WYKŁAD 1B

ZASTOSOWANIA GRAFIKI

Udział składników przekazu

informacji

w jej przyswajaniu:

Udział składników przekazu

informacji

w jej przyswajaniu:



W

W

izualny (obraz)

izualny (obraz)

70%

70%



W

W

okalny (dźwięk)

okalny (dźwięk)

20%

20%



W

W

erbalny (słowo)

erbalny (słowo)

10%

10%

INTERN
ET

INTERN
ET

Na stronach witryn internetowych podobnie jak w

Na stronach witryn internetowych podobnie jak w

systemach multimedialnych może występować

systemach multimedialnych może występować

wiele mediów:

wiele mediów: tekst, grafika 2D, klipy video, klipy
dźwiękowe. Nowymi mediami są: interaktywna
grafika 3D, tworzona w oparciu o standard VRML
(Virtual Reality Modeling Language), Macromedia
Shockwave oraz Macromedia Flash

VRML

VRML

plik

VRML

VRML
Brows
er

Parser

Audiowizualna

prezentacja

Hierarch
ia

System

wykonawcz

y

Trasy

Graf sceny

Użytkownik

Dane
użytkownika

Dla VRML przyjęto
(podobnie jak dla
HTML) format tekstowy.
Opis sceny 3D jest
przesyłany z serwera do
komputera klienta w
postaci zbioru poleceń
zrozumiałych dla
przeglądarki VRML
zainstalowanej na
komputerze klienta.
Wizualizacja i
eksploracja wirtualnego
świata (zwiedzanie i
badanie) odbywa się w
przeglądarce bez
udziału serwera.

Dynamika w
świecie VRML

Gra
multi-
user

Projektowanie

Projektowanie

inżynierskie

inżynierskie

Projektowanie

Projektowanie

inżynierskie

inżynierskie

C4 = CAD + CAM + CAE + CIM

Zastosowania komputerów i grafiki komputerowej
związane z automatyzacją projektowania i
procesów produkcyjnych.

CAD - projektowanie wspomagane komputerowo
(Computer-Aided Design),
CADD - komputerowe wspomaganie kreślenia i
projektowania
(Computer-Aided Drafting and Design)
CAM - komputerowe wspomaganie wytwarzania
(Computer-Aided Manufacturing)
CAE - komputerowe wspomaganie działalności
inżynierskiej
(Computer-Aided Engineering)
CIM - komputerowo zintegrowana produkcja
(Computer-Intgrated Manufacturing)

Przykład CAD + CAE:

1. Utworzenie modelu urządzenia w CAD.
2. Przeprowadzenie analiz (np. naprężeń i
odkształceń, drgań własnych, stateczności rozkładu
temperatury) w CAE w wyniku symulacji
rzeczywistych warunków pracy urządzenia
i optymalizacja kształtu części.
3. Ewentualna publikacja danych w sieci Internet w
formacie HTML lub VRML.

MSC/InCheck firmy MacNeal-Schwendler Corporation [3D nr2 /

1999 (12)]

1+
2

3

Przemysł

rozrywkowy

Przemysł

rozrywkowy

Grafika komputerowa znajduje zastosowanie w
filmie (animacja komputerowa, efekty
specjalne), produkcji video (montaż), telewizji
(wirtualne studio), grach video i grach
komputerowych.

animacja komputerowa

animacja komputerowa

„Dowolna metoda graficzna, w której jest wytwarzana
iluzja

ruchu

przy

szybkim

oglądaniu

sekwencji

indywidualnie generowanych obrazów.”

W grafice
komputerowej
najpierw tworzy się
model sceny
zawierającej obiekty,
źródła światła
kamerę, powstaje
więc graficzna baza
danych. Następnie
przeprowadza się
rendering, tzn. na
podstawie graficznej
bazy danych sceny
oblicza się jej obraz
(matrycę pikseli).

Rendering musi obejmować rzutowanie, eliminację
niewidocznych powierzchni, obliczenia barwy zgodnie z
modelem oświetlenia i cieniowania.

kompozycja

kompozycja

2D

2D

Używana jest przy „wklejaniu” postaci aktora w
miejsce postaci osoby z innego materiału filmowego.

Czołówka filmu „Kiler-ów 2-óch”: Cezary Pazura „wmontowany”

w miejsce prezydenta Aleksandra Kwaśniewskiego. Tło za

sylwetką Pazury dorysowane.

[GFX’99, zdjęcia Studio Filmowe ZEBRA]

włączanie modeli

włączanie modeli

3D do materiału

3D do materiału

filmowego

filmowego

Rzeźbę Obcego w skali 1:1 zeskanowano skanerem 3D i
wykonano dokładny model cyfrowy w programie Alias/Wavefront
Advance Modeling. Aby skóra Obcego miała wygląd jak
najbardziej zbliżony do wyglądu kostiumu używanego w czasie
filmowania, utworzono wiele warstw tekstur (wielkość plików
tekstury średnio 150-200MB), które odwzorowywano na model.
Postać Obcego uzyskaną w sekwencjach animacji komputerowej
wmontowywano w materiał filmowy.

Kadr z filmu „Obcy:
Przebudzenie”.
Grafika komputerowa
firmy Blue Sky Studios.

wirtualne studio

wirtualne studio

W wirtualnym studiu czasu rzeczywistego rendering nie może
trwać dłużej niż 1/25s. W postprodukcyjnym studiu wirtualnym
zamiast w czasie rzeczywistym podkładać obraz generowany
przez komputer, można położenie i parametry kamery
zapisywać podczas nagrania, następnie odwzorować ich ruchy
w programie grafiki 3D, wygenerować tło i skluczować tak
otrzymany podgląd z wcześniej sfilmowanym materiałem.

W wirtualnym studiu prawdziwe dekoracje zastępowane są

obrazem cyfrowym wygenerowanym przez komputer.

ELSET Post w działaniu: obraz z kamery, podgląd podczas realizacji i
skluczowany obraz

GFX2’99

montaż

montaż

Celem montażu jest selekcja materiałów źródłowych
(ujęcia wybrane w trakcie pracy nad filmem), aby
otrzymany

film

możliwie

najlepiej

odpowiadał

zamierzeniom reżysera.

W trakcie
nieliniowego
montażu
programem Avid
Composer klip
wybiera się z okna
bin na monitorze
Bin (lewy). Można
go podejrzeć w
oknie źródłowym
monitora
edycyjnego
(środkowy).

Te ujęcia które mają wejść do filmu są przenoszone do okna
nagrywania bez-pośrednio połączonego z listwą czasową
(kolorowe

paski

listwy

symbolizują

kawałki

taśmy).

Pełnoekranowy podgląd na monitorze wizyjnym (prawy).

GFX2’99

Kartogra
fia

Kartogra
fia

Opracowywanie i nadawanie mapie odpowiedniej
formy graficznej.

Przykłady map: geograficzne, oceanograficzne,
demograficzne, pogody, eksploracyjne dla wierceń i
prowadzenia prac górniczych, warstwicowe,
plastyczne.

Obecnie mapy opracowuje się na podstawie
pomiarów topograficznych, zdjęć lotniczych i
satelitarnych.
Przykładowe rozdzielczości danych satelitarnych:
- francuski satelita SPOT - 20m, czyli ok.
1,3Mpikseli/10mil

2

- rosyjski satelita (1984r.) - 2,5m

System RIVA do interaktywnego tworzenia 3-

wymiarowych

map terenu dowolnego obszaru Ziemi lub innej

planety.

a) - architektura RIVA ,
b) - interfejs użytkownika na Onyx
SGI

a)

b)

b)



Na stacji graficznej Onyx znajduje się zbiór danych
planety w niskiej rozdzielczości.



Informacje o punkcie widzenia przesyłane są do
superkomputera - 256-procesorowy Cray T3D - który
wykonuje rendering na podstawie danych o pełnej
rozdzielczości.

dla interaktywnego
wyboru punktu
widzenia.

Widok Los Angeles o rozdzielczości 154m

Widok Los Angeles o rozdzielczości 154m

(dane satelitarne LANDSAT)

(dane satelitarne LANDSAT)

Ten sam widok z nałożonymi informacjami - mapa cyfowa 3D.

Ten sam widok z nałożonymi informacjami - mapa cyfowa 3D.

System

System

RIVA

RIVA

System

System

RIVA

RIVA

Mapa cyfrowa Atlantyku.

Mapa cyfrowa Atlantyku.

>

>

Dno oceanu z głębokościami reprezentowanymi

Dno oceanu z głębokościami reprezentowanymi

przez odcienie błękitu.

przez odcienie błękitu.

>

>

Powierzchnia oceanu pocieniowana w skali tęczy

Powierzchnia oceanu pocieniowana w skali tęczy

(

(

fiolet

fiolet

-

-

niebieski

niebieski

-

-

zielony

zielony

-

-

żółty

żółty

-

-

czerwony

czerwony

)

)

w zależności od temperatury wody (-2

w zależności od temperatury wody (-2





C…32°C)

C…32°C)