Реалистическое представление сцен в компьютерной графике. Модели закраски.

Основные направления реалистического представления сцен компьютерной графики определяются как:

синтез реалистичных изображений,

 реалистическое оживление синтезированных объектов (анимация). ​

При создании электронных графических моделей необходимо решить ряд проблем необходимых для формирования у пользователей адекватного представления у самой модели и объекте реального мира, который эта модель представляет, к этим проблемам можно отнести:

Сложность геометрии объектов реального мира и виртуального мира

Сложность геометрии сообщений между объектами реального мира и виртуальной моделью

Сложность описания динамики

Сложность описания способов освещения и текстур поверхности объектов реального мира и виртуального

Сложность описания виртуальной окружающей среды

1. Алгоритм Гуро

Алгоритм основан на предположении имеющего кусочно-постоянного характера освещенности на отдельных гранях поверхности. Позволяет создавать модель равномерного и гладкого закрашивания (освещения) объекта. Метод Гуро основан на идее закрашивания каждой плоской грани не одним цветом, а плавно изменяющимися оттенками, которые вычисляются путем интерполяции цветов прилегающих граней. 

Алгоритм Фонга

Алгоритм Фонга, также как и алгоритм Гуро рассчитывает интенсивность освещения какой-либо точки поверхности на грани. При этом, в отличие от алгоритма Гуро, в процессе расчета определяют не только нормали вершин, но и нормали в промежуточных и расчетных точках, это делается путем линейной аппроксимации нормалей аналогично аппроксимации интенсивности в алгоритме Гуро. 

Стандартизация в компьютерной графике. Графические протоколы.

1974г. США, GSPC-ACM/SIGGRAPH 1975г. ФРГ, DIN-NI/UA 5.9 Институт стандартов. 1977г. Франция, рабочая группа TC97/SC5 Основной целью стандартизации в КГ является переносимость графических систем, которая достигается стандартизацией интерфейса между графическим ядром системы (базовая графическая система), которая реализует собственно граф функции и моделирования системы, т.е. проблемно ориентированы прикладной программой, которая использует функции графического ядра, при этом базовая система должна обладать: независимостью от вычислительной системы, независимостью от языков программирования, независимо от областей применения и независимо от графических устройств. Графические протоколы. Существует 5 основных типов: 1) Аппаратно зависимые. 2) Аппаратно независимые. 3) Языки описания страниц. 4) Объектно-ориентированные протоколы. 5) Растровые и графические файлы или стандарты по умолчанию.

А) Аппаратно зависимые ГП. Разрабатываются фирмами, производящими графическое оборудование и представляет собой последовательность команд для построения изображений на устройствах вывода, выпускаемых данной фирмой. TEXTRONIX HP-JL REGIS -вывод изображения на принтер. SAMSUN-RS Б) Аппаратно независимые ГП. Представляют собой процедурное описание изображений в функциях виртуального графического устройства. Обеспечивают возможность запоминать графическую информацию единым образом, передавать ее между различными графическими системами и интерпретируемыми в процессе вывода вне зависимости от производителя конкретного принтера или монитора. NAPLIS GKSM CGM+ В) Языки описания страниц. Необходимо для описания графических данных любой природы(векторной, растровой или фрактальной) в виде элементарных примитивов, которые будут распознаны любыми драйверами вне зависимости от фирмы производителя. POST SCRIPT Г) Проблемно-ориентированные (прикладные) ГП. Предназначены для стандартизации графических изображений в конкретной предметной области и ориентированных на передачу этих данных между прикладными программами. Приняты на сегодняшний день для машиностроения, точечной электроники и в строительстве (частично). Д) Растровые и векторные графики. Являются стандартами D-факта, т.к. имеют абсолютно схожую единую структуру хранения информации. Совместимость растровых файлов позволяет причислять любой новый растровый формат к стандартам. Необходимо отметить общие недостатки, которые возникают при использовании стандартов в КГ: -Стандартизация, как правило, означает фиксацию некоего определенного уровня достижений, что тормозит развитие любой системы. -Любой стандарт стремится покрыть широкий спектр применений(от описания примитивов до формирования программного кода), не пытаясь подходить к решению проблем индивидуально. -Стремление к созданию новых и новых стандартов ведет к увеличению стоимости тех или иных программных продуктов и устройств вывода.