Tartalom. Valasek Gábor tavaszi félév Raszter- és vektorgrafika. IP-08xSZGE, IP-xSZGE, x {a,c,t,m1}

Átírás

1 Tartalom Számítógépes Grafika Adminisztráció Valasek Gábor Eötvös Loránd Tudományegyetem nformatikai Kar Algoritmusok és Alkalmazásaik Tanszék tavaszi félév Számítógépes grafika Motiváció Áttekintés Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika Bemutatkozás és elérhetőségek Előadás Előadó: Valasek Gábor A levél tárgyában szerepeljen a [BScGraf] roda: D Fogadóóra: kedd 15:00-16:00 nformációk a tárgy oldalán: cg.elte.hu P-08xSZGE, P-xSZGE, x {a,c,t,m1} Őszi félév: keresztfélév Előfeltétel: P-08LA Jegyszerzés: Két írásbeli részvizsga alapján 1. Első: TBA 2. Második: vizsgaidőszak első hete Kötelező! Vizsgaidőszakban: csak pót-részvizsga és UV-k Honlap:

2 Előadás tananyag Ajánlott irodalom A kivetített diák a címről érhetőek el Félév közben minden információ kikerül a cg.elte.hu oldalra Emellett kurzusmailben is értesítjük a hallgatókat Magyar nyelvű irodalom: 1. Szirmay-Kalos László, Antal György, Csonka Ferenc: Háromdimenziós grafika, animáció és játékfejlesztés, ComputerBooks, (Már elfogyott, de a szerző honlapjáról elérhető: A gyakorlat során már újabb OpenGL-t használunk! (És nem is fogadunk el deprecated kódot) Apróbb, formális különbségek is vannak (sorvektorok, transzponált mátrixok stb.) Ajánlott irodalom Gyakorlatok Angol nyelvű irodalom: 1. Andrew Glassner (most már) ingyenesen elérhető könyvét ajánlom az érdeklődőknek: Digital_mage_Synthesis_v1.0.1.pdf 2. Aki később is komolyabban akar grafikával foglalkozni ezeket is ismerje meg mindenképpen: Akenine-Möller, Haines, Hoffman: Real-Time Rendering (3rd edition) Pharr, Humphreys, Hanrahan: Physically Based Rendering (From Theory to mplementation) Nem mellesleg az utóbbi egy Oscar díjas könyv P-08xSZGG Őszi félév: keresztfélév Előfeltétel: P-08LA, P-08xPNY1 (C-n ez utóbbi gyenge) Az előadás és a gyakorlat nem előfeltételei egymásnak Jegyszerzés: géptermi zárthelyi (május (18,) 19, 20, 9:00-13:00) vagy megfelelő évközi teljesítmény esetén nagybeadandó program

3 Tananyag rodalom Online A gyakorlatokhoz folyamatosan készülnek írásos segédanyagok Az év folyamán videók is felkerülnek Ezek mind a cg.elte.hu/index.php/bsc-grafika-gyakorlatok oldalról érhetőek el 1. OpenGL.org ( illetve a wikie-je ( 2. Az opengl-tutorial oldal: 3. A Lighthouse oldal: 4. Edward Angel, Dave Shreiner: An ntroduction to OpenGL Programming SGGRAPH University előadás (a link év közben mozoghat) rodalom Miért? Offline 1. Edward Angel, Dave Shreiner: nteractive Computer Graphics: A Top-Down Approach with Shader-Based OpenGL (6th Edition) 2. Patrick Cozzi, Christophe Riccio: OpenGL nsights (haladóbb témák) Alkalmazott tudományterület, ahol kézzel (vagy legalább szemmel) fogható eredményt kell produkálni

4 Miért? Miért? Alkalmazott tudományterület, ahol kézzel (vagy legalább szemmel) fogható eredményt kell produkálni Ezzel jár, hogy erős elméleti háttér szükséges a megoldandó probléma leírásának megértéséhez Alkalmazott tudományterület, ahol kézzel (vagy legalább szemmel) fogható eredményt kell produkálni De ezt az elméleti (javarészt matematikai) apparátust használni is kell Nem elég a képleteket ismerni

5 L o (x, ω) = L e (x, ω) + f r (x, ω, ω)l i (x, ω )(ω n)dω L o (x, ω) = L e (x, ω) + f r (x, ω, ω)l i (x, ω )(ω n)dω L o (x, ω) = L e (x, ω) + f r (x, ω, ω)l i (x, ω )(ω n)dω L o (x, ω) = L e (x, ω) + f r (x, ω, ω)l i (x, ω )(ω n)dω

6 L o (x, ω) = L e (x, ω) + f r (x, ω, ω)l i (x, ω )(ω n)dω L o (x, ω) = L e (x, ω) + f r (x, ω, ω)l i (x, ω )(ω n)dω L o (x, ω) = L e (x, ω) + f r (x, ω, ω)l i (x, ω )(ω n)dω L o (x, ω) = L e (x, ω) + f r (x, ω, ω)l i (x, ω )(ω n)dω

7 De nem elég brute-force leprogramozni a képleteket Házi feladat: hogyan írnál egy olyan kódot, ami nagy pontossággal kiértékeli a sin x x függvényt az x = 0 környezetében? L o (x, ω) = L e (x, ω) + f r (x, ω, ω)l i (x, ω )(ω n)dω Számítógépes Grafika Képmanipulálás A számítógépes grafika az informatika tudomány egy ága. Feladata: vizuális anyagok előálĺıtása elemzése feldolgozása Brandon Christopher Warren, flickr

8 Képfeldolgozás és képelemzés 2D: Modell Kép Képfeldolgozás Képelemzés Beatrice Murch and OpenCV A számítógépes grafika eszközei Képszintézis Ezen az előadáson a képek előálĺıtásával foglalkozunk Ehhez szükségünk van arra, hogy el tudjuk tárolni a számítógépen a megjeleníteni kívánt virtuális világot (reprezentáció), a reprezentációt meg tudjuk jeleníteni (képszintézis), a megjelenítést pedig megfelelő eszközökön kell elvégezni (megjelenítők). Kérdések: Hogyan írjuk le a világot? - Modellezés Hogyan számítjuk ki a képet? - Algoritmusok Hogyan jelenítjük meg azt? - Eszközök

9 Modelleze s Geometriai modellek Optikai parame terek Textu ra k mind lehet genera lt, me rt, fe nyke pezet stb. Algoritmusok Henrik, Wikipedia Megko zelı te si mo dok Suga rko vete s nkrementa lis ke pszinte zis Gilles Tran, Oyonale.com Fe nyjelense gek Tu kro zo de s, fe nyto re s Vetett a rnye kok Globa lis illumina cio Te rfogati jelense gek CryEngine2 Modelleze s Hogyan ı rjuk le a vila got? MSc., nforma cio s Rendszerek szakira ny, Grafika Blokk: Geometriai modelleze s MSc., nforma cio s Rendszerek szakira ny, Grafika Blokk: Felu let- e s testmodelleze s MSc., Modellalkoto szakira ny, Jel- e s ke pfeldolgozo i alapismeretek - szakmai to rzsanyag: A sza mı to ge pes grafika matematikai alapjai Speci: Maya Algoritmusok BlendELF.com Ha adott a leı ra s, hogyan lesz belo le ke p? MSc., nforma cio s Rendszerek szakira ny, Grafika Blokk: Halado Grafika

10 Eszközök Eszközök Sutherland - Sketchpad, 1963 Oszcilloszkóp Felix E. Guerrero, flickr Soren Peo Pedersen, Wikipedia a CAD alkalmazások őse 1024x1024-es kijelző fényceruzával + 40 nyomógombbal volt vezérelhető bevezette a kényszer alapú rajzolást: vízszintes, függőleges, merőleges stb. Eszközök Eszközök CRT monitor LCD monitor Soren Peo Pedersen, Wikipedia Marvin Raaijmakers, Wikipedia Luís Flávio Loureiro dos Santos, Wikipedia

11 Eszközök Eszközök PDP kijelző 3D monitorok Stereoscopy Mást lát a két szem, nincs mozgás parallaxis Head Mounted Display Shutter glasses Polarizált lencséjű szemüveg Autostereoscopy Nem kell hozzá külön eszköz a felhasználó részéről Parallax barrier Lenticular lens Wikipedia Eszközök és még... Parallax és Lenticular nyomtatók 3D nyomtatók plotterek OLED kijelzők projektorok Marvin Raaijmakers, Wikipedia

12 Rasztergrafika Rasztergrafika Az ábra legkisebb egysége a pixel, ami egy színt reprezentál. A pixeleket valamilyen N M-es tömbben tároljuk. Nagyításkor és kicsinyítéskor csak a pixelek látható méretét módosítjuk. Doink, vecteezy.com Vektorgrafika Vektorgrafika A kép matematikailag leírható elemekből épül fel: görbék, síkidomok. Ezekhez vannak rendelve különböző tulajdonságok: szín, kitöltés, vonalvastagság. Az egyenes tényleg egyenes, a görbék bármilyen nagyítás alatt ívesek maradnak. Doink, vecteezy.com