
- •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
Цветовая модель yiq (ntsc)
Это вариант кодирования цветов RGB с целью повышения эффективности их передачи в эфир и совместимости с черно-белым телевидением (где используется только Y).
Модель YIQ определяет в трехмерной декартовой системе подпространство в виде выпуклого многогранника, который отображается в куб модели RGB.
Преобразование модели RGB в модель YIQ задается следующим образом:
Если
[R G B]T
= [1 1 1], то
[Y I Q]T
= [1 0 0].
Y – основной цвет (яркость), спектральное распределение энергии которого соответствует кривой спектральной чувствительност глаза (передает яркость)
I – красно-оранжевая ось (передает цвет)
Q – примерно ортогонально I (передает цвет)
Модель YIQ позволяет решить проблему, когда два цвета, которые глаз воспринимает как различные, могут выглядеть одинаковыми при записи на пленку и воспроизведении на черно-белом телевизоре. Чтобы этого избежать, таким цветам можно назначить разные яркости (Y), так как глаз более чувствителен к изменению светлоты, чем к изменению цветового тона или насыщенности.
Цветовая модель yuv (pal)
Изначально использовалась для аналогового видео PAL, сейчас используется как стандарт CCIR 601 для цифрового видео.
Y = 0,299 R + 0,587 G + 0,114 B U = 0,492 (B – Y) V = 0,877 (R – Y) |
|
|
YIQ отличается от YUV поворотом на 33 градуса.
Цветовая модель hsv
Описывать субъективное восприятие цвета в рамках аппаратно-ориентированных моделей RGB и CMY не всегда удобно. Цвет часто характеризуется в терминах насыщенности (Saturation), цветового тона (Hue), яркость (Brightness).
HSV (Hue, Saturation, Value – цветовой тон, насыщенность, количество света или светлота) - модель, ориентированная на человека и обеспечивающая возможность явного задания требуемого оттенка цвета.
Множество допустимых цветов представляет собой перевернутую шестигранную пирамиду, основание которой представляет собой плоское сечение куба RGB, проведенное через серединные перпендикуляры к черно-белой диагонали.
Светлота V задается по вертикальной оси от 0 до 1. Значению V = 0 соответствует вершина пирамиды, значению V = 1 – основание; цвета при этом наиболее интенсивны.
Цветовой тон H задается углом, отсчитываемым вокруг вертикальной оси. В частности, 0° – красный, 60° – желтый, 120° – зеленый, 180° – голубой, 240° –- синий, 300° – пурпурный, то есть дополнительные цвета расположены друг против друга (отличаются на 180°).
Насыщенность S определяет, насколько близок цвет к «чистому» пигменту и меняется от 0 на вертикальной оси V до 1 на боковых гранях шестигранной пирамиды. Точка V = 0, в которой находится вершина пирамиды, соответствует черному цвету. Значение S при этом может быть любым в диапазоне [0,1]. Точка V = 1, S = 0 – центр основания пирамиды – соответствует белому цвету. Промежуточные значения координаты V при S = 0, то есть на оси пирамиды, соответствуют серым цветам. Если S = 0, то значение оттенка H считается неопределенным.
Модель HSV соответствует тому, как составляют цвета художники. Чистым пигментам отвечают значения V = 1, S = 1, разбелам – цвета с увеличенным содержанием белого, то есть с меньшим S, оттенкам – цвета с уменьшенным V, которые получаются при добавлении черного. Тон изменяется при изменении как V, так и S.
Система HSV иногда называется HSB (Hue, Saturation, Brightness).