Bài giảng môn Đồ họa máy tính - ĐH Kinh Tế Kỹ Thuật Công Nghiệp

Chia sẻ: Nguyễn Thị Thu Hà | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:39

Thêm vào BST

Báo xấu

307
lượt xem 95
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đến với bài giảng này các bạn có thể nắm bắt một số kiến thức cơ bản nhất về đồ họa máy tính và giúp các bạn học tốt hơn . Nội dung của bài giảng tổng quan về đồ họa máy tính, các phép biến đổi cơ sở, hiển thị các đối tượng đồ họa, một số kỹ thuật đồ họa nâng cao.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng môn Đồ họa máy tính - ĐH Kinh Tế Kỹ Thuật Công Nghiệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÀI GIẢNG MÔN ĐỒ HỌA MÁY TÍNH Số ĐVHT: 2 1
Néi dung m«n häc Chương 1: Tổng quan về đồ họa máy tính Chương 2: Các phép biến đổi cơ sở Chương 3: Hiển thị các đối tượng đồ họa Chương 4: Một số kỹ thuật đồ họa nâng cao
CH¬NG 2: C¸c phÐp biÕn ®æi c¬së I. Giới thiệu 1.1 Giới thiệu 1.2 Các hệ tọa độ II. Các thuật toán vẽ đường thẳng, đường tròn III. Các phép biến đổi của đối tượng hai chiều IV. Kết hợp các phép biến đổi V. Một số tính chất của phép biến đổi affine VI. Một số phép biến đổi khác 3
CHƯƠNG II: CÁCGiíi PHÉPthiÖu BIẾN ĐỔI CƠ SỞ Bất kỳ ảnh nào cũng được cấu trúc từ tập các đối tượng đơn giản hơn.
CHƯƠNG II: CÁCGiíi PHÉPthiÖu BIẾN ĐỔI CƠ SỞ Với các ảnh phát sinh từ đồ họa máy tính, hình dạng và màu sắc của mỗi đối tượng có thể được mô tả riêng biệt bằng 2 mô hình: + Dãy các pixel (mô hình dựa trên mẫu số hóa), đối tượng được xây dựng từ tập các pixel. + Tập các đối tượng hình học cơ sở ( mô hình dựa trên đặc trưng hình học). Mỗi đối tượng đồ họa cơ sở được mô tả thông qua dữ liệu về tọa độ và các thuộc tính của nó.
I. GI CHƯƠNG II: CÁC Ớ Giíi thiÖu PHÉP ỆUẾN ĐỔI CƠ SỞ I THIBI - Đối tượng đồ họa cơ sở đơn giản nhất là điểm và đoạn thẳng, đường tròn, các đường conics, mặt bậc hai, các vùng tô đa giác, chuỗi kí tự, … - Các công cụ lập trình đồ họa cung cấp: o Các hàm mô tả một ảnh dưới dạng các đối tượng đồ họa cơ sở o Các hàm kết hợp tập các đối tượng cơ sở để tạo thành đối tượng có cấu trúc phức tạp hơn. Chương này sẽ khảo sát các thuật toán hiển thị các đối tượng đồ họa cơ sở cho các thiết bị hiển thị dạng điểm .
CHƯƠNG II:I.CÁC GIỚ Giíi BIẾN ĐỔI CƠ SỞ thiÖuỆU IPHÉP THI Các thuật toán thực hiện quá trình chuyển đổi các đối tượng đồ họa cơ sở được mô tả trong hệ tọa độ thực về dãy các pixel có tọa độ nguyên của thiết bị hiển thị.
CHƯƠNG II:I.CÁC GIỚ Giíi BIẾN ĐỔI CƠ SỞ thiÖuỆU IPHÉP THI Có hai yêu cầu đặt ra cho các thuật toán là : 1, Điểm nguyên xấp xỉ đối tượng tốt nhất: Do: Đối tượng được mô tả trong hệ tọa độ thực là liên tục, còn đối tượng trong hệ tọa độ thiết bị là rời rạc Nên: Đối tượng được hiển thị trên hệ tọa độ thiết bị phải “giống nhất“ với đối tượng trong hệ tọa độ thế giới thực. 2, Tối ưu hóa về mặt tốc độ: Do: Các đối tượng đồ họa cơ sở là thành phần chính cấu trúc nên các đối tượng phức tạp, Nên: Các thuật toán hiển thị chúng cần phải được tối ưu hóa về mặt tốc độ.
I.C¸c CHƯƠNG II: CÁC Ớ GIHÖI täa PHÉPTHI ỆUẾN ĐỔI CƠ SỞ ®BI é - Hệ tọa độ thế giới thực: Hệ tọa độ thế giới thực mô tả các đối tượng thế giới thực. Thường dùng hệ tọa độ Descartes. Các điểm trong hệ được mô tả bởi một cặp tọa độ (x, y), trong đó x, y ∈ R. Do vậy, các điểm trong hệ tọa độ thực được định nghĩa liên tục.
I. CHƯƠNG II:I.CÁC GI ỚHÖ GI C¸c Ớ I täa IPHÉP THITHI ỆUẾN ĐỔI CƠ SỞ Ệ®U é BI - Hệ tọa độ thiết bị: Hệ tọa độ thiết bị mô tả các đối tượng trong một thiết bị xuất cụ thể nào đó: máy in, màn hình, ... Đ ặc đ iểm c ủa h ệ t ọa đ ộ t h iết b ị: + Mỗi điểm được mô tả bởi một cặp tọa độ (x, y), trong đó x, y ∈ N. Do vậy các đ iểm r ời r ạc n h au . + x, y bị giới hạn trong một khoảng nào đó và tùy theo từng loại thiết bị.
I.C¸c CHƯƠNG II: CÁC Ớ GIHÖI täa PHÉPTHI ỆUẾN ĐỔI CƠ SỞ ®BI é -Hệ tọa độ thiết bị chuẩn:  Hệ tọa độ trên các thiết bị khác nhau là khác nhau nên một hình ảnh hiển thị trên thiết bị này là chính xác nh ưng có thể là không chính xác khi hiển thị trên thiết bị khác.  Hệ tọa độ thiết bị chuẩn đại diện chung cho tất cả các thiết bị để mô tả các hình ảnh mà không ph ụ thu ộc vào thiết bị hiển thị nào
CH¬NG 2: C¸c phÐp biÕn ®æi c¬së I. Giới thiệu II. Các thuật toán vẽ đường thẳng, đường tròn 2.1 Các đối tượng đồ họa cơ sở 2.2 Các thuật toán vẽ đường thẳng 2.3 Thuật toán Midpoint vẽ đường tròn III. Các phép biến đổi của đối tượng hai chiều IV. Kết hợp các phép biến đổi V. Một số tính chất của phép biến đổi affine VI. Một số phép biến đổi khác 12
II.ƯƠ CH CÁC C¸cẬ NGTHU II: I.TèiGI ® CÁC TOÁNỚ tîngI®THI PHÉPåV ẼBI häaỆc¬ ĐI Ể UẾsë NM, ĐỔĐIƯỜNG CƠ SỞ + Điểm: Điểm là thành phần cơ sở được định nghĩa trong một hệ tọa độ. Đối với hệ tọa độ hai chiều mỗi điểm được xác định bởi cặp tọa độ (x, y). Ngoài thông tin về tọa độ, điểm còn có thuộc tính là màu sắc. Thủ tục vẽ một điểm (x,y) với mầu c: Putpixel(x,y,c)
II.ƯƠ CH CÁC C¸cẬ NGTHU II: I.TèiGI ® CÁC TOÁNỚ tîngI®THI PHÉPåV ẼBI häaỆc¬ ĐI Ể UẾsë NM, ĐỔĐIƯỜNG CƠ SỞ + Đoạn thẳng: Được xác định bởi: Màu sắc, độ rộng nét vẽ, kiểu nét vẽ của đoạn thẳng ( nét liền, nét đứt, chấm gạch…) Một đường thẳng được xác định nếu biết hai điểm thuộc nó (x1, y1) và (x2, y2): Ta có: y = mx + b, trong đó:
II.ƯƠ CH CÁC C¸cẬ NGTHU II: I.TèiGI ® CÁC TOÁNỚ tîngI®THI PHÉPåV ẼBI häaỆc¬ ĐI Ể UẾsë NM, ĐỔĐIƯỜNG CƠ SỞ + Đường gấp khúc: Tập các đoạn thẳng nối với nhau một cách tuần tự, điểm giao của hai đoạn thẳng được gọi là đỉnh. Các đường gấp khúc được xác định qua danh sách các đỉnh, mỗi đỉnh được cho bởi các cặp tọa độ. + Đa giác: Là một đường gấp khúc có điểm đầu và điểm cuối trùng nhau.
II.ƯƠ CH CÁC C¸cẬ NGTHU II: I.TèiGI ® CÁC TOÁNỚ tîngI®THI PHÉPåV ẼBI häaỆc¬ ĐI Ể UẾsë NM, ĐỔĐIƯỜNG CƠ SỞ + Vùng tô: Gồm đường biên (là một đường khép kín) và vùng bên trong. Xác định bởi: Thuộc tính của đường biên: là các thu ộc tính nh ư thu ộc tính của đoạn thẳng. Thuộc tính của vùng bên trong: bao gồm màu tô và m ẫu tô. + Kí tự, chuỗi kí tự: xác định bởi: Màu sắc của các kí tự, Font chữ, kích thước, khoảng cách giữa các kí tự, sự canh chỉnh (gióng lề), hướng hiển th ị tu ần tự của các kí tự.
II C¸c tt vÏ ®êng th¼ng, ®êng trßn 2.1 Các đối tượng đồ họa cơ sở 2.2 Các thuật toán vẽ đường thẳng 2.2.1 Mở đầu 2.2.2 Thuật toán DDA 2.2.3 Thuật toán Bresenham 2.2.4 Thuật toán Midpoint 2.3 Thuật toán Midpoint vẽ đường tròn 17
II. CÁC THUẬT TOÁN VẼ ĐIỂM, ĐƯỜNG më ®Çu Gọi (xi,yi), i= 0,1,… là tọa độ các điểm nguyên sau khi xấp xỉ yi các điểm thực, và là các điểm sẽ được hiển thị trên màn hình. (xi,yi) là điểm đen trên hình vẽ xi Nếu bước i xác định được (xi,yi ) Th ì bước thứ i+1 xác định được (xi+1,yi+1) (xi+1,yi+1) là một trong tám điểm được đánh số từ 1 đến 8.
II. CÁC THUẬT TOÁN VẼ ĐIỂM, ĐƯỜNG më ®Çu Xét đoạn thẳng có hệ số góc 0≤ m ≤1 và Dx >0 . y 0≤m≤1 x
II. CÁC THUẬT TOÁN VẼ ĐIỂM, ĐƯỜNG më ®Çu Xét đoạn thẳng có hệ số góc 0 ≤ m ≤ 1 và Dx >0 . Nếu (xi,yi) là điểm đã xác định được ở bước thứ i Thì điểm cần chọn (xi+1,yi+1) ở bước thứ (i+1) sẽ là một trong hai trường hợp như hình vẽ. Như vậy : xi+1 = xi +1, yi+1 ∈ { yi, yi + 1 }