Obraz realistyczny Zbli!ony jako"ci# do obrazów / animacji obserwowanych przez cz$owieka. Realizm w grafice komputerowej Rados!aw Mantiuk Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny Obraz realistyczny - dostarcza te same bod"ce co fizyczna scena Obraz fotorealistyczny - dostarcza podobne wra#enie co fizyczna scena (np. nie jest wymagany monitor o dynamice HVS) Realizm: modelu geometrycznego, interaktywno"ci, modelu o"wietlenia (renderingu), zachowania itp. Uzyskanie obrazów o wysokim stopniu realizmu w czasie rzeczywistym nie jest obecnie mo#liwe. Konieczne jest tworzenie filmów, ktore s$ nast%pnie wy&wietlane (ogranicza to interaktywno&' przekazu). Tworzenie obrazów realistycznych jest b. kosztowne. Grafika komputerowa d#!y do wzrostu realizmu syntezowanych obrazów przy jednoczesnym skróceniu czasu syntezy. Percepcja - definiuje granice realizmu. Realizm modelu: z!o#one siatki wielok$tów Realizm modelu geometrycznego Siatki wielok$tów tworzone za pomoc$ skanerów laserowych. Przetwarzanie i optymalizacja siatek. Realizm modelu: spline'y Modelowanie za pomoc$ spline'ów. Realizm modelu: metaballs Modelowanie powierzchni za pomoc$ równa( matematycznych. NURBS - Non-uniform Rational B-Spline 1
Realizm modelu: Level of Detail Racjonalne wykorzystanie szczegó!owych modeli geometrycznych. Realizm modelu: teksturowanie mapowanie tekstur Realizm modelu: teksturowanie - mapowanie nierówno&ci Realizm renderingu Realizm renderingu: o&wietlenie globalne 2
Realizm renderingu: g!%bia ostro&ci Realizm renderingu: antyaliasing Realizm renderingu: tekstury proceduralne 3
Realizm renderingu: teksturowanie - mapowanie &rodowiska Realizm renderingu: teksturowanie - mapowanie &wiat!a ang. environment mapping Realizm renderingu: efekt glare (1) Realizm renderingu: efekt glare (2) efekt flar efekt rozchodz$cych si% promieni efekt wylewania si% &wiat!a (ang. blooming) efekt halo Realizm renderingu: widmo Brockenu (1) Realizm renderingu: widmo Brockenu (2) widmo Brocken'u (ang. Brocken spectre) widmo Brocken'a (ang. Brocken spectre) 4
Realizm animacji Realizm animacji Postrzeganie animacja jest integraln# cz%"ci# HVS. Cz$owiek obserwuje obrazy dynamiczne. Antyaliasing po czasie (ang. temporal antialiasing). Rozmycie obrazu (ang. motion blur). Realizm zachowania: przechwytywanie ruchu (ang. motion capture) Realizm zachowania Realizm zachowania: animacje proceduralne Realizm interakcji 5
Realizm interakcji Percepcja Cz$owiek przyzwyczajony jest do interakcji z otoczeniem. Czas rzeczywisty wy&wietlania animacji (ang. frames per second - fps) - dostosowany do mo#liwo&ci wy&wietlacza. Opó"nienia na komendy u#ytkownika (ang. latency) (powinno by' poni#ej 1/2 czasu wy&wietlania ramki (programowalne GPU). Literatura 1. Tomas Moller, Eric Haines, Real-Time Rendering, A K Peters, ISBN 1-56881-101-2 2. Lecture notes on Graphics. Lecture 6.837, Computer Graphics Group, Massachusetts Institute of Technology, http://groups.csail.mit.edu/graphics/classes/ 6.837/F01/notes.html. 6