Wenn man von Computergrafik spricht ist erstmal zu klären welche Grafik man meint. Mit dem Computer will man also eine Grafik darstellen, dazu gibt es viele Möglichkeiten.
Man kann das Objekt welches man darstellen will Fotografieren mit einen Scanner einlesen und dann mit einem Bildbetrachter auf den Bildschirm holen. Diese Variante wird oft angewendet und liefert als Ergebniss Bilder die der Realität sehr nahe kommen. Diese Verfahren werden ,,Digitale Bildverarbeitung'' genannt, obwohl der Begriff ,,Digitale Bildbearbeitung'' treffender wäre.
Eine weitere Möglichkeit ist das ,,Abzeichnen'' oder das ,,Konstruieren'' mit einem CAD oder Malprogramm. Das Malprogramm betrachten wir hier nicht weiter, das ist eher in etwas für den Grafiker der sich mehr als Künstler tätig ist. Wir betrachten den Ingenieur der Objekte konstruiert die noch nicht real existieren und sich nur Abstrakt im Kopf des Konstrukteurs befinden. Dieser beginnt mit Hilfe des Rechners ein Modell des realen Objektes zu bauen. Bevor dieses in die Realität umgesetzt wird visualisiert er es am Bildschirm, analysiert es mit Hilfe des Rechners ob es den Anforderungen genügt. Wenn nicht, wird es geändert, getestet und so weiter, erst wenn es alle Anforderungen erfüllt wird es in die Praxis umgesetzt.
Um diese Aufgaben zu Erfüllen ist es notwendig ein Modell im Rechner nachzubilden das dem der Realität sehr nahe kommt. Dieses Modell wird als ,,Rechnerinternes Datenmodell'' Abb. 1 bezeichnet. Das Rechnerinterne Datenmodell besteht aus einer engen Verknüpfung von Daten und Algorithmen, diese müßen genau aufeinander abgestimmt sein. Wenn dies nicht zutrifft werden entweder die Daten unüberschaubar oder die Algorithmen zu kompliziert und ineffizient.
Abbildung 1: Rechnerinternes Datenmodell
Die in der Computergrafik am meisten verwendete Datenstruktur ist der Baum, der Baum hat ein Wurzelelement und kann dann beliebig viele Aste haben, wobei jeder Ast wieder beliebig viele Äste haben kann, das setzt sich bis zu den Blättern fort. Wobei der Baum nicht aus Holz sein muß, es ist denkbar das die Darstellung des Armes eines Roboters aus einem Block besteht und an dem Block viele andere Element für den Greifer hängen. Wenn man jetzt den Block für den Arm rotiert, bewegt sich der Greifer genau so wie der Arm mit.
Die Daten in dem Baum sind Zahlen. Wie kann ich mit Hilfe von Zahlen eine Grafik beschreiben? Dies erfahren Sie in den nächsten Kapiteln.