Unknown user: Új oldal, tartalma: „{{GlobalTemplate|Infoalap|GrafikaGyakorloTerfogatVizualizacio}} ===Mintakérdések a Számítógépes grafika és képfeldolgozás tárgy vizsgájára való felkészü…”

2012-10-21T19:58:53Z

Új oldal, tartalma: „{{GlobalTemplate|Infoalap|GrafikaGyakorloTerfogatVizualizacio}} ===Mintakérdések a Számítógépes grafika és képfeldolgozás tárgy vizsgájára való felkészü…”

Új lap

{{GlobalTemplate|Infoalap|GrafikaGyakorloTerfogatVizualizacio}}

===Mintakérdések a Számítógépes grafika és képfeldolgozás tárgy vizsgájára való felkészüléshez ===

====Térfogat vizualizáció====

'''113. Írjon programot, amely egy L(x, y, z) saját színnel és C(x, y, z) opacitásfüggvénnyel jellemzett, a [-1,-1,-1], [1,1,1] kockába zárt térfogatot megjelenít. A szem a [0,0,-2] pontban van, a z irányba néz, az ablak a [0,0,-1] pontban, a z-tengelyre merőlegesen áll és mérete 1x1-s.'''

* A getColor függvény egy sugár mentén számítja ki az eredő fényességet. Az ablaktól indulva végighalad a sugár mentén, és ds térközönként lekéri az opacitást és a fényességet, majd a sugár mentén ezeket összegzi. A draw függvény végigmegy az 1x1-es ablakon századonként, és minden pixelen át küld egy sugarat.
* Ha a sugár mentén ds lépésekkel a szem felé haladva <math> c_0, c_1, ..., c_n </math> a meglátogatott pontok opacitása, és <math> l_0, l_1, ..., l_n </math> a kisugárzott fénye, akkor a szembe jutó fény: <math> \sum_{i=0}^n \left( l_i ds \prod_{j=i+1}^n (1-c_j ds)\right) </math>. Ugyanis, a sugár tulajdonképpen ds vastagságú rétegeken halad át, amik (kis ds esetén) a vastagságukkal arányos fényt bocsátanak ki, illetve az áthaladó fény arányos részét nyelik el. Mivel minden réteg fénye az összes utána lévőn tompítódik, ezért van a nagy szorzatos tényező. Ha ezt az összeget az n-edik tagtól (a szem felől) kezdve akarja az ember iteratívan számolni, akkor kijön a kódban lévő számítás.
<pre>
float getColor(Vector start, Vector dir) {
Vector current, entry;
float ds=0.01;
float cSum=0, lSum=0;
dir=dir.normalize();
entry=start+dir*((-1-start.z)/dir.z);
for (current=entry; current.z<1; current=current+ds*dir) {
lSum=L(current.x, current.y, current.z)*ds*(1-cSum)+lSum;
cSum=1-(1-C(current.x, current.y, current.z)*ds)*(1-cSum);
}
return lSum;
}

void draw() {
Vector start(0, 0, -2), dir;
for (float x=-0.5; x<=0.5; x+=0.01) {
for (float y=-0.5; y<=0.5; y+=0.01) {
dir=Vector(x, y, 1);
pixel(x, y, getColor(start, dir));
}
}
}
</pre>

'''114. Masírozó kockák (marching cubes) algoritmus.'''

* Az algoritmussal egy 3D struktúrát lehet megjeleníteni. Van egy függvényünk, ami a 3D tér pontjaihoz egy-egy értéket rendel, és szeretnénk kirajzolni azt a felületet, ahol a függvény adott küszöbértékkel egyenlő (vagyis egy implicit felületet rajzolunk ki). A függvény általában 3D tömbbel (vagyis az adott térközönként vett mintáival) adott.
* A térre ráteszünk egy kockarácsot, és mindegyik kocka-csúcspontra eldöntjük, hogy a felület melyik oldalán van (vagyis, a függvény ottani értéke nagyobb vagy kisebb, mint a küszöbérték). Ha egy él két végpontja különböző oldalán van a felületnek, akkor ott egy metszéspont van (a metszéspont helye a konkrét függvényértékek alapján interpolálható), ha azonos oldalon vannak, akkor nincs metszéspont. (Itt elhanyagoltuk azt a lehetőséget, hogy egynél többször is metszhet egy élet a felület.)
* Majd, mindegyik kockába kis felület-darabokat rajzolunk, az alapján, hogy melyik élén van metszéspont. Erre kell egy táblázat, hogy milyen metszéspont-elrendezések esetén milyen felület-darabokat kell rajzolni (lásd pl. a Wikipédia cikkben az ábrát). Az összes kockába rajzolt felületelemek együtt kiadják a felület közelítő képét.
* Bizonyos metszéspont-eloszlások esetén több különböző módon is felvehetők a felületdarabok. Úgy kell ilyenkor választani, hogy a szomszédos kockák illeszkedjenek egymáshoz.
* Általában a csúcsokhoz normálokat is rendelnek: a valószerű megjelenítéshez a normál a függvény ottani gradiensvektora kell legyen. Ha a függvény 3D tömbbel van adva, ezt a környező mintákból lehet közelíteni.
* [http://en.wikipedia.org/wiki/Marching_cubes Wikipédia: masírozó kockák]

'''115. Írjon térfogati modellek megjelenítéséhez fénysugárkövető (segítség: térfogati sugárkövetés, amikor a fénnyel megegyező irányban haladunk) programot. Feltételezheti, hogy a térfogati adatok egy 256x256x256-os voxel tömbben vannak, amely a világ koordinátarendszerben a [0,0,0,], [1,1,1] pontok közötti, a tengelyekkel párhuzamos élű kockának felel meg. A szem a [0.5, 0.5, <math> -\infty </math>] pontban van (segítség: párhuzamos vetítés!), és a z irányba néz. Az ablak közepe a [0.5, 0.5, 0] pontban van, a z irányra merőleges, mérete 1x1. Az képernyő felbontása 256x256 pixel. A voxel színek és opacitások számításánál csak a 0.5 és 0.6 közötti értékeket tekintse nem átlátszónak és a diffúz visszaverődési törvényt adaptálja a szín számításához (segítség: a normálvektort a gradiensből számítsa, az opacitást pedig a gradiens abszolút értékével szorozza). A diffúz BRDF az RGB hullámhosszokon (0.1, 0.4, 0.9). A pontszerű fényforrás a 0,0,0 pontban van, az intenzitása tetszőleges távolságban, helyen és hullámhosszon 1. Feltételezheti, hogy a szokásos vektor és színműveletek rendelkezésre állnak.'''

-- [[KisGergelyG|G]] - 2008.12.26.

[[Category:Infoalap]]

GrafikaGyakorloTerfogatVizualizacio - Laptörténet

Unknown user: Új oldal, tartalma: „{{GlobalTemplate|Infoalap|GrafikaGyakorloTerfogatVizualizacio}} ===Mintakérdések a Számítógépes grafika és képfeldolgozás tárgy vizsgájára való felkészü…”