Bài giảng Đồ họa máy tính: Các khái niệm cơ bản - Ngô Quốc Việt

Bài giảng Đồ họa máy tính: Các khái niệm cơ bản cung cấp cho người học những kiến thức như: Thiết bị hiển thị; Các đối tượng đồ họa cơ bản; Không gian màu; Nhắc lại đại số tuyến tính; Hệ toạ độ; Cách sử dụng OpenGL. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Đồ họa máy tính: Các khái niệm cơ bản - Ngô Quốc Việt CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN NGÔ QUỐC VIỆT 2010 1. Thiết bị hiển thị 2. Các đối tượng đồ họa cơ bản 3. Không gian màu 4. Nhắc lại đại số tuyến tính 5. Hệ toạ độ 6. Cách sử dụng OpenGL 2  Vector: plotter.  Raster: màn hình, máy in. 3  CRT 4  LCD (Liquid Crystal Displays) 5  Plasma: nguyên lý giống CRT nhưng tác động bởi gas thay vì súng phóng tia. 6  Pixel: điểm ảnh trong thiết bị raster.  Sắc xám (từ 0 255), hoặc màu thể hiện bởi bộ ba (hay bộ bốn) giá trị 0255.  Độ phân giải: từ 320x200 2000x1500.  Khái niệm điểm (point): tọa độ (x, y, z)  vị trí trong không gian.  Đường gấp khúc (polyline): dãy tọa độ {(x, y, z)}.  Polygon: đường gấp khúc khép kín. 7  Phần cứng đồ hoạ  Chứa frame buffer Frame buffer Cartesian  Liên kết trực tiếp với Coordinates video controller CPU System Frame Video Monitor Memory Buffer Controller System Bus 8 current previous Cần đồng bộ •Sử dụng double buffering CPU System Double Video Monitor Memory Buffer Controller synchronized System Bus 9 I/O Devices System Bus Display System CPU Processor Memory Frame Video Monitor Buffer Controller Figure 2.29 from Hearn and Baker 10 Trích từ Foley et al 11  Lưu trữ cường độ của R, G, và B trong frame buffer.  24 bits per pixel = 8 bits red, 8 bits green, 8 bits blue DAC 12  Là phương pháp để xác định màu  Ví dụ: người cảm nhận màu sắc qua  Màu (Hue): phân biệt đỏ, vàng, xanh, v.v..  Độ bão hòa (Saturation): nhạt/đậm hơn bao nhiêu so với màu bão hòa.  Độ sáng (Lightness): cường độ sáng. Đôi khi còn gọi là brightness nếu đối tượng phát (như TV luôn gọi là brightness)  Máy tính mô tả màu với (R, G, B) 13  Do đáp ứng tuỳ thuộc vào những ứng dụng khác nhau.  Do gắn chặt với thiết bị  Một không gian màu số sử dụng độ đo tuyến tính. Máy tính không sử dụng màu tuyến tính.  Một số cần biểu diễn trực giác.  Các không gian màu phổ biến: RGB, CMYK, HSL, YIQ, YUV, YCbCr, YCC, CIE (CIELab, CIELuv). 14  Biết rõ các không gian màu  sẽ có ưu thế khi thực hiện các ứng dụng đồ hoạ, xử lý ảnh  Ví dụ: nén ảnh có thể chuyển về không gian thích hợp sẽ nén tốt hơn.  Nhận dạng: với không gian màu thích hợp sẽ thuận lợi hơn (bài toán color matching).  Không phải không gian màu nào cũng phủ tối ưu màu. 15  Tần số ánh sáng có thể thấy được trong khoảng  Đỏ = 4.3 x 1014 hertz (700nm)  Tím = 7.5 x 1014 hertz (400nm) • Thấy rõ nhất: yellow-green ở 550 nm • Thấy yếu nhất: blue ở 440nm. 16  Humans có sắc tố cảm nhận ánh sáng được gọi là L, M, and S  Mỗi cái có phổ khác nhau L   L( )E( )d M  M( )E( )d S   S( )E( )d 17 Màu cộng (RGB) Màu trừ (CMYK) Shining colored lights Mixing paint colors and on a white ball illuminating with white light 18  Gần với cảm nhận mắt Hue (H): góc quay quanh trục đứng Saturation (S): giá trị từ 0 đến 1 chỉ ra độ bão hòa. Value (V): chiều cao của hình nón 19  Quan sát nón HSV từ trên xuống H S V Color 0 1.0 1.0 Red 120 1.0 1.0 Green 240 1.0 1.0 Blue * 0.0 1.0 White * 0.0 0.5 Gray * * 0.0 Black 60 1.0 1.0 ? 270 0.5 1.0 ? 270 0.0 0.7 ? 20 ...