- •1. Графические данные и их классификация.
- •2. Алгоритмы компьютерной графики.
- •3. Аппаратные средства компьютерной графики.
- •4. Понятие геометрической машины. Структурная схема графической системы.
- •5. Базовая графическая система (бгс). Gks – международный стандарт на бгс.
- •6. Элементарные (базовые) и комбинированные операции на плоскости.
- •7. Элементарные (базовые) и комбинированные операции в пространстве.
- •8. Пространственное вращение вокруг произвольной оси.
- •9. Классификация плоских проекций.
- •10. Ортографическая проекция
- •11. Геометрические построения в диметрической проекции.
- •12. Геометрические построения в изометрической проекции.
- •13. Косоугольные проекции.
- •14. Виды перспективного проецирования.
- •15. Перспективная одноточечная проекция.
- •16. Перспективная двухточечная проекция.
- •17. Перспективная трехточечная проекция.
- •32. Каркасные модели. Модели твердого тела.
- •33. Параметрическое описание пространственных кривых. Модели кривых линий.
- •34. Представление пространственных кривых в форме Эрмита.
- •35. Представление пространственных кривых в форме Безье.
- •36. Кривые Бернштейна-Безье.
- •37. Представление пространственных кривых в сплайновой форме.
- •44.Колориметрия. Законы Грассмана.
- •45.Табличные и библиотечные форматы представления цвета.
- •46. Базовые цветовые модели, ориентированные на аппаратуру.
- •47.Телевизионные цветовые модели.(yiq и yuv)
- •48.Модели цифровой фотографии
- •49. Художественные цветовые модели, или
- •50.Абстрактные цветовые модели cie xyz и cie l*a*b*.
- •51. Модель освещения, используемая для построения реалистических изображений.
- •52.Модель освещения с учетом микрогеометрии поверхностей объектов.
- •53.Учет коэффициента Френеля в модели освещения с учетом микрогеометрии поверхностей объектов.
- •54.Функция распределения микрограней в модели освещения с учетом микрогеометрии поверхностей объектов.
- •55.Функция ослабления света на микрогранях в модели освещения с учетом микрогеометрии поверхностей объектов.
- •56.Моделирование прозрачности и теней.
- •57.Методы трассировки лучей. Алгоритмы прямого хода луча.
- •58.Методы трассировки лучей. Алгоритмы обратного хода луча.
- •59.Построения реалистических изображений методом излучательности.
- •60.Модель закраски Гуро.
- •61.Модель закраски Фонга.
- •62.Алгоритм отсечения лучей.
- •63.Алгоритм двоичного разбиения пространства (bsp-алгоритм).
- •66. Текстурирование объектов
- •67.Классификация методов сжатия графической информации.
- •68.Метод группового кодирования (rle-алгоритм).
- •69.Методы кодирования строк бит переменной длины. Алгоритм Хаффмена и арифметическое кодирование.
- •70.Алгоритмы сжатия со словарем (lz-алгоритмы).
- •71.Алгоритм сжатия jpeg.
- •72.Алгоритм волнового сжатия (вейвлет-преобразование).
- •73.Фрактальная математика и фрактальное сжатие.
- •75.Форматы представления видеоданных: Microsoft riff avi, mpeg-1,2,4, QuickTime
- •9. Форматы mpeg
- •80. Логические устройства стандартной видеосистемы пк
- •81. Современные режимы работы видеосистем
- •82. Организация взаимодействия в современных видеосистемах пк. Аппаратные интерфейсы
- •83. Графические процессоры ati и nVidia
- •84. Ускорение вычислений при помощи технологий sli и CrossFire
- •18. Виды растровой развертки.
- •19. Алгоритм Брезенхема растровой развертки отрезков прямых.
- •20. Алгоритмы Брезенхема растровой развертки окружностей.
- •21. Построчный алгоритм растровой развертки сплошных областей.
- •22. Алгоритм растровой развертки сплошных областей с затравкой.
- •23. Алгоритм отсечения отрезков на плоскости.
- •24. Алгоритмы отсечения многоугольников на плоскости.
- •25. Алгоритмы отсечения в пространстве изображений
- •26. Алгоритмы отсечения в пространстве объектов
- •27. Алгоритмы сортировки по глубине.
- •28. Простейшие алгоритмы масштабирования растровых изображений.
- •29. Масштабирование растровых изображений с использованием форм Безье и в-сплайнов.
- •30. Алгоритмы фильтрации растровых изображений, базирующиеся на свертке.
- •31. Медианная фильтрация растровых изображений.
- •76. Интерфейс Windows gdi
- •77.Интерфейс Microsoft Windows DirectX.
- •78.Интерфейсы Microsoft Windows DirectDraw и DirectAnimation.
- •78.Интерфейс Microsoft Windows Direct3d.
- •79.Интерфейс по стандарту OpenGl.
2. Алгоритмы компьютерной графики.
Алгоритмы обработки графических данных определяются областью применения средств компьютерной графики. Существуют три прикладных области компьютерной графики:
• синтез изображений;
• анализ изображений;
• обработка изображений.
При синтезе изображения происходит создание новых графических данных. Эти данные создаются либо алгоритмическим путем (при помощи специализированного программного обеспечения), либо на-прямую поступают с устройств ввода (действия оператора, ввод с фото- или видеокамеры, сканера). Алгоритмы синтеза компьютерных изображений лежат в основе многих современных технологий. Широкое применение они нашли прежде всего в системах автоматизированного проектирования, автоматизированного управления, в системах принятия стратегических решений. Они активно используются в области кино и телевидения, при создании виртуальных пространств различного назначения (от развлекательных центров и музеев до профессиональных тренажеров).
Процедуры синтеза изображений могут осуществляться автоматическим, автоматизированным способами, либо полностью ручным путем. Ручное построение изображений используется в системах автоматизированного проектирования и трехмерного моделирования. В этом случае разработчик (являющийся в этом случае оператором) сам вводит описание геометрических объектов, формируя описание технического проекта (рис.13,14). Ручной ввод могут использовать компьютерные художники и дизайнеры (например, в программах Corel (MetaCreation) Painter, Adobe Photoshop, Pixologic ZBrush).Alias|Wavewfront Maya и MetaCriations Poser
В том случае если необходимо получить достаточно сложные объекты при минимальных временных затратах используются автоматизированные средства синтеза. Автоматизация процесса синтеза широко используется в таких программных средствах, как генераторы ландшафтов (рис.16,17) и моделирования человека (рис.18). Некоторые средства компьютерной графики позволяют строить изображения полностью автоматическим способом – без участия человека (рис.12). На базе алгоритмов синтеза компьютерных изображений строятся системы виртуальной реальности, нашедшие широкое распространение, как в современной индустрии развлечений, так и в области образования, производства и даже в области политики.
Отдельное место занимают системы синтеза графических изображений для обработки видео- и кино-продукции и для создания спецэффектов для киноиндустрии (рис.19, 20). Этой сфере применения компьютерной графики уделяют значительное внимание как специалисты по компьютерным технологиям, так и деятели киноиндустрии. Стив Джобс после своего ухода из Apple Computer организовал фирму Pixar. Она занимается созданием спецэффектов для киноиндустрии и разрабатывает соответствующие программные продукты для этого. С другой стороны, известен интерес к компьютерным технологиям таких деятелей кино как Стивен Спилберг, Джеймс Камерон, Пол Веховен, Джордж Лукас и других. Последний создал компанию Lucas Digital, в состав которой входит известная фирма по созданию спецэффектов для кино и телевидения Industrial Light & Magic (ILM).
При обработке (преобразовании) изображения на основе исходных данных происходит создание новых графических данных. Этот процесс может осуществляться с двумя целями - либо для улучшения качества, либо для получения спецэффектов. Данные операции широко используется при обработке растровых изображений, например, для повышения качества фотоснимков (изменение контрастности, ярости, цветовая коррекция) или для создания дополнительных эффектов (рис.21).
Отдельную группу алгоритмов составляют алгоритмы преобразования при сохранении изображений. Поскольку графическая информация по своей природе (как и многие другие виды информации) избыточна, то перед сохранением желательно уменьшить ее объем. На настоящий момент существует множество алгоритмов сжатия графических данных, поддерживаемых различными форматами их представления. Алгоритмы данной группы можно разделить на две большие подгруппы – сжатия без потерь и сжатия с потерями.
При анализе изображения осуществляется выделение отдельных объектов или групп объектов из общего изображения. Примером подобных систем могут являться системы распознавания текста, системы обработки аэрокосмических фотосъёмок.
Все три области применения компьютерной графики имеют общую теоретическую базу и поэтому представляют собой единое целое. Это объясняет наметившуюся в последнее время тенденцию к слиянию разнородных программных продуктов в рамках единой интегрированной оболочки.
Конец 2 вопроса.