Grafika rastrowa -ograniczenia GRAKO: PODSTAWY GRAFIKI 2W. Grafika rastrowa. Antyaliasing. Wizualizacja 2W. Spójność obiektów Obcinanie Transformacje

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Grafika rastrowa -ograniczenia GRAKO: PODSTAWY GRAFIKI 2W. Grafika rastrowa. Antyaliasing. Wizualizacja 2W. Spójność obiektów Obcinanie Transformacje"

Marcin Żurawski
8 lat temu
Przeglądów:

GRAKO: PODSTAWY GRAFIKI 2W Grfik rstrow -ogrniczeni Wizulizcj 2W ogrniczeni rstr lini w grfice rstrowej łuk w rstrze Spójność obiektów Obcinnie Trnsformcje PołoŜenie rysownych figur (obiektów) jest

1 GRAKO: PODSTAWY GRAFIKI 2W Grfik rstrow -ogrniczeni Wizulizcj 2W ogrniczeni rstr lini w grfice rstrowej łuk w rstrze Spójność obiektów Obcinnie Trnsformcje PołoŜenie rysownych figur (obiektów) jest ogrniczone zwykle prostokątną strukturą pikseli Ogrniczeni: Brk sklowni Lini schodkow (brk głdkości dyskretyzcj ksztłtu) Alising ZłoŜoność Zmin brwy Niektóre wykorzystne tutj mteriły pochodzą z: ciemniejszy odcinek wektorowo rstrowo efekt lisingu Metody poprwy: Grfik rstrow Projektownie (myślenie) wektorowe Zwiększnie rozdzielczości mtrycy pikselowej Rozmywnie obiektów o wysokogrdientowych krwędzich, rozjśninie ukośnych odcinków WŜenie jsności (piksel świeci proporcjonlnie rozmiru pokryci przez dny obiekt) Przyspiesznie obliczeń Antylising Rozmycie ostrych krwędzi poprwi widziny efekt

2 Rysownie odcink złoŝoność obliczeniow Rysownie odcink lgorytm Bresenhm y=x y= [ x] - mnoŝenie rzeczywistoliczbowe plus zokrąglnie lub y= x y i+1 = [y i +] - dodwnie rzeczywistoliczbowe plus zokrąglnie Stłoprzecinkowy ZłoŜeni: x i+1 =x i, 0 1 Metod: Inicjujemy zmienne pomocnicze opisujące wyznczny odcinek o początku (x 1,y 1 ) i końcu (x 2,y 2 ) d 0 =2 (y 2 -y 1 )-(x 2 -x 1 ) p 1 =2 (y 2 -y 1 ) p 2 =2 [(y 2 -y 1 )-(x 2 -x 1 )] N podstwie d wybiermy punkt S lub T bliŝszy teoretycznej prostej (odcinkowi) i ktulizujemy zmienną d w kŝdym kolejnym kroku jeśli (d i <0) to (x i+1,y i+1 ) =S; d i+1 =d i +p 1 ; w p.p. (x i+1,y i+1 ) =T; d i+1 =d i +p 2 ; z punktów S i T wybiermy bliŝszy odcinkowi, czyli w tym przypdku S T S złoŝoność: dodwnie cłkowitoliczbowe plus określnie znku Modifikcj lgorytmu Bresenhm Rysownie okręgu lgorytm Bresenhm r Stłoprzecinkowy ZłoŜeni: zczynmy od punktu (0,r) i rysujemy 1/8 okręgu (resztę przez symetrię) Metod p 1 =3-2r w kolejnym kroku: jeśli (p i <0) to (x i+1,y i+1 ) =T; p i+1 =pi+4x i-1 +6; w p.p. (x i+1,y i+1 ) =S; p i+1 = p i +4(x i-1 -y i-1 )+10 T S Algorytm z podwójnym krokiem

3 Wypełninie obszrów Obcinnie obiektu do widocznego frgmentu Przez spójność (rozrost regionu) pole widzeni (x2,y2) Przez kontrolę przystości przyste wejście do obiektu (x1,y1) nieprzyste wyjście z obiektu przypdki szczególne ekstrem z nlizą końców odcinków, odcinki poziome Konwersj do bufor wyświetlni i usunięcie wszystkich pikseli nie mieszczących się z widoku Obcinnie odcinków Sprwdznie końców odcinków: ob wewnątrz widoku: odcinek zostwimy jeden n zewnątrz: przycinmy do okn widoku ob końce n zewnątrz - rozstrzygnie: odrzucmy odcinek czy przycinmy? oblicznie punktów przecięci z widokiem i sprwdznie, czy nleŝą do widoku (x1,y1) (x2,y2) Obcinnie odcink (przyspieszenie) lgorytm Cohen-Sutherlnd -dzielimy n regiony z kodem binrnym -końcom odcink przypisujemy kody regionów Sprwdznie końców odcinków: ob wewnątrz widoku: odcinek zostwimy - ob końce 0000 jeden n zewnątrz - AND końców dje 0: przycinmy do okn widoku ob końce n zewnątrz - rozstrzygnie: odrzucmy odcinek czy przycinmy? AND końców dje wynik niezerowy odrzucmy odcinek zewnętrzny AND końców dje 0 sytucj niejednoznczn - oblicznie punktów przecięci z widokiem i sprwdznie, czy nleŝą do widoku: przycięcie odcink do njbliŝszej prostej ogrniczjącej widok (według ustlonej kolejności), określenie nowego regionu końc odcink i powtórzenie procesu sprwdzni końców (mksimum 4 kroki itercji)

Algorytm Cohen-Sutherlnd (wyjśnienie) Obcinnie wielokąt 1001 1000 (x2,yp2 ) 1010 (xp2,yp2) (x2,y2) (xp1,yp1) 0001 0000 0010 (x1,y1) Algorytm Sutherlnd- Hodgmn przycinnie odcink do x2 yp2 = yp1 + (x2

4 Algorytm Cohen-Sutherlnd (wyjśnienie) Obcinnie wielokąt (x2,yp2 ) 1010 (xp2,yp2) (x2,y2) (xp1,yp1) (x1,y1) Algorytm Sutherlnd- Hodgmn przycinnie odcink do x2 yp2 = yp1 + (x2 xp1), =(yp2-yp1)/(xp2-xp1) 0110 Rysunek z wznik Z jednego wielokąt kilk Obcinnie nie jest łtwe Inne problemy Wypełninie brzegów wielokątów (reguł przynleŝności brzegu) W przestrzeni 3W Kliny, drzzgi (wypełninie wielotonowe, zwiększnie rozdzielczości)

5 Pogrubinie linii Przeksztłceni 2W Powielnie i wprowdznie tonów pośrednich okno do wyświetlni obrzu monitor okno do rysowni w kolumnie lub wierszu zleŝnie od nchyleni konwencje dresowni pikseli Dynmiczny pędzel (pióro) normlizcj Przeksztłceni 2W Podstwowe elementy (prymitywy) to punkty, odcinki, wielokąty Relcj: piksele prymitywy obiekty Łtwość reprezentcji obiektów w 2W W przeksztłcenich wykorzystuje się dziłni m mcierzch Przeksztłceni finiczne (przesunięcie, obrót, sklownie) Przesunięcie Sklownie Obrót

6 Przeksztłceni finiczne Inne przeksztłceni 2W We współrzędnych jednorodnych (homogenicznych) znormlizownych mmy: Trnslcj Sklownie symetri osiow (odbicie) symetri środkow Obrót pochylenie ścinnie Przeksztłceni jednorodne, znormlizowne Jest to ujednolicony sposób opisu przeksztłceń Sztywne zchowują długości i kąty (np. trnslcj i obrót) Afiniczne zchowują równoległość linii Sklownie jest nieizometryczne (nie zchowuje odległości) Kolejność wykonywni przeksztłceń (przesunięcie do początku ukłdu współrzędnych, sklownie obrót, przesunięcie w odpowiednie miejsce) Istotne zsdy przeksztłcni -cd Proste skłdnie trnsformcji Trnsformcje odwrotne

7 Równnie prmetryczne prostej Dne: P1 = (x1, y1) nd P2 = (x2, y2) x = x1 + t(x2 - x1) y = y1 + t(y2 - y1) Kłdąc: t=0, mmy (x1, y1) t=1, mmy (x2, y2) (0<t<1), dostjemy punkty odcink pomiędzy (x1, y1) i (x2, y2) y P2 = (x2, y2) P1 = (x1, y1) Anlogicznie w 3W: x = x1 + t(x2 - x1) y = y1 + t(y2 - y1) z = z1 + t(z2 - z1) x

Podobne dokumenty

Sumy algebraiczne i funkcje wymierne

Sumy algebraiczne i funkcje wymierne Sumy lgebriczne i funkcje wymierne Moduł - dził -temt Zkres treści Sumy lgebriczne 1 definicj jednominu, sumy lgebricznej, wyrzów podobnych pojęcie współczynnik jednominu Dodwnie i odejmownie sum lgebricznych