Bài giảng Đồ họa máy tính: Đồ họa ba chiều - Ngô Quốc Việt

Bài giảng Đồ họa máy tính: Đồ họa ba chiều cung cấp cho người học những kiến thức như: Giới thiệu; Biểu diễn đối tượng đồ họa ba chiều; Một số công thức hình học; Các phép chiếu; Mặt ba chiều có quy luật. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Đồ họa máy tính: Đồ họa ba chiều - Ngô Quốc Việt ĐỒ HỌA BA CHIỀU NGÔ QUỐC VIỆT 2009  Giới thiệu.  Biểu diễn đối tượng đồ họa ba chiều  Một số công thức hình học  Các phép chiếu.  Mặt ba chiều có quy luật  Bài tập  Giải đáp thắc mắc 2  OpenGL-GLUT (thư viện đồ họa 3D)  Graphics Gems I, II, III, IV (mã nguồn mở). 3 Modeling Transformation Biến đổi vô hệ toạ độ thế giới 3D Lighting Chiếu sáng theo ánh sáng và độ phản chiếu Viewing Transformation Biến đổi vô hệ toạ độ 3D camera Projection Transformation Biến đổi vô hệ toạ độ màn hình into 2D Clipping Loại bỏ thực thể ngoài vùng nhìn của camera Scan Conversion Vẽ pixel (dán ảnh, khử mặt khuất, … Image 4  Mô hình đối tượng ba chiều  Points  Wire frame  Mesh  Solid  Đồ họa OpenGL với thư viện GLUT. 5  Nguyên tắc bàn tay trái và bàn tay phải  Right-hand được sử dụng trong OpenGL 6  Góc xoay dương 7  Thông qua ma trận chiếu 4x4. Gồm MODELVIEW và PROJECTIONVIEW.  Model View: Tác động trực tiếp lên đối tượng (hay scene), vị trí camera. Sử dụng glMatrixView(GL_MODELVIEW).  Projection View: mô tả kiểu camera. Phép biến đổi tác động lên camera (lens, field of view). glMatrixView(GL_PROJECTION). 8  3D Cartesian coordinate system.  Gốc (0,0,0) tại tâm màn hình. Nguồn -Greg Sidelnikov 9  Toạ độ đối tượng là toạ độ thô chuyển cho OpenGL với các hàm glVertex*().  Toạ độ đối tượng được chuyển thành toạ độ mắt nhìn với phép biến đổi qua ma trận ModelView .  Toạ độ mắt nhìn đượ chuyển thành toạ độ Clip qua ma trận Projection.  Toạ độ clip X, Y, Z được chuyển thành Clip Coordinate W để tạo ra Normalized Device Coordinates  Normalized Device Coordinates được tỉ lệ và tịnh tiến qua các tham số viewport để tạo ra toạ độ Window 10  Ma trận ModelView chứa cả hai phép biến đổi cho mô hình và mắt nhìn. Mắt nhìn tại gốc, với hướng nhìn dọc theo trục Z âm.  Toạ độ xén do biến đổi toạ độ mắt nhìn qua ma trận Projection. Miền giá trị toạ độ của 3 trục từ -Wc đến Wc.  Phối cảnh thực hiện trên Clip Coordinates tạo ra Normalized Device Coordinates, với miền giá trị -1 to 1 cho cả 3 trục Ngô Quốc Việt-2010 11 Chiếu song song Chiếu phối cảnh (Perspective) 12 Mặt xén gần Mặt xén xa Mặt phẳng chiếu Khối nhìn (view volume) 13  Hướng chiếu vuông góc với mặt phẳng chiếu  Hướng chiếu đồng nhất ở mọi điểm Chiếu xuống mặt XY Tương tự cho chiếu xuống mặt XA,YZ. Top Side 14 glOrtho(GLdouble left, Gldouble right, GLdouble bottom, GLdouble top, GLdouble nearVal, GLdouble farVal);  Nhân ma trận hiện hành với ma trận trực giao:  2   0 0 tx  right  left  right  left  tx   right  left  2   0 0 ty  top  bottom top  bottom ; ty     top  bottom  2 0 0 tz  farVal  nearVal  farVal  nearVal  x t    farVal  nearVal  0 0 0 1  15  Hướng chiếu không trực giao với mặt phẳng chiếu   45   63.4 Cavalier Cabinet o (DOP  = 45 ) o (DOP  = 63.4 ) 16 V px x p  x  ( zvp  z )  V px V px  V pz 1 0  zvp   V pz V pz   V py V py  0 1  zvp   V pz V pz  Vp 0 0 1 0  0 1   0 0 HB Matrix 7-13 17  Đối tượng càng gần người xem  càng lớn.  Đường song song hội tụ tại một điểm • Điểm hội tụ tại tâm màn hình • Xác định bởi view ...