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

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN NGÔ QUỐC VIỆT 2011 1. Thiết bị hiển thị 2. Các đối tượng đồ họa cơ bản 3. Không gian màu 4. Nhắc lại đại số tuyến tính 5. Hệ toạ độ 6. Cách sử dụng OpenGL 2Đồ hoạ máy tính-Ngô Quốc Việt  Vector: plotter.  Raster: màn hình, máy in. 3Đồ hoạ máy tính-Ngô Quốc Việt  CRT 4Đồ hoạ máy tính-Ngô Quốc Việt  LCD (Liquid Crystal Displays) 5Đồ hoạ máy tính-Ngô Quốc Việt  Plasma: nguyên lý giống CRT nhưng tác động bởi gas thay vì súng phóng tia. 6Đồ hoạ máy tính-Ngô Quốc Việt  Pixel: điểm ảnh trong thiết bị raster.  Sắc xám (từ 0 255), hoặc màu thể hiện bởi bộ ba (hay bộ bốn) giá trị 0255.  Độ phân giải: từ 320x200 2000x1500.  Khái niệm điểm (point): tọa độ (x, y, z)  vị trí trong không gian.  Đường gấp khúc (polyline): dãy tọa độ {(x, y, z)}.  Polygon: đường gấp khúc khép kín. 7Đồ hoạ máy tính-Ngô Quốc Việt  Phần cứng đồ hoạ  Chứa frame buffer  Liên kết trực tiếp với video controller 8 System Bus CPU Video Controller System Memory Monitor Frame buffer Cartesian Coordinates Frame Buffer Đồ hoạ máy tính-Ngô Quốc Việt 9 System Bus CPU Video Controller System Memory Monitor Double Buffer synchronized Cần đồng bộ •Sử dụng double buffering previouscurrent Đồ hoạ máy tính-Ngô Quốc Việt 10 Display Processor System Memory CPU Frame Buffer Monitor Video Controller System Bus I/O Devices Figure 2.29 from Hearn and Baker Đồ hoạ máy tính-Ngô Quốc Việt [...]... hertz (7 00nm) 7.5 x 1014 hertz (4 00nm) • Thấy rõ nhất: yellow-green ở 550 nm • Thấy yếu nhất: blue ở 440nm Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt 16 Humans có sắc tố cảm nhận ánh sáng được gọi là L, M, and S  Mỗi cái có phổ khác nhau  L   L( )E( )d  M( )E( )d S   S( )E( )d M Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt 17 Màu cộng (RGB) Shining colored lights on a white ball Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt Màu... bị Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt 29  Dot product: đo độ tương quan hai vector Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt 30   Cross product của hai vector A, B là vector C trực giao với mặt phẳng chứa A và B Hướng của C theo nguyên tác bàn tay phải ˆ a  b  a b sin  n  Chuẩn của C: Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt 31  Định thức ma trận:  Cộng từ trái sang phải Trừ từ phải sang trái Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt. .. dụng bảng 256 màu   Ví dụ: ảnh sắc xám, ảnh “trắng đen” Ưu điểm và nhược điểm? Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt 25  Brightness: lượng ánh sáng (phát ra) Lightness: ‘trắng’ cỡ nào (nhận được)  Ô trắng sẽ bị tối khi bị bóng đen chiếu vào nó  Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt 26  Điểm: toạ độ (x, y)  Vị trí trong hệ toạ độ: điểm mốc, cột đèn, v.v   Đoạn thẳng: nối giữa hai điểm Đường gấp khúc (polyline):... (như TV luôn gọi là brightness)  Máy tính mô tả màu với (R, G, B) Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt 13      Do đáp ứng tuỳ thuộc vào những ứng dụng khác nhau Do gắn chặt với thiết bị Một không gian màu số sử dụng độ đo tuyến tính Máy tính không sử dụng màu tuyến tính Một số cần biểu diễn trực giác Các không gian màu phổ biến: RGB, CMYK, HSL, YIQ, YUV, YCbCr, YCC, CIE (CIELab, CIELuv) Đồ hoạ máy tính- Ngô. .. hơi, máy bay, nhà ( âu cần biết kinh, vĩ đ ) Hệ toạ độ nhìn: mình quan sát mọi thứ ra sao (từ đâu, góc nhìn thế nào) Hệ toạ độ chiếu: phóng to, thu nhỏ, v.v Toạ độ thiết bị: pixel Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt 33    Mọi vật thể đều quy về các toạ độ, màu sắc, ánh sáng Qua các bước trung gian nhằm: tăng tốc độ, vẽ cho đẹp, thực tế, đa dạng Render ra toạ độ thiết bị (pixel) Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt. .. Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt Màu trừ (CMYK) Mixing paint colors and illuminating with white light 18  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 Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt 19  Quan sát nón HSV từ trên xuống H 0 120 240 * * * 60 270 270 Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt S 1.0 1.0 1.0 0.0 0.0 * 1.0 0.5... nhiều đỉnh (vertex, endpoint)  Kiểu đường: biên giới, hàng rào Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt 27  Đường gấp khúc khép kín (polygon)  Câu hỏi : tính diện tích đa giác và thuật giải thực hiện Câu hỏi: tính tâm của đa giác Viết cấu trúc thể hiện các đối tượng: điểm, polyline, polygon   Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt 28  Đường ellipse, arc, đường bậc 2, bậc 3, Trích: Wikipedia  Chú ý: các đối tượng... Foley et al Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt 11   Lưu trữ cường độ của R, G, và B trong frame buffer 24 bits per pixel = 8 bits red, 8 bits green, 8 bits blue DAC Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt 12   Là phương pháp để xác định màu Ví dụ: người cảm nhận màu sắc qua  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... 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 Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt 21   Định nghĩa theo hình khối vuông dạng Khối vuông RGB nằm trong không gian CIE theo dạng Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt 22 YIQ mô hình màu... (CIELab, CIELuv) Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt 14     Biết rõ các không gian màu  sẽ có ưu thế khi thực hiện các ứng dụng đồ hoạ, xử lý ảnh Ví dụ: nén ảnh có thể chuyển về không gian thích hợp sẽ nén tốt hơn Nhận dạng: với không gian màu thích hợp sẽ thuận lợi hơn (bài toán color matching) Không phải không gian màu nào cũng phủ tối ưu màu Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt 15  Tần số ánh sáng có thể . tính- Ngô Quốc Việt  Vector: plotter.  Raster: màn hình, máy in. 3Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt  CRT 4Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt  LCD (Liquid Crystal Displays) 5Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt . khác nhau 17 L  L (  )E(  )d   M  M(  )E(  )d   S  S(  )E(  )d   Đồ hoạ máy tính- Ngô Quốc Việt 18 Màu cộng (RGB) Shining colored lights on a white ball Màu trừ (CMYK) Mixing paint. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN NGÔ QUỐC VIỆT 2011 1. Thiết bị hiển thị 2. Các đối tượng đồ họa cơ bản 3. Không gian màu 4. Nhắc lại đại số tuyến tính 5. Hệ toạ độ 6. Cách sử dụng OpenGL 2Đồ hoạ máy tính- Ngô