Forelesningsnotater SIF8039/ Grafisk databehandling

Transkript

1 Foreesgsoaer SIF839/ Grafsk daabehadg Noaer foreesger over: Kae 6: Shadg : Edward Age: Ieracve Comuer Grahcs Vårsemesere Torbjør Hagre Isu for daaekkk og formasjosveska Norges eksk-aurveskaege uverse

2 Vsuasergsøa Modeerg Geomerske modeergs- rasformasjoer Avbdgsrasformasjoer Fargeeggg shadg

3 Fargeeggg H: Avbde modee ue ake å farger, s og skgge Ae faer esfarge fa rkk Gr kke effekv voumføese Krumme faer gr rkk som ae faer Treger: G objekee aurge farger Lskder som gr s og skggevrkger Skggeeggg som gr reassk romføese 3

4 Ls, refeksjoer og skgger Kamera 4

5 Rederg Rederg - gjegvese: Tuge redergssemer Tar hes mue refeksjoer Sråesorg ra racg Radose Eke redergssemer Ser bor fra sekudærrefeksjoer Phogs refeksjosmode 5

6 Rederg Fssk korrek gjegvese: I rse mug Refeksjosfskk baser å eekromagesk eor Mawes kger Fargeeor devs baser å eekromagesk eor For ug rakss ae fa hva reged agår Forekger: Kvasfssk ærmese Emrske modeer med e vss fskkeoresk bakgru Gr vsue god resuaer fooreasme 6

7 Refeksjo og rasmsjo Ieressae eraksjoser s - maere: Seede bak refeksjo Bake faer Dffus refeksjo Mae og mkroskosk ujeve faer Trasmsjo Gjeomskge faer 7

8 Lskder Ter: Bakgruss ambe Puks Sos Fjere skder Karakerskk: Farge Possjo Drekve 8

9 Lskder Fargekarakerskk: Lse berakes som sammesa a re komoeer: Rød Grø RGB Bå Tre-komoe umas: I I I I r g b Lse karakerseres ved fargesammesege 9

10 Lskder Bakgruss: Ls som skdes refeksjoer fra erreg, bgger, gjesader og amosfære Uform Kommer fra ae reger

11 Lskder Puks Sråer ke me ae reger Lumas: med skde uke Aeuasjo å gru av avsade de bese uke : Eer med e vss hes skdes edege usrekg: I I I I b g r, d der I d I, I cd bd a I

12 Lskder Sos: s Fame uke: s Hovedreg: s Reg mo bes objekuk: s Ågsvke: φ s s φ I Iese: I cos s φ φ

13 Lskder Fjer skde: Lssråee faer arae Sråerege er: Ekseme: soa 3

14 Phogs refeksjosmode v r - bes uk - faeorma - vekor reg skde r - reg for serefeksjo v - reg mo øe COP 4

15 Phogs refeksjosmode Hver skde har searae komoeer for: Bakgrusbesg Besg for dffus refeksjo for hver fargekomoe Besg for seede refeksjo Besgsmarse for skde : L L L L ra rd rs L L L ga gd gs L L L ba bd bs 5

16 6 Phogs refeksjosmode Treger må for hvor sor ade av hver besgskomoe som br refeker: For hver fargekomoe br refeker ese: bs gs rs bd gd rd ba ga ra R R R R R R R R R R b g r for I I I L R L R L R I s d a s s d d a a,,

17 Phogs refeksjosmode Summer over ae skdee: I I a I d I s I a er I a goba bakgrusbesg 7

18 Phogs refeksjosmode Refeksjo av bakgrusbesge Refeksjoskoeffse: k a R R a a k k a a for r, g, b og for ae for r, g, b for de gobae bakgrusbesge 8

19 Phogs refeksjosmode Dffus refeksjo Labers cosusov gjeder Fae ser ke s u uase hvke vke de sees uder Besge å fae er avhegg av fasvkee de faede se L L cos 9

20 Phogs refeksjosmode - faeorma - vekor reg av skde cos k d Med dffus refeksjoskoeffse : R d k d Med aeuasjo å gru av avsade d skde: R d k d a bd cd

21 Phogs refeksjosmode Seede refeksjo For erfek seg går e refeker sråe u refeksjosvke er k fasvke For mdre erfek seg fåes e kjege av refekere sråer om de erfek refekere sråe v r φ r

22 Høs

23 Phogs refeksjosmode Seede refeksjo k s Med refeksjoskoeffsee : R α α s ks cos φ ks r v α : gasa α uedeg sor: erfek refeksjo < α < 5: meask fae α < : mage vage faer 3

24 Phogs refeksjosmode De fusedge modee: I G ved sesfkasjoe av o uk: Rege hver av skdee: Rege øeuke COP: Søker mes mug effekv beregg av: Faeorma: Refeksjosreg: [ ] α k d L d k sls r v k ala k ala a bd cd r v 4

25 Phogs refeksjosmode De fusedge modee: I [ ] α k d L d k sls r v k ala k ala a bd cd L k α d a, b, c deks d deks s deks a - summerer over ae skde - summerer for hver fargekomoe r, g og b - besgskomoe fra skde - refeksjoskoeffse - gasa - avsad skde - aeuasjoskoeffseer - dffus refeksjo - seede refeksjo - bakgrusbesg 5

26 Faeormae - a Pae g ved ms kg av forme: f,, a b c d [ a b c ] T Pae g ved a de går gjeom re kke koære uk: [ T ] [ T ] [ ] T 6

27 7 Faeormae - a Pae g ved ms kg av forme: G o uk ae: Søk orma:,, d c b a f [ ] T c b a [ ] [ ] T T [ ] T d d

28 8 Paes avsad fra orgo,,, [ ] [ ] Avsade orgo- a : c b a d c b a c b a h c b a c b a T T Forskjege verder av d gr araee a varerede avsad fra orgo

29 9 Faeorma - a Pae g ved a de går gjeom re kke koeære uk: Normae g ved vekorroduke: skreve som deerma e e e

30 Faeorma - geere Faer som ka beskrves ved e ms kg å forme: f,, c c : e kosa har ormae: f f f,, f f { grad } 3

31 Faeorma - geere G fae: f,, c E romkurve som gger fae: r e e e Komoeee for romkurve må fredsse: f,, c Tagee kurve må også være age fae: r ' ' e ' e ' e Tageee romkurvee fae, som går gjeom e uk å fae, daer ageae fae. 3

32 Faeorma - geere Dffereserg: f f f ' ' ' f r' Gradee fae f er orogoa ae agee romkurvee som gger fae uke,, og dermed ageae. f,, 3

33 33 Faeorma - eksemer Pa fae: Kuefae:,,,, c b a ce be ae f d c b a f [ ] e e e f c c f,, kuefaa. e uk å er e vekor fra orgo der,, T

34 34 Refeksjosreg r r r r r Søker Foruseer ormaserg : [ ] som er e ueressa øsg og er e eær kombasjo av er koaare og, cos cos r r r r r r r r β α β α α α α β β αβ α β αβ α β αβ α β α β α β α r

35 Md-meom-vekor Hafwa vecor h ψ φ Deferer md-meomvekore : h v v r ψ v φ For beregg av seede refeksjo regs skaarroduke: r v cosφ Av effekveshes brukes sede: h cosψ Bruker juser α : α h α cos ψ 35

36 Trasmsjo Gjeom ae av for ekseme gass: m 36

37 Trasmsjo 37

38 Trasmsjo m h d 38

39 39 Trasmsjo [ ] [ ] cos s cos s a a cos cos a a a a ] cos [ cos cos s s s s Ses brgsov : m m h h d h h h cos cos cos Edeg resua for forskvge : h d

40 4 Trasmsjo cos cos cos Edeg resua for forskvge : h d : Skreve med skaarroduke h d

41 Trasmsjo I e medum, for ekseme ed va: m - 4

42 4 Trasmsjo m m β α og er e ær kombasjo av er koaare og ormasere og, cos cos ] cos [ cos cos s s s s Ses brgsov : [ ] - reffuke gr refeksjoe s s cos cos β α α α α α β β αβ α β αβ α β αβ α β α β α

43 43 Trasmsjo cos ] cos [ cos cos Rege for de brue sråe : ] [ : Skreve medskaarroduke

44 Toarefeksjo Når sråe går fra e osk eere ere medum: > får v oarefeksjo år: e osk s kaes de krske vkee 44

45 Farge- og skggeeggg Faer faseeres som ofes for farge- og skggeeggg Teraeder - grov ærmese kue 45

46 Mach-båd Probem med faeskjøer: 46

47 Ieroerede skggeeggg Gouraud-skggeeggg Ieroerer farge over e fase Phog-skggeeggg Ieroerer faeormae over e fase Fees for begge Ieroerer hjøreorma som ormaser resua av faeormaee de faee som søer hjøre 47

48 Ieroer hjøreorma Hjøreorma fees for ae faee som søer samme hjøre

49 Gauraud-skggeeggg 3. Bereger farge hver hjøre. Ieroerer farge ags hver av kaee 3. Ieroerer farge ags scajer gjeom fasee 49

50 Phog-skggeeggg 3. Bereger ormae hver hjøre. Ieroerer ormae ags hver av kaee 3. Ieroerer ormae ags scajer gjeom fasee Farge hver uk besemmes ved beregg ved hje av de oka ormae 5

51 Ieroasjo av orma B D E A C Ieroasjo ags kaee : α α Ieoasjo ags scaje gjeom fasee : α, β A β α D B α β E α 5

52 Phog-skggeeggg Fordeer: Mdre edes Mach-båd Ka få fram refeksjoshøs e e fase Ueme: Bereggsmessg mere kosbar e Gouraudskggeeggg 5

53 Gobae meoder for rederg Tar hes mue refeksjoer sekudærrefeksjoer: Sråesorg ra racg Behader seede refeksjo god Bderomsmeode Radose Må reges om år øeuke fes Hoder fusedg regska med mue refeksjoer Tar hes skder med usrekg Objekromsmeode Farger og skgger uavhegg av øeuke 53

54 Sråesorg Bare e e ade av sråee som sedes u fra eer refekeres fra e objek år øe Hesksøs og a for kosbar å udersøke ae muge sråer fra e objek Sråesorg: Sur sråerege - udersøker: Hvor sråee som reffer øe, kommer fra Hvke farge objeke har Hvke skder som besråer objeke T e vss grad hvke refekser som reffer uke som berakes 54

55 Sråesorg Skjerm Pkse COP 55

56 56 Sråesorgsmodee Phogs refeksjosmode: Wheds sråesorgsmode: [ ] a a a a s s d d L k L k v r L k L k cd bd a I α [ ] a a r s a a s s d d L k I k I k L k h L k L k cd bd a S I α rasmsjoskoeffse - reffuke rasmer s fra adre objek å - reffuke adre objek å s fra refeker - reffuke kde rasmeres meom ogår se fra reffuke år skde er skju se fra reffuke år skde er sg fra a r k I I S

57 Sråesorgsmodee I I r r I I r og I bereges vedå bruke sråesorgskge rekursv 57

58 Sråesorg 58

59 Sråesorgsmodee Kosade ved sråesorg: Fe om sråe skjærer objekee scee Fe skjærgsukee Fe de objeke og de objekuke sråe reffer førs 59

60 Radosesmodee Modee dees faeaer faseer som er srågsmessg kevek sasjoær sad Hver faea ka emere s skde Hver faea refekerer e vss ade av faede s dffus refeksjo 6

61 Radosesmodee Sasjoær radose fra faea : B E ρ j B j F j A A j B E ρ A F j - usrå eerg r.faeehe - egeemsjo r.faeehe - refeksjoskoeffse - areae av faea - formfakor:adee av usrå eerg fra faea jsom år faea Resuerer e ssem av eære kger med B,, som ukjee 6

62 Radosesmodee r j j A j A F j A A A j cos cos πr j H j da da j H j - sghesfakor 6

63 Radose 63

64 Radose 64

65 Radosesmodee Kosade ved radosesmodee: E formfakor for hver arkombasjo av faeaer Beregg av formfakorer 65