bài tập lớn kỹ thuật đồ họa PDF

Preview

Summary

Download bài tập lớn kỹ thuật đồ họa PDF

Description

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁO: KỸ THUẬT ĐỒ HỌA Đề tài: Dùng Tool và ngôn ngữ lập trình viết một ứng dụng liên quan đến xén tỉa trong 2D và 3D

Thành viên nhóm Nguyễn Việt Cường

B18DCCN070

Đào Văn Đạt

B18DCCN134

Phan Minh Đức

B18DCCN180

Đỗ Thị Thu Hà

B18DCCN189

Phạm Năng Hưng

B18DCCN287

Trần Thanh Khải

B18DCCN299

Phan Văn Thìn

B18DCCN642

Hà Nội, 2021

1 | Page

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU

3

A.PHÂN TÍCH BÀI TOÁN

4

1.XÉN TỈA LÀ GÌ?

4

2.CÁC LOẠI XÉN TỈA

4

2.1 Xén tỉa điểm

4

2.2 Xén tỉa đoạn thẳng

4

2.3 Xén tỉa đa giác

5

3. CÁC GIẢI THUẬT XÉN TỈA 3.1 Xén tỉa đoạn thẳng bằng thuật toán Cohen-Sutherland

6 6

3.2 Xén tỉa đoạn thẳng bằng thuật toán Lyangbarsky

11

3.3 Xén tỉa đa giác bằng thuật toán Sutherland-Hogman

13

B.PHÂN TÍCH THIẾT KẾ VÀ DEMO 1.THIẾT KẾ GIAO DIỆN HIỂN THỊ

20 20

1.1 Giao diện thanh chọn

20

1.2 Giao diện bảng vẽ

20

1.3 Hướng dẫn sử dụng demo

21

2.CÀI ĐẶT THUẬT TOÁN

21

2.1 Thuật toán Cohen-Sutherland

21

2.2 Thuật toán Lyangbarsky

24

2.3 Thuật toán Sutherland-Hodgman

28

3.DEMO

29

TÀI LIỆU THAM KHẢO

32

2 | Page

LỜI NÓI ĐẦU Như chúng ta đã thấy trong những năm gần đây sự phát triển vượt bậc về công nghệ đồ họa đã mang lại cho con người chúng ta vô vàn sự tiện nghi, những trải nghiệm mới mẻ, chân thực. Kỹ thuật đồ họa góp phần quan trọng làm cho giao tiếp giữa con người và máy tính trở nên thân thiện hơn. Trong kỹ thuật đồ họa có nhiều thuật toán khác nhau. Xong mỗi thuật toán lại tỏ ra có những ưu việt và hạn chế riêng đối với từng bài toán cụ thể. Là sinh viên khoa Công nghệ thông tin trường Học viện Công nghệ Bưu Chính Viễn Thông. Chúng em cũng được tiếp xúc với môn học Kỹ thuật đồ họa. Với những kiến thức em đã học và được sự hướng dẫn của cô Nguyễn Thị Thanh Tâm chúng em đã thực hiện đề tài “ Dùng tool và ngôn ngữ lập trình viết một ứng dụng liên quan đến xén tỉa trong 2D và 3D”. Có lẽ rằng chương trình và báo cáo của chúng em chưa được chuyên nghiệp, hoàn chỉnh nhất, còn có những thiếu sót. Vì thế em rất mong cô và các bạn có thể góp ý để nhóm em xây dựng đề đạt kết quả tốt nhất có thể.

3 | Page

A. PHÂN TÍCH BÀI TOÁN 1. XÉN TỈA LÀ GÌ? Xén tỉa là tiến trình xác định các điểm của một đối tượng nằm trong hay ngoài cửa sổ hiển thị. Nằm trong được hiển thị, nằm ngoài loại bỏ. Việc loại từng điểm ảnh của đối tượng thường chậm nhất là khi đối tượng mà phần lớn nằm ngoài cửa sổ hiển thị. 2. CÁC LOẠI XÉN TỈA 2.1 Xén tỉa điểm Giả sử (x,y) là tọa độ của một điểm, vậy điểm đó được hiển thị khi thoả mãn: Xmin 0}) Nếu u0 > u1 => Đoạn thẳng nằm ngoài cửa sổ Nếu u0 < u1 => đọa thẳng nằm trong cửa sổ Thay tọa đồ u0, u1 vào phương trình để tìm tọa độ mới : a. Với điểm đầu : x = x1 + x*u0, y = y1 + x*u0 b. Với điểm cuối : x = x1 + x*u1, y = y1 + x*u1

3.3 Xén tỉa đa giác bằng thuật toán Sutherland-Hogman Cho đa giác P bất kì có n cạnh, thuật toán cần tìm ra đa giác P giao với cửa sổ Window (input: Đa giác P; output: P giao Window) 12 | Page

Mỗi cạnh mặt phẳng chia làm 2 phần: nửa mặt phẳng trong và nửa mặt phẳng ngoài.

Cửa sổ quan sát là giao của các nửa mặt phẳng trong của các cạnh.

13 | Page

Dùng từng cạnh của cửa sổ lần lượt xén đa giác ● Bước 1: Xén trái ● Bước 2: Xén phải ● Bước 3: Xén dưới ● Bước 4: Xén trên

Lúc này ta có, + input: Đa giác IN = {P0, P1,.., Pn-1} + output: Đa giác OUT = IN giao W{Wl, Wr, Wb, Wt}

14 | Page

Bước 1: OUT = {} Bước 2: Lặp P: P0 … Pn-1 S là đỉnh kề trước của P Trường hợp 1, P bên trong S bên trong

Trường hợp 2: P bên ngoài, S bên trong

15 | Page

Trường hợp 3: P bên ngoài, S bên ngoài

Trường hợp 4: P bên trong, S bên ngoài

16 | Page

Ta xét ví dụ minh họa sau để hiểu rõ thuật toán hơn. VD: Xén đa giác ABCDEF vào vùng cửa sổ như hình:

17 | Page

18 | Page

B. PHÂN TÍCH THIẾT KẾ VÀ DEMO 1. THIẾT KẾ GIAO DIỆN HIỂN THỊ 1.1Giao diện thanh chọn Bao gồm 4 nút chọn (button) với các chức năng: + Nút Line : vẽ 1 đường thẳng với 2 điểm cho trước

+ Nút ViewPoint : vẽ một hình chữ nhật với 2 điểm cho trước

+ Nút Cut : Thực hiện xén tỉa hình vẽ

+ Nút Delete: Xóa các đối tượng có trong giao diện

1.2 Giao diện bảng vẽ Là một khu vực hình vuông, nền đen với kích thước 400 x 400 19 | Page

1.3Hướng dẫn sử dụng demo - Để vẽ hình: ta chọn nút Line sau đó di chuyển chuột vào vùng giao diện bảng vẽ, click chọn 2 điểm bất kỳ để vẽ 1 đường thẳng - Tương tự như vậy ta cũng chọn sang nút ViewPoint và click chọn 2 điểm (điểm phải trên và điểm trái dưới hoặc điểm trái trên và điểm phải dưới) ở trong vùng giao diện bản vẽ để vẽ ViewPoint. - Để thực hiện thuật toán: chọn nút Cut để xén tỉa hình đã vẽ Chú ý: Nếu như chưa vẽ ViewPoint mà thực hiện xén tỉa thì sẽ không hợp lệ, hộp thông báo chưa vẽ ViewPoint sẽ hiển thị để nhắc nhở - Chọn nút Delete để xóa và làm mới bảng vẽ. 2. CÀI ĐẶT THUẬT TOÁN 2.1Thuật toán Cohen-Sutherland

20 | Page

21 | Page

22 | Page

2.2Thuật toán Lyangbarsky

23 | Page

24 | Page

25 | Page

26 | Page

2.3Thuật toán Sutherland-Hodgman

27 | Page

3. DEMO ❖ Xén tỉa đoạn thẳng

28 | Page

⮚ Kết quả:

❖ Xén tỉa đa giác

29 | Page

⮚ Kết quả

30 | Page

TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hoàng Kiếm, Dương Anh Đức, Lê Đình Duy, Vũ Hải Quân. Giáo trình cơ sở Đồ hoạ Máy tính, NXB Giáo dục, 2000. [2] Lê Tấn Hùng, Huỳnh Quyết Thắng. Kỹ thuật đồ hoạ máy tính, NXB khoa học và kỹ thuật, 2002. [3] Trịnh Thị Vân Anh. Bài giảng Kỹ thuật đồ họa, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, 2020.

31 | Page...