parameterization of nonsimply connected planar Bzier regions, Comput.-Aided Des., 2012, vol. 44, no. 5, pp. 484.e1–484.e10.
  11. Bowman, J.C. Asymptote: The vector graphics language, 2023. https://asymptote.sourceforge.io.
  12. Gevorkyan M.N., Korolkova A.V., Kulyabov D.S. Asymptote-based scientific animation, Discrete Contin. Models Appl. Comput. Sci., 2023, vol. 31, no. 2, pp. 139–149.
  13. Stroustrup B. Programming: Principles and Practice Using C++, Addison-Wesley Professional, 2014, 2nd ed.
  14. Hobby J., Knuth D. MetaPost on the web. https://www.tug.org/metapost.html.
  15. Staats C. An Asymptote tutorial, 2022. https://asymptote.sourceforge.io/asymptote_tutorial.pdf.
  16. Kryachkov Yu.G. Asymptote for beginners. http://mif.vspu.ru/books/ASYfb.pdf.
  17. Volchenko Yu.M. Scientific graphics in the Asymptote language. http://www.math.volchenko.com/AsyMan.pdf.
  18. Ivaldi, Ph., Euclidean Geometry with ASYMPTOTE, 2011.
  19. Lengyel E. Foundations of game engine development, Terathon Software LLC, vol. 1. http://foundationsofgameenginedev.com.
  20. Marschner S., Shirley P. Fundamentals of Computer Graphics, CRC Press, 5 ed.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Variants of non-parallel planes.

Download (100KB)
3. Fig. 2. Options for parallel arrangement of planes. Option (c) is the limiting case of option (b).

Download (78KB)
4. Fig. 3. The intersection of three planes.

Download (79KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».