BÀI GIẢNG ĐỒ HỌA MÁY TÍNH ( NGÔ QUỐC VIỆT ) - CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN doc

 Do đáp ứng tuỳ thuộc vào những ứng dụngkhác nhau. Do gắn chặt với thiết bị tính.. Máy tính không sử dụng màu tuyến tính..  Biết rõ các không gian màu  sẽ có ưu thếkhi thực hiện các

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

NGÔ QUỐC VIỆT

2011

1. Thiết bị hiển thị

4. Nhắc lại đại số tuyến tính

 Vector: plotter.

 CRT

 LCD (Liquid Crystal Displays)

 Plasma: nguyên lý giống CRT nhưng tác độngbởi gas thay vì súng phóng tia.

 Pixel: điểm ảnh trong thiết bị raster.

 Sắc xám (từ 0 255), hoặc màu thể hiện bởi bộ ba (hay bộ

 Phần cứng đồ hoạ

 Chứa frame buffer

 Liên kết trực tiếp với

Frame Buffer

Processor

System Memory CPU

Frame

Buffer

Monitor

Video Controller

System Bus I/O Devices

Figure 2.29 from Hearn and Baker

Trích từ Foley et al

 Lưu trữ cường độ của R, G, và B trong framebuffer.

 24 bits per pixel = 8 bits red, 8 bits green, 8bits blue

DAC

 Là phương pháp để xác định màu

 Màu (Hue): phân biệt đỏ, vàng, xanh, v.v

 Độ bão hòa (Saturation): nhạt/đậm hơn bao nhiêu

so với màu bão hòa.

 Độ sáng (Lightness): cường độ sáng Đôi khi còn

gọi là brightness nếu đối tượng phát (như TV luôn

gọi là brightness)

 Máy tính mô tả màu với (R, G, B)

 Do đáp ứng tuỳ thuộc vào những ứng dụngkhác nhau.

 Do gắn chặt với thiết bị

tính Máy tính không sử dụng màu tuyến tính

 Một số cần biểu diễn trực giác

HSL, YIQ, YUV, YCbCr, YCC, CIE (CIELab,CIELuv)

 Biết rõ các không gian màu  sẽ có ưu thếkhi thực hiện các ứng dụng đồ hoạ, xử lý ảnh

thích hợp sẽ nén tốt hơn

thuận lợi hơn (bài toán color matching)

ưu màu

 Tần số ánh sáng có thể thấy được trong khoảng

 Humans có sắc tố cảm nhận ánh sáng được gọi là L,

Màu cộng (RGB)

Shining colored lights

on a white ball

Màu trừ (CMYK) Mixing paint colors and illuminating with white light

 Gần với cảm nhận mắt

Hue (H): góc quay quanh trục đứng

Saturation (S): giá trị từ 0 đến 1 chỉ ra độ bão hòa.

Value (V): chiều cao của hình nón

 Quan sát nón HSV từ trên xuống

 Tập 3 bước sóng có thể được kết hợp để tạo ra các bước sóng khác.

 The CIE (Commission Internationale d’Eclairage) xác định 3 d nguồn sáng X,Y, Z:

 Ý tưởng: bước sóng  có thể được tạo ra từ sự kết hợp của

X,Y, và Z Gần như tuyến tính với cảm nhận màu sắc.

 Định nghĩa theo hình khối vuông dạng

 Khối vuông RGB nằm trong không gian CIE theo dạng

 YIQ mô hình màu dùng cho ti vi màu ở America Y:

độ sáng; I (orange-cyan); Q (green-magenta).

 Nếu chỉ dùngY => ti vi trắng đen.

 Chuyển từ màu sang trắng/đen băng cách chỉ xét giá trị R

 Chuyển đổi từ RGB sang YIQ

Q I Y

31 0 52

0 21

0

32 0 28

0 60

0

11 0 59

0 30

0

 Cyan, magenta, và yellow là phần bù của red, green, và blue

 Có dạng là mằu trắng trừ đi thành phần màu tương ứng.

 Giống như RGB, nhưng gốc ở màu white thay vì black.

 Thuận tiện cho thiết bị hardcopy như máy in laser

 Nếu thêm mực cyan vào tran in, ánh sáng đỏ không bị phản

Y M C

1 1 1

 Sử dụng chỉ số màu thay vì RGBA.

 Brightness: lượng ánh sáng (phát ra)

 Lightness: ‘trắng’ cỡ nào (nhận được)

 Ô trắng sẽ bị tối khi bị bóng đen chiếu vào nó

 Điểm: toạ độ (x, y).

 Vị trí trong hệ toạ độ: điểm mốc, cột đèn, v.v.

(vertex, endpoint)

 Kiểu đường: biên giới, hàng rào.

 Đường gấp khúc khép kín (polygon)

 Câu hỏi : tính diện tích đa giác và thuật giảithực hiện

 Câu hỏi: tính tâm của đa giác

polyline, polygon

 Đường ellipse, arc, đường bậc 2, bậc 3,

chuyển thành polyline hay polygon khi vẽ lênthiết bị

Trích: Wikipedia

 Dot product: đo độ tương quan hai vector

 Cross product của hai vector A, B là vector Ctrực giao với mặt phẳng chứa A và B.

n b

a b

a  sin.ˆ

 Định thức ma trận:

 Cộng từ trái sang phải Trừ từ phải sang trái

 Thế giới thực: kinh độ, vĩ độ, mét, kilômét;

cần biết kinh, vĩ độ)

(từ đâu, góc nhìn thế nào)

 Hệ toạ độ chiếu: phóng to, thu nhỏ, v.v

 Toạ độ thiết bị: pixel

 Mọi vật thể đều quy về các toạ độ, màu sắc,ánh sáng.

vẽ cho đẹp, thực tế, đa dạng

 Render ra toạ độ thiết bị (pixel)

 Download GLUT: http://www.opengl.org/resources/libraries/glut.html

 Kết hợp với Visual C++ Copy files vào các folder

 Đọc thêm về các không gian màu và cáchchuyển đổi Trình bày tham luận chi tiết vềmột không gian màu (định nghĩa, ưu nhượcđiểm, ứng dụng).

thẳng/cong trong thiết bị raster

1 Cài đặt: trò chơi nổ bóng (hay ảnh)gần nhau.

2 Cài đặt: minh hoạ một vài vấn đề của hình không gian (2

nhóm) dựa trên thư viện 3D OpenGL.

3 Cài đặt: lập trình minh họa các công thức phân tử hoá học

với thư viện PaperVision 3D.

4 Cài đặt: viết một ứng dụng web (dùng Flex hoặc

SilverLight) minh hoạ ứng dụng đồ hoạ 3D bất kỳ.

5 Cài đặt: tìm hiểu và cài đặt đồ hoạ 3D trên thiết bị di động

(Android hoặc Windows Mobile)

6 Lý thuyết: radiosity - thuật giải render.

7 Lý thuyết: morphing-kỹ thuật biến hình.