4.9. A 3D szerelőszalag

1. 4.9. A 3D szerelőszalag Összefoglalás

2. A 2D szerelőszalag • Adott síkbeli alakzatok egy geometriai modellja (GM):geometriai elemek listája • Elkészítendő ennek (ezek) képe • Szesza: műveletek sorozata: (1) előkészítés: SKR -> VKR és geometriai elemből képelem (2) leképezés: VKR -> KKR (3) Vágás (4) raszter-konverzió: a képelemet szemléltető képpontok

3. 3D grafika összefoglalás 3D grafika: térbeli alakzatok képe Vonalas (drótváz) ábrák és árnyalt, színárnyalatos ábrák Valószerű (realistic) képek: a térbeliség észlelésének összetevői GM ->Szesza-> Kép

4. Térbeli alakzatok képe • Térbeli látás: két szemmel nézzük a világot megtanultuk térben látni • Fénykép, TV: „egy szemmel” készített kép két szemmel nézzük többnyire föl sem fogjuk ezt is megtanultuk

5. A térbeliség mozzanatai (depth-cues) • testek takarása • megvilágítás • árnyékok, a fény visszaverődése • a méretek látszólagos távolsági csökkenése • párhuzamosok látszólagos távolsági összetartása • levegő perspektíva: színeltolódás, kontúrok elmosódása • megszokott jelek (féknyomok az úton) • kinetikus mélységhatás: a távolabbi lassabban mozog • Ezeket utánozzuk; mennél jobban, annál drágábban

6. A geometriai modell • Pont x y zneve • Háromszög P Q R neve […] • Más felületelemek • Test { h1 h2 h3 …} • Felület (kar, kag, kab) (kdr, kdg, kdb) (ks, n) […] • Lámpa] (x y z h) (r g b) […] • Szintér { testek, fényforrások, változások } • Nézet kp (cx,cy,cz,ch) (nx,ny,nz) d (fx,fy,fz) a// vagy … • Változások … // testek, fények, nézetek változása

7. A grafikus program • GM beolvasás, ellenőrzés adatszerkezet építése  ASz • Interaktív változtatás • Előkészítés: normálvektorok, dobozok, stb. • Szerelőszalag  kép

8. A 3D grafikus szerelőszalag fölépítése • Szerelőszalag: alapműveletek sorozata- Képelemek összeállítása:- Leképezés a VKR-ből a KKR-be,.- Vágás: a kívül eső képrészek elhagyása.- Láthatóság-takarás. - Árnyalás és textúra.- Utókezelés: különböző módszerek az elkészült kép minőségének javítására.

9. Leképezés • VKR  NPKR tégla: projektív transzformáció utána: vágás és Z-puffer eljárás; • VKR -> SzKR (tárgytér): mozgás (T és R) utána: „megjelölés” és FSK

10. Árnyalás (shading) • Lokális megvilágítási modellünkben (egyszerűsítések!)a képernyő egy pontjában látott fény (szín):F = Fa+SL[ FdL+FsL] == kaIa+SL[ (kd+kscosn(E0S0))  IL (N0L0)] ;Fr = …Fg= …Fb= …

11. Gyorsítások • A színt minden képpontban meg kell határozni! • Iránnyal adott FF (Nap) esetén, egy síklapon belül (N0L0) állandó • Jámbor csalás: a nézőpont is a végtelenben; E0 is állandó • „orvosi fejtükör”: L és E megegyeznek • cos b = E0R0 helyett = N0 H0; H=(L+E)/2 irányú egységvektor

12. Interpoláció síklapokon • Görbült felület közelítése sokszögekkel • Számított Ni minden csúcsban:a lapok normálisának súlyozott átlaga • Gouraud- interpoláció: a csúcsokban számolt szín interpolációja az éleken, és a pásztákon • Phong-interpoláció (lassabb, de szebb): az N vektor interpolációja az éleken és a pásztákon, a szín kiszámítása minden képpontban.

13. Gouraud- árnyalás: a szín interpolációja

14. Phong-árnyalás: N interpolációja

15. Ez csak durva közelítés • Továbbiak: levegő perspektíva alakos fényforrások globális megvilágítási modell stb.

16. Továbbiak • Textúra, Textúra-piramis • Bucka-leképezés (bump mapping) • Környezet-leképezés (environment mapping) • Átlátszóság • Árnyék