
- •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
Цветовой график мко
Международной комиссией по освещению (МКО) в 1931 г. введены три основных цвета (X,Y,Z). Комбинацией этих цветов можно описать любые световые ощущения, которые испытывает человеческий глаз. Основные цвета МКО, хотя их нельзя увидеть в действительности, приняты в качестве международного стандарта для задания цвета.
Основной цвет Y задается таким образом, чтобы его распределение энергии в точности совпало с кривой спектральной чувствительности глаза.
Веса основных цветов МКО –X,Y,Z, то есть любой цвет С = rX + gY + bZ.
Пронормированные цвета по значению яркости – величины цветности (зависят только от доминирующей длины волны и насыщенности):
,
,
x + y + z = 1 или z = 1 – x – y
,
,
График МКО – это все видимые цвета для x и y.
Все видимые цвета образуют седловидный конус в пространстве XYZ.
Если взять плоскость X + Y + Z = 1 и спроецировать ее на плоскость X–Y, получим диаграмму МКО.
|
|
|
Внутри и на границе области содержатся все видимые цветности (на границе находятся все «чистые» цвета). Все воспринимаемые цвета, имеющие одинаковую цветность, но различные яркости, отображаются в одну точку.
Белый цвет (аппроксимация солнечного света): x = y ~ 0.33
График МКО позволяет реально измерить доминирующую длину волны и чистоту любого цвета, уравнивая цвет при помощи трех основных цветов МКО (с помощью специальных приборов).
Цветовые модели для растровой графики
Назначение цветовой модели – дать возможность удобно описать цвет в пределах некоторого цветового охвата. При выборе модели определяется трехмерное цветовое пространство и в нем подпространство, внутри которого каждый выводимый на экран цвет представляется точкой.
Аппаратно-ориентированные модели:
RGB – цветные телевизионные мониторы
YIQ (YUV) – цветное телевидение
CMY – цветные печатающие устройства
Интуитивные модели: HSV, HLS, L*a*b.
Модели rgb (Red, Green, Blue) и cmy (Cyan, Magenta, Yellow)
Систему координат RGB можно рассматривать как куб с началом отсчета в точке (0,0,0), соответствующей черному цвету:
Максимальное значение (1,1,1) соответствует белому цвету.
Для отражающих поверхностей, например, красок, применяется субтрактивная система CMY. Система координат CMY – тот же куб, что и для RGB, но с началом отсчета в точке (0,0,0), соответствующей белому цвету:
В системе CMY из спектра белого цвета вычитаются длины волн дополнительного цвета.
Цвета RGB и CMY являются попарно дополнительными.
Дополнительный цвет – это разность белого и данного цвета:
голубой = белый – красный; красный = белый – голубой;
пурпурный = белый – зеленый; зеленый = пурпурный – белый;
желтый = белый – синий; синий = белый – желтый.
Основные субстрактные цвета:
По понятным причинам в печатающих устройствах неудобно получать черный цвет смешиванием всех трех цветов CMY. Поэтому черный цвет обычно печатается отдельно черной краской и система CMY тогда превращается в CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, blacK):
K = min (C,M,Y), C = C – K, M = M – K, Y = Y – K.