Компьютерная графика

If you like this presentation – show it...

Slide 0

1 Компьютерная графика Баяковский Юрий Матвеевич, канд. физ.-мат. наук доцент кафедры АСВК, зав. лабораторией КГ и ММ Вторник, 14:30 – 16:05 Ауд.: П-5 Страница курса: http://graphics.cs.msu.su/courses/cg

Slide 1

2 Компьютерная графика Лекция 1 Введение в предмет. Основные понятия. Организация курса. 9 февраля 2005 года

Slide 2

3 Мотивация WHY? WHAT? HOW?

Slide 3

4 WHY? Цифровые камеры, ЦТВ Цифровые компьютеры Цифровой мир

Slide 4

5 Обтекание цилиндра плазмой (1964 год)

Slide 5

6 Цифровой дом Цифровой офис It is also becoming accepted that consumers will agree to become data processors. For example, a few years ago, a 1024*1024 image was considered quite a substantial object for handling on a modern computer, and only computer scientists were really working with digital imagery. Now, consumer cameras costing a few hundreds of dollars, generate such images routinely. Consumers are becoming familiar with the process of capturing images, downloading them onto their home computers, processing them with various software tools, creating custom imagery. Such consumer acceptance will doubtless fuel further investment and technological development.

Slide 6

7 Example Modern Databases Human Identity • For each person, a 256 * 256 image • N = 106 individuals (points) • p = 256 * 256 = 65536 variables (dimensions) Hyperspectral Image • For each chemical, a 1024-long spectrum • N = 5000 compounds (points) • p = 1024 variables (dimensions)

Slide 7

8 WHY? Because of the widespread use of imaging, there is an ever-pressing need to train engineers who are proficient with this new technology. This trend is likely to continue as the cost of imaging devices (digital camera, scanners, etc.) keeps declining and as the power of PCs keeps increasing, making sophisticated IP algorithms available to a larger base of users and increasing the potential number of applications.

Slide 8

9 WHY? Every undergraduate computer science student should have the opportunity to have at least a meaningful introduction to computer graphics. С 1994 года все студенты ф-та ВМиК слушают курс «Компьютерная графика»

Slide 9

10 BCI (Brain-Computer Interface)

Slide 10

11 Мозго-компьютерный интерфейс

Slide 11

12 Bio Signals Виртуальный джойстик

Slide 12

13 WHAT? Обработка изображений Компьютерное (машинное) зрение Компьютерная (машинная) графика

Slide 13

14 IP -> CV -> CG Изображение   Обработка изображений Image Processing   Изображение   Компьютерное (машинное) зрение Computer (Machine) Vision   Модель (Описание)   Компьютерная (машинная) графика Computer Graphics   Изображение  

Slide 14


Slide 15


Slide 16


Slide 17


Slide 18

19 Исходное изображение

Slide 19

20 Отображение ночного тона на дневной

Slide 20

21 Компьютерная графика & Компьютерное зрение

Slide 21

22 Компьютерное зрение Computer Vision (1)

Slide 22

23 Компьютерное зрение Computer Vision (2)

Slide 23

24 Компьютерное зрение Computer Vision (3)

Slide 24

25 Компьютерное зрение Computer Vision (4)

Slide 25

26 Реконструкция архитектурных объектов по фотографиям Фото с базовыми линиями Реконструированная модель

Slide 26

27 Реконструкция сцены и фотомонтаж

Slide 27

28 Компьютерная графика

Slide 28

29 Графический процесс

Slide 29

30 Синтез изображений (экранизация)

Slide 30

31 Синтез изображений (Экранизация -- Rendering) Render v.t. 1: To compute an entier scene (as an output array of pixels) from a graphics data base. 2: To convert a graphics primitive into individual pixels. Экранизация 1: Вычисление всей сцены (как выходного массива пикселов) из графической базы данных. 2: Преобразование графических примитивов в индивидуальные пикселы.

Slide 31

32 Ортографическая проекция

Slide 32

33 Аксонометрическая проекция

Slide 33

34 Перспективная проекция

Slide 34

35 Цветные линии

Slide 35

36 Удаление невидимых линий

Slide 36

37 Определение видимых поверхностей (рассеянный “ambient” свет)

Slide 37

38 Закраска индивидуальных полигонов (плоская “flat” закраска)

Slide 38

39 Закраска Гуро (Gouraud) (диффузное отражение)

Slide 39

40 Закраска Гуро (Gouraud) (зеркальное “specular” отражение)

Slide 40

41 Закраска Фонга (Phong) (зеркальное отражение)

Slide 41

42 Криволинейные поверхности (зеркальное отражение)

Slide 42

43 Текстуры и тени (отражение в зеркале)

Slide 43

44 Дневное и ночное освещение

Slide 44

45 Здание в условиях ночного освещения

Slide 45

46 Научная визуализация

Slide 46


Slide 47

48 Векторное поле 0.0 1.0 Шкала скоростей

Slide 48

49 Распределение температуры в салоне автомобиля

Slide 49

50 HOW? Лекции Задания (проекты) Экзамен (тест)

Slide 50

51 Основные принципы Learning instead of Teaching (Не учить, а учиться) Learning by Doing (Учиться, делая)

Slide 51

52 Цели For the course itself, we identified the course goals using an outcomes-based definition of learning that has three components: what the student knows, what the student can do and what attitudes and approaches the student has developed.

Slide 52

53 Лекционные знания • Transformations • Modeling: primitives, surfaces and scene graphs • Viewing and projection • Perception and color models • Lighting and shading • Interaction, both event-driven and using selection • Animation and time-dependent behavior • Texture mapping • Image processing & Computer Vision

Slide 53

54 Практические навыки The student should be able to use a modern graphics API to create a graphics application that can be integrated with other computer applications. This learning is primarily focused in the projects that accompany a graphics course, and we suggest that these projects should not be artificial exercises that use graphics without reference to application areas but should integrate graphics with areas where the graphics is a key component.

Slide 54

55 Подходы к решению задачи

Slide 55

56 What the Student Should Know What the Student Should Be Able To Do What Approaches the Student Should Bring to a Problem

Slide 56

57 Организация курса (Course Mechanics) ИНТЕРНЕТ http://graphics.cs.msu.su/courses/cg   ЛЕКЦИИ ЦИФРОВАЯ БИБЛИОТЕКА Литература Конспекты ДОМАШНИЕ ЗАДАНИЯ ОЦЕНКИ