SYNTEZA OBRAZU. Wprowadzenie. Synteza obrazu

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "SYNTEZA OBRAZU. Wprowadzenie. Synteza obrazu"

Sylwester Kosiński
8 lat temu
Przeglądów:

1 SYNTEZA OBRAZU Wprowadzenie Synteza obrazu Synteza obrazu Zagadnienie wchodzące w skład ogólnie pojętej grafiki komputerowej. Synteza obrazu - tworzenie obrazu na podstawie pewnego opisu. Komputerowa (cyfrowa) synteza obrazu - generowanie obrazu przez komputer na podstawie zaprogramowanego opisu.

Synteza obrazu - tworzenie obrazu na podstawie pewnego opisu.

2 Grafika komputerowa 2D i 3D Synteza obrazu dwuwymiarowego (2D) programista chce przedstawić za pomocą komputera pewien widok dwuwymiarowy analogia do zdjęcia lub obrazu malarskiego komputer zawiera tylko opis (reprezentację) dwuwymiarowego widoku nie jest możliwa transformacja obrazu (oprócz skalowania i wycinania), np. zmiana widoku Grafika komputerowa 2D i 3D Synteza obrazu trójwymiarowego (3D) programista umieszcza w komputerze trójwymiarowy opis pewnego świata w dowolnej chwili można wykonać zdjęcie tego świata widzianego z wybranego miejsca możliwe jest poruszanie się po trójwymiarowym świecie i wykonywanie zdjęć z różnych miejsc możliwe jest dokonywanie transformacji trójwymiarowego świata znacznie bardziej złożone generowanie obrazu

zmiana widoku Grafika komputerowa 2D i 3D Synteza obrazu trójwymiarowego (3D) programista umieszcza w komputerze trójwymiarowy opis pewnego świata w dowolnej chwili można wykonać zdjęcie

3 Grafika 3D - pojęcia podstawowe Obiekt - dowolny element opisany w trzech wymiarach. Scena (świat) - sposób wzajemnego ułożenia obiektów w wirtualnym świecie. Źródła światła - sposób oświetlenia sceny. Obserwator (kamera) - punkt, z którego patrzymy na scenę. Widok - fragment sceny aktualnie widziany przez obserwatora (np. przedstawiany na ekranie). Synteza obrazu 3D Synteza obrazu 3D składa się z dwóch zasadniczych etapów: modelowanie tworzony jest opis sceny - kształtu i wyglądu obiektów, położenia i charakterystyk źródeł światła, itp. rendering proces generowania dwuwymiarowego widoku trójwymiarowej sceny z uwzględnieniem jej oświetlenia. Generowanie kolejnych klatek poprzez rendering zmieniającego się modelu pozwala stworzyć animację komputerową.

4 Synteza obrazu Obiekt wzorcowy Modelowanie Oświetlenie Efekt końcowy Animacja komputerowa Animacja powstaje poprzez łączenie ujęć - dwuwymiarowych widoków. W animacji można zmieniać: położenie obserwatora, wzajemne położenie obiektów, zawartość sceny, strukturę obiektów

5 Zastosowania syntezy obrazu gry komputerowe film efekty specjalne, filmy animowane reklama wizualizacje projektowanie komputerowe (CAD) symulatory szkoleniowe wirtualna rzeczywistość sztuka Gry komputerowe - początki Początkowo wyłącznie grafika 2D

komputerowe (CAD) symulatory szkoleniowe wirtualna rzeczywistość

6 Rzut izometryczny Iluzja trzech wymiarów za pomocą rzutu izometrycznego Wolfenstein 3D Wolfenstein 3D (1992) - możliwość poruszania się po świecie 3D, wykorzystanie tekstur, prosty model oświetlenia.

7 Alone in the Dark Alone in the Dark (1992) - po raz pierwszy na taką skalę wykorzystano trójwymiarowe modele obiektów (uproszczone). Little Big Adventure LBA (1994) - w pełni trójwymiarowe modele (małe rozmiary), tło 2D.

8 Full Motion Video FMV - technika polegająca na połączeniu filmowych ujęć żywych aktorów z komputerowo generowanym tłem. Stosowane gł. w latach 90. Duża objętość plików, niska jakość obrazu. Przykład: Under a Killing Moon (1994) Quake Quake (1996) - rewolucja w grach: w pełni trójwymiarowe obiekty i świat, modelowanie oświetlenia

Duża objętość plików, niska jakość obrazu.

9 LA Noire LA Noire (2011) wykorzystanie techniki Motion Scan do przeniesienia mimiki twarzy na komputerowe postacie (czujniki ruchu, 32 kamery HD) Karty graficzne 3D W roku 1996 pojawił się pierwszy akcelerator grafiki 3D : 3dfx Voodoo - dodatkowa karta graficzna do generowania obrazu 3D. Później procesory grafiki 3D zintegrowano z kartami graficznymi. Programowanie procesorów grafiki umożliwiają biblioteki Direct3D i OpenGL. Od tego czasu grafika 3D jest powszechnie stosowana w grach komputerowych różnego typu (shooters, sportowe, symulacyjne, przygodowe).

generowania obrazu 3D. Później procesory grafiki 3D zintegrowano z kartami graficznymi.

10 Prezentacja świata 3D w grach FPP (First Person Perspective) - świat widziany oczami bohatera gry. TPP (Third Player Perspective) - świat widziany oczami obserwatora. Film - efekty specjalne Przed erą cyfrową efekty specjalne w filmach były tworzone za pomocą specjalnych technik: łączenie ujęć filmowych i animacji łączenie różnych ujęć filmowych przetwarzanie obrazu, np. kluczowanie blue box, rotoskopia Przykład: Star Wars (1977). Efekty specjalne uzyskiwane tradycyjnymi metodami, ale użyto komputerów do sterowania kamerami.

Film - efekty specjalne Przed erą cyfrową efekty specjalne w filmach były tworzone za pomocą specjalnych technik: łączenie ujęć

11 CGI w filmie CGI - Computer Generated Imaginery Komputerowe generowanie obrazów. CGI pozwoliło na uzyskiwanie lepszych efektów specjalnych w filmach, w prostszy i bardziej efektywny sposób. Tron (1982) - pierwsze wykorzystanie CGI w filmie na tak dużą skalę. CGI w filmie Young Sherlock Holmes (1985) - po raz pierwszy pojawia się w filmie postać wygenerowana w pełni przez komputer

efektywny sposób. Tron (1982) - pierwsze wykorzystanie CGI w filmie na tak dużą skalę.

12 CGI w filmie The Abyss (1989) - wykorzystanie CGI w sposób nie spotykany do tej pory (Oscar za efekty specjalne). CGI w filmie Terminator II: The Judgement Day (1991) Wykorzystanie CGI na dużą skalę, np. efekt morphingu (ciekły metal).

CGI w filmie Terminator II: The Judgement Day (1991)

13 CGI w filmie Jurassic Park (1993) - szerokie wykorzystanie obiektów generowanych komputerowo (animowane dinozaury). Popularyzacja CGI. CGI w filmie Forrest Gump (1994) - nowatorskie efekty specjalne CGI (połączenie ujęć filmowych z archiwalnymi zdjęciami, usunięcie nóg).

CGI w filmie Forrest Gump (1994) - nowatorskie efekty specjalne CGI

14 CGI w filmie Toy Story (1995) - pierwszy film animowany zrealizowany całkowicie komputerowo. Technika rozwinięta później w filmie Shrek (2001) i w wielu innych. CGI w filmie Final Fantasy: The Spirits Within (2001) Nowatorskie podejście: film animowany, w którym postacie mają zastąpić żywych aktorów.

Technika rozwinięta później w filmie Shrek (2001) i w wielu innych.

15 CGI w filmie The Matrix (2001) - nowatorskie efekty specjalne stworzone przy pomocy komputerów (bullet time, zamrożenie ruchu). CGI w filmie The Matrix - bullet time

16 CGI w filmie Lord of the Rings ( ) Połączenie ujęć filmowych ze szczegółowymi postaciami wygenerowanymi komputerowo (np. Gollum), przetwarzanie obrazu (np. pomniejszanie hobbitów ). CGI w filmie Pirates of the Caribbean: Dead Man's Chest (2006) - efekty CGI w filmach wciąż się rozwijają

Gollum), przetwarzanie obrazu (np. pomniejszanie hobbitów ).

17 CGI w filmie Beowulf (2007) Film animowany komputerowo, zrealizowany metodą performance capture, z udziałem żywych aktorów na etapie tworzenia animacji. CGI w filmie Avatar (2009) Pierwsza na tak wielką skalę realizacja filmu w technice trójwymiarowej (3D), z bardzo dużym udziałem CGI. Rewolucja w podejściu do tworzenia filmu.

18 Wizualizacje Grafika 3D pomaga przedstawić wygląd opracowywanego projektu. Model 3D możemy oglądać z różnych stron, powiększać, itp. Wizualizacja nowych produktów: Wizualizacje Wizualizacje wnętrz:

19 Wizualizacje Wizualizacje architektoniczne: CAD CAD (Computer Aided Design) - projektowanie obiektów z wykorzystaniem grafiki komp.

20 Symulatory Profesjonalne symulatory są użyteczne w procesie szkolenia, np. pilotów. HMD HMD - Head Mounted Display Urządzenie montowane na głowie, przekazujące obraz stereoskopowy bezpośrednio do oczu. Stosowane w symulatorach, grach, itp.

21 Wirtualna rzeczywistość VR (Virtual Reality) - możliwość interakcji użytkownika z komputerowym światem w naturalny sposób za pomocą zmysłów. Wired glove - rękawica z czujnikami. Nintendo Power Glove - sterowanie grą. Wirtualna rzeczywistość Konsola Wii sterowniki wykorzystujące akcelerometr czujniki podczerwieni

22 CAVE CAVE - Cave Automatic Virtual Environment Osoba znajduje się wewnątrz sześcianu. Projektory rzucają na ściany obraz. Za pomocą okularów uzyskuje się iluzję 3D. CAVE Projekcja obrazu na ściany CAVE

23 Wirtualna rzeczywistość Bieżnia wszechkierunkowa (omnidirectional treadmill, ODT) - umożliwia poruszanie się we wszystkich kierunkach. Sterowanie wirtualnym światem. Wykorzystanie np. w CAVE. Komputerowa sztuka Malarstwo komputerowe - tworzenie obrazów za pomocą komputera. Często łączone z przetwarzaniem zdjęć cyfrowych.

24 Komputerowa sztuka Sztuka algorytmiczna (algorithmic art) - komputerowe generowanie obrazów za pomocą pewnego algorytmu

Podobne dokumenty

Techniki animacji komputerowej

Techniki animacji komputerowej 1 Animacja filmowa Pojęcie animacji pochodzi od ożywiania i ruchu. Animować oznacza dawać czemuś życie. Słowem animacja określa się czasami film animowany jako taki. Animacja