- •Компьютерная графика
- •0915 “Компьютерная инженерия”
- •Чернигов чгту 2008
- •Задание бкс по безье
- •Сплайны
- •3 Алгоритмы вычислительной геометрии. Геометрия на плоскости План раздела
- •Отсечение отрезков по окну
- •Условие Делоне
- •Алгоритм триангуляции Делоне
- •4 Трехмерная вычислительная геометрия план раздела
- •Отсечение многоугольника по окну
- •Задача триангуляции
- •Описание плоскости через точку и нормаль
- •Описание плоскости через три инцидентные ей точки
- •Описание плоскости через вершины полигона
- •Точка встречи плоскости и прямой
- •5 Описание перемещений и деформаций объектов план раздела
- •Перенос, масштабирование и поворот двумерной точки Обычный линейный перенос…
- •Масштабирование координат
- •Поворот (вокруг начала координат)
- •Неоднородность описаний
- •Как перемещение описать умножением?
- •Однородные координаты
- •Формальный подход
- •Но, к счастью…
- •Пример: отображение окна в окно Постановка задачи
- •Решение
- •Октарные и бинарные деревья
- •Дополнительные условия
- •Проверка правильности задания граничного представления
- •Итоги раздела
- •7 Понятие о видеоконвейере
- •Исходное состояние
- •Результат шага 1
- •Что видит и чего не видит наблюдатель?
- •Результат шага 2
- •Результат шага 3
- •Результат:
- •8 Видовое преобразование
- •План раздела
- •Исходное состояние
- •Вычисление базиса ск камеры
- •Стратегия видового преобразования
- •Принцип относительности движений
- •9 Особенности отсечения по видимому объему
- •План раздела
- •Суть действия «отсечения»
- •Различные формы видимых объемов
- •Выпуклые оболочки граней
- •Метод Коэна-Сазерленда в применении к трехмерному случаю
- •Результат быстрой селекции граней
- •Объекты, которые отсекаются в трехмерном случае
- •Общая схема действий по отсечению
- •Как задается видимый объем
- •Дополнительные проблемы отсечения при центральном проецировании
- •Повышение эффективности проверок при центральном проецировании
- •10 Удаление невидимых граней, ребер и вершин
- •План раздела
- •Общая классификация методов удаления невидимого
- •Алгоритмическая основа удаления невидимых примитивов
- •Неустранимое противоречие
- •Классификация методов удаления невидимых примитивов
- •Замечание о трудоемкости методов
- •Алгоритм робертса
- •«Матрица тела»
- •Учет видового преобразования
- •Алгоритм z-буфера
- •Алгоритм заполнения z-буфера
- •Пример работы с z-буфером
- •Достоинства алгоритма z-буфера
- •Простота и универсальность.
- •Он нечувствителен к сложности сцены.
- •Недостаток алгоритма z-буфера
- •Повышенный расход оперативной памяти.
- •11Построение проекций план раздела
- •Общая классификация проекций Понятие «проекция»
- •12Рендеринг по освещенности план раздела
- •Модели локального освещения объектов
- •Ограничения локальной модели освещения объектов сцены
- •Рассеянное освещение
- •Диффузное отражение света
- •Зеркальное отражение света
- •«Краевой эффект» Маха(Mach Bound Effect)
- •Модель затенения Гуро (h.Gouraud)
- •Модель затенения Фонга (Phong)
- •Модификации модели затенения Фонга
- •Иллюстрация методов шейдинга для сравнения
- •Алгоритмы получения высокореалистических изображений общие замечания
- •Классическая прямая трассировка лучей
- •Обратная трассировка лучей
- •Вторичные лучи обратной трассировки
- •Дерево вторичных лучей обратной трассировки
- •Достоинства и недостатки метода обратной трассировки световых лучей
- •Распределенная (стохастическая) трассировка лучей (рстл)
- •О сэмплинге
- •Так почему трассировка здесь называется «распределенная»?
- •Смешение цветов в слоях
- •И просто несколько красивых картинок…
- •13 Растровые изображения План раздела
- •Растровый документ: Представление слоями
- •Алгоритм брезенхема – предпосылки-1
- •Предпосылки-2
- •Проблемы яркости отрезка
- •Компенсация алиасинга яркостью
- •Растеризация окружности – подходы
- •Заливка областей постоянным цветом
- •Классификация областей
- •Классификация областей Итог и примеры
- •Простейший рекурсивный алгоритм заливки
- •Примерный вид текстурированной грани
- •Неочевидные применения текстур
- •Быстрый приближенный «шейдинг по способу Фонга»
- •Быстрое приближенное построение отражений
- •А. Теория цвета и цветоизмерение свет и цвет
- •Феномен составных цветов
- •«Уравновешивание» цветов
- •Странности сине-зеленого цвета
- •«Отрицательный» красный цвет
- •Диаграммы уравновешивания цветов
- •Измерение цвета
- •Цветовой охват
- •Б. Воспроизведение цветов
- •Технология светоизлучения (суммирующая)
- •Реализация модели rgb
- •«Цветовой куб» модели rgb
- •Изохромы
- •Технология цветопоглощения (вычитающая)
- •Субтрактивная цветовая модель cmyk
- •Как задается цвет в модели cmyk
- •Проблемы преобразования цвета
- •«Техническая» цветовая модель l*a*b
- •Использование модели l*a*b
- •«Художественная» цветовая модель hsl
- •Проблемы правильной передачи цвета
- •16Сжатие графических файлов план раздела
- •Перечисление методов точного сжатия
- •Кодирование однородных серий
- •44 44 44 11 11 11 11 11 01 33 Ff 22 22 - исходная последовательность байтов
- •Алгоритм лемпела–зива-велча ( Lempel- Ziev-Welch, lzw )
- •Битовые коды переменной длины (метод хаффмана)
- •Методы энтропийнного сжатия
- •Индексирование цвета
- •7. Седьмое преобразование:
- •Проектор экранный микрозеркальный (устройство)
- •Дискретное микрозеркальное устройство
- •B. Устройства получения твердых копий струйные принтеры
- •Технология электрографического копирования
- •Устройство черно-белого лазерного принтера
- •Устройство цветного лазерного принтера
- •Итоги раздела
- •Джойстик
- •Дискретный
- •Плавный
- •Содержание
«Художественная» цветовая модель hsl
HSL - от англ. Hue, Saturation, Lightness; Тон, Насыщенность, Светлота.
Эта модель концептуально подобна модели HSB, с той лишь разницей, что смешение красок происходит по схеме «чистый тон + только белый» или «чистый тон + только черный», но не одновременно и с черной и с белой. Развертка цветового «цилиндра» модели HSL показана здесь:
Она на практике применяется реже, чем HSB.
Проблемы правильной передачи цвета
В процессе подготовки печатных изданий происходит многократное преобразование цветов как между разными устройствами, так и разными цветовыми моделями. Вполне вероятно получение в готовом тираже результата, заметно отличающегося от исходного замысла. Получение на выходе правильных цветов становится серьезной инженерной проблемой.
Для противодействия этой негативной возможности применяется цветовая калибровка всех устройств, задействованных в технологической цепочке подготовки и печати изображений. При этом для каждого принтера и монитора применяется своя калибровочная таблица – перечень поправок, которые надо вносить в отображение каждого цвета, чтобы он отличался от идеального
Цвета только в пределах заданного цветового допуска.
ИТОГИ
Цвет – это эффект сознания человека. Объективно есть длина волны электромагнитного излучения.
Цвет можно измерять количественно с помощью приборов, имитирующих цветовосприятие человека.
Минимальное количество чисел, описывающих цвет – это 2. Реально используют модели с 3-мя и 4-мя параметрами.
Нужный цвет получают либо суммированием цветных лучей (аддитивные модели), либо вычитанием части спектра из белого цвета (субтрактивные модели).
Правильное воспроизведение цветов – серьезная инженерная задача, которая требует профессионального и ответственного подхода.
16Сжатие графических файлов план раздела
А. Методы точного сжатия (описание)
Кодирование однородных серий (RLE).
Алгоритм Лемпела – Зива – Велча (LZW).
Битовые коды переменной длины (метод Хаффмана).
Б. Энтропийное сжатие
Индексирование цвета.
Алгоритм сжатия JPEG.
Растровые изображения состоят из огромного числа пикселов. Выделение даже небольшой памяти для хранения цвета пиксела приводит к большим объемам графических файлов. Вот почему их как правило подвергают сжатию. Это облегчает их хранение и передачу по сетям.
Перечисление методов точного сжатия
Методы точного сжатия – это, по сути, математическая основа широко известных методов архивирования файлов. Файл, сжатый любым точным методом, допускает разворачивание в абсолютно точную копию исходного файла.
Кодирование однородных серий
( Метод Run Length Encoding = RLE )
Суть метода RLE поясняется следующим примером:
44 44 44 11 11 11 11 11 01 33 Ff 22 22 - исходная последовательность байтов
Алгоритм просматривает исходную последовательность и, если обнаруживает в ней подпоследовательности, состоящие из одинаковых элементов, заменяет их в выходном файле числом-повторителем и следующим за ним элементом подпоследовательности.
Особый случай – серия из разных однократных элеметов – обрабатывается как показано в примере.
03 44 04 11 00 03 01 33 FF 02 22 - сжатая последовательность байтов
│ │ │ │ └───── 02 раза повторяется 22
│ │ │ └──Тут каждый элемент по 1 разу, просто скопировано
│ │ └─────Без повторений (00) дальше будут 03 элемента
│ └───────────04 раза повторяется 11
└─────────────────03 раза повторяется 44
Где применяется: BMP, PCX, TIF, GIF
Степень сжатия: низкая.
