Читайте также:
|
Общая идея – получение преимущества за счёт предварительной сортировке по глубине или приоритету. После такой сортировки элементы сцены взаимно не перекрывают друг друга. Остаётся только вывести их в порядке от дальнего элемента к ближнему. Более близкие закрывают дальние, и задача загораживания решается сама собой без анализа видимости. Иногда, особенно для вывода полигональной сетки, такой алгоритм называют алгоритмом художника.
Вся сложность использования даны алгоритмов – в получении списков приоритетов. Для простой сцены можно обойтись только сортировкой элементов сцены по глубине. Для более сложной – нужно после сортировки разрешить всевозможные неопределённости, возникающие при перекрытии z-оболочек. Проверка состоит не более чем из 5 шагов, которые выполняются в порядке усложнения. Далее полигоны растрируются и выводятся в порядке уменьшения их z координат.
Алгоритм плавающего горизонта разработан и используется для удаления невидимых линий трёхмерного представления функций, описывающих поверхность в явной или неявной форме (
. Обычно они работают в пространстве изображений, т.к. поверхности, построенные таким образом, визуализируют горный пейзаж. К достоинствам стоит отнести простоту реализации и высокую скорость построения. Недостаток – неуниверсальность.
Идея алгоритма – трёхмерную задачу сводят к двухмерной путём сечения исходной поверхности последовательностью параллельных плоскостей, имеющих постоянное значение координат x,y или z. Например, плоскостями z является константа.
y
x
z
Рисунок 1
Сначала идёт упорядочивание плоскостей по возрастанию глубины, затем, начиная с ближней плоскости, строится кривая на ней, т.е. для каждого значения x находится значение y. Если это значение y больше верхней границы или нижней, то пиксель выводится, а соответствующая граница модифицируется. Верхняя и нижняя границы называются горизонтами. Их значения динамически меняются в процессе рисования.
Цвет в КГ.
Используется в основном как средство усиления графического впечатления и увеличения информационной насыщенности изображения. Исследования зрительного восприятия человека, проведённые фирмой JetPropulsionLab в 70-х годах, показали, что человеческий глаз чрезвычайно цветовосприимчив и хорошо распознаёт цветовые переходы (300 тыс. цветов и оттенков, 200 градаций цветового тона и 10 уровней насыщенности). На экране 16 млн. цветов – максимальный порог чувствительности (по 256 градаций на каждую компоненту). Поскольку человек более чувствителен к отражённому свету, то на бумаге ещё больше.
На цвет приходится 80% информации, содержащейся в изображении. Правильный выбор цвета даже для монохромных изображений сильно влияет на восприятие человека. Физический цвет – видимый цвет, т.е. электромагнитная энергия с длиной волн от 380 до 770 нанометров.
Ощущения цвета возникают у человека при анализе светового потока, падающего на сетчатку глаз от отражающих или освещающих объектов. Излучаемый свет идёт непосредственно от источника глазу, сохраняя все цвета, из которых он состоит. Он может быть белого или монохромного цвета. В последнем случае на источнике есть фильтр, пропускающий волны данного моноцвета. При отражении от объекта цвет может измениться.
Излучаемый свет
 | |||
 | |||
отражённый
поглощённый
Отражённый цвет зависит от цвето-источника и от физических свойств объекта. Объект кажется цветным, если он отражает или пропускает цвет в узком диапазоне длин волн, поглощая все цвета.
При взаимодействии цветов падающего или отражённого и пропущенного цвета можно получить неожиданные результаты. Белый лист потому выглядит белым, что отражает все цвета в белом цвете. Если красную бумагу осветить синим цветом, она будет выглядеть чёрной.
Белый цвет является ахроматическим, содержит все видимые длины волн примерно в равных количествах. Белыми мы видим объекты, которые ахромотически отражают более 80% света белого источника, чёрными – менее 3%, остальные – оттенки серого. Единственным атрибутом белого цвета является интенсивность для излучаемого и светота для отражаемого цвета. Это количество испускаемого или отражённого цвета. Её удобно рассматривать в диапазоне от 0 (чёрный) до 1 (белый), в промежутке – оттенки серого.
Когда в видимом спектре присутствует доминирующая длина волны, свет воспринимается как цвет, т.е. ахромотически. Визуальные ощущения, вызываемые им, существенно богаче ахромотического. Объективно, хромотический цвет можно описать:
- доминирующей длиной волны;
- частотой;
- яркостью.
Частота – степень разбавления чистого цвета белым. Яркость – количества цвета на единицу площади. Субъективно хроматический цвет можно охарактеризовать визуальными ощущениями цвета:
- цветовым тоном;
- насыщенностью (по которой судят мягкость света);
- светлотой (отражает ахроматическое представление об интенсивности / характеризует различимость участков, которые слабее или сильнее отражают цвет / минимальная разница между яркостью различимости объектов – порог).
Передать такие интенсивности на ЛТ не просто. Обычно для калибровки мониторов используют таблицу цветов, заполненную экспериментально на основе реальных измерений интенсивности. Насыщенность цвета показывает, на сколько данный цвет отличается от монохроматического излучения того же цветового тона.
Наука, которая изучает цвет и его измерения, называется колометрией.
Она описывает общие закономерности цветового восприятия света человека. Одними из основных законов этой науки являются законы смешивания цветов. В полном виде были сформулированы в 1953г. немецким математиком Германом Гроссманом:
- цвет трёх мерен. Для его описания нужны 3 компоненты. Существует ограниченное число линейно независимых совокупностей из 3 цветов. Для любого заданного цвета С можно записать световое уравнение, выражающее линейную зависимость:
Где 
Необязательно для описания цвета использовать смесь цветов. Можно использовать другие компоненты, но их должно быть 3.
- если в смеси цветовых компонентов 1 из них меняется непрерывно при постоянном изменении двух других, цвет смеси тоже меняется непрерывно;
- цвет смеси зависит только от цветов смешанных компонентов и не зависит от их спектральных составов.
Отсюда один и тот же цвет может быть получен разными способами.
Дата добавления: 2015-01-07; просмотров: 114 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |