- •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.
8. Пространственное вращение вокруг произвольной оси.
Пространственное вращение вокруг произвольной оси. Данную операцию можно в какой-то мере считать универсальной и на ее базе реализовывать все остальные операции в пространстве. Так эта операция не относится к элементарным, ее следует разложить на простейшие. Из них в данном случае потребуются операции переноса и вращения вокруг осей координат. Для того чтобы свести операцию вращения вокруг произвольной оси к эти операциям, необходимо выполнить следующие действия:
• перенести исходную ось вращения таким образом, чтобы она проходила через начало системы координат.
• повернуть перемещаемую ось до совпадения с одной из координатных плоскостей
• в пределах выбранной координатной плоскости осуществить плоский поворот до совпадения с одной из координатных осей
• теперь можно выполнить заданный поворот вокруг оси, которая совмещена с одной из осей координат
• повторение действий в обратном порядке
Рассмотрим поворот на угол γ вокруг произвольной оси. Для этого необходимо выполнить следующие семь шагов:
1. Перенос оси вращения в начало системы координат.
2. Поворот на угол α относительно оси ОХ до пересечения с плоскостью XOZ
3. Поворот на угол β в плоскости XOZ до совмещения с осью OZ
4. Поворот на угол γ вокруг оси OZ
5. Поворот на угол - β вокруг OY
6. Поворот на угол - α вокруг ОХ
7. Перенос оси вращения на прежнее место
Рассмотрим математическое описание данных действий в матричном виде. Будем описывать все производимые действия в виде вложенных преобразований конгруэнтности.
1. Преобразование переноса (прямое и обратное):
2. Поворот на угол α относительно ОХ:
3. Поворот на угол β относительно OY до совмещения с осью OZ :
4. Поворот на угол γ :
Полное преобразование, описывающее поворот в пространстве вокруг произвольной оси:
Конец 8 вопроса.
9. Классификация плоских проекций.
Перед разработчиками информационных систем, использующих средства пространственного моделирования, встает задача преобразования трехмерных объектов и сцен, состоящих из них, для представления на плоских поверхностях устройств изображения, т.е. задача перехода из трехмерного пространства на плоскость. Процесс перехода с трехмерного пространства на плоскость не является однозначным, т.е. для одного трехмерного объекта возможно множество двумерных проекций. В начертательной геометрии и черчении различают следующие проекции:
• перспективная, которая находит широкое применение в живописи, архитектуре
• параллельная, использующаяся в основном в технических приложениях.
Однако в последнее время и средства технического проектирования стали ориентироваться на более реалистичные перспективные проекции.
При построении перспективной проекции выбирается один или несколько центров проецирования, после чего определяются точки пересечения плоскости проецирования с лучами проецирования – прямыми, исходящими из центра проецирования.
Перспективное (центральное) проецирование можно рассматривать как наиболее общий случай (рис.2.11). Причем его можно разложить на два преобразования:
• перспективное преобразование, осуществляющее переход из двумерного пространства в перспективное
• двумерное проецирование, осуществляющее переход из двумерного пространства в двумерную плоскость
Параллельное проецирование (рис.2.12) можно рассматривать как частный случай перспективного проецирования, при котором центр проецирования удален в бесконечность. При этом лучи проецирования становятся параллельными друг другу.
Параллельная проекция называется аксонометрической в том случае, если линии проецирования перпендикулярны плоскости проецирования. В противном случае проекции называются косоугольными.
В практике технического проектирования наиболее распространены аксонометрические проекции, среди которых различают четыре вида.
1. Прямоугольные (ортогональные) – проекции, у которых плоскости проецирования параллельны координатным плоскостям. Частным случаем ортогональной проекции, при которой плоскости проецирования совпадают с координатными плоскостями, является ортографическая проекция
2. Изометрическая проекция (изометрия) – это проекция, для которой предполагается одинаковое масштабирование по всем трем осям. Следствием этого является равенство всех углов между проекциями координатных осей
3. Диметрическая проекция (диметрия) – проекция, у которой масштаб по одной из осей координат выбран вдвое меньше, чем по двум другим.
4. Триметрическая проекция (триметрия) – не накладывает никаких ограничений на масштабирование осей, следствием чего является произвольное расположение проекций координатных осей на плоскости проецирования.
Конец 9 вопроса.