+Đồ họa sv cong nghe thuc pham graphics distant

LỜI NÓI ĐẦU Đồ họa máy tính lónh vực lí thú phát triển nhanh tin học Ngay từ xuất hiện, đồ họa máy tính có sức lôi mãnh liệt, hút nhiều người sử dụng nhiều lónh vực khác : khoa học, nghệ thuật, kinh doanh, thương mại, công nghiệp, quản lí, giáo dục, giải trí, … Số lượng chương trình đồ họa ứng dụng thật khổng lồ phát triển liên tục Cuốn sách biên soạn dựa đề cương môn Đồ họa máy tính thuộc chương trình đào tạo tin học bậc cử nhân cao đẳng Bộ Giáo dục Đào tạo, tập trung vào vấn đề đồ họa hai chiều ba chiều nhằm cung cấp tảng kiến thức đầy đủ chọn lọc bao gồm khái niệm nhất, thuật toán sở đồ họa máy tính, … giúp người đọc tự tìm hiểu xây dựng chương trình ứng dụng đồ họa Cuốn sách chia làm 10 chương, gồm hai phần : đồ họa hai chiều đồ họa ba chiều Cuối chương có phần tóm tắt hệ thống tập để người đọc tự kiểm tra Các thuật toán trình bày có lưu đồ chương trình minh họa dạng ngôn ngữ C Để vấn đề trình bày phong phú, đa dạng cập nhật, nỗ lực việc tham khảo tài liệu kinh điển, đặc biệt giảng đồ họa trường đại học tiếng giới Âu, Mỹ Brown, Stanford, MIT, Waterloo, … Tuy nhiên trình biên soạn chắn không tránh khỏi sơ sót, xin trân trọng tiếp thu tất ý kiến đóng góp bạn đọc bạn đồng nghiệp để hoàn thiện sách ngày tốt Chúng xin chân thành cám ơn Ban chủ nhiệm Khoa Công nghệ Thông tin - Đại học Khoa học Tự nhiên, anh chò Ban biên tập Nhà xuất Giáo dục hỗ trợ nhiệt tình để sách sớm đến tay bạn đọc CÁC TÁC GIẢ CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ ĐỒ HỌA MÁY TÍNH Sự phát triển khoa học, kó thuật, nghệ thuật, kinh doanh, công nghệ luôn phụ thuộc vào khả truyền đạt thông tin chúng ta, thông qua bit liệu lưu trữ microchip thông qua giao tiếp tiếng nói Câu châm ngôn từ xa xưa “một hình ảnh có giá trò vạn lời” hay “trăm nghe không thấy” cho thấy ý nghóa lớn hình ảnh việc chuyển tải thông tin Hình ảnh cảm nhận nhanh dễ dàng hơn, đặc biệt trường hợp bất đồng ngôn ngữ Do ngạc nhiên mà từ xuất máy tính, nhà nghiên cứu cố gắng sử dụng để phát sinh ảnh hình Trong suốt gần 50 năm phát triển máy tính, khả phát sinh hình ảnh máy tính đạt tới mức mà tất máy tính có khả đồ họa Đồ họa máy tính lónh vực lí thú phát triển nhanh tin học Ngay từ xuất hiện, đồ họa máy tính có sức lôi mãnh liệt, hút nhiều người nhiều lónh vực khác khoa học, nghệ thuật, kinh doanh, quản lí, Tính hấp dẫn đa dạng đồ họa máy tính minh họa trực quan thông qua việc khảo sát ứng dụng MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA ĐỒ HỌA MÁY TÍNH Ngày nay, đồ họa máy tính sử dụng nhiều lónh vực khác công nghiệp, thương mại, quản lí, giáo dục, giải trí, … Số lượng chương trình đồ họa ứng dụng thật khổng lồ phát triển liên tục, sau số ứng dụng tiêu biểu : 1.1 Hỗ trợ thiết kế Một ứng dụng lớn đồ họa máy tính hỗ trợ thiết kế (CAD – computer-aided design) Ngày CAD sử dụng hầu hết việc thiết kế cao ốc, ô tô, máy bay, tàu thủy, tàu vũ trụ, máy tính, trang trí mẫu vải, nhiều sản phẩm khác Sử dụng chương trình này, đối tượng hiển thò dạng phác thảo phần khung (wireframe outline), mà từ thấy toàn hình dạng thành phần bên đối tượng Sử dụng kó thuật này, người thiết kế dễ dàng nhận thấy thay đổi đối tượng tiến hành hiệu chỉnh chi tiết hay thay đổi góc nhìn, … Một thiết kế xong phần khung đối tượng, mô hình chiếu sáng, tô màu tạo bóng bề mặt kết hợp để tạo kết cuối gần với giới thực 1.2 Biểu diễn thông tin Đây ứng dụng sử dụng đồ họa máy tính để phát sinh biểu đồ, đồ thò, … dùng minh họa mối quan hệ nhiều đối tượng với Các ứng dụng thường dùng để tóm lược liệu tài chính, thống kê, kinh tế, khoa học, toán học, … giúp cho việc nghiên cứu, quản lí, … cách có hiệu Hình 1.1 - Phác thảo phần khung kết thiết kế xy lanh Hình 1.2 – Thông tin tóm lược biểu diễn qua biểu đồ 1.3 Lónh vực giải trí, nghệ thuật Trong lónh vực nghệ thuật, chương trình máy tính Paint Shop Pro, Adobe Photoshop, 3D Studio, … hỗ trợ đắc lực cho họa só, nhà tạo mẫu việc thiết kế hình ảnh sống động, thực Với chương trình này, người họa só máy tính tạo cho cảm giác y làm việc đời thực cách cung cấp công cụ khung vẽ, giá vẽ, bảng pha màu, hiệu ứng ba chiều, … làm cho họ cảm thấy thoải mái tiện lợi Ngoài đồ họa máy tính giúp tạo chương trình trò chơi, giải trí; hỗ trợ cho kó xảo điện ảnh, cho nhà làm phim Có nhiều phim tiếng nhờ vào kó xảo điện ảnh : Công viên Khủng long kỉ Jura (Jurassic Park), Titanic, Thế giới nước (Water World), … Hình 1.3 – Hình ảnh tạo từ chương trình đồ họa 10 1.4 Giáo dục đào tạo Hiện chương trình mô cấu trúc vật thể, tiến trình phản ứng hóa học, hoạt động gói tin mạng máy tính, … dùng nhiều việc hỗ trợ giảng dạy Trong đào tạo, ứng dụng mô dùng để kiểm tra trình độ người lái, huấn luyện phi công, điều khiển giao thông, … Hình 1.4 – Chương trình học máy tính 1.5 Giao tiếp máy tính người dùng Mọi ứng dụng phải có giao diện giao tiếp với người dùng Giao diện đồ họa thực cách mạng mang lại thuận tiện thoải mái cho 11 người dùng ứng dụng Các ứng dụng dựa hệ điều hành MS Windows minh họa trực quan giao diện đồ họa Các chức ứng dụng thiết kế cho người dùng làm việc thông qua biểu tượng mô tả chức Ví dụ, chức lưu tập tin hiểu thông qua biểu tượng đóa mềm, chức in ấn hiểu thông qua biểu tượng máy in, … Để chọn chức năng, người dùng sử dụng chuột trỏ đến nhấn vào biểu tượng tương ứng Điểm thuận lợi dùng biểu tượng kích thước không gian mà chiếm nhiều so với dùng văn để mô tả cho chức năng, việc nắm bắt chức qua biểu tượng dễ dàng nhiều người dùng gặp trở ngại mặt ngôn ngữ Các ứng dụng có giao diện đồ họa cho phép người dùng khả làm việc dễ dàng với nhiều cửa sổ với nhiều dạng tài liệu khác lúc 12 Tên hàm Ý nghóa line Vẽ đoạn thẳng circle Vẽ đường tròn, ellipse ellipse rectangle Vẽ hình chữ nhật, đa giác drawpoly getlinesettings setlinestyle Trả về/thiết lập kiểu (style), mẫu tô (pattern), bề rộng (thickness) dùng cho việc vẽ đường nói chung (đường thẳng, đa giác, hình chữ nhật ) Với hàm getlinesettings, thông tin trả biến có cấu trúc struct linesettingstype setcolor Trả / đặt màu vẽ hành Màu vẽ dùng cho việc vẽ điểm (pixel), đường, setwritemode Đặt getcolor cách vẽ đường COPY_PUT hay XOR_PUT Hàm thường làm việc với line, lineto, linerel, rectangle, drawpoly Tham khaûo moverel, lineto, linerel, arc, sector, pieslice, setaspectratio, getaspectratio, getmaxcolor, getbkcolor, setbkcolor, getpalette, setallpalette, getdefaultpalette, setrgbpalette, getpalettesize Một số điểm cần lưu ý  Các lệnh setfillstyle ảnh hưởng đến đường hàm line, linerel, lineto, rectangle, drawpoly,  248 Nếu dùng chế độ vẽ XOR_PUT, việc vẽ hai lần liên tiếp cho kết vẽ xóa đối tượng Chương trình minh họa // Ham minh hoa cac kieu duong thang (linestyle) void LineStyleDemo(void) { int x1 = 50, y1 = 50, y2 = MaxY-y1, Step = 30; struct linesettingstype LineInfo; cleardevice(); // Luu thong tin ve duong cu getlinesettings(&LineInfo); setcolor(GREEN); // Ve duong voi dinh dang mac dinh, rong la pixel for (int style=SOLID_LINE; style