1.Задача синтеза сложного динамического изображения. Этапы синтеза изображения. Последовательность и основное содержание.

Компьютерная графика – совокупность методов и средств преобразования информации в и из графической формы с помощью ЭВМ. Деловая графика (графики, диаграммы); научная графика (чертежи, технологии моделирования); иллюстративная графика (карты, генерации символов и результатов операций); инженерная графика (иллюстрации к текстам).

Методы – математические, алгоритмические.
Средства – технические, программные.

Уровни алгоритмов:

1. Нижнего (базовые – точка, отрезок, эллипс);
2. Среднего (плоские изображения с использованием готовых примитивов);
3. Верхнего (трёхмерная графика, удаление невидимых линий, построение реалистических изображений).

• I – интенсивность источника
• β – коэффициент пропускания света через атмосферу модели представления: каркасная, поверхностная, объёмная
• положение поверхности может быть задано радиус- вектором, ориентация – вектором нормали
• положение наблюдателя (ось Z – направление взгляда)

Для поверхности:

1. уравнение поверхности
2. цвет
3. оптические свойства (коэффициенты зеркального отражения, диффузионного отражения, пропускания, преломления) Изображение строим в картинной плоскости (расположена перпендикулярно взгляду), на ней задаётся окно обзора (ось z через центр окна обзора)

f = 30-50 Гц – частота генерации изображения

4. Источник света (положение в пространстве, цвет, интенсивность)
5. Для динамических объектов – уравнения воздействия, по которым можно рассчитать положение в интересующий момент времени
6. Характеристики окружающей среды (цвет фона)
7. Системы координат
8. Положение картинной плоскости, размер окна обзора

Этапы синтеза изображения

1. Разработка трёхмерной математической модели синтезируемой визуальной обстановки
2. Задание: положения наблюдателя, картинной плоскости, размеров окна вывода, значений управляющих сигналов
3. Определение операторов, осуществляющих пространственное перемещение объектов визуализации
4. Преобразования координат объектов в координаты наблюдателя
5. Отсечение объектов сцены по границам пирамиды отсечения (видимости)
6. Вычисление двумерных перспективных проекций объектов сцены на картинную плоскость
7. Удаление невидимых линий и поверхностей при заданном положении наблюдателя. Закрашивание и затенение видимых объектов сцены.
8. Вывод полученного полутонового изображения на экран растрового дисплея.