3D Grafika+képszintézis+képfeldolgozás

Átírás

1 3D Grafika+képsintéis+képfeldolgoás

2 . Computer Integrated Manufacturing (Beveetés ea.) CAD ADATOK CAQ CA CA CAM CAE Computer Aided Design Computer Aided Manufacturing Computer Aided Engineering Computer Aided rocessing Computer Aided rocess lanning Computer Aided Qualit Control CIM=ΣCA

3 . Adattárolási stratégiák (Beveetés ea.) Vektor Raster True Tpe Font 3

4 . Vektoros adattárolás - Láncolt lista () (4) () (4) (5) () (4) () (4) Lineáris lista Láncolt lista Sorsám -koordináta -koordináta Sorsám -koordináta -koordináta Követkeő csúcs // nincs Sorsám -koordináta -koordináta Sorsám -koordináta -koordináta Követkeő csúcs // nincs

5 Kerestláncolt lista () (4) ontlista () (4) Sorsám -koordináta -koordináta Követkeő csúcs // nincs Éllista Sorsám kedőpont végpont Követkeő él // nincs 5

6 Rasteres adattárolás 4-es fa 8-as fa 6

7 3. Grafikus tárgmodellek 3. ont Él 7 Sorsám -koordináta -koordináta -koordináta Követkeő csúcs Sorsám Él egenlete 6 kedőpont 4. végpont. Követkeő. él 7 7 L L // nincs 3 L Felület Sorsám Felület egenlete Határélek Követkeő felület 3.4 Boundar REresentation 4 L F L F L Sorsám 7 Felület F3 egenlete L7458 Határélek n n n Követkeő felület 4 8 F4 L8 89 F F5 L967 F F6 L 37 8 F // nincs L F L F // nincs F // nincs 7

8 3.5 Háromsög háló 3.5. STL (Standard Tessallation Language) Nem strukturált háromsög háló. A háromsögek normálisa és a csúcsok koordinátái Descartes koordinátarendserben óramutatóval ellentétes bejárással. struct háromsög { //Normálvektor double n n n; //Csúcsok double ; double ; double 3 3 3; } 3.5. Háló indetömbökkel Verte tömb Háromsögek c c C 3 ( ) (n n n ) ( ) ( ) n n Z n i i I 3 i i i Manifold és nem manifold felületek 8

9 3.6 CSG Név X Y Z X Y Z T Név X Y Z X Y Z T Név C Jellemés TT \ Név X Y Z X Y Z R H -5 5 Név C Jellemés C\H 9

10 3.7 araméteres és variációs terveés adatai Név Típus Meghatároó adatok T Tégla T_XT_YT_ZT_XT_YT_Z T Tégla T_XT_YT_ZT_XT_YT_Z C TT H henger H_XH_YH_ZH_XH_YH_ZR C C\H T_X=-5 T_X=-3 H_X= T_Y=-5 T_Y=-5 H_Y= T_Z=-5 T_Z=-3 H_Z=-5 T_X=5 T_X=3 H_X= T_Y=5 T_Y=5 H_Y= T_Z=5 T_Z=3 H_Z=5 R= 3.8 Alaksajátosság (feature) = paraméteres elem + technológia

11 3.8 Görbeköelítés Függvénköelítés Implicit görbemegadás araméteres görbemegadás =f() =g() f()= =(t) =(t) =(t) t t t A geometriai foltonosság fogalma G ( t ) C ( t ) C ( t ) C G a érintők irána foltonos C G

12 3.8. Első fokú paraméteres görbesakas köelítés Q (t) = *(-t) + * t Súlfüggvének: S (t) = t + S (t) = t Q t = t + t Q t = t + t Q t = t + t t t 3.8. Első fokú spline 3.8. Beier-féle görbesakas interpoláció t 3 S (t) = ( t) 3 S (t) = 3 t ( t) S 3 t = 3 t t S 4 t = t 3 4 Q t = ( t) t t t t + 4 t 3 t Q t = ( t) t t t t + 4 t 3 Q t = ( t) t t t t + 4 t 3

13 3.8.3 Catmull-Romm görbék harmadfokú f(t) C S t = t 3 + t t S t = t 3 t + S 3 t = t 3 + t + t S 4 t = t 3 t i t = i ( t 3 + t t) + i 3 t 3 t + + i+ t 3 + t + t + i+ t 3 t i t = i ( t 3 + t t) + i 3 t 3 t + + i+ t 3 + t + t + i+ t 3 t i t = i ( t 3 + t t) + i 3 t 3 t + + i+ t 3 + t + t + i+ t 3 t t A termésetes spline harmadf(t) C m- m- m Nem egenköű racionális B-spline (NonUniform Rational) 3 t 3 Q 3 t 4 t 5 Q 4 Q 5 t 4 Q t t Q 8 Q t t 9 Q 9 harmadf(t) C

14 3.9 Felületek F u v = i v s i u = ij s(v) s i u i= i= j= 3.9. Forgásfelület (revolution) 3.9. Hengerfelület (tabulated clinder) Általánosított neregfelület (ruled) Görbeháló felület (Mesh) Söpört (Sweep) Beier / B splines felületi / tartópontokkal Határolt síkok

15 5 Térbeli modellek képernőképe ) ( ) ( f f 4. Vetítés párhuamos vetítősugarakkal aonometria ) cos( ) sin( ) sin( ) sin( ) cos( ) cos( q q q q q q η ξ q q q α β γ 3 3 q q q 45.5 q q q 4.. Iometrikus aonometria 4. Tér sík leképeés q q Cavalier aonometria 5 5 η ξ 5 45 η ξ 3 3

16 6 d d d 4. Centrális vetítés ξ η k C O Π Π s d OC d d d d d d d d Homogén koordináta d

17 7 5. Window-Viewport transformáció ξ η (ξ η ) (ξ η ) (ξ 3 η 3 ) (ξ 4 η 4 ) ' ' ) min( (ξη) (ξ η )

18 6. Megjelenési algoritmusok 6. Láthatósági algoritmusok 6.. Depth Sort algoritmus A -kel köelített felület elemei a legtávolabbi pontjuk távolsága serint sorbarendeve jó a sorrend ha. a a legtávolabbi pontja köelebb van a síkho mint b legköelebbi pontja.. A befoglaló téglalapon nem metsik egmást 3. a a vetített képe nem metsi b vetített képét. 4. a b mindhárom sarokpontja a a síkja mögött helekedik el. Egébként nem ciklikus csere Kettévágás 8

19 6.. Area subdivision. A képernő nég résre ostva. Jó a sorrend a adott résben ha A ablakot egetlen háromsög foglalja be Egetlen háromsög sincs a ablakban A ablak egetlen háromsöget mets vag foglal magában Valamelik háromsögről tudjuk hog takar. 3. A negedeket további nég résre ostva foltatható piel méretig 9

20 6..3 Z-puffer. a Z-pufferbe. A tárgpontokra rendre Képernő Zpuffer igen Megjelenítés Z p = <Z p nem

21 7. A árnalás modelleése 7. Alapfogalmak 7.. A térsög A egséggömb felületének a felület méretével sámserűsített rése mértékegsége a steradián Θ θ 7.. A látó-térsög 7..3 Fluus (Ф) 7..4 Intenitás (L) da = r sinθdφdθ cosθ dω = dacosθ r Egségni idő alatt eg felületen átadott energia mértékegsége watt Eg felületelemet elhagó energia a felületelem látható nagságára és a térsögére vonatkotatva mértékegsége watt/m /sr da r dθ dω dφ L d dacosd

22 7. Sínek 7.. A biológia -3 millió pálcika a világosság 5-7 millió csap a sínes látás (érékenebb) A csapoknak érékenségük serint három csoportja van: L- M- és S-típusú csapok (long medium short).

23 I 7.. Sínrendserek L - a fén intenitása S r β α n α f I f L(λ) r L( ) ( ) d g L( ) ( ) d b L( ) ( ) d λ -Hullámhoss RedGreenBlue CanMagentaYellow LightnessHueSaturance Kép = sík felület pontjaiban sín definíció 3

24 8. Képfeldolgoás Képi információk kinerése (softver) Fénképek minőségének javítása (GIM)

25 Sín definíció fekete fehér () sürke árnalat (..55) sínes paletta inde RGB RGBA HLS

26 8. Sínfénesség-histogramm sámítás db% Windows Dockable Dialogs Histogram / Ablakok Dokkolható párbesédablakok Histogram Colors Information Histogram / Sínek Információ Histogramm L db% db% db% db% L L L L

27 8. Képek tárolása fontosabb fájlformátumok BM JEG GIF NG kép is RAW XCF A memória formátum (DIB device independent). Vesteséges tömörítés minőségromlás a egik legelterjedtebb (MEG). Maimum 56 különféle sínből álló kép kihalóban (animált GIF). Egesíti a JEG és a GIF előneit. Késíthető vele GIF-serű kevés különböő sínből álló kép JEG-he hasonló akár 6 millió különböő sínárnalatot tartalmaó A kép tartalmahat átlátsóságot bitosító ún. alfa csatornát is. Ners kép a fénképeőgépek saját a érékelőből kiolvasott adatokat minimálisan feldolgoott formában tartalmaó fájlformátuma. A GIM saját fájlformátuma melben megtalálható a össes létrehoott réteg rétegmask és eek beállításai.

28 8.3. Konvolúció - a képpont és körneete világosságának súloott össege g - a képpont eredeti világossága q - a képpont új világossága t - a súlok (a operator) rendserint páratlan sámú sort és oslopot tartalma R R r S S s s l r k g s r t l k g t l k q ) ( ) ( ) ( ) (

29 8.3. Képjavítások A kép eg pielére a körneő pielek adatait alkalmaó matematikai algoritmus által solgáltatott érték kerül Elmosás / Blur Filters Blur GaussianBlur / Sűrők Elmosás GaussElmosás Minden (vag a kiválastott) piel(ek) helére adott méretű körneet súloott átlaga kerül lágít Többsör hasnálható - Ctrl/F K = ksie. width ksie. height A foltok sétterülnek Lágabb les a kép

30 8.4 Élkeresés / Edge detect Amount Mérték Wrap Smear Black Körbe Elkenés Fekete meghatároók A differencia báisa Hogan keeljük a kép sélein kívüli pieleket? (A visgált sakas ellenkeő oldalának pielei a elkenten a határho köeli pontok alapján feketének) 8.4. Élkeresés differencia kereséssel (Differencial) Filters Edge Detection Edge Differential / Sűrők Élkeresés Sélek Differenciál Vísintes és függőleges iránú váltoásokat a sürkeségi differencia képésével emelhetjük ki. r r Kis Mérték (Amount) vékon éles vonalak Nag mérték vastag elmosódott vonalak. Gr r r arctg r r