Egzamin próbny 2018, pytania PDF

Preview

Summary

Zaganienia do egzaminu z grafiki

Prowadzacy: Prof dr hab inz W. Kotarski...

Description

GRAFIKA KOMPUTEROWA (zagadnienia) 1. Przykłady zastosowań grafiki komputerowej, a. kartografia, b. • interfejsy graficzne, c. • wizualizacja danych pomiarowych, d. • wizualizacja symulacji komputerowych, e. • diagnostyka medyczna; tomografia komputerowa, komputerowe badanie f. wzroku i słuchu, rezonans magnetyczny, g. • kreślenie i projektowanie wspomagane komputerowo (CAD), h. • przygotowanie publikacji (DTP), i. • reklama, j. • efekty specjalne w filmach, k. • gry komputerowe. 2. Grafika wektorowa a rastrowa, a. Grafika rastrowa (bitmapowa) – obraz reprezentowany jest przez prostokątną matrycę punktów barwnych zwanych pikselami. Grafika rastrowa stosowana jest wszędzie tam gdzie mamy do czynienia z fotografią. Przy powiększeniach bitmapy następuje utrata jakości (efekt pikselizacji). Porównaj rys. 1a. b. • Grafika wektorowa – obraz opisany jest za pomocą formuł matematycznych. Obraz składa się z różnego rodzaju krzywych. Przy powiększaniu nie traci na jakości. Porównaj 3. Barwa, atrybuty barwy (kolor, nasycenie, jasność), mieszanie barw (addytywne), mieszanie farb (substraktywne), modele barw (RGB, CMYK, Lab), a. Barwa ma trzy atrybuty: i. • kolor, ii. • nasycenie, iii. • jasność. b. Kolor (ang. Hue) (odcień, ton) mówi o różnicy jakościowej barwy. W widmie światła białego występuje 7 barw prostych (monochromatycznych): czerwona, pomarańczowa, żółta, zielona, niebieska, błękitna, fioletowa. Pozostałe barwy są achromatyczne (szare). c. Nasycenie (ang. Saturation) określa odstępstwo od barwy białej (np. czerwień, róż, biel). Barwy proste są nasycone. Po dodaniu barwy białej do barwy prostej powstaje barwa nienasycona. d. Jasność (ang. Brightness) określa jak wiele bieli zostało dodanej lub usuniętej z danej barwy. Albo jak wiele czerni dana barwa zawiera (np. czerwień, brąz, czerń).

e. Rozróżniamy dwa rodzaje mieszania barw: • mieszanie świateł – mieszanie addytywne, model RGB stosowany do wyświetlania obrazu na monitorze, • mieszanie farb – mieszanie subtraktywne, model CMY stosowany w wersji CMYK do druku. RGB CMYK-CYAN , MAGENTA , YELLOW, BLACK LAB-Przestrzeń barw L*a*b* jest opisana jako trójwymiarowy system koordynat. Oś a przedstawia udział barwy zielonej lub czerwonej w analizowanej barwie, przy czym odcienie koloru zielonego mają wartość ujemną, a odcienie koloru czerwonego – wartość dodatnią. Oś b przedstawia udział barwy niebieskiej lub żółtej w analizowanej barwie, przy czym odcienie koloru niebieskiego mają wartość ujemną, a odcienie koloru żółtego – wartość dodatnią[1]. Skale osi a i b rozciągają się pomiędzy wartościami -150 i +100 oraz -100 i +150, bez względu na to, że niektóre wartości nie posiadają swojego odpowiednika w kolorze. Ponieważ przy tworzeniu przestrzeni uwzględniono postrzeganie barw, spektrum kolorów nie jest kwadratem, lecz nieregularną bryłą. 4. Parametry obrazu cyfrowego: głębia bitowa, rozdzielczość, rozmiar, format zapisu (GIF, JPEG), a. Rozdzielczość określa się w jednostkach ppi (pixel per inch), czyli podając liczbę pikseli przypadających na cal (w przybliżeniu 1 cal = 2.54 cm). Często przez rozdzielczość rozumie się też tryb pracy karty graficznej podając wtedy liczbę pikseli w poziomie × liczba pikseli w pionie tworzących obraz na monitorze, np. 800 × 600. b. Głębia bitowa określa liczbę bitów wykorzystywaną do przechowywania informacji o barwie lub poziomie szarości pojedynczego piksela. Np. głębia jednobitowa oznacza, że piksel może być albo czarny albo biały, głębia 8-bitowa oznacza, że pikselowi można przypisać 256 barw lub 256 odcieni szarości. c. Rozmiary obrazu podawane są w pikselach, bądź jednostkach długości np. w calach. d. Format zapisu obrazu opisuje sposób zapisu informacji o obrazie (rastrowy, wektorowy). 5. Techniki wyświetlania obrazu, 6. Przykłady algorytmów rastrowych (algorytm Bresenhama - rysowanie odcinka we współrzędnych rastrowych, rysowanie okręgu), 7. Wypełnianie obszaru (poprzez sianie, wypełnianie liniami poziomymi, wypełnianie dowolnego wielokąta), 8. Geometria 2D-przekształcenia na płaszczyźnie (translacja, obrót, skalowanie), współrzędne jednorodne, postacie macierzy przekształceń 2D, 9. Okienkowanie (windowing), dla odcinka - algorytm Cohena--Sutherlanda, dla dowolnego wieloboku, 10. Obcinanie (clipping), 11. Badanie położenia punktu względem wieloboku (algorytm parzystości, algorytm badania sumy kątów),

12. Geometria 3D (układ lewoskrętny, iloczyn skalarny, iloczyn wektorowy, przekształcenia: translacja, obrót wokół osi, skalowanie, rzutowanie: rzut środkowy, rzut równoległy, rzut prostopadły), postacie macierzy przekształceń 3D, 13. Tor wizualizacji, 14. Prezentacja obiektów graficznych: metoda szkieletowa (lista wierzchołków, lista krawędzi, lista ścian), drzewa czwórkowe, drzewa ósemkowe, metody konstruktywnej geometrii brył (CSG), technika subdivision, 15. Opis obiektów graficznych na płaszczyźnie: interpolacja, aproksymacja, splajny, krzywe Béziera (modelowanie), fraktale (modelowanie za pomocą IFS-Iterated Function System, przykłady), 16. Wyznacznie linii i powierzchni zasłoniętych (idea oparta na iloczynie skalarnym i wektorowym, algorytm z buforem głębokości, algorytm sortowania ścian (technika malarska), algorytm BSP (Binary Space Partitioning) 17. Modelowanie oświetlenia (światło tła – ambient , odbicie rozproszone – diffuse, odbicie zwierciadlane – specular, załamanie promieni świetlnych, model Phonga), 18. Cieniowanie: metoda Gourada, metoda Phonga, algorytm śledzenia promieni, environment mapping, 19. Modelowanie barwy i tekstury, 20. Raytracing, 21. Technika bilansu energetycznego (Radiosity), 22. Porównanie technik fotorealistycznych,...