Учебная программа составлена на основе
Содержание разделов дисциплины
жүктеу/скачать 0.58 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Лекция 2. Свет. Цвет. Цветовые модели
- Лекция 3. Квантование. Псевдотонирование
- Лекция 4. Основы цифровой обработки сигналов
- Лекция 5. Обработка изображений
- Лекция 6. Анализ информации в изображениях
- Лекция 7. Прямые, кривые, поверхности
- Лекция 8. Графический процесс. Геометрическое моделирование
- Лекция 9. Синтез изображений с помощью растеризации. OpenGL
- Лекция 10. Локальные и глобальные модели освещения. Модель Фонга. Закраска Фонга и Гуро
- Лекция 11. Текстуры. Удаление невидимых поверхностей. Композиты
- Лекция 12. Глобальное освещение. Трассировка лучей. Излучательность
- Лекция 13. Программируемая графическая аппаратура
- Лекция 14. Введение OpenGL 4 и GLCL. OpenGL ES. WebGL
- Лекция 15. Научная визуализация
2. Содержание разделов дисциплиныПланы лекций Лекция 1. Введение в предмет. Основные понятия. Организация курса Организация курса –Учиться, а не учить –Учись, делая Три смежных, тесно связанных дисциплины: –Обработка изображений –Компьютерное зрение –Компьютерная графика Лекция 2. Свет. Цвет. Цветовые модели Свет как электромагнитная волна. Устройство глаза. Измерение цвета, соответствие цветов. Система RGB. Интуитивные цветовые системы HSI/HSV. Восприятие интенсивности. Гамма-коррекция. Типовая графическая система. Понятие изображения и операции над изображением. Лекция 3. Квантование. Псевдотонирование Квантование –Равномерное квантование –Неравномерное квантование –Оптимизация палитры Псевдотонирование и автотипия –Бинаризация –Случайное псевдотонирование –Упорядоченное псевдотонирование –Автотипия –Диффузия ошибки Преобразование чисел высокой точности в числа низкой точности –Вариант: преобразование аналогового сигнала в цифровой Зачем?
–Экономия памяти –Вывод на двоичные устройства Как? –Минимизация ошибки восприятия –Распределение ошибки в пространстве Лекция 4. Основы цифровой обработки сигналов Междисциплинарность. Сигналы и системы. Изображение как сигнал. Линейные системы, свертка. Спектр и дискретное преобразование Фурье. Фильтрация изображений. Масштабирование изображений.
Введение. Коррекция контрастности/яркости изображения. Коррекция цветового баланса изображения. Подавление шума в изображениях. Подчеркивание резких границ (краев) на изображении. Спецэффекты. Лекция 6. Анализ информации в изображениях K-средних. Адаптивная бинаризация. Выделение связных областей. Геометрические и фотометрические признаки. Анализ признаков, понятие о машинном обучении. Лекция 7. Прямые, кривые, поверхности Алгоритм Брезенхема для прямых Алгоритм Брезенхема для окружностей Сплайновые кривые –B-сплайны –Кривые Безье (Полиномы Бернштейна, Алгоритм Чайкина) –Поверхности Безье и NURBS –Рациональные сплайны и поверхности Геометрическая непрерывность Поддержка NURBS в GLU Лекция 8. Графический процесс. Геометрическое моделирование Задача синтеза изображений Графический процесс моделирование Модели трехмерных объектов –Воксельное (+октарное дерево) –Точечное представление –Конструктивная геометрия –Каркасное представление –Граничное представление (явное, индексированное по вершинам, ребрам, «крылатое») –Граничные представление высших порядков
Геометрические преобразования –Типы преобразований
–Однородные координаты
–Комбинация, иерархия преобразований
Графический конвейер: от локальной модели до точки на экране –Локальные, мировые, экранные координаты Лекция 10. Локальные и глобальные модели освещения. Модель Фонга. Закраска Фонга и Гуро Задача моделирования освещения = задача выбора нужной аппроксимации перемещения электромагнитной энергии + модель восприятия Для описания взаимодействия света и материала используется понятие ДФО Модели, не учитывающие вторичного освещения, называются локальными Модель Фонга – наиболее распространенная локальная модель Растеризация – быстрый способ получения дискретизированного примитива. Заливки Гуро и Фонга Освещение в OpenGL построено на модели Фонга –Положение источников света задается так же, как и положение объектов!
Удаление невидимых поверхностей –Удаление нелицевых граней (есть в OpenGL) –Трассировка лучей –Алгоритм художника –Двоичное разбиение пространства –Буфер глубины (есть в OpenGL) Текстурирование –Отображение изображения на поверхность модели –Различные виды текстурирования Композирование –Способ комбинации пикселей растеризуемого примитива и фона –Композитная алгебра Портера-Даффа
Визуализация с помощью растеризации – очень быстро, но сложно реализовать некоторые эффекты: вторичное освещение, тени, отражения и преломления Трассировка лучей: «бросаем» луч через каждый пиксель экрана, находим пересечения с ближайшей точкой поверхностей сцены, затем для расчета освещения создаем новые лучи Излучательность: рассчитываем перенос энергии между поверхностями сцены, начиная с источников света Лекция 13. Программируемая графическая аппаратура Фиксированный и программируемый графический конвейер. История появления и развития GPU Будущее GPU Реализация программируемого графического конвейера на современных GPU Языки программирования шейдеров –GLSL, HLSL, Cg, Compute Вычисления общего назначения –CUDA, OpenCL
История последних версий OpenGL Отличия работы с API GL 1.x-2.x и 3.x-4.x Поддержка видеокартами спецификаций OpenGL Демонстрация: сравнение рисования прямоугольника на GL 1.1 и GL 3.3 Core Profile OpenGL ES и WebGL Лекция 15. Научная визуализация Научная визуализация, визуализация информации, визуальный анализ. Алгоритм марширующих кубов. Лекция 16. Анимация и виртуальная реальность жүктеу/скачать 0.58 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|