- •7. Лабораторный практикум
- •Лабораторная работа 1. Графических средств api Windows
- •Лабораторная работа 2. Аффинные преобразования на плоскости
- •Лабораторная работа 3. Аффинные преобразования в пространстве
- •Лабораторная работа 4. Построение плоских проекций трехмерных объектов
- •Лабораторная работа 5. Удаление невидимых линий и поверхностей
- •Лабораторная работа 6. Построение реалистических изображений с учетом освещенности
- •Лабораторная работа 7. Построение реалистических изображений на основе фракталов
Лабораторная работа 5. Удаление невидимых линий и поверхностей
Цель работы: Изучение алгоритмов удаления невидимых линий и поверхностей.
Рассматриваемые вопросы:
Картинные алгоритмы удаления невидимых линий и поверхностей.
Объектные удаления невидимых линий и поверхностей.
Задание к лабораторной работе:
Разработать программы, реализующие картинный и объектный алгоритмы удаления невидимых линий и поверхностей для сцены, состоящей из одного или нескольких трехмерных объектов. Объекты могут перекрывать друг друга полностью или частично, а также «протыкать» друг друга. Реализовать динамическое преобразование объектов (перенос, поворот и т.д.)
Контрольные вопросы:
Когда применяются алгоритмы удаления невидимых линий и поверхностей?
Как классифицируются алгоритмы удаления невидимых линий и поверхностей?
Каким образом можно повысить быстродействие алгоритмов удаления невидимых линий и поверхностей?
Какие структуры данных удобно применять при реализации алгоритмов удаления невидимых линий и поверхностей?
Лабораторная работа 6. Построение реалистических изображений с учетом освещенности
Цель работы: Изучение методов построения реалистических изображений трехмерных объектов с учетом освещенности.
Рассматриваемые вопросы:
Распространения света и взаимодействие света с объектами.
Локальная модель освещения
Закраска полигональных поверхностей методами сплошного закрашивания, методом Гуро, методом Фонга.
Глобальная модель освещения. Трассировка лучей
Задание к лабораторной работе:
Реализовать программу построения реалистического изображения заданной сцены. Количество источников света – от одного до пяти. Количество объектов – от одного до пяти. Расположение источников света и объектов – произвольное.
Контрольные вопросы:
Как происходит распространение света в однородной среде?
Какие эффекты происходят при взаимодействии света с границей сред?
В каком случае объект является видимым или невидимым? Что такое абсолютно черное тело?
Что такое основное, вторичное, фоновое освещение?
От чего зависят свойства отраженного света?
Что такое диффузное отражение.
Что происходит с освещенностью в случае нескольких источников света?
Сравните глобальную и локальную модели освещения.
Назначение метода трассировки лучей.
Прямая/обратная трассировка лучей (определение).
Какие ограничения вводятся на изображаемую сцену в методе трассировки лучей?
Лабораторная работа 7. Построение реалистических изображений на основе фракталов
Цель работы: Изучение алгоритмов построения фрактальных изображений
Рассматриваемые вопросы:
Основы фрактальной геометрии.
Применение фракталов для построения реалистических изображений.
Задание к лабораторной работе:
Линейные фракталы
Треугольник Серпинского
Лист папоротника
Фрактальное дерево
Фрактальная гора
Нелинейные фракталы
Биоморфы
Попкорн
Множество Мандельброта
Множество Жюлиа
Задание к лабораторной работе:
Реализовать программу построения фрактального изображения. Изображение должно быть цветным. Необходимо выполнить операцию перемещения и масштабирования фрактального изображения.
Контрольные вопросы:
Что такое фрактал? В чем основа фрактальной геометрии?
Виды и конкретные примеры фракталов?
Применение фракталов в компьютерной графике?