grafica pe calculator

Click here to load reader

Post on 24-Jul-2015

156 views

Category:

Documents

8 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

impMINISTERUL NVMNTULUIA REPUBLICII MOLDOVAUNIVERSITATEA TEHNIC A MOLDOVEIFacultatea Calculatoare, Informatic, MicroelectronicVeaceslav PerjuGRAFICA PE CALCULATORCurs de prelegeri pentru studenii specialitilor"Automatica i Informatica", "Calculatoare", "Microelectronic", "Tehnologii informaionale", FAFChiinau 20051Cuprins1. Sisteme grafice1.1. Sinteza, prelucrarea i analizaimaginilor1.2. Aplicaii grafice1.3. Arhitecturi ale sistemelor grafice1.4. Dispozitive de intrare ale sistemelor grafice1.5. Echipamentele de ieire grafic1.6. Softul sistemelor grafice1.7. Standarde in grafic2. Adaptoare video i moduri grafice2.1. Adaptoare video. 2.2. Moduri grafice.2.3. Iniializarea modului grafic. 2.4. Schimbarea si interogarea modului grafic.2.5. Ieirea din modul grafic.3. Primitive grafice3.1. Operaii cupixeli. 3.2. Construirea liniilor.3.3. Poligoane. 3.4. Curbe conice.3.5. Suprafee.4. Atributele de afiare ale primitivelor grafice4.1. Specificarea culorilor. 4.2. Atributele de afiare ale liniilor.4.3. Atributele de afiare ale suprafeelor.5. Textul n mod grafic5.1. Afiarea textului in mod grafic.5.2. Atributele de afiare ale textelor.5.3. Seturi de caractere.6. Operaii cu imagini6.1. Poarta de vizualizare.6.2. Operaii cu imagini in memorie. 6.3. Salvarea si restaurarea imaginilor.6.4. Fiiere cu mai multe imagini6.5. Operarea cu mai multe pagini video.6.6. Corecia formelor imaginilor sintezate.7. Formatele fiierelor de grafic 7.1. Modele de reprezentare bitmap (harti de biti) 7.2. Formatul BMP7.3. Modul vectorial27. Interpolarea i netezirea imaginilor7.1. Operaiunide interpolare i netezire a imaginilor7.2. Interpolarea prin funciiBezier7.3. Interpolarea prin funciiB-spline.7.4. Construirea curbelor i a suprafeelor de netezire8. Transformri geometrice2D8.1. Transformri geometrice elementare 8.1.1. Translaia 8.1.2. ScalareScalare fa de origineScalare fa de un punct oarecare din plan 8.1.3. RotaiaRotaia fa de origineRotaia fa de un punct oarecare din plan8.2.Compunerea transformrilor8.3.Trasnsformri n coordonate omogene8.4. Transformri geometrice inverse8.5. Transformri geometrice fa de un punct oarecare din plan8.6. Transformare de oglindire 8.7. Transformare de forfecare a imaginilor8.8. Transformri ale sistemului de coordonate8. Transformri geometrice 3D8.1. Matrici de transformare 3D. 8.2. Translaia 3D. 8.3. Scalarea 3D. 8.4. Rotaia 3D. 8.5. Forfecarea 3D. 8.6. Transformri 3D inverse.8.7. Compunerea transformrilor 3D.8.8. Oglindirea fata de un plan al sistemului de coordonate. 8.9. Rotaia in jurul unei axe oarecare in spaiul 3D. 8.10. Oglindirea fa de un plan oarecare.9. Transformri grafice tridimensionale9. 1. Matrici de transformare9. 2. Translaia9. 3. Scalare9. 4. Rotaia n jurul unei axe a sistemului de coordonate9. 5. Transformri inverse9. 6. Forfecarea 9. 7. Oglindirea fa de un pian al sistemului de coordonate9. 8. Compunerea transformrilor tridimensionale9. 9. Rotaia n jurul unei axe oarecare9. 10. Oglindirea fa de un plan oarecare10. Vizualizarea scenelor10.1. Transformarea de vizualizare 2D. 10.2. Decuparea 2D.310.3. Modelul procesului de vizualizare 3D. 10.4. Proiecii. Proiecia perspectiv. 10.5. Vizualizarea imaginilor 3D.11.Determinareavizibilitii obiectelor la afiareascenelor 3D11.1.Clasificarea algoritmilorde determinare a laturilor i a feelorvizibile ale obiectului.11.2.Determinarea laturilor vizibile ale unui poliedru.11.3.Determinarea feelorvizibile ale obiectului. 11.3.1. Algoritmul GalimbertiMontanari.11.3.2. Algoritmul Zbufer.12.Redarea luminii si a umbrelor in imagini12.1.Parametrii luminii12.2.Modele de culoare.12.3.Modele de reflexie a luminii. 12.3.1. Reflexia difuz. 12.3.2. Reflexia spicular.12.4.Metode de redare a suprafeelor iluminate. 12.4.1. Modelul Lambert.12.4.2. Modelul Gouraud.12.5.Transparena. 12.6.Umbrirea.13. Editoare grafice13.1.Adobe Photoshop13.2. Adobe Illustrator13.3.Adobe PhotoDeluxe13.4.Correl Draw13.5.Correl PrintHouse Magic13.6.ClarisDraw13.7.Graphix Advantage13.8.Xara3D13.9.Animatec World Builder13.10. Digital Video Producer13.11. Polytran14. Editorul grafic 3D Studio Max14.1. Descrierea general a editorului grafic 3D Studio.14.2. Structura pachetului grafic 3D Studio. 14.3. Principiile de lucru n editorului grafic 3D Studio.14.4. Metode de creare a obiectelor.14.5. Crearea i redactarea liniilor i a altor figuri.14.6. Formarea textelor.14.7. Crearea obiectelor 3D.14.8. Crearea surselor de lumin. 14.9.Crearea camerei.14.10. Rendering.14.11. Alegerea materialelor.414.12. Crearea materialelor. 14.13. Crearea obiectelor de rotaie.14.14. Animaia.51.SISTEME GRAFICE1.1. Sinteza, prelucrarea i analizaimaginilorPrin sistem grafic se nelege un ansamblu din echipamente i programe, specializate n sintez, prelucrarea i analiz a informaiei grafice, prezentate n forma de imagini. Echipamentele pot ficalculatoare,staii grafice,imprimante,plotter-e .a. Un sistem graficcarepermite interaciuneacuutilizatorulprinechipamente specializate (mouse,tabletagrafic, joy-stick .a.) senumetesistemgrafic interactiv. Sistemele grafice pot fi clasificate dup scopul prelucrrilor pe care le efectueaz.Din acest punct de vedere se face distincie ntre:-sisteme de sintez a imaginilor, sisteme de prelucrare a imaginilor i sisteme de analiz a imaginilor. Secvena deprelucrri efectuate ntr-un sistemde sintez a imaginilorpoate fi reprezentat schematic ca n figura 1.1.Modelulimaginiiesteo list deprimitivegrafice (linia, cercul, poligonul, textul i altele), nsoitede atribute cum ar fi: culoarea, tipul i limea liniei, etc. ntr-un sistem grafic 3D primitive pot fi i diferite tipuri de suprafee i obiecte. Algoritmii de sintezcodificfiecare primitiv grafic ntr-o form special.Modelul imaginii poate rezultadin calcule specificeaplicaiei (de exemplu, reprezentarea graficaunei funcii)saupoatefi editat de utilizatorprinintermediul programuluide aplicaie (de exemplu, schia unei piese, aunei case,etc.). Utilizatorul poate solicita diferite transformri asupra obiectelor redate n imagine sau asupra imaginiin ansamblu. Programeledeaplicaiesuntspecializatepe diferite domenii, de exemplu, proiectarea asistat de calculator nelectronic,n mecanic, narhitectur,cartografie,birotic,gestiune economic, tipografie electronic, producia de filme, etc.n sistemeledeprelucrarei de analizaimaginilor dateledeintrare se extrag din imagini.Imagineapoate fi o fotografie sau o imagine din lumea real. Sistemeledepreluareaimaginiloraucascopameliorarea imaginilor sub aspectul perceperii lor de ctre om (figura 1.2.) prin: modificarea culorilor, mbuntirea contrastului, redarea selectiv a diferitelor pri din imagine i altele. Analiza imaginilor are ca scop identificarea obiectelor reprezentatenimaginile codificate numeric(figura1.3.). Sistemeledeanaliz a imaginilor se folosesc naplicaiide recunoatere a formelor,deexemplu pentru identificarea obiectelor, pentru analiza reliefuluiiaresurselornaturaleetc.1.2.Aplicaii graficeDin categoria aplicaiilor grafice fac parte:- Programele de desenare (paint programs): permit crearea desenelor sub form de hri de bii;- Programe pentru desen tehnic i artistic (draw programs): furnizeaz funcii avansate de desenare, bazate n special pe prelucrarea liniilor curbe. Imaginile sunt reprezentate n formate vectoriale;- Programe grafice de prelucrare a datelor tabelare (graphic worksheet): sunt destinate aplicaiilor n domeniul financiar-contabil. Cu ajutorul lor se editeaz tabele de profituri, analize de tabele etc. Datele sunt introduse n celule (o celul reprezint intersecia dintre o linie i o coloan ntr-un tabel). Unele celulepotfi definitecarelaii ntredousaumai multeceluleintroduseanterior. Acesteproduse folosesc grafica pentru prezentarea datelor din tabele n forme atractive sau sintetice.- Programe grafice deprezentare (slide show): permit crearea diagramelor (dreptunghiulare sau circulare), graficelor, a altor tipuri de imagini pentru prezentri i rapoarte, pun la dispoziia utilizatorului colecii de diverse scenarii de reclam. Diagramele pot fi rezultatul prelucrrii i reprezentrii datelor din aplicaii pentru foi de calcul;6-Programepentruanimaie: permit nlnuireai secveniereaseriilor deimagini pentruasimula micarea. Fiecareimagineesteconsiderat uncadruntr-unfilm. Propunfaciliti dindomeniul filmului (mixaje, selecie de secvene, modificri de obiecte pentru obinerea efectelor de animaie);- Programe CAD: aplicaii dedicate proiectrii, destinate arhitecilor i inginerilor. Printre funciile cele mai cunoscute,permit: trasare n 2D i 3D, numeroase sisteme de coordonate i tipuri de proiecii; selectarea dintre numeroase sisteme de msur a dimensiunilor paginii de desen, localizarea obiectului prin referina la alte obiecte, mrirea sau micorarea desenelor (zoom), editri de simboluri; tipuri de linii de trasare i culori, scalri i rotaii de obiecte selectate, compatibilitatea formatelor fiierelor, ce pot fi importatesauexportatei dealteaplicaii, umplereapoligoanelor ndiversestiluri (fill), numeroase tipuri de caractere text n alfabete latin, chirilic, grec, simboluri matematice, meteorologice, astronomice, muzicale, facilitatea de dispunere pemasa de desen, cotri automate a obiectelor selectate, atribute de vizibilitate, prioritate, culoare, stil, ataate obiectelor i posibilitatea editrii facile a acestor atribute, introducerea posibilitii desenrii de mn cu dispozitivul de intrare: mouse, tablet grafic, trasri de curbe, suprafee, polilinii, faciliti de trasare n 3D (crearea obiectelor 3D din 2D, eliminarea liniilor ascunse, simularea fotografierii cu lentile de distan focal variabil, teleobiectiv, cu specificarea uneia sau mai multor surse de lumin, realism vizual, iluminri, umbriri, crearea unor macroinstrunciuni cu AUTOLISP sau C;-Editoaregrafice (desktop publishing): sunt colecii de funcii de procesare a textului, care permit controlul poziionrii textului i imaginilor, astfel nct pot fi create reviste, ziare, reclame, cri. Pun la dispoziia utilizatorului module pentru: scrierea documentului cu procesorul de texte, editarea/revizuirea textulu