Một số ứng dụng của đồ họa máy tính

Hill, Computer Graphics WWW... Màn hình d ng i m raster sacn display Công ngh màn hình CRT màu tt Color CRTs có:... vector thông qua ba vector c s là Red, Green, Blue.

H A MÁY TÍNH

B CÔNG TH NG

Ths Tr n Bá Ánh Email: tranbaanh@gmail.com

Tài li u tham kh o chính

1 C S H a Máy Tính - Hoàng Ki m, D ng Anh c

2 Francis S Hill, Computer Graphics

WWW

M t s ng d ng c a h a máy tính

10/05/2010 7

10/05/2010 9

10/05/2010 11

Khái ni m v h a máy tính

Khái ni m v h a máy tính

h a máy tính (Computer graphics) là ngành khoa h c nghiên

c u nh ng v n liên quan t i vi c s d ng máy tính phát sinh

ra hình

Các v n liên quan n công vi c này bao g m: t o, l u tr , thaotác trên các mô hình và các nh

h a máy tính cung c p m t trong nh ng ph ng cách t nhiên

nh t cho vi c truy n t thông tin v i máy tính

có th thi t k và cài t các ch ng trình ng d ng h a

c t t, ngoài vi c tìm hi u các kh n ng c a công c l p trình,chúng ta c n n m v ng các khái ni m v ph n c ng , các nguyên

lí liên quan n cài t ph n m m, các thu t toán, ng d ng

- Kích th c v t lí c a màn hình h a c tính theo dài c a ng chéo mành hình, th ng dao ng t

12 n 27 inch ( 1 inch = 2.54 cm )

2 Màn hình d ng i m (raster scan display)

- Chùm tia i n t s c quét ngang qua màn hình,

m i l n m t dòng và quét tu n t t trên xu ng d i.

10/05/2010 19

2 Màn hình d ng i m (raster sacn display)

2 Màn hình d ng i m (raster sacn display)

Quá trình t o hình nh c a các tia quét

10/05/2010 21

2 Màn hình d ng i m (raster sacn display)

- M i i m trên màn hình c g i là m t pi
el (picture element)

- Các thông tin v hình nh hi n th trên màn hình c

2 Màn hình d ng i m (raster sacn display)

N u nh nhi u màu thì c n nhi u bit h n N u thông tin

c a m i pixel c l u b ng b bit, thì ta có th 2bgiá tr màu phân bi t cho pixel ó

Trong các màn hình màu, ng i ta l p ra b ng màu LUT (LookUp Table) M i ph n t c a LUT nh ngh a

m t b ba giá tr R (Red) G (Green) B (Blue) mô t m t màu nào ó Khi c n s d ng m t màu, ta ch c n ch

nh s th t t ng ng c a màu ó trong LUT

10/05/2010 25

2 Màn hình d ng i m (raster sacn display)

Vi c làm t i trên màn hình c th c hi n t c 60

n 80 frame/giây ôi khi t c làm t i còn c

bi u di n b ng n v Hertz (Hz s chu k /giây).

2 Màn hình d ng i m (raster sacn display)

tránh nh p nháy, chia frame thành hai tr ng

Các dòng quét ch n

Các dòng quét l

Quét luân phiên các nhóm ch n l t o ra nh an chéo nhau

10/05/2010 27

2 Màn hình d ng i m (raster sacn display)

Công ngh màn hình CRT màu (tt) Color CRTs có:

Màu s c c a m t tia ánh sáng là c m giác màu

mà tia sáng ó gây nên m t ng i Màu s c

c a các v t th là màu s c c a ánh sáng xu t phát t chúng.

vector thông qua ba vector c s là

Red, Green, Blue Do ó, ng v i

các t h p khác nhau c a ba màu

này s cho ta m t màu m i

10/05/2010 31

1 Không gian RGB

⋮ ￣   ︿ ùng không gian RGB :

Không gian RGB là chu n công nghi p cho các thao tác ーh a máy tính

Có th chuy n ︲i qua l i giぃa không gian RGB v︵i các không gian màukhác nh CIE, CMY, HSL, HSV,

Các thao tác tính toán trên không gian RGB th ︹ng n gi n h n

tr , hình minh h a là hai hình nón úp vào

nhau H (Hue) là to ng v i góc quay, S

(Saturation) là t a g c, L là tr c th ng

ng H    ác màu t bão hòa khi S =

1 và L = 0.5.

10/05/2010 33

2 Không gian HSL

 t s thu n l i c a không gian HSL :

Không gian HSL g n v i s c m nh n các thu c tính màu s c c a

h n

Vi c ki m soát các màu c s HSL d h n cho nh ng ng i m ilàm quen v i các ch ng trình h a

M t s b t l i :

Vi c thêm vào m t vector không th th c hi n n gi n

nh không gian RGB (ch thêm vào các thành ph n màu).Các thao tác l ng giác khi bi n i s nh h ng áng k

n t c c a ch ng trình

C n ph i qua hi u ch nh gamma tr c khi hi n th (gi ng

nh các không gian khác)

2 Không gian HSVKhông gian HSV th c ch t c ng ch là

m t s bi n i khác c a không gian

RGB Không gian HSV c mô hình

b ng hình l p ph ng RGB quay trên

nh Black c a nó H (Hue) là góc quay

quanh tr c Values, S (Saturation) i t

0 n 1, tr c V (Values) do v y t ng

ng v i ng chéo n i nh White và

Black

10/05/2010 35

3 Không gian HSV

M t s thu n l i c a không gian HSV :

Không gian HSV d dàng áp ng các màu s c c a các ch ng trình

h a do c ây d ng d a trên s b t ch c lu t tr n màu c a

⋮ bão hòa t max khi S =1, V

hình khác (ph︽ thu⋮c thi t b )

ã n gi n hóa các thao tác tính toán.

òi h、i các phép bi n ︲i ph﹃c

Hình th﹃c bi n ︲i khác c﹁a không gian RGB

Chu n công nghi p cho các thao

tác ー h a máy tính

HSV HSL

RGB

10/05/2010 37

III Các thi t b nh p

Bàn phím : Xu t hi n trong h u h t các máy tính, nó là thi t b nh p d li u d ng v n b n và s

Chu t : Ng i ta dùng chu t tr và ch n click) các ch c n ng phù h p v i yêu c u c a mình.

(point-B ng cách này, giao ti p gi a ng i dùng và máy tính càng ngày càng thân thi n và d dàng h n Ngoài ra chúng ta c ng có m t s thi t b nh p khác cùng h v i chu t nh track ball,

c dùng trong các ngôn ng l p trình c p cao nh C, Pascal,

ng i dùng không ph i là l p trình viên, cho phép ng i dùng

AutoCAD,

c a chúng Các h t a này c g i là h t a mô hình(modeling coordinates).

Khi các i t ng thành ph n c bi u di n xong, s t chúngvào các v trí t ng ng trong nh s d ng h t a th gi i th c(world coordinates)

Sau cùng, các mô t c a nh trong h t a th gi i th c s cchuy n n m t ho c nhi u h t a khác nhau c a thi t b hi n

th , tùy vào chúng ta mu n hi n th trên thi t b nào Các h t a này còn c g i là h t a thi t b (device coordinates)

10/05/2010 41

3 Qui trình hi n th i t ng

Thông th ng, các h h a chuy n các mô t trong h t a

th gi i th c t i h t a thi t b chu n (normalized devicecoordinates) có các chi u là n v tr c khi chuy n t i h t a thi t b i u này làm cho h th ng c l p v i nhi u lo i thi t bkhác nhau

T p các công c bi n i h quan sát dùng ác nh v trí quan sát i

t ng và v trí trên thi t b hi n th c dùng hi n th i t ng

T p các công c nh p li u : Các ng d ng h a có th s d ng nhi u

lo i thi t b nh p khác nhau nh bút v , b ng, chu t, bàn phím, i ukhi n và lí dòng d li u nh p

Cu i cùng là t p các công c ch a các thao tác dùng cho vi c qu n lí và

i u khi n ví d nh óa toàn b màn hình, thi t l p ch h a,

Có th chuy n ︲i qua l i giぃa không gian RGB v︵i không gian màukhác nh CIE, CMY, HSL, HSV,

Các thao tác tính tốn không gian RGB... không gian RGB

Chu n công nghi p cho thao

tác ー h a máy tính< /small>

HSV HSL

RGB

10/05/2010 37

III Các thi t b nh p

Bàn phím : Xu t hi n h u h t máy tính, thi t b nh p d li u d ng v n b n s

Chu t : Ng i ta dùng chu t tr ch n click)