Kiadott grafika házik

2017. tavasz

1. Házi

Készítsen hegyi kerékpárpálya tervezőt, amely felülnézetben, merőleges vetülettel mutatja a pályát és környékét! A terepet Bézier felülettel adjuk meg. A kontrollpontok xy vetületei szabályos N x N-es (N > 3) 2D rácsot alkotnak az 1km x 1km tartományban. A tervezőprogramban a magasságot térképszerű, de megválasztható színkódolással kell bemutatni (például de nem kötelezően: alacsony zöld, magasabb világosbarna, magas sötétbarna). A színkódoláshoz a magasságot 50 méterenként kell kiértékelni, a mintapontok között a szín lineárisan változik.

A tervező a bal egérgomb lenyomásokkal a terepre vetíti a pálya kontrollpontjait, amelyet a program fehér Lagrange interpolációs görbével köt össze és printf-fel kiírja az aktuális pálya hosszát. SPACE lenyomására egy alkalmas színű nyílszerű konkáv poligonnal ábrázolt virtuális biciklista indul el a pályán a nyilat mindig a haladási irányba állítva. A haladási irány 3D-ben analitikusan (nem pedig közelítő differenciahányadossal) számítandó. A biciklista a két kontrollpont között pontosan annyi időt tölt el, amennyi a két gomblenyomás között eltelt. A pálya meredekségét a képernyőn tetszőleges helyen elhelyezett derékszögű háromszöggel szemléltesse, amelynek az emelkedési szög az egyik szöge, és állása mutatja, hogy emelkedővel küzd-e a kerékpáros vagy lejtőn gurul lefelé.

2. Házi

Hengermánia sugárkövetéssel: Egy optikailag sima arany (n/k: 0.17/3.1, 0.35/2.7, 1.5/1.9 az r,g,b hullámhosszokon) anyagú 3 m sugarú henger falú és textúrázott rücskös, diffúz-spekuláris padló/plafonú szobában további, kisebb sugarú hengerek találhatók:

1. Optikailag sima ezüst (n/k: 0.14/4.1, 0.16/2.3, 0.13/3.1)

2. Optikailag sima üveg: (n/k: 1.5/0, 1.5/0, 1.5/0; sigma: 0.1, 0.1, 0.1 m-1)

3. Optikailag sima sör: (n/k: 1.33/0, 1.33/0, 1.33/0; sigma: 0.1, 0.1, 0.5 m-1), amelyben gömb alakú levegőbuborékok vannak.

4. Inhomogén füst, ahol a hatáskeresztmetszet pontról pontra változik és megválasztandó. A füst csak elnyelheti a fotonokat, irányukat nem változtatja meg.

5. Rücskös, textúrázott, diffúz-spekuláris, ahol a textúra megválasztandó.

Semelyik két henger sem lehet párhuzamos, a hosszuk tetszés szerint megválaszt-ható, akár végtelennek tekinthető. A kamera a hengerszoba belsejében van, ahol három pontfényforrás is világít, amelyek színe és intenzitása megválasztható.

Egyetlen képet kell sugárkövetéssel kiszámítani és azt a képernyőn megjeleníteni.

3. Házi

Készítsen játékot, amelyben vadul rángatózó kígyók (legalább két Crotalus durissus) lógnak egy palló felett, mi pedig az avatárunkat a pallón szeretnénk átvezetni anélkül, hogy a kígyók megmarnák, azaz az avatárunk befoglaló gömbje és a kígyó fejének befoglaló gömbje egymásba lógna. A kígyó teste kihúzott (extrúdált) felület, a gerincgörbe Catmull-Rom, a profilgörbe kör. A kígyó mozgását a Catmull-Rom görbe kontroll pontjainak egy-egy tetszőleges zárt görbén való végigvezetésével érjük el. A fej ellipszoid. Tetszés szerint szem és nyelv is képezhető. A palló alatt homok található, amely procedurális magasságmező (explicit felület). A kígyó és a palló diffúz komponense textúrázott, a kígyó ezenkívül jelentős spekuláris komponenssel bír a nyálkás hatás kedvéért. A textúrákat procedurálisan a CPU-n kell előállítani reakciós-diffúziós rendszerként (lásd web, pl. http://www.karlsims.com/rd.html). A GPU-t Phong (per-pixel) árnyalással kell működtetni. Az avatárunk a SPACE billentyűre lép előre.

2017. ősz

1. Házi

Készítsen három pontos útvonaltervező programot, azaz háromszög szerkesztőt tóruszlényeknek, akik egy tórusz alakú bolygón élnek. A térképen egy pont azonosítására általában az u,v koordinátákat használják. A tóruszvilág véges, tehát ha az u,v kifut egy maximális intervallumból, akkor a már látott pontok újból előjönnek. A térképen két (nagyon) közeli pont távolságát úgy lehet kiszámítani, hogy veszik az 3D tórusznak a megfelelő pontjait, és ott euklideszi távolságot határoznak meg. Megállapították, hogy a fenti távolság csak közeli pontokra igaz, és a legrövidebb utak általában nem egyenesek (ahogy a föld térképen sem egyenesek a legrövidebb utak).

A készítendő program a tóruszlények térképének három kattintással bevitt pontjaira egy háromszög éleit rajzolja ki fehérrel. A program háttérként a felszín Gauss görbületét mutatja be, a pozitív értékeket pirossal, a negatívokat zölddel. A háromszög oldalai (nem euklideszi) egyenesek, azaz az adott geometriában a legrövidebb utak. Az utakat közelíthetjük másodfokú függvényekkel, pl. három kontrollpontos Bézier görbével.

A háromszög szögeinek összegét printf-fel írja ki a sztenderd outputra.

A specifikációban nem rögzített tulajdonságok szabadon megválaszthatók.

2. Házi

Egy véges magasságú, diffúz + spekuláris textúrázott henger belsejében szemlélődünk. A henger alakú szoba a látóterünkben még három optikailag sima, egymásba fonódó, darabonként max 50 háromszögre tesszellált, azaz „baltával faragott” tóruszt tartalmaz, az egyik arany, a másik üveg, a harmadik pedig ezüstből van. A tóruszok tengelyei nem párhuzamosak semelyik koordinátatengellyel. A színteret három, nem fehér fényforrás világítja meg és ambiens fény is észlelhető. A fényt tekintse polarizálatlannak, a Fresnel függvényt pedig tilos közelíteni.

Számítsa ki a látható képet sugárkövetéssel és jelenítse meg a képernyőn egy textúrázott téglalapként.

Az anyagtulajdonságok az R,G,B hullámhosszain: Optikailag sima arany (n/k: 0.17/3.1, 0.35/2.7, 1.5/1.9 ) Optikailag sima üveg: (n/k: 1.5/0, 1.5/0, 1.5/0) Optikailag sima ezüst (n/k: 0.14/4.1, 0.16/2.3, 0.13/3.1)

A szoba textúrája és diffúz/ambiens visszaverési együtthatói szabadon megválaszthatók. A fényforrások helye és intenzitása úgy választandó, hogy a kép szép és élvezhető legyen.

3. Házi

Nyúton Iszák II. éves hallgató azt a feladatot kapta, hogy határozza meg, hogy milyen alakú az a lejtő, amin legkisebb idő alatt legurul egy tórusz. Segítsen Iszáknak! Építsen fel virtuális világot, amelyben a lejtő Lagrange interpolációs görbével vagy Catmull-Rom spline-nal definiált (legalább 3 kontrollponttal). A képernyő oldalnézetből, merőleges (!) vetítéssel mutatja a lejtőt, rajta a tóruszt. A rögzített kezdő és végpont mellett egérkattintással lehet felvenni a spline belső kontrollpontját (a végek rögzítettek). A legurult tórusz visszateleportál a lejtő telejére és újra kezdi a mozgást. Tórusz ugratástól el lehet tekinteni.

A lejtők és a tórusz textúrázottak, diffúz-spekuláris modell szerint verik vissza a fényt. A színteret egy irány és 2 pontfényforrás világítja meg és Phong (per-pixel) árnyalással kell megjeleníteni a GPU-val. A nehézségi gyorsulást úgy kell beállítani, hogy kb. 3 másodperc alatt a tórusz a lejtő aljára érjen. A fizikai szimulációnál feltételezheti, hogy a tórusz görbületei mellett a lejtő görbülete elhanyagolható.