Embed Size (px)
Citation preview
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
1Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
RaRaččunarstvounarstvo i i informatikainformatikaRaRaččunarskaunarska grafikagrafika
AlgoritmiAlgoritmi zaza realnostrealnost prikazaprikaza
Prof. Dr Prof. Dr SlobodankaSlobodanka ĐorđeviĐorđevićć -- KajanKajanKatedraKatedra za za raraččunarstvounarstvoElektronskiElektronski fakultet fakultet NiNišš
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
2Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
CiljeviCiljeviRealnost prikazaHLHSRUtvrdjivanje dubineAlgoritmi prostora slikeAlgoritmi prostora objekata
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
3Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
RealnostRealnost prikazaprikaza
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
4Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
RealnostRealnost prikazaprikaza
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
5Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
UklanjanjeUklanjanje skrivenihskrivenih linijalinija i i povrpovrššii(HLHSR, Hidden Line and Surface Removal)(HLHSR, Hidden Line and Surface Removal)
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
6Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
ProveraProvera dada lili dvedve tataččkeke zaklanjaju zaklanjaju jedna drugujedna drugu
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
7Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
DubinaDubina kodkod paralelneparalelne projekcijeprojekcijeZa paralelnu projekciju na
xy ravan, P1 i P2 su naistom projekcionom zrakuako je x1=x2 i y1=y2
U ovom slučaju poređenje dubina se redukuje na poređenje z1 i z2– Ako je z1<z2, tada P1
zaklanja P2
x
y
zP2(x2,y2,z2)P2(x2,y2,z2)
P1(x1,y1,z1)
P’
P’ je paralelnaprojekcija tačaka P1 i
P2 na xy ravan
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
8Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
DubinaDubina kodkod pperspektivneerspektivne projekcijeprojekcije Kod perspektivne projekcije
izračunavanje je složenije– P1 i P2 su na istom projekcionom
zraku ako je x1/z1=x2/z2 i y1/z1=y2/y2
– Potrebna su 4 delenja Složenost se može izbeći ako se
3D objekat transformiše u 3D koordinatni sistem ekrana, tako da paralela projekcija transformisanog objekta bude ista kao perspektivna projekcija netransformisanog objekta (koristi se matrica transformacije perspektivne u paralelnuprojekciju)– Tada se dubine porede kao kod
paralelne projekcije
x
y
zP2(x2,y2,z2)
P1(x1,y1,z1)
P’
C
P’ je perspektivnaprojekcija tačaka P1 i P2
na xy ravan
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
9Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
MatricaMatrica transformacijetransformacije
Centar projekcije
y
zRavan pogleda
zmin d
A
BC
Dy
Pogled sa strane normalizovanog perspektivnog
volumena pogleda pre primene matrice M
Centar projekcijeu -∞
y
-zRavan pogleda
A’
B’C’
D’y
M =
(1,1)
(1,-1)
(1,1)
(1,-1)
1 0 0 0
0 1 0 00 0 1/(1-zmin) -1
0 0 -zmin/(1-zmin) -1
Pogled sa strane normalizovanog
perspektivnog volumena pogleda posle primene
matrice MOva matrica transformiše normalizovan perspektivni
volumen pogleda u paralelopiped ograničen sa:
-1x 1, -1y 1, 0z 1,
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
10Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
Kada se porede dKada se porede dubinubine?e?Poređenje dubina se obično vrši posle
normalizacije jer su tada projekcioni zraci kod paralelne projekcije paralelni sa z-osom, a kod perspektivne projekcije polaze iz koordinatnog početka
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
11Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
HLHSR HLHSR AlgoritmiAlgoritmi
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
12Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
AlgoritmiAlgoritmi prostoraprostora slikeslike
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
13Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
AlgoritmiAlgoritmi prostoraprostora slikeslike
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
14Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
ZZ--buffer buffer algoritamalgoritam
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
15Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
ZZ--buffer buffer algoritamalgoritam
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
16Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
ZZ--buffer buffer prednostiprednosti
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
17Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
ZZ--buffer manebuffer mane
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
18Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
WarnockWarnock--ovov algoritamalgoritam
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
19Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
WarnockWarnock--ovov algoritamalgoritam
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
20Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
4 slu4 sluččaja kada se prekida podelaaja kada se prekida podela
1. Svi poligoni su van oblasti u ovoj oblasti svi pikseli se postavljaju na vrednost podloge
2. Samo jedan poligon seče oblast ili je u oblasti Svi pikseli oblasti se postavljaju na vrednost podloge Skenira se poligon (ako poligon seče oblast, skenira se samo deo
poligona unutar oblasti) 3. Samo jedan poligon obuhvata oblast (nema poligona koji seku ili su u
oblasti Svi pikseli oblasti se postavljaju na vrednost poligona koji onuhvata oblast
4. Više od 1 poligona seče, nalazi se u ili obuhvata oblast i bar 1 od njih obuhvata oblast Proverava se da li je neki od poligona koji obuhvataju oblast ispred svih
ostalih (najbliži posmatraču). Ako jeste, čitava oblast se puni vrednošću piksela tog poligona.
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
21Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
WarnockWarnock--ovov algoritamalgoritam
• Warnock deli oblast na 4 kadrata
• Brojevi unutar svake oblasti odgovaraju pravilima 1-4 kad se zaustavlja podela
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
22Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
ScanScan--line line algoritamalgoritam (Watkinson)(Watkinson)
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
23Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
ScanScan--line line algoritamalgoritam
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
24Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
ScanScan--line line algoritamalgoritam
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
25Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
ScanlineScanline algoritamalgoritam
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
26Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
RayRay--tracing tracing algoritamalgoritam ((prapraććenjeenje zrakazraka))
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
27Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
VrsteVrste zrakazraka
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
28Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
Ray tracingRay tracing
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
29Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
Ray tracingRay tracing
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
30Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
Ray tracing vs. Ray castingRay tracing vs. Ray casting
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
31Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
AlgoritmiAlgoritmi prostoraprostora objektaobjekta
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
32Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
AlgoritmiAlgoritmi prostoraprostora objektaobjekta
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
33Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
SlikarevSlikarev algoritamalgoritam
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
34Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
SlikarevSlikarev algoritamalgoritam
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
35Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
SlikarevSlikarev algoritamalgoritam
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
36Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
SlikarevSlikarev algoritamalgoritam
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
37Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
Back face culling Back face culling algoritamalgoritam
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
38Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
Back face cullingBack face culling
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
39Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
BSP BSP stablastabla
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
40Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
BSP BSP stablastabla
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
41Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
BSP BSP stablastabla
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
42Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
BSP BSP stablastabla
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
43Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
OctreeOctree stablastabla
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
44Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
OctreeOctree stablastabla
EF Niš, Računarstvo i informatikaRG – Grafički sistemi
CG GIS L@b
45Prof. Dr Slobodanka Đorđević-Kajan 2007/2008
KvizKvizČime se obezbedjuje realnost prikaza?Šta je HLHSR?Koji prilazi postoje za HLHSR ?Opisati z-bafer algoritam.Šta je ray tracing?Opisati BSP stabla.Opisati Octree stabla.
