Анимация в компьютерной графике. Основные алгоритмы и приемы задания анимации.

Можно дать такое определение анимации - это создание зрительной иллюзии движения, изменения чего-то во времени. Базовые способы создания анимации:

1. Метод расчета промежуточных изображений

2. Метод анимации на основе событий

События – это изменение в состоянии того или иного параметра, которые управляются с помощью отдельных, независимых шкал.

     3. Метод вершинной анимации Связан с представлением объекта в виде полигональной модели с последующим перемещением вершин полигональной сетки по заранее заданной траектории.

      4. Метод скелетной анимации Основан на представлении объекта в виде полигональной сетки и дальнейшем создании анимации с помощью костной иерархической структуры, описывающей этот объект в целом. a. Метод интерполяции вершин Перемещение отдельных узлов полигональной сетки определяется влиянием близлежащих костей к этой вершине. b. Метод трансформации полигональной сетки в местах перегибов Метод позволяет рассчитывать изменения местоположения узлов полигональной сетки, находящихся в местах перегиба, в зависимости от изменения местоположения близлежащих костных вершин. c. Метод прямой кинематики Создание анимации отслеживается от родительских к дочерним костям. d. Обратная или инверсная кинематика Задает анимацию с учетом влияния дочерних костей на родительские.

      5. Метод процедурной анимации Основан на расчете анимируемых параметров с помощью аналитических формул.

6. Метод моделирования частиц (Для маломерных объектов)

7. Метод канальной анимации

Основан на снятии информации об изменении какого-либо параметра с объекта реального мира с помощью датчиков. 

Компьютерная графика. Классификация применений. Способы организации данных в графических пакетах.

Под КГ понимают процесс создания, хранения и обработки графических изображений с помощью ЭВМ.

Основные области применений КГ:

Автоматизация проектно-конструкторских работ

Анимация, создание игровых приложений, интернет анимация

Создание обучающих компьютерных тренажеров

Электронное искусство и реклама

Управление производственными технологическими процессами

Вне зависимости от области использования каждый графический редактор, как правило, должен иметь:  

● инструменты рисования на компьютер; ● библиотеку готовых изображений;

● набор шрифтов;

● набор спецэффектов;

● а также быть совместимым с другими графическими программами.

1)INPUT(Изображение)(computer visionOUTPUT(Формальное описание) 2)Изображение 1(image processing)изображение 2. 3)Формальное описание(computer graphics)Изображение. 1-ый раздел. Классификация моделей КГ по базовым критериям:

1) Классификация по типу объекта и по типу выводимого изображения. Уровни классификации: 1) Линейный двумерный объект. 2) Линейный трехмерный каркасный объект.

3)Двумерный тоновый объект.

4) Трехмерный линейный объект с удалением скрытых ребер и граней.

5) Двумерные цветные изображения.

6)Трехмерные цветные изображения с удалением скрытых ребер и граней, с заданной текстурой и материалом, с определенными физ. св-вами.

2-ой раздел. Классификация по типу интерактивности и уровню возможностей при генерации изображения. 1) Создание нового объекта из готовой, графической базы данных(ARCHICAD). 2)Создание объекта с использованием графических примитивов.

3)Создание графического пакета с помощью разнотипной элементной базы с возможностью добавления динамики и физических свойств. 3-ий раздел. Классификация по роли изображения. 1) Изображение – цель работы.

2) Изображение - средство для достижения цели.

4-ый раздел. Классификация по логическому и временному соотношениям между объектами. 1) Независимый объект. 2) Группа независимых объектов.

3) Структура взаимозависимых объектов. 4) Матрицы структур взаимосвязи объектов. 5-ый раздел. Классификация по интерактивности КГ. Базовые понятия и определение понятия КГ. 1) Графический примитив – элемент, который можно создать или удалить одной командой. 2) Мировая система координат(МСК) – единая система координат, относительно которой могут быть созданы другие локальные. 3) Пользовательская система координат(ПСК)- локальная система координат, создаваемая относительно МСК, необходима для создания объектов с точки зрения пользователя. 4) Нормированная СК- ск, описывающая объект в программном коде. 5) Слой - независимое изображение, которое можно совместить с другими слоями в конкретный момент времени. 6) Объектное окно – прямоугольная область в НСК, необходимая для просмотра всего объекта или его части по запросу пользователя. 7) Отсечение – процесс удаления из объектного окна части объекта, не доступного для просмотра.

8) Свертывание – процедура некорректного вывода изображения в объектное окно. 

9) Поле вывода – это часть графической зоны экрана, на которое отображается объект, окно и все его содержимое.

10) Сегмент – код программы, отвечающий за реализацию графических примитивов. 11) Меню – способ выбора нужной функции из заранее структурированного списка.

Системные принципы создания графических интерфейсов:

1) Мягкое стирание – возможность восстановления ранее удаленного объекта вплоть до выхода из пакета. 2) Ведение протокола, ведущего историю выполнения каждой команды и ее параметры в текущий сеанс работы.

3)Управление видимостью – возможность временного сокрытия и восстановления в графический вывод. 4) Двоичная структуризация – возможность процедур совмещения, удаления старых объектов и создания новых.

5) Инверсное отображение – определяет способность графических пакетов идентифицировать видимую в них графическую информацию и отображать граф. редактор, понятный для пользователя. 6) Зуммирование

7) Панорамирование. 

8) Буксировка.

9) Масштабирование.