Rozdíly

Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.

--- temata:12-3d_objekty:main [2011/04/25 16:06]
george
+++ temata:12-3d_objekty:main [2011/05/26 13:52] (aktuální)
george [Geometrické transformace]
@@ Řádek 1: / Řádek 1: @@
+~~ODT~~
 ====== 12 - Transformace, reprezentace a zobrazení 3D objektů ======
@@ Řádek 4: / Řádek 6: @@
   * jsou jedny z nejčetnějších operací v současné počítačové grafice
   * můžeme je chápat jako změnu pozice vrcholů v aktuálním souřadnicovém systému nebo jako změnu souřadnicového systému
-  * **lineární transformace** - dají se skládat (otočení + posunutí + zkosení + zvětšení je možné provést v různém pořadí se stejným efektem)
+  * **lineární transformace** - jsou popsány lineárními rovnicemi
   * **kartézská soustava souřadnic**
     * je taková soustava souřadnic, u které jsou souřadné osy vzájemně kolmé a protínají se v jednom bodě - počátku soustavy souřadnic
@@ Řádek 167: / Řádek 169: @@
   * plocha je definována bázovou maticí (polynomy) a sítí řídících bodů (matice)
-  _ __Bikubické plochy__ - interpolační, analogie Fergusonových křivek, matice 4×4 řídících bodů, spojitost plátů
+  - __Bikubické plochy__ - interpolační, analogie Fergusonových křivek, matice 4×4 řídících bodů, spojitost plátů
   - __Beziérové plochy__ - aproximační, analogie Beziérových křivek, matice 4×4 řídících bodů, spojitost plátů
   - __NURBS plochy__ - aproximační, analogie NURBS křivek, matice 4×4 řídících bodů
@@ Řádek 179: / Řádek 181: @@
 ===== Zobrazování 3D projektů =====
-Algoritmy viditelnosti: **vektorové**(výsledkem je soubor viditelných a neviditelných hran) vs. **rastrové**(rastrový výsledek-obraz viditelných ploch, stinovani, barva osvetleni)
-Mezi vektorové patří například Robertsův aloritmus(dělení potencilně viditelných hran na úseky kde se mění viditelnost)
+  * drátový model - těžko se určuje viditelnost => nevíme, jak jsou myšleny stěny
-Mezi rastrové patří např. Malířův algoritmus(vykreslování nejprve vzdálených objektů, pak bližších
+  * viditelné plochy jsou přivrácené k pozorovateli, přivrácené části mají normálu směrem k pozorovateli
+  * orientace normály vůči vektoru pohledu:
+    * skalární součin
+    * hodnota //z// normály po pohledové transformaci
+  * viditelnost hran:
+    * hrana mezi viditelnými plochami je viditelná
+    * hrana mezi neviditelnými plochami je neviditelná
+    * hrana mezi viditelnou a neviditelnou plochou je obrysová
+  * **předzpracování scény:**
+    * vyřazení odvrácených částí
+    * vyřazení zakrytých částí
+==== Vizualizační metody ====
+  * **algoritmy viditelnosti:**
+    - __vektorové__ - výsledkem je soubor viditelných a neviditelných hran
+      * např. [[#Robertsův algoritmus]] - dělení potenciálně viditelných hran na úseky kde se mění viditelnost
+    - __rastrové__ - rastrový výsledek - obraz viditelných ploch, stínováni, barva osvětlení
+      * např. [[#Malířův algoritmus]] - vykreslování nejprve vzdálených objektů, pak bližších
+  * **algoritmy viditelnosti (jiné dělení):**
+    * __objektové__ - pro každý objekt scény hledá viditelné části - složitost n<sup>2</sup>
+    * __obrazové__ - pro každý pixel obrazu hledá viditelný objekt - složitost n*p
+    * __komplexní__ - scéna je zpracovávána celá najednou. Měkké stíny. Komplexní řešení.
+{{ :temata:12-3d_objekty:vizualizacnimetody.png?600 |Vizualizační metody}}
+=== Robertsův algoritmus ===
+{{ :temata:12-3d_objekty:robertsuv_algoritmus.jpeg?150|Robertsův algoritmus}}
+  * klasický vektorový algoritmus
+  * dělení potenciálně viditelných hran na úseky, kde se mění viditelnost
+  * uděláme průsečíky s obrysovými hranami a testujeme viditelnost jejich úseků podle vzdálenosti průsečíků a zakrytí
+=== Plovoucí horizont ===
+{{:temata:12-3d_objekty:plovouci_horizont.jpeg?150|Plovoucí horizont}}
+  * vizualizace 3D funkcí v grafu
+  * vykreslení řezů v rovině XZ a YZ od předu dozadu (ve směru pohledu)
+  * vykreslení úseků řezu, které jsou mimo oblast horního a dolního horizontu
+=== Malířův algoritmus ===
+{{ :temata:12-3d_objekty:maliruv_algoritmus.jpeg?150|Malířův algoritmus}}
+{{ :temata:12-3d_objekty:maliruv_algoritmus2.jpeg?150|Malířův algoritmus}}
+  * rastrový algoritmus
+  * vykreslování objektů odzadu dopředu => seřazení podle vzdálenosti
+=== Dělení obrazu - Warnock ===
+{{ :temata:12-3d_objekty:warnock.jpeg?150|Dělení obrazu}}
+  * rastrový objektový algoritmus
+  * dělení okna na čtvrtiny, dokud není vyplněn jedním objektem
+    - žádný objekt v okně => pozadí
+    - jeden objekt v okně => vykreslit
+    - více objektů v okně, ale nejbližší překrývá ostatní => vykreslit
+    - jinak => dělit
+=== Z-buffer ===
+{{ :temata:12-3d_objekty:z-buffer.jpeg?150|Z-bufer}}
+  * rastrový obrazový algoritmus
+  * ukládá informace o hloubce objektu (Z souřadnice nejbližších bodů)
+  * rychlý algoritmus, snadná implementace v HW
+  * každá plocha je zpracovávána pouze jednou => fronta
+  * využívá předzpracování scény
+  * využívá color buffer
+=== Ray tracing ===
+{{ :temata:12-3d_objekty:raytracing.png?150|Ray tracing}}
+  * **sledování paprsků** - z kamery se vypouštějí paprsky, sleduje se jejich pohyb, zlom a odraz
+  * výpočetně hodně náročné - použití u statických scén, filmu ne u her, kdy je potřeba rychlost vykreslování
+  * je nereálné sledovat všechny paprsky => **Backtracking** => zpětné sledování => procházíme rekurzivně postupně, jak se paprsek odráží
+=== Ray casting ===
+  * rastrový obrazový algoritmus řešení viditelnosti
+  * [[#Ray tracing]] prvního stupně
+  * vrhání paprsků z místa pozorovatele, pozorují se jen primární paprsky, bez odrazů
+  * urychlení oproti Ray tracingu (snížíme počet paprsků, urychlíme výpočet průsečíků, používáme svazky paprsků, rozdělíme na více částí)
+  * **použití:** přímé zobrazování CSG modelů, vizualizace voxel modelů
+  * **nevýhody:**
+    * ostré stíny
+    * bodové zdroje světla
+    * zrcadla (lesklé plochy) sice odrážejí okolí, ale neodráží světlo do okolí => nejsou sekundárními zdroji světla
+=== Radiozita ===
+  * vystřelování "radiozity" z plošek, které mají nejvíce energie
+  * ozářené plošky se stávají sekundárními zdroji světla
+  * rekurzivní opakování dokud se energie neutlumí
+  * nejkomplexnější řešení viditelnosti
+  * trvá nejdéle => je třeba respektovat fyzikální vlastnosti světla
 ==== Osvětlovací modely ====
 === Lambertův osvětlovací model ===
   * Empirický model
   * Počítá pouze s difuzí
   * Ideální difuze, půlkulový odraz do všech směrů
-  * Intenzita difuze závisí na úhlu dopadu paprsku na povrch (kosínové pravidlo){{ :temata:12-3d_objekty:lambert.png?350|}}
+  * Intenzita difuze závisí na úhlu dopadu paprsku na povrch (kosínové pravidlo)
+{{:temata:12-3d_objekty:lambert.png?350|}}
 === Phonguv model ===
@@ Řádek 195: / Řádek 295: @@
   * Ideální reflexe, odraz je symetrický podle normály
   * Intenzita reflexe závisí na směru odrazu a směru k pozorovateli
-  * Ambientní složka světla IA, světelný šum, rozptýlené světelné pozadí{{ :temata:12-3d_objekty:phong.png?350|}}
+  * Ambientní složka světla IA, světelný šum, rozptýlené světelné pozadí
+{{:temata:12-3d_objekty:phong.png?350|}}
 === BRDF ===
@@ Řádek 201: / Řádek 303: @@
   * Realistické zobrazení (Ray-tracing)
   * Specializace na jednotlivé efekty nebo materiály
-  * Výpočetnˇe náročnější
+  * Výpočetně náročnější
 ==== Stínování ====
@@ Řádek 208: / Řádek 310: @@
   * Pro každý polygon se osvětlovacím modelem vyhodnotí středový pixel
   * Celý polygon má pak konstantní barvu
-  * Nezohledňuje se zakřivení povrchu objektů{{ :temata:12-3d_objekty:konstant_shading.png?200|}}
+  * Nezohledňuje se zakřivení povrchu objektů
+{{:temata:12-3d_objekty:konstant_shading.png?200|}}
 === Goraud shading ===
   * Pro polygony se osvětlovacím modelem vyhodnotí pixely ve vrcholech
   * Při rasterizaci polygonu probíhá interpolace barvy
-  * Zohledňuje se zakřivení povrchu objektů{{ :temata:12-3d_objekty:goraud_shading.png?200|}}
+  * Zohledňuje se zakřivení povrchu objektů
+{{:temata:12-3d_objekty:goraud_shading.png?200|}}
 === Phong shading ===
@@ Řádek 219: / Řádek 325: @@
   * Osvětlovací model se počítá pro každý pixel
   * Zohledňuje se zakřivení povrchu objektů
-  * Velmi kvalitní výsledky, realistické zobrazení{{ :temata:12-3d_objekty:phong_shading.png?200|}}
+  * Velmi kvalitní výsledky, realistické zobrazení
+  *
-==== Vizualizační metody ====
+{{:temata:12-3d_objekty:phong_shading.png?200|}}
-  * Objektové - Objekty scény jsou zpracovávány sekvenčně.Nejsou stíny.Není sekundární osvětlení (od objektů navzájem).Nejsou odrazy.
-  * Obrazové - pixely  jsou zpracovávány sekvenčně. Ostré stíny.Není sekundární osvětlení (od objektů navzájem).
-  * Komplexní - scéna je zpracvávána celá najednou. Měkké stíny. Komplexní řešení.\\ {{:temata:12-3d_objekty:vizualizacnimetody.png?550|}}
-==== Z-buffer ====
-  * Rastrový obrazový algoritmus
-  * Ukládá informace o hloubce objektu(Z souřadnice nejbližších bodů)
-  * Rychlý algoritmus, snadná implementace v HW
-==== Ray tracing ====
-Sledování paprsků - z kamery se vypouštějí paprsky, sleduje se jejich pohyb, zlom a odraz{{:temata:12-3d_objekty:raytracing.png?250|}}
-  * výpočetně hodně náročné - použití u statických scén, filmu ne u her, kdy je potřeba rychlost vykreslování
-  * nevýhody:ostré stíny, bodové zdroje světla, zrcadla (lesklé plochy) sice odrážejí okolí, ale neodráží
-světlo do okolí, nejsou sekundárními zdroji světla
-==== Ray casting ====
-  * Rastrový obrazový algoritmus řešení viditelnosti
-  * Ray tracing prvního stupně
-  * Vrhání paprsků z místa pozorovatele, pozorují se jen primární paprsky, bez odrazů
-  * Pomalý, kvalitní výsledky
-  * Použití: přímé zobrazování CSG modelů, vizualizace voxel modelů
-==== Radiozita ====
-  * vystřelování "radiozity" z plošek, které mají nejvíce energie
-  * ozářené plošky se stávají sekundárními zdroji světla
-  * rekurzivní opakování dokud se energie neutlumí
-  * nejkomplexnější řešení viditelnosti
-  * trvá nejdéle
-{{tag>scorpix IZG grafika 3D}}
+{{tag>scorpix george IZG grafika 3D}}
 <doodle single login|12>

temata/12-3d_objekty/main.1303740418.txt.gz · Poslední úprava: 2011/04/25 16:06 (upraveno mimo DokuWiki)

Zobrazit stránku Starší verze

Zpětné odkazy Nahoru