1 / 72

V ývoj a směřování počítačové grafiky v posledních (45 ?) letech

J.Sochor. V ývoj a směřování počítačové grafiky v posledních (45 ?) letech. Br rr …. no …. První interaktivní grafický systém. Ivan Sutherland, Sketchpad, 1964. Video sketchpad-excerpt3.wmv. Matka všech prezentací.

geona
Download Presentation

V ývoj a směřování počítačové grafiky v posledních (45 ?) letech

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. J.Sochor Vývoj a směřování počítačové grafiky v posledních (45 ?) letech Brrr….. no ….

  2. První interaktivní grafický systém • Ivan Sutherland, Sketchpad, 1964 Video sketchpad-excerpt3.wmv

  3. Matka všech prezentací • 1968 - 9. prosince. Myš je poprvé představena na veřejnosti. Během události, která je často označována jako „Matka všech prezentací", představil Engelbart a jeho 17 kolegů ze SRI 90 minutovou demonstraci pro veřejnost na konferenci Fall Joint Computer Conference v San Franciscu. Kromě myši tento tým dále představil hypertext, objektové adresování, dynamické propojování souborů a spolupráci dvou lidí přes sdílenou obrazovku, kteří komunikovali slovem i obrazem přes síť. • http://sloan.stanford.edu/mousesite/1968Demo.html

  4. Cornell In Perspective • Animace ukazující Johnson Art Museum, v kampusu Cornell University. Video sestavené v roce 1971, PŘED postavením budovy. • Donal P.Greenberg – Computer Graphics Program

  5. Nové oblasti počítačové grafiky • advanced lightning • subdivision surfaces • point based graphics • volume rendering • collisions • haptics • (GPU & parallel graphics)

  6. Budiž světlo …

  7. w L (x, ) i i w L (x, ) w d o o i q i w L (x, ) e o x vlastní vyzařování Zobrazovací rovnice (VTIGRE) „vacuum, time-invariant, gray radiance equation” N

  8. Rozšířený fyzikální model pro opticky hustá prostředí

  9. D LDE 3 LD SE LDSE LE L E S Cesty šíření světla

  10. S S L Klasická zobrazovací metoda (1972) stínování s odlesky a vrženými stíny (např. L(D|S)E Phongův model): – jen přímé osvětlení, často se ignoruje výpočet vržených stínů D E

  11. Klasická zobrazovací metoda

  12. Sledování paprsku (1980)

  13. Distribuované sledování paprsku (1984)

  14. Radiozitní metoda (1984)

  15. Jednoduchá dvoukroková metoda (1985)

  16. D S L E S Fotonové mapy (global, caustics)Jensen, 1994 D

  17. Zrcadlové a transparentní …

  18. Rekurzivně dělené povrchy • zobecnění B-spline povrchů • generují hladké objekty z libovolných řídících sítí v pravidelné části sítě shodné s B-spline povrchem Co je rekurzivní dělení ? • postupné zjemňování řídící sítě přidáváním nových bodů, hran a stěn (dělením původních) • výsledkem je aproximující hladký (limitní) povrch

  19. Dělené povrchy • Datově nenáročné řídící sítě bodů, hran, stěn (a objemů) • Rekurzivní aplikací dělicích pravidel vytvářeny „dostatečně“ hladké křivky, pláty, tělesa • GPU friendly ! Příklad: Geri‘s Game

  20. Ukázky experimentů s pravidly modifikace pravidel

  21. Porovnání několika schémat

  22. Aplikace Loop dělení pro vizualizaci Credits: F.Andres, B.Kozlíková,

  23. Modelování pomocí deformací

  24. Volné deformace Thomas W. Sederberg, Scott R. Parry: Free Form Deformation (FFD), 1986 Aplikace: animace, modelování, zpracování obrazu (Maya, 3D max, Softimage)

  25. FFD - Cracken&Joy - ukázky

  26. Sweep-based Freeform Deformation

  27. Sweep-based Freeform Deformation

  28. Implicitnípovrchy f = 0 • Reálná funkcef (x,y,z) • klasifikuje body v prostoru • syntéza obrazu (někdy) • uvnitřf > 0 • vněf < 0 • na povrchuf = 0 • CAGD: uvnitřf < 0, vněf > 0 f < 0 f > 0 f = 0 f > 0 f < 0

  29. Distanční povrchy • koule: d(x, bod) – r • cylindr: d(x, přímka) – r • sfylindr: d(x, úsečka) – r • torus: d(x, kružnice) – r • obecný cylindr: d(x, křivka) – r • ofsetový povrch: d(x, povrch) – r d(x,A) = min {||x-y|| : yA

  30. Bloby (kapky)

  31. Složitější řídící struktury např. kostra z úseček a výpočetně jednodušší potenciálové funkce ...

  32. Kolize Než se stádo podařilo zaměstnancům sehnat dohromady, stačil býček vběhnout do jízdní dráhy čtyřiačtyřicetiletému řidiči Seatu Ibiza. Při srážce byl šofér lehce zraněn a rychlá záchranná služba jej převezla do písecké nemocnice. Na autě vznikla škoda za 40 000 korun. Býk se zachoval jako nezodpovědný účastník silničního provozu a z místa nehody utekl. Později byl spolu s celým stádem sehnán dohromady a údajně nebyl nijak vážně zraněn.

  33. Dotazy na geometrickou blízkost • Otázky pro dvojici objektů: • Protínají se mezi sebou během pohybu? • Pokud se neprotínají, jak jsou od sebe daleko ? • Pokud se protínají, jaká je hloubka penetrace ?

  34. Příklady použití kolize v praxi • Virtuální realita • Simulátory • Počítačové hry • Průmysl • Konstrukce • Vědecké simulace

  35. Hierarchie obalových těles • Hierarchie: • každý uzel obsahuje jeden objem, který omezuje množinu trojúhelníků • potomci obsahují objemy, které ohraničují odlišné části (skupiny) trojúhelníků daného rodiče • Listy hierarchie obvykle obsahují individuální trojúhelníky (často však seznam trojúhelníků) • Binární hierarchie obalů:

  36. Hierarchie obalových těles

  37. Přímá vizualizace objem. dat

  38. L R t t1 (x,y,z) t2 Model rozptylu světla osvětlení hustota odrazová funkce paprsek R prochází prostorem skalární funkce proměnných x,y,z

  39. Klasifikace • originální datová množina obsahuje hodnoty, které jsou specifické pro danou aplikační oblast (teplota, rychlost, hustota protonů, atd.) • datům musíme přiřadit barvy/průhlednosti, které dají datům určitý význam • řeší se pomocí přenosových funkcí

  40. a(f) RGB(f) Přenosové funkce RGB a • Jednoduchý (obvyklý) případ: Mapování datové hodnotyfna barvu a průhlednost f Stínování, kompozice… lidský zub CT

  41. Přenosové funkce - výzvy • Dokonalejší rozhraní: • méně matoucí prostor přenosových funkcí • odstranění nadměrné “flexibility” • poskytnutí průvodce • Automatické / poloautomatické generování přenosové funkce • obvykle zvýrazní hranice Gordon Kindlmann

  42. A co obyčejné fotografie ?

  43. Hloubka a maska pomocí barevného filtru

  44. Animace na základě jediného snímku

  45. Vykreslování založené na obrazech

  46. Jak vykreslit toto ?

  47. Tradiční grafika

  48. Počítačové vidění

  49. Kombinace vidění a grafiky

  50. Avšak ... • Vidění selhává

More Related