Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Valasek Gábor valasek@inf.elte.hu Eötvös Loránd Tudományegyetem Informatikai Kar Algoritmusok és Alkalmazásaik Tanszék 2015-2016. őszi félév
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Tartalom 1 Adminisztráció 2 Számítógépes grafika Motiváció Áttekintés 3 Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Tartalom 1 Adminisztráció 2 Számítógépes grafika Motiváció Áttekintés 3 Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Bemutatkozás és elérhetőségek Előadó: Valasek Gábor E-mail: valasek@inf.elte.hu A levél tárgyában szerepeljen a [BScGraf] Iroda: D 2.704 Fogadóóra: szerda 15:00-15:45 Információk a tárgy oldalán: cg.elte.hu
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Előadás IP-08xSZGE, IP-xSZGE, x {a,c,t,m1} Őszi félév: keresztfélév Előfeltétel: IP-08LA Jegyszerzés: Két írásbeli részvizsga alapján 1 Első: október 21. vagy november 4., 16:00-17:30 2 Második: december 14., TBA Kötelező! Vizsgaidőszakban: csak pót-részvizsga és UV-k Honlap: http://cg.elte.hu
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Előadás tananyag A kivetített diák a http://cg.elte.hu/index.php/bscea címről érhetőek el Félév közben minden szükséges információ is a cg.elte.hu oldalon lesz elérhető Emellett kurzusmailben is kiküldjük a szükséges információkat
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Ajánlott irodalom Magyar nyelvű irodalom: 1 Szirmay-Kalos László, Antal György, Csonka Ferenc: Háromdimenziós grafika, animáció és játékfejlesztés, ComputerBooks, 2003. (Már elfogyott, de a szerző honlapjáról elérhető: http://sirkan.iit.bme.hu/~szirmay/3dgraf.pdf) A gyakorlat során már újabb OpenGL-t használunk! (És nem is fogadunk el deprecated kódot) Apróbb, formális különbségek is vannak (sorvektorok, transzponált mátrixok stb.)
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Ajánlott irodalom Angol nyelvű irodalom: 1 Andrew Glassner (most már) ingyenesen elérhető könyvét ajánlom az érdeklődőknek: http://realtimerendering.com/principles_of_ Digital_Image_Synthesis_v1.0.1.pdf 2 Akik később is komolyabban akar grafikával foglalkozni pedig ezeket is ismerje meg mindenképpen: Akenine-Möller, Haines, Hoffman: Real-Time Rendering (3rd edition) Pharr, Humphreys, Hanrahan: Physically Based Rendering (From Theory to Implementation)
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Ajánlott irodalom Angol nyelvű irodalom: 1 Andrew Glassner (most már) ingyenesen elérhető könyvét ajánlom az érdeklődőknek: http://realtimerendering.com/principles_of_ Digital_Image_Synthesis_v1.0.1.pdf 2 Akik később is komolyabban akar grafikával foglalkozni pedig ezeket is ismerje meg mindenképpen: Akenine-Möller, Haines, Hoffman: Real-Time Rendering (3rd edition) Pharr, Humphreys, Hanrahan: Physically Based Rendering (From Theory to Implementation) Nem mellesleg az utóbbi egy Oscar díjas könyv
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Gyakorlatok IP-08xSZGG Őszi félév: keresztfélév Előfeltétel: IP-08LA, IP-08xPNY1 (C-n ez utóbbi gyenge) Az előadás és a gyakorlat nem előfeltételei egymásnak Jegyszerzés: géptermi zárthelyi (december 17 és 18, 9:00-13:00) vagy megfelelő évközi teljesítmény esetén nagybeadandó program
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Tananyag 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
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Irodalom Online 1 OpenGL.org (www.opengl.org) illetve a wikie-je (www.opengl.org/wiki/main_page) 2 Az opengl-tutorial oldal: www.opengl-tutorial.org 3 A Lighthouse oldal: www.lighthouse3d.com/tutorials 4 Edward Angel, Dave Shreiner: An Introduction to OpenGL Programming SIGGRAPH University előadás (a link év közben mozoghat)
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Irodalom Offline 1 Edward Angel, Dave Shreiner: Interactive Computer Graphics: A Top-Down Approach with Shader-Based OpenGL (6th Edition) 2 Patrick Cozzi, Christophe Riccio: OpenGL Insights (haladóbb témák)
Tartalom 1 Adminisztráció 2 Számítógépes grafika Motiváció Áttekintés 3 Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika
Tartalom 1 Adminisztráció 2 Számítógépes grafika Motiváció Áttekintés 3 Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika
Miért? Alkalmazott tudományterület, ahol kézzel (vagy legalább szemmel) fogható eredményt kell produkálni
Miért? Alkalmazott tudományterület, ahol kézzel (vagy legalább szemmel) fogható eredményt kell produkálni Ezzel jár, hogy erős elméleti háttér szükséges a megoldandó probléma leírásának megértéséhez
Miért? 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
L o (x, ω) = L e (x, ω) + f r (x, ω, ω)l i (x, ω )(ω n)dω Ω
L o (x, ω) = L e (x, ω) + f r (x, ω, ω)l i (x, ω )(ω n)dω Ω
L o (x, ω) = L e (x, ω) + f r (x, ω, ω)l i (x, ω )(ω n)dω Ω
L o (x, ω) = L e (x, ω) + f r (x, ω, ω)l i (x, ω )(ω n)dω Ω
L o (x, ω) = L e (x, ω) + f r (x, ω, ω)l i (x, ω )(ω n)dω Ω
L o (x, ω) = L e (x, ω) + f r (x, ω, ω)l i (x, ω )(ω n)dω Ω
L o (x, ω) = L e (x, ω) + f r (x, ω, ω)l i (x, ω )(ω n)dω Ω
L o (x, ω) = L e (x, ω) + f r (x, ω, ω)l i (x, ω )(ω n)dω Ω
L o (x, ω) = L e (x, ω) + f r (x, ω, ω)l i (x, ω )(ω n)dω Ω
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?
Tartalom 1 Adminisztráció 2 Számítógépes grafika Motiváció Áttekintés 3 Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika
A számítógépes grafika az informatika tudomány egy ága. Feladata: vizuális anyagok előálĺıtása elemzése feldolgozása
Képmanipulálás Brandon Christopher Warren, flickr
Képfeldolgozás és képelemzés Képfeldolgozás
Képfeldolgozás és képelemzés Képfeldolgozás Képelemzés Beatrice Murch and OpenCV
Képfeldolgozás és képelemzés Képfeldolgozás Képelemzés Beatrice Murch and OpenCV
2D: Modell Kép
2D: Modell Kép
2D: Modell Kép
A számítógépes grafika eszközei 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).
Képszintézis Kérdések: Hogyan írjuk le a világot? - Modellezés
Képszintézis Kérdések: Hogyan írjuk le a világot? - Modellezés Hogyan számítjuk ki a képet? - Algoritmusok
Képszintézis Kérdések: Hogyan írjuk le a világot? - Modellezés Hogyan számítjuk ki a képet? - Algoritmusok Hogyan jelenítjük meg azt? - Eszközök
Modellezés Geometriai modellek
Modellezés Geometriai modellek Optikai paraméterek
Modellezés Geometriai modellek Optikai paraméterek Textúrák
Modellezés Geometriai modellek Optikai paraméterek Textúrák mind lehet generált, mért, fényképezet stb.
Algoritmusok Megközeĺıtési módok
Algoritmusok Megközeĺıtési módok Sugárkövetés Henrik, Wikipedia
Algoritmusok Megközeĺıtési módok Sugárkövetés Inkrementális képszintézis
Algoritmusok Megközeĺıtési módok Sugárkövetés Inkrementális képszintézis Fényjelenségek
Algoritmusok Megközeĺıtési módok Sugárkövetés Inkrementális képszintézis Fényjelenségek Tükröződés, fénytörés Gilles Tran, Oyonale.com
Algoritmusok Megközeĺıtési módok Sugárkövetés Inkrementális képszintézis Fényjelenségek Tükröződés, fénytörés Vetett árnyékok CryEngine2
Algoritmusok Megközeĺıtési módok Sugárkövetés Inkrementális képszintézis Fényjelenségek Tükröződés, fénytörés Vetett árnyékok Globális illumináció
Algoritmusok Megközeĺıtési módok Sugárkövetés Inkrementális képszintézis Fényjelenségek Tükröződés, fénytörés Vetett árnyékok Globális illumináció Térfogati jelenségek BlendELF.com
Modellezés Hogyan írjuk le a világot?
Modellezés Hogyan írjuk le a világot? MSc., Információs Rendszerek szakirány, Grafika Blokk: Geometriai modellezés
Modellezés Hogyan írjuk le a világot? MSc., Információs Rendszerek szakirány, Grafika Blokk: Geometriai modellezés MSc., Információs Rendszerek szakirány, Grafika Blokk: Felület- és testmodellezés
Modellezés Hogyan írjuk le a világot? MSc., Információs Rendszerek szakirány, Grafika Blokk: Geometriai modellezés MSc., Információs Rendszerek szakirány, Grafika Blokk: Felület- és testmodellezés MSc., Modellalkotó szakirány, Jel- és képfeldolgozói alapismeretek - szakmai törzsanyag: A számítógépes grafika matematikai alapjai
Modellezés Hogyan írjuk le a világot? MSc., Információs Rendszerek szakirány, Grafika Blokk: Geometriai modellezés MSc., Információs Rendszerek szakirány, Grafika Blokk: Felület- és testmodellezés MSc., Modellalkotó szakirány, Jel- és képfeldolgozói alapismeretek - szakmai törzsanyag: A számítógépes grafika matematikai alapjai Speci: Maya
Algoritmusok Ha adott a leírás, hogyan lesz belőle kép?
Algoritmusok Ha adott a leírás, hogyan lesz belőle kép? MSc., Információs Rendszerek szakirány, Grafika Blokk: Haladó Grafika
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika Tartalom 1 Adminisztráció 2 Számítógépes grafika Motiváció Áttekintés 3 Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika Tartalom 1 Adminisztráció 2 Számítógépes grafika Motiváció Áttekintés 3 Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika Eszközök Oszcilloszkóp Felix E. Guerrero, flickr Soren Peo Pedersen, Wikipedia
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika Eszközök Sutherland - Sketchpad, 1963 a CAD alkalmazások őse 1024x1024-es kijelző fényceruzával + 40 nyomógombbal volt vezérelhető bevezette a kényszer alapú rajzolást: vízszintes, függőleges, merőleges stb.
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika Eszközök CRT monitor Soren Peo Pedersen, Wikipedia
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika Eszközök LCD monitor Marvin Raaijmakers, Wikipedia Luís Flávio Loureiro dos Santos, Wikipedia
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika Eszközök PDP kijelző Wikipedia
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika Eszközök 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
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika Eszközök Parallax és Lenticular Marvin Raaijmakers, Wikipedia
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika és még... nyomtatók 3D nyomtatók plotterek OLED kijelzők projektorok
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika Tartalom 1 Adminisztráció 2 Számítógépes grafika Motiváció Áttekintés 3 Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika Rasztergrafika Doink, vecteezy.com
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika Rasztergrafika Doink, vecteezy.com
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika 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.
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika Vektorgrafika Doink, vecteezy.com
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és vektorgrafika Vektorgrafika Doink, vecteezy.com
Adminisztráció Számítógépes grafika Megjelenítők, eszközök Megjelenítők Raszter- és 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.