
- •1.1. Мышь
- •1.2. Сканеры
- •1.3. Световое перо
- •1.5. Графопостроители (плоттеры)
- •1.6. Принтеры
- •1.7. Дисплеи
- •2.2 Вказівки по організації самостійної роботи студентів
- •Перемещение трехмерного объекта
- •Масштабирование трехмерного объекта
- •Рекурсивная процедура получения фрактальных кривы
- •Моделирование
- •Текстурирование
- •Освещение
- •Источники направленного света (directional light sources)
- •Точечные источники света (point light sources)
- •Анимация
- •Рендеринг
- •Удаление скрытых поверхностей
- •Разновидности мультимедиа:
Освещение
Заключается в создании, направлении и настройке виртуальных источников света. При этом, в виртуальном мире источники света могут иметь негативную интенсивность, отбирая свет из зоны своего "отрицательного освещения". Как правило, пакеты 3D графики предоставляют следующие типы источников освещения:
Omni light (Point light) — всенаправленный
Spot light — конический (прожектор), источник расходящихся лучей
Directional light — источник параллельных лучей
Area light (Plane light) — световой портал, излучающий свет из плоскости
Photometric — источники света, моделируемые по параметрам яркости свечения в физически измеримых единицах, с заданной температурой накала
Существуют также другие типы источников света, отличающиеся по своему функциональному предназначению в разных программах трехмерной графики и визуализации. некоторые пакеты предоставляют возможности создавать источники объемного свечения (Sphere light) или объемного освещения (Volume light), в пределах строго заданного объёма. Некоторые предоставляют возможность использовать геометрические объекты произвольной формы.
Источники направленного света (directional light sources)
Источник направленного света находится в бесконечно-удаленной точке. В этом случае допустимо считать, что все лучи света от него распространяются параллельно и для всех точек можно использовать один и тот же вектор направления освещения. Хорошим примером такого источника света является Солнце.
Точечные источники света (point light sources)
В отличие от источников направленного света, точечные источники находятся в определенной точке пространства с конечными координатами, и свет от них распространяется равномерно по всем направлениям. При расчете освещенности в точке будет учитываться направление на такой источник.
Анімація в КГ.
Анимация
Одно из главных призваний трехмерной графики — придание движения (анимация) трехмерной модели, либо имитация движения среди трехмерных объектов. Универсальные пакеты трехмерной графики обладают весьма богатыми возможностями по созданию анимации. Существуют также узкоспециализированные программы, созданные сугубо для анимации и обладающие очень ограниченным набором инструментов моделирования:
Autodesk Motionbuilder
PMG Messiah Studio
Рендерінг. Видалення скритих поверхонь.
Рендеринг
Рендеринг (rendering) - процесс визуализации трехмерных объектов и сохране- ние изображения в фрейм-буфере. Рендеринг выполняется по многоступенчатому механизму, называемому конвейером рендеринга. Конвейер рендеринга может быть разделен на 3 стадии: тесселяция, геометрическая обработка и растеризация. Стадия "T". Тесселяция (триангуляция) - процесс разбиения поверхности объек- тов на полигоны (треугольники или четырехугольники). Эта стадия проводится полностью программно вне зависимости от технического уровня и цены 3D-аппа- ратуры.
Стадия "G". Геометрическая обработка делится на несколько фаз, и может час- тично ускоряться 3D-ускорителем.
1) трансформация (transformation) - преобразование координат (вращение, пе- ренос и масштабирование всех объектов) 2) отсечение (clipping), выполняемое до и после преобразования координат 3) освещение (lighting) - определение цвета каждой вершины с учетом всех световых источников (решение уравнения освещенности) 4) проецирование (projection) - преобразование координат в систему координат экрана 5) setup - предварительная обработка потока вершин (перевод из плавающей точки в фиксированную точку данных о вершинах, а также сортировка вершин, отбрасывание задних граней, субпиксельная коррекция)
Стадия "R". Растеризация - наиболее интенсивная операция, обычно реализуемая на аппаратном уровне. Растеризатор выполняет непосредственно рендеринг и яв- ляется наиболее сложной ступенью конвейера. Если стадия геометрической обра- ботки работает с вершинами, то растеризация включает операции, проводимые на пиксельном и суб-пиксельном уровне. Растеризация включает в себя удаление скрытых поверхностей, текстурирование, альфа-смешение, z-буферизация, зате- нение, антиалиасинг, dithering. |