1. Omówić zasadę wyboru pixela w algorytmie Bresenhama kreślenia odcinka

W algorytmie Bresenhama wartośc zmiennej decyzyjnej wytycza kierunek. Odcinek jest określony współrzędnymi (x₀,y₀),(x_k,y_k) gdzie x_k>x₀

Pixel ma współrzędne początkowe, nachylenie odcinka[0-45stopni], współrzędne następnego punktu(pixela P_i+1 to mogą być:

S(x_i+1,y_i) lub T(x_i+1,y_i+1) są one określone

S_i=dy/dx(x_i+1-x₀)-(y_i-y₀) T_i=(y_i+1-y₀)-dy/dx(x_i+1-x₀)

Jeśli s>t to wybieramy S_i

Jeśli t>s to wybieramy Tⁱ

Jeśli s=t to wybieramy dowolnie

2. Narysować i omówić model koloru CIE La*b*

Model ten został opracowany przez Między narodową Komisję Oświetleniową(CIE). Model barw CIE La*b* jest najważniejszym modelem w odniesieniu do grafiki komputerowej. Opisywane barwy mieszczą się w elipsie o trzech prostopadłych osiach. Wzdłuż osi a barwy przechodzą od zielonej do czerwonej. Wzdłuż osi b od żółtej do niebieskiej. W punkcie zbiegu jest biel(szarość). Wzdłuż osi poziomej L określającej jasność, biegną barwy achromatyczne - od bieli do czerni. Barwy ujęte w tym modelu tworzą najszerszą paletę barw. Każdy inny model można nim opisac ale nie na odwrót.

3. Omówić model koloru CMYK. Podać równanie konwersji CMY->CMYK

Cyan, Agenta, Yellow, Black. Jest to model stworzony specjalnie na potrzeby drukowania(poligrafi). Charakteryzuje go cecha i substraktywność.

CMY->CMYK

C=c-k*min{c,m,y}

M=m-k*min{c,m,y}

Y=y-k*min{c,m,y}

K=k*min{c,m,y}

4. Metoda modelowania brył CSG

CSG-metoda budowy brył z ustalonych podstawowych elementów przestrzennych(prymitywów). Zdefiniowane operacje wykonywane na elementach podstawowych to dodawanie, odejmowanie i iloczyn. Elementem podstawowym może być dowolny wycinek przestrzeni, czyli zbiór punktów przestrzenie spełniających nierówność.

S (x,x,z)>=0. Dowolną bryłę opisuje się drzewem którego liście są prymitywami przestrzennymi, a węzły wewnętrzne odpowiadają działaniom na tych prymitywach lub transformacją (obrót, przesunięcie, skalowanie).

5. Metoda modelowania brył za pomocą drzew ósemkowych

Jest to uogólniona koncepcji opisu obszaru dwuwymiarowych za pomocą drzew czwórkowych na przypadek trójwymiarowy. W metodzie tej obiekt przestrzenny wpisujemy w sześcian, któremu odpowiada korzeń drzewa ósemkowego. Sześcian dzielimy na osiem mniejszych, zwanymi aktualnymi. Jeżeli oktant leży całkowicie wewnątrz bryły, to odpowiadający mu wami nadajemy wartość „FULL”. Gdy cały oktant położony jest na zewnątrz bryły, to odpowiadającemu mu węzłowi nadajemy wartość „EMPTY”. Oktany niejednorodne, tylko czasowo zawarte w bryle, dzielimy dalej na mniejsze, aż do uzyskania wszystkich oktanów jednorodnych lub mniejszych równych ustalonej minimalnej wartości.

6. Omówić cieniowanie powierzchni metodą Gourauda

Trójwymiarowy obraz w pamięci komputera modelowany jest jako zbiór wielokątó tworzących bryły. Pierwszym krokiem podczas tej techniki jest obliczenie wektorów normalnych. Na tej podstawie możliwe jest obliczenie kąta padania światła w danym miejscu bryły. Pozwala to na obliczenie jasności danego wierzchołka. Następnie cieniowane są wszystkie wielokąty. Każdy wielokąt jest oświecany najpierw wzdłuż krawędzi metodą interpolacji liniowej, a następnie wzdłuż kolejnych krawędzi.

Ten algorytm może również cieniować barwy. Algorytm nie jest idealny, w niektórych przypadkach powstają błędy.

7. Narysować i opisać model koloru HALS. W jakim zakresie definiuje się parametry tego modelu.

Każdy kolor definiuje się za pomocą trzech wielkości: A - barwa L-jasność Jasność- nasycenie

Barwa-związana bezpośrednio z długością fali promieniowania widzialnego. Jest ona reprezentowana za pomocą okręgu(0-360 stopni) trzy kolory podstawowe (R,G,B) i trzy dopełniające (Cyan,Maganta, Yellow) rozmieszczone są na okręgu tworząc sześciokąt regularny, 0-czerwony 120-zielony 240-niebieski, barwy wypełniające dla danej otrzymanej przez zwiększenie kąta o 180

Jasność - związana jest ze skalą kolorów achromatycznych, definiuje wszystkie odcienie szarości 0-czarny do 1 - bialy

Nasycenie - ilość fal o różnej długości kumulujące się na jeden kolor(kolor czysty lub w pełni nasycony to 1; kolor szary utworzony za pomocą fali o szerokim przedziale długości 0)

Barwa w modelu HLS jest wyrażona jako część ułamkowa jednostkowej kąta pełnego. Dzieki temu wszystkie kolory mogą być definiowane wektorem o składowych <H,L,S> których wartości należą do przedziału <0-1> np. Red=<0.25,0.4,1>

8. Model oświetlenia Phonga

Model oświetlenia Phonga jest modelem przejściowym oświetlenia. Model ten jest bardziej skomplikowany od modelu empirycznego, bo oprócz uwzględnienia jedynie pierwotnych źródeł światła, uwzględniamy rodzaj odbicia tzn. odbicie kierunkowe (zwierciadlane). Uzyskiwane jest dzięki temu złudzenie odblasku światła na powierzchni obiektów.

Model można opisać wzorem

I=I_d*k_d+(SUMA)I(k_d*cos(d_i)+k_s*cos^n(mi_i))/D+K

I-intensywność światła odbitego od powierzchni

n- współczynnik def. własności lustrzane powierzchni

k_s - współczynnik odbicia kierunkowego

mi_i - kat pomiędzy kierunkiem odbicia a kierunkiem widzenia powierzchni

I_d-intensywność światła rozpraszającego pośredniego

K_d - WSP. Odbicia światła pośredniego rozproszonego

I_i- intensywność pierwotnego źródła światła

K_d- współczynnik odbicia światła bezpośredniego

D- odległość powierzchni od obserwatora

9. Omówić budowę i zasadę działania projektora CRT

Projektor CRT składa się z trzech lamp kineskopowych które wyświetlają obraz, każda w jednej ze składowych R-czerwonej, Czerwonej-zielonej, B-niebieskiej. Obraz wynikowy powstaje poprzez nakładanie wszystkich trzech składowych na ekranie.

10. Narysować i opisać model procesu rzutowania 3D (opisy w j. polskim)

macierz modelowania -> macierz rzutowania-> dzialania perspektywistyczne->przekształcenie do współrzędnych ekranowych->współrzędne ekranowe

1. Macierz modelowania -TRANSFORMACJA - ROTACJA - SKALOWANIE

2. Macierz rzutowania - RZUT PERSPEKTYWISTYCZNY - RZUT ORTOGONALNY

3. Przekształcenie normalizujące układ współrzędnych urządzeń zobrazowania - WSPÓŁ PIXELA

4. Definiowanie stanu zobrazowania współrzędnych

11.

---