Концепции графического программирования. (Лекция 3) презентация

Содержание

Слайд 1Лекция 3 Концепции графического программирования  


Слайд 2Областью графического программирования является компьютерная графика. Для графического программирования необходимы специальные

графических программы: - драйверы устройств; - графические библиотеки.

Слайд 3Драйвер устройства - набор аппаратно-зависимых кодов, управляющих процессором графического устройства.
При

этом электронный пучок оказывается направленным в нужное место.
Драйверы являются аппаратно-зависимыми и жестко привязаны к конкретным графическим процессорам

Слайд 4Использование драйвера устройства При переходе на другое графическое устройство графическую программу

придется переписывать с использованием новых команд драйвера.

Слайд 5Графическая библиотека представляет собой набор подпрограмм, предназначенных для решения определенных задач.

Конкретная подпрограмма может изображать на экране прямую, круг или иной объект. Графическая библиотека основывается на командах драйвера устройства.

Слайд 6 Использование графической библиотеки OpenGL — расширение графической библиотеки GL -

фирменной графической библиотеки для компьютеров Silicon Graphics

Слайд 7Системы координат Для вывода изображения объекта на экран графического устройства необходимо решить

две основные задачи: - указать положение всех точек объекта в пространстве; - определить положение их проекций на мониторе.

Слайд 8 Системы координат графического устройства Одна и та же точка может задаваться

разными парами U и V в зависимости от положения начала координат, направления осей и масштаба  

Слайд 9Виртуальная система координат устройства фиксирует точку отсчета, направление и масштаб осей

для всех рабочих станций. Точка, положение которой задается в виртуальной системе координат, на любом экране будет попадать в одно и то же место.

Слайд 10Виртуальная и обычная системы координат графического устройства позволяют задавать положение точки

на плоском экране.

Слайд 11Существует три трехмерных систем координат: -внешняя система координат (т.н. мировая); -система координат

модели; -система координат наблюдателя.

Слайд 12Внешняя или мировая система координат - это опорная система, используемая для

описания интересующего нас мира. Внешней она является по отношению к объектам этого мира.

Слайд 13Система координат модели определяет форму объекта координатами всех или некоторых характеристических

точек. Система координат модели перемещается вместе с тем объектом, к которому она привязана

Слайд 14 Расположение и ориентация любого объекта задаются относительным положением и ориентацией модельной

системы координат данного объекта по отношению к внешней системе координат. Относительное расположение и ориентация систем координат определяются матрицей преобразования.

Слайд 15Применение матриц преобразования позволяет получить координаты любой точки любого объекта во

внешней системе.

Слайд 16Система координат наблюдателя Проецирование трехмерных объектов или их точек на монитор подобно

тому, как они проецируются на сетчатку человеческого глаза

Слайд 17 В компьютерной графике используется два вида проекций: перспективная и параллельная Точка зрения

- это глаз наблюдателя. Точка наблюдения - это точка объекта, определяющая направление «луча зрения». Вектор, проведенный от точки зрения к цели, задает направление наблюдения.

Слайд 18Точки проекции, получаемые любым из описанных методов, легко могут быть рассчитаны,

если координаты точек проецируемого объекта даны в системе координат xv yv zv . Система координат xv yv zv называется наблюдательской

Слайд 19Точка зрения и точка наблюдения  


Слайд 20Вычисление координат в перспективной проекции


Слайд 21Взаимоотношение систем координат


Слайд 22Преобразования между системами координат


Слайд 23 Процедура расчета точек проекции с использованием матриц преобразования: 1.Координаты проецируемой точки преобразуются

из модельных в мировые при помощи матрицы преобразования. 2. Координаты этой точки преобразуются из мировой системы координат в наблюдательскую. 3. Координаты в наблюдательской системе координат преобразуются в значения Xs и Ys по формулам, а затем — в виртуальные координаты устройства. 4.Виртуальные координаты устройства преобразуются в обычные подпрограммой драйвера.

Слайд 24 Окно и видовой экран В компьютерной графике окно — это область пространства,

проецируемая на монитор. Объекты, находящиеся вне окна, на мониторе не появляются. Видимая область пространства, называемая просматриваемым объемом, зависит от типа проекции.

Слайд 25 Окно и просматриваемый объем для параллельной проекции


Слайд 26 Окно и просматриваемый объем для перспективной проекции


Слайд 27 Ближняя и дальняя плоскости


Слайд 28 Видовой экран - область экрана, где отображается проецируемое изображение В эту

область проецируется просматриваемый объем, определяемый «обычным» окном.

Слайд 29Примитивы - это элементы графики, которые могут отображаться графической библиотекой


Слайд 30 Виды отрезков Виды штриховок Виды маркеров


Слайд 31 Устройство графического ввода (мышь) может работать в трех режимах: опрос, запрос

и выбор. В режиме опроса осуществляется постоянное считывание состояния устройства ввода. В режиме запроса положение локатора считывается при нажатии на кнопку мыши. В режиме выбора устройство графического ввода идентифицирует элемент экрана, на который указывает курсор в момент нажатия кнопки.

Слайд 32 Дисплейный файл - группа команд графической библиотеки, сохраненная для последующего выполнения.

Дисплейный файл обеспечивает удобство и эффективность упорядочения и обработки команд библиотеки.

Слайд 33 К дисплейному файлу могут быть применены следующие операции: -множественное выполнение - один

и тот же файл можно выполнять много раз; -иерархическое выполнение - иерархическим называется дисплейный файл (родительский), вызывающий другие дисплейные файлы (дочерние); -удаление - дисплейный файл может быть удален.

Слайд 34 Удаление невидимых линий и поверхностей заключается в блокировании отображения отрезков или поверхностей,

скрытых от наблюдателя

Слайд 35 Основы метода z- буфера


Слайд 36 Для имитации реальной сцены нужно воспроизвести эффекты, создаваемые светом, падающим на

поверхности объектов. Этот процесс называется визуализацией или тонированием . Две основные технологии визуализации: затушевывание и трассировка лучей.

Слайд 37 Процедура затушевывания аналогична удалению невидимых поверхностей с той разницей, что

пикселы одной поверхности окрашиваются разными цветами в соответствии с цветом и интенсивностью отраженного света в точке, проецируемой на этот пиксел.

Слайд 38 Поверхность объекта может быть освещена светом, исходящим непосредственно от источников,

то есть прямым светом, а также светом, отраженным от других поверхностей, дающим окружающее освещение

Слайд 39 Прямое и окружающее освещение Отражение света от точечного источника рассматривается как комбинация

двух видов отражения: диффузного и зеркального.

Слайд 40 Диффузное отражение состоит в том, что поверхность поглощает свет, а затем

переизлучает его равномерно во всех направлениях

Слайд 41 Зеркальное отражение - прямое отражение света поверхностью


Слайд 42Метод трассировки лучей Затушевывание не применимо в случае множества объектов,

особенно если некоторые из них прозрачны, а другие преломляют лучи.

Слайд 43 Рассматривают траектории конечного числа лучей в обратном направлении. Луч проходит из

центра проекции сквозь каждый пиксел и прослеживается в обратную сторону до тех пор, пока он не выйдет из просматриваемого объема, не упадет на рассеивающую поверхность или не войдет в источник света

Слайд 44 Если луч достиг источника света, это означает, что между источником

и экраном отсутствуют непрозрачные препятствия, поэтому пиксел окрашивается в цвет источника. Если луч выходит из просматриваемого объема, значит, никакие объекты на данный пиксел не проецируются, и он должен быть окрашен в цвет фона. Если же луч падает на рассеивающую поверхность, проследить его траекторию дальше невозможно. В этом случае цвет пиксела окрашивается в цвет отражаемого данной поверхностью света.

Слайд 45СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика