- •Основные сведения о графических системах (гс). Функции гс. Блок-схема гс. Основные сведения о графических системах (гс).
- •Функции гс
- •Блок-схема гс.
- •Векторный и растровый дисплеи. Получение изображения. Сравнительная характеристика.
- •Геометрические преобразования. Однородные координаты. Перенос, поворот, масштабирование в однородных координатах. Двумерные преобразования Перенос
- •Масштабирование
- •Поворот
- •Однородные координаты
- •Композиции преобразований
- •Перенос
- •(Трехмерных)
- •Преобразование отрезков в растровую форму. Простой, пошаговый алгоритмы, алгоритм Брезенхема.
- •Преобразования, как изменение систем координат.
- •Устранение искажений в растровых изображениях. Выравнивание. Мелкие и движущиеся объекты. Алгоритм By.
- •Заполнение области. Алгоритм построчного сканирования, алгоритм заполнения с затравкой. Заполнение линиями.
- •Растровая развёртка многоуг-в (метод использования когерентности сканируемых строк).
- •Растровая развёртка многоуг-в (метод использования когерентности рёбер).
- •Алгоритм отсечения отрезков Козна и Сазерленда. Алгоритм разбиения средней точкой.
- •Основные виды геометрических моделей.
- •Методы построения геометрических моделей (построение кривых и поверхностей, кусочно-аналитическое описание, кинематический принцип, булевы операции, полигональные сетки).
- •Поперечное сечение криволинейного объекта и его полигональная аппроксимация
- •Методы создания реалистических трехмерных изображений.
- •Получение проекций. Основные виды проекций.
- •Общие сведения об удалении скрытых линий. Сравнительная характеристика алгоритмов.
- •Алгоритм сортировки по глубине
- •Алгоритм разбиения области
- •Алгоритм, использующий z-буфер
- •Алгоритм построчного сканирования (пи)
- •Методы закраски полигональной сетки.
- •Фактура. Нанесение узора на поверхность
- •Фактура. Создание неровностей на поверхности.
- •Математическое описание перспективных проекций.
- •Алгоритм трассировки лучей.
- •Общие сведения о свете. Классификация поверхностей по виду отражения.
- •Модель освещения. Свойства объектов
- •4 Типа поверхностей:
- •Отражение диффузное
- •Зеркальное отражение
- •Пропускание света (прозрачность)
- •С рассеянным, диффузным и зеркальным с рассеянным и диффузным с рассеянным светом Без освещения
- •Специальные модели
- •Получение теней.
- •Источник на бесконечности
- •Локальный источник
- •Цвет и его характеристики.
- •Цветовые модели(rgb, cмy).
- •Системы смешивания основных цветов
- •Цветовые модели (hsv, hls). Цветовая гармония.
Блок-схема гс.
Центральный процессор и память на рисунке не показаны. В памяти размещаются два важных информационных модуля:
Прикладная структура данных, которая содержит описание объектов, изображения которых должны показываться на экране. Она же является моделью объектов (от описания объекта в структуре данных к его изображению на экране).
Рис. 1.4
Канал вывода. (От описания объекта к его изображению).
Прикладная программа записывает информацию и извлекает ее из прикладной структуры данных и направляет графические команды, которые обрабатывается графическим пакетом. Последний формирует дисплейную программу, используемую дисплейным процессором для получения изображения. Таким образом, канал ввода последовательно преобразует описание объекта во все более машинно-зависимые представления.
Канал ввода. (От устройств ввода к структуре данных и дисплейной программе).Дисплейная программа, которая формируется графически пакетом и читается дисплейным процессором во время регенерации изображения на экране (от устройств ввода к структуре данных и дисплейной программе).
Дисплейный процессор регистрирует факт использования устройства ввода и либо прерывает, либо передает данные по запросу. Ввод данных от дисплейного процессора осуществляет специальная программа ввода, которая передает их прикладной программе. Эти данные меняют состояние прикладной программы. Они могут побудить также прикладную программу модифицировать структуру данных, изменить параметры.
Векторный и растровый дисплеи. Получение изображения. Сравнительная характеристика.
Основное принципиальное различие векторной и растровой графики – это использование разных базовых элементов. В векторной графике используются отрезки (векторы), а в растровой – точки.
Растровая и векторная графика используется в различных устройствах вывода. Например, векторные и растровые дисплеи.
Векторные дисплеи. (максимальная скорость 2 см\мкс, поэтому за цикл регенерации выводится 6 тыс. векторов длиной 2-3 см)
Для получения графического изображения необходим генератор векторов (расчет векторов), хранение координат точек.
Генератор векторов выполняет следующие задачи:
Перемещение луча из позиции (Хпред, Упред) в позицию (Х,У) по прямой линии или по линии которая кажется пользователям прямой;
Рисование всех линий с одинаковой яркостью, что достигается либо перемещением луча с постоянной скоростью, либо изменением интенсивности луча для разных векторов;
Включение луча в тот момент, когда он начинает перемещаться от начальной точки и выключение луча в момент прихода в конечную точку;
Выполнение всех операций как можно быстрее.
Генератор управляет тремя параметрами отклонениями по Х, по У и интенсивностью.
Растровые дисплеи. Схема вывода изображения:
Для цветного изображения надо 24 бит (8х3), что сильно увеличивает размер битовой карты, поэтому лучше хранить в карте не значение интенсивности, а адрес по которому интенсивность извлекается из таблицы цветов.
Сравнение растровых и векторных дисплеев:
Стоимость растровых дисплеев меньше
В векторных дисплеях быстрее получается изображение
Большой объем памяти нужно для растровых
Разрешающая способность векторных дисплеев больше
Закрашивание в растровом дисплеи быстрее и занимает меньше памяти
