Các thuật toán thực hiện quá trình chuyển đổi các đối tƣợng đồ họa cơ sở đƣợc mô tả trong hệ tọa độ thực về dãy các pixel có tọa độ nguyên của thiết bị hiển thị. Có hai yêu cầu đặt [r]
Trang 11
ĐỒ HỌA MÁY TÍNH
CÁC ĐỐI TƯỢNG ĐỒ HỌA CƠ SỞ
Ts Đào Nam Anh
Trang 2NỘI DUNG
I CÁC ĐỐI TƯỢNG ĐỒ HỌA CƠ SỞ
II CÁC THUẬT TOÁN VẼ ĐƯỜNG
III CÁC THUẬT TOÁN TÔ MÀU
Trang 3Trang đầu
3
Tham khảo
1 Francis S Hill Computer Graphics Macmillan Publishing Company,
NewYork, 1990, 754 tr
2 James D.Foley, Andries Van Dam, Feiner, John Hughes Introduction to
Computer Graphics Addision Wesley, NewYork, 1995, 559 tr
3 James D.Foley, Andries Van Dam, Feiner, John Hughes Computer
Graphics - Principle and Practice Addision Wesley, NewYork, 1996,
1175 tr
4 Dương Anh Đức, Lê Đình Duy Giáo trình Đồ họa máy tính Khoa Công
nghệ thông tin, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (lưu hành nội bộ),
1996, 237 tr
5 Hoàng Kiếm, Dương Anh Đức, Lê Đình Duy, Vũ Hải Quân Giáo trình
Cơ sở Đồ họa Máy Tính, NXB Giáo dục, 2000
6 Donald Hearn, M.Pauline Baker Computer Graphics, C version Prentice
Hall International Inc, Upper Saddle River, New Jersey, 1997, 652tr
Trang 4CÁC ĐỐI TƯỢNG ĐỒ HỌA CƠ SỞ
Bất kì một ảnh mô tả thế giới thực nào bao giờ
cũng được cấu trúc từ tập các đối tượng đơn giản hơn
Ví dụ một ảnh thể hiện bài trí của một căn phòng
sẽ được cấu trúc từ các đối tượng như cây cảnh,
tủ kính, bàn ghế, tường, ánh sáng đèn
Với các ảnh đồ họa phát sinh bằng máy tính,
hình dạng và màu sắc của mỗi đối tượng có thể được mô tả riêng biệt bằng hai cách: hoặc là bằng dãy các pixel tương ứng hoặc là bằng tập các đối tượng hình học cơ sở như đoạn thẳng hay vùng tô đa giác, … Sau đó, các ảnh sẽ được hiển thị bằng cách nạp các pixel vào vùng đệm khung
Trang 5Trang đầu
5
CÁC ĐỐI TƯỢNG ĐỒ HỌA CƠ SỞ
scan-converting
cơ sở, cần phải có một quá trình chuyển các đối tượng này về dạng ma trận các pixel trước Quá trình này còn được gọi là quá trình chuyển đổi bằng dòng quét (scan-converting)
các hàm để mô tả một ảnh dưới dạng các đối tượng hình học cơ sở hay còn gọi là các đối tượng đồ họa cơ
sở (output primitives) và các hàm cho phép kết hợp tập các đối tượng cơ sở để tạo thành đối tượng có cấu trúc phức tạp hơn
Trang 6CÁC ĐỐI TƯỢNG ĐỒ HỌA CƠ SỞ
scan-converting
Mỗi đối tượng đồ họa cơ sở được mô tả thông qua dữ liệu về tọa độ và các thuộc tính của nó, đây chính là thông tin cho biết kiểu cách mà đối tượng được hiển thị
Đối tượng đồ họa cơ sở đơn giản nhất là điểm
và đoạn thẳng, ngoài ra còn có đường tròn, và các đường conics, mặt bậc hai, các mặt và
đường splines, các vùng tô đa giác, chuỗi kí tự,
… cũng được xem là các đối tượng đồ họa cơ sở
để giúp xây dựng các ảnh phức tạp
Trang 7Trang đầu
7
CÁC ĐỐI TƢỢNG ĐỒ HỌA CƠ SỞ
đối tƣợng đồ họa cơ sở
Trang 8CÁC ĐỐI TƯỢNG ĐỒ HỌA CƠ SỞ
đối tượng đồ họa cơ sở
Các thuật toán thực hiện quá trình chuyển
đổi các đối tượng đồ họa cơ sở được mô
tả trong hệ tọa độ thực về dãy các pixel
có tọa độ nguyên của thiết bị hiển thị
Có hai yêu cầu đặt ra cho các thuật toán:
thực là đối tượng liên tục, còn đối tượng trong hệ tọa độ thiết bị là đối tượng rời rạc, do đó bản chất của quá trình chuyển
đổi này chính là sự rời rạc hóa và
nguyên hóa các đối tượng sao cho có thể
xác định các điểm nguyên xấp xỉ đối
Quá trình chuyển đổi một đoạn thẳng về dãy các pixel tương ứng
Trang 9Trang đầu
9
CÁC ĐỐI TƯỢNG ĐỒ HỌA CƠ SỞ
đối tượng đồ họa cơ sở
nguyên trên thiết bị hiển thị phải có hình dạng tương tự như đối tượng trong lưới tọa độ thực và "có vẻ" liên tục, liền nét
Sự liên tục trên lưới nguyên của thiết bị hiển thị có được do mắt người không thể phân biệt được hai điểm quá gần nhau
phần chính cấu trúc các đối tượng phức tạp nên các thuật toán hiển thị chúng cần phải được tối ưu hóa về mặt tốc độ
Quá trình chuyển đổi một đoạn thẳng về dãy các pixel tương ứng
Trang 10CÁC ĐỐI TƯỢNG ĐỒ HỌA CƠ SỞ
Hệ tọa độ thế giới thực
tọa độ được dùng mô tả các đối tượng thế giới thực Một trong các hệ tọa độ thực thường được dùng
nhất đó là hệ tọa độ Descartes
phẳng cũng được mô tả bằng một cặp tọa độ (x, y) trong đó x, y R Gốc tọa độ là điểm O có tọa độ (0, 0) Ox, Oy lần lượt được gọi là trục hoành, trục tung; x là khoảng cách từ điểm đến trục hoành hay còn được gọi là hoành độ, y là khoảng cách từ điểm đến trục tung hay còn được gọi là tung độ