Grafika komputerowa Wykład I Konstanty Kalicki uriel@pjwstk.edu.pl.

Prezentacja na temat: "Grafika komputerowa Wykład I Konstanty Kalicki uriel@pjwstk.edu.pl."— Zapis prezentacji:

1 Grafika komputerowa Wykład I Konstanty Kalicki

2 Warunki zaliczenia Każde ćwiczenia są oceniane
Brak obecności jest równoważny z oceną 2 Ocena z ćwiczeń to średnia z 7 najlepszych ocen cząstkowych (na 8 ćwiczeń) Nie ma możliwości wykonywania ćwiczeń w domu lub zaliczania w innym terminie Osoby które po siódmych zajęciach będą miały średnia wyższą lub równą 4 mogą przystąpić do egzaminu zerowego. Egzamin ten odbędzie się na ostatnim wykładzie Ocena z wykładu to ocena z egzaminu

3 Grafika komputerowa - dział informatyki zajmujący się syntezą oraz manipulacją obrazem
Powiązana z branżą rozrywkową - rozwija się bardzo szybko

4 Prawo Moore’a „Ilość tranzystorów w układach scalonych podwaja się co około dwa lata” Gordon Moore, 1965

5 Moore a GPU Ilość tranzystorów w GPU podwaja się co około 6 miesięcy
Inne zastosowania i architektura CPU i GPU Rozwój jest związany bezpośrednio z rynkiem gier komputerowych

6 Kino – efekty specjalne, animacja
Bluebox w filmie „300”, źródło Wygenerowany komputerowo tyranozaur, „King Kong”

7 Medycyna Wizualizacja i analiza obrazu Tomografia komputerowa
źródło Źródło wikipedia.org

8 CAD Computer Aided Design Schemat w programie Solid Edge,
autor Thorsten Hartmann Symulacja przepływu powietrza w silniku, wikipedia.org

9 Gry komputerowe Crisis

10 Budowa oka Źródło: www.zdrowie.med.pl Źródło:
cas.bellarmine.edu/tietjen/images/Eyes!.htm

11 Budowa oka Źródło:

12 Tapetum luncidum Odbijająca światło warstwa za fotoreceptorami występująca u niektórych zwierząt Odbite światło ponownie przechodzi przez fotoreceptory, zwiększając czułość oka Autor zdjęcia: Davide Troise

13 Ludzie widzą bardzo wąski zakres częstotliwości fal elektromagnetycznych

14 Barwa Barwa jest wrażeniem Jeśli widzimy barwę żółtą to może to być:
Światło o długości fali 570 nm (światło żółte) Świało, w którego skład wchodzą fale o długościach 650 nm (czerwony) i 530 nm (zielony)

15 Modele barw Model barwy to sposób reprezentacji barwy jako listy liczb
Istnieje wiele modeli barw: RGB CMY, CMYK HSV, HLS CIE XYZ Lu*v* YCrCb

16 RGB Trzy składowe odpowiadające barwom na które jest czułe oko ludzkie
Dyskretny zapis. Przy zapisie 24 bitowym (truecolor) każda składowa przyjmuje wartości z przedziału [0, 255] co daje kombinacji Model addytywny – do istniejącej barwy dodawane są kolejne. Opisuje źródła światła, gdzie tło jest czarne Nie definiuje składowych

17 CMY Model substraktywny – od istniejącej barwy odejmowane są kolejne barwy. Intuicyjny, zachowuje się tak jak oczekuje użytkownik Stosowany do wydruków – na białą kartkę nanoszone są farby które nie odbijają niektórych długości fal CMYK – często stosuje się dodatkowy kolor czarny

18 HSV Hue, Saturation, Value.
Barwa (hue) jest określona kątem z przedziału stopni. Barwa czerwona to 0 stopni, zielona 160 a niebieska 240 stopni. Barwy podstawowe tworzą sześciokąt będący podstawą ostrosłupa zawierającego wszystkie możliwe kombinacje kolorów Nasycenie koloru (saturation) jest opisane oddaleniem punktu od wysokości ostrosłupa – im punkt dalej tym bardziej nasyconemu kolorowi odpowiada Jasność koloru (value) jest zapisana jako wysokość ostrosłupa. Ma wartość 0 u podstawy i 1 w wierzchołku bryły

19 HLS Hue, Lightness, Saturation
W modelu tym barwy zależne są od kąta, podobnie jak w HSV. W tym przypadku jednak kolor niebieski odpowiada kątowi 0 stopni, czerwony kątowi 120 stopni a zielony 240 stopni. Podstawowe odcienie znajdują się teraz na obwodzie koła zamiast sześciokąta, tak jak w modelu HSV. Ułatwia to prace z modelem, ponieważ wszystkie podstawowe odcienie mają wartość S=1 Jasność ma wartość 0 w dolnym wierzchołku bryły a 1 w górnym. Czyste kolory mają wartość L = 0.5 i S=1, czyli znajdują się na obwodzie najszerszego przekroju bryły.

20 CIE XYZ Model opracowany w 1931 roku przez International Commission on Illumination (CIE). CIE XYZ bazuje na modelu fizycznym światła oraz charakterystyce ludzkiego oka Na bazie CIE XYZ definiowane są inne modele

21 CIE diagram chromatyczności
Zawiera wszystkie widzialne barwy Długości fal z zakresu widzialnego ( nm) są zaznaczone kolorem niebieskim

22 Temperatura barwy Jest to uproszczony, liniowy sposób opisu barwy źródła światła Temperaturę barwy podaje się w Kelvinach Temperatura barwy jest to temperatura, do jakiej należałoby rozgrzać teoretyczne ciało idealnie czarne by emitowało światło opisywanej barwie

23 Przykładowe temperatury
Temperatura Światło 1500K Świeczka 2680K Żarówka 40W 3000K Żarówka 200W 3200K Wschód/zachód słońca 3400K Około godziny po świcie 5000K Lampa ksenonowa 5500K Około południa w słoneczny dzień, lampa błyskowa ~7000K Zachmurzone niebo K Bezchmurne błękitne niebo

24 Niska temperatura daje cieplejszą barwę przesuniętą w czerwień
Im wyższa temperatura tym światło staje się zimniejsze, bardziej niebieskie Ten sposób opisu nie jest właściwy dla każdego źródła światła Źródło:

25 Temperatura monitora D50 5000K D55 5500K D65 6500K (6504K) D75K 7500K

26 GAMUT Gamut – zakres barw odwzorowywanych przez dane urządzenie
ICC - International Color Consortium Źródło:

27 Urządzenia wyjściowe - drukarki
Drukarki tworzą obraz nanosząc farby na papier Dysponują mniejszą paletą kolorów niż monitory (CMYK, ograniczone możliwości mieszania składowych) DPI – Dots per inch. Miara pozwalająca określić rozmiar wygenerowanego obrazu na podstawie rozdzielczości 1 cal – 2.54 cm

28 Drukarki atramentowe – zasada działania
Kontaktowe Drukarki igłowe Drukarki czcionkowe Inkjet Wibracyjne (Epson) Termiczne (Canon, HP)

29 Drukarki laserowe – zasada działania

30 Druk offsetowy Źródło:

31 Urządzenia wyjściowe CRT
Źródło:

32 CRT cd Przednia ściana kineskopu pokryta jest materiałem o właściwościach fluoroscencyjnych W monitorach kolorowych stosowane są trzy rodzaje materiału fluoroscencyjnego Źródło:

33 CRT - podsumowanie Duże rozmiary urządzenia Spory pobór mocy
Łatwość skalowania obrazu Ekran zazwyczaj wypukły

34 LCD Źródło:

35 LCD cd Stosowane są dwa podejścia do budowy matryc LCD
Matryce pasywne. W tym przypadku piksele są odświeżane pojedynczo Matryce aktywne. Tu na piksele dodatkowo natryskiwany jest super cienki tranzystor w technologii TFT (Thin Film Transistor) co pozwala na adresowanie matrycy całymi wierszami Matryce aktywne charakteryzują się dużo wyższymi częstotliwościami odświeżania oraz lepszym kontrastem

36 LCD - podsumowanie Niewielkie rozmiary Niski pobór mocy
Brak możliwości skalowania rozdzielczości Ograniczony kąt widzenia Płaski ekran

37 Ekrany plazmowe Pobór mocy zbliżony do CRT (zależy od jasności sceny)
Czas życia monitora około godzin

38 Koniec Dziękuję za uwagę