
- •Cовременный подход к конструированию (cad/cam/cae/pdm)
- •Технологии cad/cam/cae
- •2. Технологии моделирования в mcad-системах
- •Технологии описания 3d-геометрии
- •Моделирование на основе истории построений
- •Моделирование без истории построений
- •То, что вы видите, не всегда есть то, что вы получаете ...
- •4. Параметрическое и ассоциативное конструирование Способы создания параметризованной геометрической модели
- •Параметрическое конструирование с полным набором связей или “жесткая” параметризация (Parametric Design)
- •Параметрическое конструирование с неполным набором связей или “мягкая” параметризация (Variational Design)
- •Ассоциативное конструирование (Associative Design)
- •Ассоциативная геометрия (Associative Geometry)
- •Объектно-ориентированное конструирование (Feature-Based Modeling)
- •5. Состав и инструменты системы геометрического моделирования (сгм)
- •Геометрическое моделирование
- •Параметрическое и объектно-ориентированное моделирование
- •Сборочное конструирование
- •Анализ свойств модели
- •Создание и оформление чертежей
- •6. Методы создания реалистичных трехмерных изображений
- •Методы представления отношений по глубине
- •Параллельные проекции
- •Перспективные проекции
- •Уровни реалистичности изображений
- •7. Алгоритмы удаления скрытых линий и поверхностей
- •Упрощение сравнения по глубине. Перспективное преобразование.
- •Исключение сравнения по глубине с помощью оболочек
- •Алгоритм сортировки по глубине
- •Алгоритм, использующий z-буфер
- •Алгоритм построчного сканирования
- •Эффективность алгоритмов
- •8. Модели расчета освещенности граней в пространстве
- •Диффузное отражение и рассеянный свет
- •Зеркальное отражение
- •9. Закраска полигональной сетки
- •Однотонная закраска
- •Интерполяция значений интенсивности (метод Гуро)
- •Интерполяция вектора нормали (метод Фонга)
- •Расчет теневых участков
- •Поверхности, пропускающие свет
- •Направленное пропускание света
- •Моделирование пропускания света без преломления
- •Идея алгоритма трассировки лучей
- •Детализация поверхности
- •10. Цвет в компьютерной графике
- •Ахроматический цвет
- •Аппроксимация полутонами
- •Хроматический цвет
- •Физика и физиология цвета
- •Цветовой график мко
- •Цветовые модели для растровой графики
- •Модели rgb (Red, Green, Blue) и cmy (Cyan, Magenta, Yellow)
- •Цветовая модель yiq (ntsc)
- •Цветовая модель yuv (pal)
- •Цветовая модель hsv
- •Цветовая модель hls
- •Цветовая модель l*a*b
Ахроматический цвет
Ахроматический цвет – то, что мы видим на экране черно-белого телевизора. Единственный атрибут ахроматического цвета – интенсивность.
Ахроматический источник кажется белым, а отраженный или преломленный ахроматический свет – белым, черным или серым. Белыми выглядят объекты, ахроматически отражающие более 80% света белого источника, а черными – менее 3%. Промежуточные значения дают различные оттенки серого.
Интенсивность отраженного света измеряется в диапазоне [0, 1], где 0 – черный, 1 – белый, а промежуточные значения – серые цвета.
Аппроксимация полутонами
Многие
устройста отображения и вывода на печать
порождают всего два уровня интенсивности.
Расширение диапазона интенсивностей
можно обеспечить, благодаря свойству
пространственной интеграции, которым
обладает человеческий глаз. Если смотреть
на очень маленькую область (например,
размером
см2) с нормального расстояния, то
глаз объединяет мелкие детали этой
области в единое целое и фиксирует
только суммарную интенсивность области.
Этот эффект используется при печати
черно-белых фотографий, например, в
газетах.
Плотность печати: газеты – 20-30 точек на 1 см2, книги и журналы – 60 точек на 1 см2.
Можно аппроксимировать пятна переменной площади для построения полутоновых изображений.
Область
пикселей размером
позволяет передать 5 разных уровней
интенсивности за счет двукратного
ухудшения пространственного разрешения
по каждой координатной оси.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Идея заключается в том, чтобы заполнить область размером количеством точек, которое пропорционально нужной интенсивности.
Использование
областей размером
снижает пространственной разрешение
в 3 раза по каждой оси, но обеспечивает
10 уровней интенсивности. Например:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В
общем случае, используя область
,
можно получить
уровней интенсивности, снижая
пространственное разрешение в n
раз.