Upload
mensur-durakovic
View
52
Download
1
Tags:
Embed Size (px)
DESCRIPTION
opis
Citation preview
Računalna grafika
Računalna grafika
Uvod
Računalna grafika
Literatura:
1. V. Papić, Uvod u računalnu grafiku, Split 2010, sveučilišna skripta
2. Foley, Computer Graphics: Principles and Practice (second edition in C), Addison-Wesley Publishing Company, 1996.
Računalna grafika
1. Kolokvij 1 : 30 % (ili ispit)
2. Kolokvij 2 : 30 % (ili ispit)
3. Seminar : 30 % (obavezan)
4. Lab vježbe 10 % (obavezno) _______________________
100%
Položen kolegij:
Računalna grafika
Uvjet za pozitivnu ocjenu je izrađen seminarski rad, pozitivna ocjena iz laboratorijskih vježbi i najmanje 50% bodova na svakom međuispitu.
Konačna ocjena slijedi iz na taj način dobivenog postotka i to:
Za postotak Ocjena
50% do 62% dovoljan (2)63% do 75% dobar (3)76% do 88% vrlo dobar (4) 89% do 100% izvrstan (5)
Položen kolegij:
Računalna grafika
Studenti koji ne polože ispit preko međuispita polažu cjeloviti ispit.
Ukoliko je student iz nekog međuispita imao 50% i više, pitanja iz tog područja nije nužno odgovarati.
Konačna ocjenu se i u ovom slučaju izračunava kao suma postignutih postotaka ispita (maksimalno 60%) i seminara (maksimalno 30%) i lab.vježbi (10%).
Položen kolegij:
Računalna grafika
1. Uvod2. Osnovni algoritmi rasterske grafike3. Grafičko sklopovlje4. Geometrijske transformacije5. Objekti u 3D prostoru6. Krivulje i površine7. Osvjetljenje i teksture8. Animacija
Sadržaj:
Računalna grafika
Što je računalna grafika?
- to su slike generirane računalom
- to su alati, sklopovski i programski, potrebni za izradu slika
Računalna grafika (computer graphics) obuhvaća
- Stvaranje
- Pohranu modela i slika objekata
- Uporabu
Računalna grafika
•Računalna grafika bavi se sintezom slika na temelju računalnih modela stvarnih ili imaginarnih objekata
Modeli i objekti računalne grafike potječu iz različitih područja:
•Prirode
•Znanosti
•Inženjerstva
•Arhitekture
•Apstraktnih područja
•...
Računalna grafika
• Obrnuti procesi analize scene i rekonstrukcije modela 2D i 3D objekata predmet su discipline koja se naziva obrada slike (image processing)
Računalna grafika
ULAZ
IZLAZ
SLIKA OPIS
SLIKAObrada slika
(Image processing)Prepoznavanje
uzoraka (Pattern recognition)
OPISRačunalna grafika
(Computer graphics)Obrada
podataka (Data processing)
Računalna grafika
Obradu slike možemo podijeliti na podpodručja:
•poboljšanje slike(image enhancement) - razvitak i primjena tehnika poboljšanja kvalitete slike (uklanjanje šuma) i povećanja kontrasta
•detekcija i prepoznavanja uzoraka(pattern detection and recognition) - otkrivanje standardnih uzoraka na slici i pronalaženje devijacija (npr. optičko prepoznavanje alfanumeričkih znakova -optical character recognition, prepoznavanje otisaka prsta,...)
•analiza scene i računalni vid (scene analysis and computer vision) - prepoznavanje i rekonstrukcija 3D modela scene na temelju više 2D slika (npr. industrijski robot sa senzorima za registriranje oblika, pozicije i boje dijelova na pokretnoj traci)
Računalna grafika
Računalna grafika i obrada slika bave se računalnom obradom slika i preklapaju se prvenstveno u dva područja:
• Interaktivna obrada slika : Ulazni podaci zadaju se korištenjem izbornika i drugim grafičkim interakcijskim tehnikama kako bi se omogućilo i pomoglo vođenje različitih podprocesa za vrijeme kojeg se transformacije kombiniranih slika prikazuju u realnom vremenu. (primjer: skenirana fotografija dotjerana, odsječena i kombinirana s drugim prije objavljivanja).
• Jednostavne operacije obrade slikačesto se koriste u računalnoj grafici kako bi pomogle u sintetiziranju slika modela. Neke transformacije i kombinacije sintetičkih slika uvelike ovise o operacijama obrade slike.
Računalna grafika
Osnovna značajka moderne računalne grafike je interaktivnost .
Interaktivnost podrazumijeva mogućnost upravljanja sadržajem, strukturom i izgledom objekata i njihovih prikazanih slika od strane korisnika uz pomoć nekog ulaznog uređaja
Interaktivna grafika omogućava:
� prikaz slika realnih objekata u 2D i 3D prostoru
� prikaz apstraktnih, sintetičkih objekata kao što su matematičke površine u višedimenzionalnim prostorima
� prikaz podataka bez konkretnih geometrijskih značajki (rezultati istraživanja).
Računalna grafika
Modeliranje
• Predstavljanje oblika objektaIscrtavanje ili renderiranje• Izgled objekta
“Izraziti ili predstaviti nešto na određeni način” -LONGMAN Rječnik
Animacija• Kretanje objekata
Neki pojmovi RG:
Računalna grafika
Modeliranje�Realni ili imaginarni objekti se opisuju pomoću matematike
�Žičani model (wire frame) je najjednostavniji oblik modela.
Računalna grafika
Iscrtavanje (renderiranje)�Konture�Boje�Osvjetljenje�Sjenčenje�Tekstura površine�Sjene�Refleksije i prozirnost
Računalna grafika
Animacija�Upravljanje pokretima objekta�Fizikalni zakoni�Biomehanika/Kineziologija�Specijalni efekti
Računalna grafika
Primjene računalne grafike
Film
Računalna grafika
Simulacija
Računalna grafika
Računalne igre
Računalna grafika
Medicina (Medical Imaging)
•Značajna financijska pomoć
Računalna grafika
Projektiranje pomoću računala (CAD)
Računalna grafika
Vizualizacija u znanosti
Mogućnost gledanja izvan našeg vidnog područja
Računalna grafika
Korisnička sučelja (GUI)
Računalna grafika
Interaktivno crtanje
• Brojčani podaci u slike
• Olakšava donošenje odluka
Računalna grafika
Umjetnost
Računalna grafika
Umjetnost
Računalna grafika
Modeliranje terena i geografija
Računalna grafika
Edukacija
Računalna grafika
I još...
• Uredska automatizacija i elektroničko izdavaštvo
• Upravljanje procesima
• Grafičko programiranje
• Prividna stvarnost
• ...
Računalna grafika
Klasifikacija primjena
• Klasifikacija može biti prema :
1. tipu (dimenzionalnosti) objekta kojeg se prikazuje i vrsti dobivene slike.
2. tipu interakcije, koji određuje koliku kontrolu ima korisnik nad objektom i njegovom slikom.
Računalna grafika
Klasifikacija primjena
3. ulozi slike, tj. koliko je zapravo slika svrha ili samo sredstvo za postizanje nekog cilja (umjetnost - slika je krajnji cilj, CAD – slika je samo prikaz geometrijskih svojstava objekta kojeg analiziramo).
4. logičkoj i vremenskoj vezi između objekata i njihovih slika (u nekom trenutku korisnik se bavi samo sa jednom slikom, sekvencom vremenski ovisnih slika, struktuiranim skupom objekata).
Računalna grafika
Klasifikacija primjena po tipuVrsta objekta Vrsta slike
2D Linijski crtež
Slika sa razinama sivog
Slika u boji
3D Linijski crtež
Linijski crtež sa razli čitim efektima
Osjenčena slika u boji sa različitim efektima
Računalna grafika
Žičani model - projekcije
Računalna grafika
3D Linijski crtež - Perspektiva
Računalna grafika
3D linijski crtež s otklonjenim skrivenim linijama i dodanom bojom
Računalna grafika
Phong sjenčenje
Računalna grafika
Mapiranje tekstura
Računalna grafika
Računalna grafika:Povijesni pregled
Računalna grafika
Povijesni pregled
1885 – Katodna cijev CRT (Cathode Ray Tube)
Računalna grafika
1887 - Edison patentira filmsku kameru
Povijesni pregled
Računalna grafika
1926 – J.L. Baird: izum televizije
Povijesni pregled
Računalna grafika
Prvi CAD sistem (IBM 1959)MIT: rana vektorska grafika (1951)
Povijesni pregled
Računalna grafika
1962• Ivan Sutherland razvio je Sketchpad za izradu inženjerskih
crteža direktno na zaslonu
• prvi interaktivni grafički sustav
Povijesni pregled
Računalna grafika
1962• SpaceWar izradio Steve
Russell – Prva računalna igra
– Tipke "a", "s", "d", "f" upravljaju s jednim svemirskim
– Tipke "k", "l", ";", "'" upravljaju drugim.
– Upravlja se vrtnjom, ubrzanjem i pucanjem.
Povijesni pregled
Računalna grafika
1963Doug Engelbart razvio je prvog miša
Povijesni pregled
1966
Prvi proizvod RG za tržište: Odyssey Pinball
Računalna grafika
1967• Prvi simulator letenja u realnom vremenu (NASA)
Povijesni pregled
Računalna grafika
1972• ATARI
• Pong
Povijesni pregled
Računalna grafika
1974• Intel razvija procesor the 8080.
1975• Mandelbrotcrta fraktale
• Bill Gates osniva Microsoft
Povijesni pregled
Računalna grafika
1976• Steve Jobs i Steve Wozniak osnivaju Apple.
1977• Američka filmska akademija uvodi novu kategoriju:
Visual Effects category for Oscars.
Povijesni pregled
Računalna grafika
1977• Star Wars : oskar za specijalne efekte
1978• Superman: oskar za specijalne efekte
Povijesni pregled
Računalna grafika
1981• IBM proizvodi prvi IBM PC (16 bit 8088
chip)
• U ranim 1980-tim, prva osobna računala, sa ugrađenim mogućnostima rasterskog prikaza (Apple MAC, IBM PC) dovela su do širokog korištenja bitmap grafike i interaktivne grafike.
Povijesni pregled
Računalna grafika
1983• Prva Coca-Cola reklama s polarnim
medvjedom
Povijesni pregled
Računalna grafika
1985• GKS (Graphical Kernel
System) – prvi usvojeni grafički standard - razvoj prenosivih programa koji ne ovise o specifičnostima pojedinog prikaznog uređaja
• The Last Starfighter – prvi igrani film s realističnom računalnom animacijom detaljno izrađenih modela
Povijesni pregled
Računalna grafika
~1985• IBM PC uglavnom poslovne aplikacije u tekst modu (obrada teksta i
sl.), grafika se postupno poboljšava
• CGA (Color Graphics Adapter) omogućava grafiku u 4 boje, EGA (Enhanced Graphics Adapter) omogućava grafiku u 16 boja i višu
rezoluciju (640 x 350).
Povijesni pregled
Računalna grafika
1988
• GKS – 3D
• PHIGS (Programmer's HierarhicalInteractive Graphic System )
1989• Abyssprvi igrani film s uvjerljivom
3D animacijom likova.
Povijesni pregled
Računalna grafika
1990• Windows 3.0
1992• PHIGS Plus 1993• Myst
1994• Playstation i N64
Povijesni pregled
Računalna grafika
1995• Quake (Id Software)
• Toy story: Prvi u potpunosti 3D računalom animirani film.
Povijesni pregled
1996
• Independence Day: oskar za vizualne efekte
1997
• Titanic: oskar za vizualne efekte
Računalna grafika
1999• The Matrix
2000• Sony Playstation II
2002• Microsoft:XBOX
• Oskar za najbolji animirani film : Shrek
Povijesni pregled
Računalna grafika
2004• Shrek 2
• Više od 330 HP radnih stanica koristili su digitalni umjetnici u interaktivnom postupku izrade filma.
• Radna stanica:
• * Red Hat Linux 7.2 OS
• * Dual-Intel Xeon 2.4 Ghz procesor, 2GB RAM
• * NVIDIA Quadro 4 XGL grafička kartica
• * Dual monitori
• Za renderiranje:
• * 347 LP-1000 1.2 GHZ P3 dual procesor servera sa 2 GB RAM-a
• * 433 ProLiant DL360 2.8 GHZ P4 dual procesor servera sa 4 GB RAM-a
Povijesni pregled
Računalna grafika
2008• Ratatouille (bez mocap)
- Pixar
Povijesni pregled
Oskar za animirani film 2008
• Beowulf (nominiran)
Performance-capture (mocap)
Moguće pogledati u formatima: IMAX 3D, Real D i standardnom 2D formatu.
- Sony Pictures Imageworks
Računalna grafika
201x• Up / Toy story 3
- Pixar / Disney
Povijesni pregled
2050 ?
Računalna grafika
GPU za mobilne uređaje
Računalna grafika na mobitelima i tabletima