EKSAMEN I EMNE TDT4230 VISUALISERING MANDAG 12. DESEMBER 2011 KL LØSNINGSFORSLAG

Like dokumenter
KONTINUASJONSEKSAMEN I EMNE TDT4230 VISUALISERING MANDAG 15. AUGUST 2011 KL LØSNINGSFORSLAG

EKSAMEN I EMNE TDT4230 VISUALISERING FREDAG 10. DESEMBER 2010 KL LØSNINGSFORSLAG

EKSAMEN I EMNE TDT4230 VISUALISERING TIRSDAG 18. DESEMBER 2007 KL LØSNINGSFORSLAG

KONTINUASJONSEKSAMEN I EMNE TDT4230 VISUALISERING TIRSDAG 9. AUGUST 2005 KL LØSNINGSFORSLAG

EKSAMEN I EMNE TDT4230 VISUALISERING LØRDAG 18. DESEMBER 2004 KL Løsningsforslag

EKSAMEN I EMNE TDT4230 VISUALISERING TORSDAG 14. DESEMBER 2006 KL LØSNINGSFORSLAG

KONTINUASJONSEKSAMEN I EMNE TDT4230 VISUALISERING MANDAG 7. AUGUST 2006 KL LØSNINGSFORSLAG

EKSAMEN I EMNE TDT4230 VISUALISERING LØRDAG 10. DESEMBER 2005 KL

d. Utviklingssteg for å utforme animasjonssekvenser:

Universitetet i Agder Fakultet for teknologi og realfag LØSNINGSFORSLAG. Dato: 11. desember 2008 Varighet: Antall sider inkl.

EKSAMEN I FAG SIF8052 VISUALISERING MANDAG 21. MAI 2001 KL LØSNINGSFORSLAG

EKSAMEN I EMNE TDT4195 BILDETEKNIKK TORSDAG 9. JUNI 2011 KL

Eksamen i Geometrisk Modellering

Eksamen R2, Høst 2012

Eksamen i Geometrisk Modellering

LØSNINGSFORSLAG. Universitetet i Agder Fakultet for Teknologi og realfag. Dato: 03. desember 2009 Varighet: Antall sider inkl.

Som vanlig er enkelte oppgaver kopiert fra tidligere års løsningsforslag. Derfor kan notasjon, språk og stil variere noe fra oppgave til oppgave.

Matematikk 1 (TMA4100)

INF2080 Logikk og beregninger

Løsningsforslag eksamen TMA4105 matematikk 2, 25. mai 2005

Fremdriftplan. I går. I dag. 2.5 Uendelige grenser og vertikale asymptoter 2.6 Kontinuitet

Løsningsforslag. Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver teller like mye.

Løsningsforslag, midtsemesterprøve MA1103, 2.mars 2010

Oppgave 1. Oppgave 2

Svararket skal påføres følgende informasjon: - Eksamenskode - Initialer - Eksamenssted - Studentnummer

INF-MAT5370. Trianguleringer i planet (Preliminaries)

Integralsatser: Green, Stokes og Gauss

Trianguleringer i planet.

R2 eksamen våren 2017 løsningsforslag

LØSNINGSANTYDNING. HØGSKOLEN I AGDER Fakultet for teknologi. DAT 200 Grafisk Databehandling. Ingen. Klasse(r): 2DTM, 2DT, 2 Siving, DT

Del 2: Alle hjelpemidler er tillatt, med unntak av Internett og andre verktøy som tillater kommunikasjon.

KONTINUASJONSEKSAMEN I EMNE TDT4230 VISUALISERING TIRSDAG 7. AUGUST 2007 KL LØSNINGSFORSLAG

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag eksamen STE 6038 Geometrisk modellering 9/8 1995

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMENSOPPGAVE. Eksamen i: MAT-1003 Dato: Tirsdag 15. desember 2015 Tid: Kl 15:00 19:00 Sted: Åsgårdvegen 9

6.6 Anvendelser på lineære modeller

Eksamen i Geometrisk Modellering

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN I GRUNNKURS I ANALYSE I (MA1101/MA6101)

Numerisk løsning av differensiallikninger Eulers metode,eulers m

Oppgaver om derivasjon

E K S A M E N S O P P G A V E

Computer Graphics with OpenGL

Del 2: Alle hjelpemidler er tillatt, med unntak av Internett og andre verktøy som tillater kommunikasjon.

Løsningsforslag: Eksamen i MAT111 - Grunnkurs i Matematikk I

EKSAMEN I EMNET Løsning: Mat Grunnkurs i Matematikk I Mandag 14. desember 2015 Tid: 09:00 14:00

INF Triangulering. Med sterk støtte fra Petter Kristiansen. Skal først se på et eksempel fra Google Earth

Oppgaver med et odde nummer har fasit bakerst i læreboken. Her er løsningsforslag med mellomregninger for de gitte øvingsoppgavene.

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

Integralsatser: Green, Stokes og Gauss

Løsningsforslag. Prøve i Matematikk 1000 BYFE DAFE 1000 Dato: 29. mai 2017 Hjelpemiddel: Kalkulator og formelark. Oppgave 1 Gitt matrisene.

DEL 1. Uten hjelpemidler. Oppgave 1 (4 poeng) Oppgave 2 (5 poeng) Oppgave 3 (4 poeng) Deriver funksjonene. g( x) e x. x x x.

3D modul for syntetisk kalkulator

DEL 1 Uten hjelpemidler

(1 + x 2 + y 2 ) 2 = 1 x2 + y 2. (1 + x 2 + y 2 ) 2, x 2y

Forkurs, Avdeling for Ingeniørutdanning

Test, 4 Differensiallikninger

Del 2: Alle hjelpemidler er tillatt, med unntak av Internett og andre verktøy som tillater kommunikasjon.

Løsningsforslag eksamen R2

EKSAMENSOPPGAVE. Vil det bli gått oppklaringsrunde i eksamenslokalet? Svar: JA Hvis JA: ca. kl.10:00 og 12:00

a. Hva er de inverse transformasjonene avfølgende tre transformasjoner T, R og S: θ θ sin( ) cos( ) Fasit: 1 s x cos( θ) sin( θ) 0 0 y y z

MAT Prøveeksamen 29. mai - Løsningsforslag

Eksamensoppgave i MA1102/6102 Grunnkurs i analyse II

ANALYSE AV BANEGENERATOR MASTEROPPGAVE I ELEKTRONIKK OG DATATEKNOLOGI FYSISK INSTITUTT DET MATEMATISK-NATURVITENSKAPELIGE FAKULTET ALYA HOSSAIN

Anbefalte oppgaver - Løsningsforslag

Eksperimenter med funksjoner

EKSAMEN I EMNE TDT4195/SIF8043 BILDETEKNIKK ONSDAG 19. MAI 2004 KL

Løsningsforslag, eksamen MA1101/MA6101 Grunnkurs i analyse I, vår 2009

UNIVERSITETET I OSLO

Plangeometri Romgeometri Høyere dimensjoner. Vinkler. Arne B. Sletsjøe. Universitetet i Oslo. Faglig-pedagogisk dag, 1.

Øving 3. Oppgave 1 (oppvarming med noen enkle oppgaver fra tidligere midtsemesterprøver)

NTNU. TMA4100 Matematikk 1 høsten Løsningsforslag - Øving 5. Avsnitt Vi vil finne dx ( cos t dt).

Eksamensoppgavehefte 1. MAT1012 Matematikk 2: Mer funksjonsteori i en og flere variabler

Eksamen REA3022 R1, Høsten 2010

Oppgave 2 Løs oppgavene I og II, og kryss av det alternativet (a, b eller c) som passer best. En funksjon er ikke deriverbar der:

Funksjoner oppgaver. Innhold. Funksjoner R1

Sammendrag R mai 2009

Oblig 1 - vår 2015 MAT1012

Eksamen R2 høst 2011, løsning

UNIVERSITETET I BERGEN Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet. Obligatorisk innlevering 1 i emnet MAT111, høsten 2016

Løsningsforslag Eksamen R1 - REA

Vi regner først ut de nødvendige partiellderiverte for å se om vektorfeltet er konservativt. z = 2z, F 2 F 2 z = 2y, F 3. x = 2x, F 3.

TMA4100: Repetisjon før midtsemesterprøven

Kontinuitet og derivasjon Forelesning i Matematikk 1 TMA4100

Løsningsforslag til eksamen i MAT 1100 H07

Eksempel på løsning. Sentralt gitt skriftlig eksamen MAT1008 Matematikk 2T Eksamen Bokmål

Eksamen S1, Høsten 2011

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN TMA4105 MATEMATIKK 2 Lørdag 14. aug 2004

Eksamensoppgave i MA0002 Brukerkurs i matematikk B - LØSNING

Eksamen vår 2009 Løsning Del 1

Enkel matematikk for økonomer. Del 1 nødvendig bakgrunn. Parenteser og brøker

Øgrim Bakken Pettersen Skrindo Dypbukt Mustaparta Thorstensen Thorstensen. Digitalt verktøy for Sigma R1. TI-Nspire CAS

TMA4110 Eksamen høsten 2018 EKSEMPEL 1 Løsning Side 1 av 8. Løsningsforslag. Vi setter opp totalmatrisen og gausseliminerer: x 1 7x 4 = 0

Nicolai Kristen Solheim

: subs x = 2, f n x end do

Ikke lineære likninger

DEL 1 Uten hjelpemidler

Hjelpemidler på del 2 Alle hjelpemidler er tillatt, med unntak av Internett og andre verktøy som tillater kommunikasjon.

DEL 1 Uten hjelpemidler

Faktor. Eksamen høst 2005 SØK Innføring i matematikk for økonomer Besvarelse nr 1: -en eksamensavis utgitt av Pareto

Transkript:

Side 1 av 7 EKSAMEN I EMNE TDT4230 VISUALISERING MANDAG 12. DESEMBER 2011 KL. 09.00 13.00 LØSNINGSFORSLAG OPPGAVE 1 Diverse om objektrepresentasjoner a) Likningen er: ( x y r ) z r (1) 2 2 2 2 2 axial b) En flate vil være sammensatt av flere polygoner. En viktig årsak til at man i en polygonrepresentasjon i noen tilfelle opererer med både polygoner og flater, kan være at man samler polygoner med like materialegenskaper i en flate eller at man skal skygge- og fargelegge flater som har felles kant, forskjellig. Dette er tilfellet når for eksempel den felles kanten er skarp og flatenormalen dermed ikke skal midles over kanten. c) Den høye graden av redundans som finnes i strukturer som vingekantstrukturen og halvkantstrukturen, gjør det mulig å foreta kompliserte søk på en effektiv måte. Eksempler kan være å finne alle kantene som har et hjørne felles eller å finne de kantene som avgrenser en polygon.

d) Tre problemer som kan oppstå under sveiping av en profil langs en kurve: Side 2 av 7 1. For store polygoner i «yttersving», se figur 4 (a). 2. Udefinert orientering av profilen, se figur 4 (b). 3. Profilen overlapper (skjærer inn i seg selv) når svingen blir for krapp, se figur 4 (c). Figur 4 e) Den gitte likningen er likningen for superellipser. For de gitte verdiene av parameteren s får en superellipser som ser slik ut: Figur 5 OPPGAVE 2 Parametriske kurver a) En interpolerende kurve går gjennom kurvens kontrollpunkt mens en approksimerende kurve passerer nær (approksimerer) kontrollpunktene,

Side 3 av 7 b) En kubisk kurve kan i motsetning til en andregradskurve representere et forløp som ikke bare ligger i et plan. En kubisk kurve har ett vendepunkt. Antall vendepunkt øker med en for hver grad polynomet som beskriver kurven øker. Vendepunkter kan gi uønskede svingninger på kurven. Dette sammen med økt beregningskompleksitet med økende grad gjør at kubiske kurver vanligvis er et gunstig kompromiss. c) Den geometrisk deriverte er en skalar som gir helningen på en kurve. Den parametrisk deriverte har mening bare for parametriske beskrevne kurver. Den parametrisk deriverte er en vektor som ved siden av å være tangent til kurven (tangentvektor) i et gitt punkt også angir hvor mye et punkt på kurven forflytter seg når parameterverdien øker med en viss størrelse. Derfor betegnes tangentvektoren også som hastighet. d) Vi betegner parametervektoren med U, basismatrisen med M og vektoren av blandefunksjoner med B. Sammenhengen mellom basismatrise og blandefunksjoner er: Med kubiske splines som eksempel, har vi: B U M (2) T m11 m12 m13 m14 um11 um21 um31 m 41 m 21 m22 m23 m 24 um12 um22 um32 m42 1 m31 m32 m33 m 34 um13 um23 um33 m43 m41 m42 m43 m44 um14 um24 um34 m44 B u u u (3) e) Vi betegner geometrivektoren med P, basismatrisen med M og koeffisientmatrisen med C. Sammenhengen mellom koeffisientmatrise og basismatrise er: Med kubiske splines som eksempel, har vi: C M P (4) m11 m12 m13 m14 P1 m21 m22 m23 m 24 P 2 C m31 m32 m33 m 34 P 3 m41 m42 m43 m44 P4 m m m m p p p a a 11 13 14 1x 1y 1z x y z m21 m22 m23 m p 24 2x p2y p 2z bx by bz m p 31 m32 m33 m 34 3x p3y p 3z cx cy cz m p 41 m42 m43 m44 4x p4y p4z dx dy dz a (5)

Side 4 av 7 OPPGAVE 3 Uniforme kubiske B-splines a) Med den gitte basismatrisen får vi blandefunksjonene for uniforme kubiske B-splines slik: 1 3 3 1 1 3 3 0 BUMBs u u u 1 3 0 3 0 1 4 1 0 u[0,1] () Kriteriene for oppfyllelse av konveks skallegenskapen er: 1. Summen av blandefunksjonene skal være 1 uavhengig av parameteren u 2. Alle blandefunksjonene skal ha ikke-negative verdier i intervallet u [0,1] Blandefunksjonene er: 1 ( 3 3 2 3 1) 3,4 u u u Summen er: 1 (3 3 2 4) 2,4 u u 1 ( 3 3 3 2 3 1) 1,4 u u u 1 3,4 u 1 [( 3 3 2 3 1) 3,4 2,4 1,4,4 u u u (3u u 4) 1 ( 3 3 3 1) u u u u 3 ] (7) (8) Det første kriteriet er altså møtt. For å undersøke situasjonen for det andre kriteriet, kan blandefunksjonene skrives om: 1 3 3,4 (1 u ) 1 [3 (1 ) 2 4 3 ] 2,4 u u u 1 1,4 {3 u [1 u (1 u )] 1} 1 3,4 u (9) I intervallet u [0,1] er første og siste blandefunksjon større enn eller lik 0. De to øvrige er større enn eller lik 1. Det andre kriteriet er dermed også møtt. Konklusjonen er at uniforme kubiske B-splines tilfredsstiller kriteriene for å oppfylle konvekst skallegenskapen.

Side 5 av 7 b) Fire egenskaper ved uniforme kubiske B-splines som skiller fra Bézier-kurver: 1. Innebygd ivaretakelse av kontinuitet over segmentgrenser. 2 2 2. CG -kontinuitet over segmentgrenser. 3. Ingen kontrollpunkt blir interpolert. 4. Nabokurvesegment har tre av fire kontrollpunkt felles. c) To sammenfallende nabokontrollpunkt: Figur Situasjonen for kurvesegmentene og kontinuiteten er: Curve segment on p, p, p og p : cubic - continuity: C G 0 1 2 3 2 2 Curve segment on p, p, p og p : quadric - continuity: C G 1 2 3 3 Curve segment on p, p, p og p : quadric - continuity: C G 2 3 3 4 Curve segment on p, p, p og p : quadric - continuity: C G Tre sammenfallende kontrollpunkt: 3 3 4 5 Figur 7

Side av 7 Situasjonen for kurvesegmentene og kontinuiteten er: The curve segment on p, p, p og p : cubic - continuity: C G 0 1 2 3 2 2 The curve segment on p, p, p og p : quadric - continuity: C G 1 2 3 3 The curve segment on p, p, p og p : linear - continuity: 2 3 3 3 2 0 CG The curve segment on p, p, p og p : linear - continuity: C G 3 3 3 4 2 0 The curve segment on p, p, p og p : quadric - continuity: C G 3 3 4 5 Dersom du legger 4 nabokontrollpunkt oppå hverandre, vil kurvesegmentet som defineres av disse kontrollpunktene degenerere til et punkt. d) Kurvesegmentet som Bézier-kurve er: Qu ( ) UMBz PBz (10) Der U er parametervektoren, M Bz er basismatrisen og P Bz geometrivektoren. Som uniform B-spline uttrykkes segmentet som: der symbolbruken er som i likning (10). Vi må ha: Qu ( ) UMBs PBs (11) U M P UM P Bz Bz Bs Bs M P M P Bz Bz Bs Bs P M M P 1 Bs Bs Bz Bz (12) Ved skift av representasjon må nye kontrollpunkt beregnes som vist i likning (12)

Side 7 av 7 OPPGAVE 4 Radiositetsmodellen (100 poeng) a) Energien som sendes ut fra flatelapp i er: i i i i i j ji j j1 n B A E A R B F A (13) B står for flukstetthet, A for areal, E for emittert flukstetthet, R står for spredningskoeffisient og F er formfaktoren. Likningen gir uttrykk for at den energien som forlater flatelapp i er summen av den energien som spredes videre som resultat av innstråling fra alle de andre flatelappene i scenen og den energien som flatelappen selv emitterer dersom den er lyskilde. Summen tas over alle flatelappene i scenen. b) Formfaktoren F ji er et forholdstall som sier hvor mye av den energien som forlater flatelapp j som ender opp på flatelapp i. c) Halvkubemetoden er en metode for å effektivisere beregningen av formfaktorer. Figur 8 Over flatelappen da i av infinitesimal størrelse legges en halvkube som vist i figur 8. Overflaten deles inn i ruter og formfaktor beregnes for hver av rutene. De flatelappene som skal ha formfaktor beregnet for i forhold til lappen da i projiseres inn på kuben. Formfaktoren blir summen av formfaktorene for de rutene som projeksjonen overlapper. d) Styrker med radiositetsmodellen i forhold til strålesporingsmodellen: Modellen behandler flater med diffus spredning på fysisk korrekt måte. Dette medfører at fargesmitting mellom flater blir gjengitt Modellen behandler lyskilder med utstrekning For noen anvendelser kan det være en fordel at modellen er en objektromsmetode. Dette medfører at skygge og fargeleggingen ikke endres når projeksjonssenteret flyttes. Svakheter med radiositetsmodellen i forhold til strålesporingsmodellen: Modellen behandler ikke skinn og refleksjoner i flater Modellen er ikke like enkel å parallellisere som strålesproingsmodellen