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2023-1/컴퓨터그래픽스9

Shading models 1. **상수 음영(Constant Shading)**: 이 방법은 각각의 폴리곤이나 면에 일정한 색상을 적용합니다. 이는 면 전체에 동일한 색상이 적용되므로 계산이 간단하고 빠릅니다. 상수 음영은 특히 광원이 멀리 있어서 폴리곤 내의 밝기 차이가 거의 없거나, 관찰자가 멀리 떨어져 있어서 세부적인 밝기 차이를 구별하기 어려울 때, 그리고 물체가 곡면이 아닌 평면일 때 유용합니다. 2. **보간 음영(Interpolated Shading)**: 이 방법은 면의 각 꼭짓점에서의 색상을 계산한 후, 이 색상을 사용해 면 전체의 색상을 선형 보간합니다. 이 방법은 면이 곡면을 대표할 때 더 자연스러운 결과를 얻을 수 있습니다. 하지만 이 방법에는 "마하 밴드 효과(Mach band effect)"라는 현상이 .. 2023. 6. 15.
Illumination models illumination models 사실감있는 표현을 위해서 원근투영,자연광 효과 등을 적용시켜ㅕ야 한다. 사진처럼 실제같은 표현을 위해서 두 요소가 필요하다 -정확한 물체 표현 -빛의 효과를 잘 반영하여 묘사 Light sources 광원 점광원은 관측자의 위치,물체위치,광원위치에 따라 직접반사,간접반사 등 영향을 미친다. 분산 광원: 광원,물체,관측자 위치 차이가 없다 Ambient light 주변광 공간,방향 특성이 없다. 어디에 있든 일정한 밝기이다 물체의 광학적 속성에만 영향을 받는다.(광택/비광택/불투명/투명..) 주변광 조병 방정식 k(a)l(a), k(a) : 주변반사계수 l(a): 주변광 세기. 모든물체의 l(a)는 동일하다 --- Diffuse Reflection: 확산 반사 여러 방향.. 2023. 6. 15.
Visible-Surface Determination 더보기 가시표면 결정 가시표면 결정 알고리즘 두가지 -Image-Precision algorithm -Object-Precision algorithm 이미지 정밀도 알고리즘은 투영처리의 일부로써 가시표면을 결정한다. 픽셀 단위로 보이는점과 안보이는 점을 판단한다. 반면 객체 정밀도는 객체 단위로 보이는지 판단한다. 일반적으로 이미지정밀도 기법을 사용한다. 계산 양은 많지만 더 효과적이기 때문이다. Coherence. 일관성을 이용해서 계산량을 줄일 수 있다. --- Back-Face Culling: 후면 제거하기 다면체의 후면을 판단하는 빠르고 간단한 방법이다. 다면체의 한 면에대한 법선벡터가 N, 관측자가 V일 때 N.M > 0 이라면 후면인것이다. (벡터내적을 이용한다) --- z-buffer 알고리.. 2023. 6. 15.
Parametric Cubic Curves 더보기 다항식을 이용하여 곡선을 표현하는 방법은 현실적으로 구현하기 힘들기때문에 사용자-제시된 데이터포인트 셋을 사용. 4개의 점으로 3차 다항식을 이용한다. 3차원 여러 곡선조각으로 나누어 객체를 만든다. Interpolation splines 보간곡선 점을 지나면서 곡선을 그림 Approximation splines 근사 곡선 점의 근처를 지나면서 곡선을 그림 Convex hull 볼록다각형 외관이 곡선의 모양을 예측할 수 있게 한다. (시작점과 끝점은 점을 지나고, 중간 두 점은 점의 근처를 지남) 더보기 연속 조건 Parametric continuity condition C0: 점이 만나야함 C1: C0를 만족하면서 접선의 기울기가 같아야함 C2: C1을 만족하면서 2차미분도 같아야함(기울기의 변.. 2023. 6. 14.
Projections/Curves and Surfaces Projections 투영: n차원에서 n보다 작은 차원으로 좌표계를 변환하는것 투영의 세 가지 요소 : center of projection(COP) 투영 중심 , projection ray: 투영선 , projection plane:투영면 투영중심에서 객체를 따라 투영선을 그렸을 때, 투영선이 투영면과 교차하는 지점을 잇게되면 투영상이 된다. COP가 무한히 먼 거리에 있으면 parallel projection이 되고, 아니면 perspective projection Planar geomaetric projection: 투영면이 평면인 투영 -Perspective/parallel projection 원근/평행 투영법이 포함됨. Perspective Projections 원근투영 -사실적 표현이 가능하.. 2023. 6. 14.
Viewing 3D world on 2D displays 3D viewing은 2D viewing 처리보다 복잡성이 높다. 2D 이미지를 생성하기 위한 과정 1. Specification of Projection Type: 투영 유형을 정한다. : 3D객체를 2D 디스플레이에 출력하기 위해 projection 기법을 사용해야 한다. projection(투영)으로 3D 객체를 2D로 변환할 수 있다. perspective(원근 투영) parallel orthographic(평행 정사영) 2. Specification of Viewing Parameters: 시점 매개변수 지정: 카메라 또는 관찰자의 위치와 방향, 시야 등을 설정한다. 3. Clipping in three Dimension: 3차원 클리핑 시점 매개변수에 따라 3D 공간에서 보이지 않는 객체나 부.. 2023. 5. 6.
Filling Polygons 다각형 채우기. 다각형은 3가지 타입이 있다. 1. Simple Convex: 볼록 다각형 2. Simple Concave: 오목 다각형 3. Non-simple(self-intersection): 내부 교차된 다각형 이런 다각형들의 경계선의 내부를 채우는 알고리즘을 설계해 보자. 몇가지 문제들: 다각형의 윗쪽,오른쪽 경계선은 픽셀을 켜지 않는다. 만약 윗쪽,오른쪽 경계선의 픽셀을 키게되면, double-fill문제가 발생할 수 있는데, 예를들어 두 사각형이 변을 맞대고 붙어있을 때, ① 맞닿은 부분이 깜빡거리는 flicker현상이 발생할 수 있고, ②두번 그리는것 자체가 비효율적이기도 하다. 그러므로 공유엣지에 대한 룰로, 오른쪽 수직엣지, 윗쪽 수평엣지는 그리지 않는다. 다각형을 어떻게 채울까? 주사.. 2023. 3. 20.
Scan Conversion 2D Cartesian Coordinate System 2차원 직각 좌표계. 수평 기준축인 x축과 수직 기준축인 y축이 직각을 이루며 만들어낸 평면 위에 좌표를 기록. 일반적으로 2차원좌표계에서 (x,y)쌍으로 위치를 표현할 수 있고, x,y는 실수범위로 사용가능하지만 그래픽을 전제하는 좌표계에서는 x,y가 정수여야 한다. (물리적으로 존재하는 Pixel의 위치값이기 때문에 정수일 수밖에 없다) Scan Conversion? 스캔 변환. 스캔 방식을 이용해 아날로그 도형을 디지털 도형으로 변환하는 알고리즘. 아날로그 도형의 특성등을 스캔하여 어떤 픽셀을 켤지 등의 정보를 비트맵 형식으로 저장함. 예를들어, 아날로그로 표현된 선분을 pixel들의 집합(디지털)로 만들어 냄. 무한한 값으로 표현되는 아날로그.. 2023. 3. 13.
CG의 HW&SW Hardware - 출력장치 -Vector displays devices -Raster displays devices Display techniques in CGs - 출력 기법 -Random scan displays -Raster scan displays Random scan displays 아날로그 형태로 출력한다.(penplotter는 기계가 펜으로 그림을 그려줌) 객체만 획 단위로 연속적으로 그린다. 흑백 이미지만 가능(색을 바꾸는것은 펜을 바꾸어야함) 사실감 있는 표현이 힘듦 메모리 절약됨 새로운 기술 적용이 힘듦 확대해도 부드러운 이미지(확대시 퀄리티 좋음) JPG,GIF,BMP,TIF등의 확장자 Raster scan displays 주사선을 따라 pixel단위로 그림 디지털 형태로 출력한다... 2023. 3. 8.
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