1 / 41

ZPG - Základy Počítačové Grafiky cvičení

ZPG - Základy Počítačové Grafiky cvičení. Petr Delong p etr.delong @centrum.cz. Vstupní požadavky :. základy programování (MS DOS, Pascal, C, Java) matematika v rozsahu tří semestrů technické VŠ Programování v C/C++, Úvod do programování (Java), Programovací jazyky a překladače. Literatura.

diem
Download Presentation

ZPG - Základy Počítačové Grafiky cvičení

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. ZPG -Základy Počítačové Grafikycvičení Petr Delong petr.delong@centrum.cz

  2. Vstupní požadavky : • základy programování (MS DOS, Pascal, C, Java) • matematika v rozsahu tří semestrů technické VŠ • Programování v C/C++, Úvod do programování (Java), Programovací jazyky a překladače

  3. Literatura • J. Sochor, J. Žára: Algoritmy počítačové grafiky. Skripta ČVUT Praha 1993 • I. Serba, J. Zendulka, J. Sochor: Základy počítačové grafiky. Skripta VUT Brno 1992 • J. Žára a kol.: Počítačová grafika • Články v odborných časopisech a na internetu • Studijní materiály G:\VYUKA\456\ZPG\Prednasky\Doc

  4. Zápočet • Odladění a přijetí dvou projektů a prezentace • Příklad na 2D grafiku(max. 15 bodů) • Příklad na 3D grafiku (plochy, tělesa) (max. 15 bodů) • Prezentace (max. 10 bodů) • Odevzdání • První projekt do 7 týdne – oznámení zadaní do 5-6týdne • Druhý projekt do 14 týdne (zápočtový) • Programovací jazyk- JAVA (JavaApplet) • Po dohodě i jiné • Projekty použitelné pro výuku - body navíc • Odevzdání po termínu – max. 5 bodů za jeden program • Náměty je nutno předem konzultovat • Nekonzultované náměty nemusí být uznány

  5. Zkouška • Podmínky • zápočet (minimální počet 20 bodů) • zodpovězení tří otázek při ústní zkoušce • Bodové hodnocení: • zápočet - 40 bodů(minimum 20 bodů) • zkouška - 45 bodů • 3 otázky po 15 bodů • aktivita - 15 bodů • originální náměty, znalosti na cvičení, …

  6. Projekty • Projekt musí obsahovat: • Zadání projektu, jméno autora, datum, předmět. Název projektu, stručný výpis jednotlivých kroků řešení. Seznam souborů a knihoven potřebných projektem • Zdrojový program všech částí (modulů, procedur) • Seznam použitých částí programů a knihoven, které byly použity v projektu • Soubory pro provoz programu ( pokud jsou programem vyžadovány) • Teoretickou část, týkající se programu (nejlépe jako součást projektu) • Chybějící požadavky mají za následek odečítání bodu • Pro udělení zápočtu je nutné přijetí obou zápočtových projektů nejpozději do konce semestru • Projekty jsou přijímány na cvičeních formou konzultace

  7. Projekty • Kladně je hodnoceno: • srozumitelné a jednoduché ovládání programu • snadné a jednoduché zadávání vstupní údajů • možnost editace vstupních údajů (ne vlastním editačním programem ) • informace o chodu programu. Co se děje, vstupy apod. • vlastní zadání – námět • netradiční řešení, vlastní (vyhovující) řešení • možnost využití programu

  8. Projekty • Záporně je hodnoceno • chybný chod programu • neznalost zdrojového kódu • neznalost teorie potřebné k vyřešení zpracovávaného problému • opakované výpočty • nadbytečné výpočty • gramatické chyby • Jestliže program nejde spustit – není přijat

  9. Prezentace • Délka 15 – 30 minut • 8 – 10 řádek na slide • Font mininálně 16 • Kolem 10 slidů na prezentaci • Nepoužívat velké množství barev • Nainstalovat a vyzkoušet předem

  10. Zápočet – Zkouška Dotazy?

  11. Porovnání řešení geometrických úloh • z hlediska tradičního řešení (papír, pravítko, kreslící náčiní,..) • s použitím počítače

  12. Tradiční způsob řešení • Zobrazení problému do roviny • znalost základních úloh pro zobrazení problému do roviny • nutná prostorová představivost • výsledek – málo názorný (nutná prostorová představivost) • Řešení prostorové úlohy (3D) v rovině (2D) • znalost základních úloh pro zobrazení problému do roviny (nutná prostorová představivost) • výsledek – málo názorný (nutná prostorová představivost) • Výsledek řešení je v rovině (2D) • nenázorný – na jednom obrázku je vše

  13. Počítačové řešení Zadání úlohy - řešení • Načtení souřadnic bodů a požadavků (zachovat původní tvar i formu) • Úprava vstupní formátu dat (pokud je to nutné) • Prostorové (rovinné) řešení úlohy (znalost procedur pro řešení úlohy) • Výstup

  14. Počítačové řešení Zobrazení řešení • je-li požadováno nebo nutné • přepočet vstupních i výstupních údajů (formát, jednotky, dle zobrazení) • zobrazení (vykreslení) řešení • předání výstupních parametrů pro další zpracování • přepočet údajů do původní formy a tvaru • bez přepočtu

  15. Porovnání řešení geometrických úloh Dotazy?

  16. Opakování • Přímka, úsečka, vektor, rovina • Průsečík přímky a roviny • Vektorový a skalární součin • Identifikace objektů • Konstrukce pravidelného osmistěnu

  17. B A  B - A Přímka, úsečka, vektor Parametrické vyjádření: x( t ) = ax + ( bx – ax ) . t y( t ) = ay + ( by – ay ) . t t  ? Pro: t < 0, 1 > -úsečkaAB t  < -,  > - přímka

  18. R P Přímka a rovina Přímka v 2D … dva body R, P X= P + t . ( R – P ) , p  (P, R) t  < 0, 1 > … úsečka PR t  < 0,  > … polopřímka P t  < -, > … přímka p t  < a, b > … úsečka na p, kde a  b  < -, > Rovina v 3D … tři body A, B, C X= A + v. ( B – A ) + t . ( C – A ) , α ( A, B, C ) v, t  < -,  >

  19. Směr (vektor) přímky - úsečky by - ay s = … VS = ( bx – ax, by – ay ) … vektor úsečky bx – ax VK = ( - (by – ay) , bx – ax) … vektor kolmice y (bx, by) VK by – ay VS (ax, ay) bx – ax x

  20. Průsečík přímky a roviny • Řešíme rovnici: P + u . ( R – P ) = A + v. ( B – A ) + t . ( C – A ) přímka p rovina Q u, v, t …soustava rovnic

  21. Vektorový součin w1 w2 w3 w1 = a2 b3 - a3 b2 w = a * b = a1 a2 a3 … w2 = a3 b1 - a1 b3 b1 b2 b3 w3 = a1 b2 - a2 b1 w … normálový vektor vektorů w a b

  22. a b α Skalární součin vektorů Vektory a (a1, a2, a3 ) a b (b1,b2, b3 ) a . b = a . b . cos α a . b = a1 b1 + a2 b2 + a3 b3

  23. Opakování Dotazy?

  24. Průsečík přímky a kružnice Sestrojte průsečík přímky p  (P, R) a kružnice k  (S,r). SD > r … nemá řešení k p r S D . P

  25. Průsečík přímky a kružnice Sestrojte průsečík přímky p  (P, R) a kružnice k  (S,r). R SD = r … jedno řešení D … dotykový bod k p S . D P

  26. Průsečík přímky a kružnice Sestrojte průsečík přímky p  (P, R) a kružnice k  (S,r). SD < r … 2 průsečíkyX, Y ΔSDYje pravoúhlý, kde DX = DY= p k Y r r S . D d X P

  27. Identifikace objektů • Proč je to potřeba • Jak • Úsečka • Kružnice

  28. Úsečka Identifikovaný bod leží v obdélníku min max souřadnic počátečního a koncového bodu úsečky. B(xB, yB ) yA> yPvyA < yP P(xP, yP ) A(xA, yA ) xA< xPvxA> xP

  29. Úsečka – krok 1 B(xB, yB ) yA> yPvyA < yP d P(xP, yP ) zvětšeno o rozměry vyhledávacího obdélníka A(xA, yA ) xA< xPvxA> xP

  30. Úsečka – krok 2 Zjistíme vzdálenost d bodu P od úsečky AB. B(xB, yB ) ObsahΔABP > e > 0 d > e … P  AB d < e… P AB d P(xP, yP ) A(xA, yA ) e> 0velikost vyhledávacího okénka

  31. Úsečka – krok 3 Výpočet „identifikace“ • Heronův vzorec pro obsah trojúhelníka ABP b) Trojúhelníková nerovnost B |AP + BP– AB| < e P A

  32. Kružnice Identifikace kružnice k( S, r ) |SP – r | < e … P …bod kružnicek P k r body mimokružnice k… kružnice neuchopena S bod kružnicek … kružnice uchopena

  33. Identifikace objektů Dotazy?

  34. Příčka mimoběžek Příčkap mimoběžeka, b bodemP. p a X P Y b

  35. Příčka mimoběžek Řešení: (I) 1.  ( a, P ) … p  2. Y  (x b ) 3. p  ( Y, P ) … příčka [4. X  ( a xp ) ] a p a X P (II) 1.  (a, P ) … p  2.  (b, P ) … p  3. p  ( x  ) …příčka [4. X  ( a xp ) 5. Y  ( b xp ) ] Y b

  36. Příčka mimoběžek Příčkap mimoběžeka, b rovnoběžná se směrems. a p X Y b s

  37. Příčka mimoběžek Příčkap mimoběžeka, b rovnoběžná se směrems. a p   1.  (a, s ) … p  2.  (b, s ) … p  3. p  ( x  ) …příčka [4. X  ( a xp ) 5. Y  ( b xp ) ] X Y b s

  38. Příčka mimoběžek Nekratší příčkap mimoběžeka, b. s  a, b s … je kolmé na a, b  s = ( a * b ) … vektorový součin vektorů přímek a, b a p X w1 w2 w3 s = a * b = a1 a2 a3 b1 b2 b3 Y s1 = a2 b3 + a3 b2 … s2 = a2 b1 + a1 b3 s3 = a1 b2 + a2 b1 s b

  39. Konstrukce pravidelného osmistěnu Sestrojte pravidelný osmistěn, který je dán vrcholem A a přímkou KL, na které leží osa tělesa. K A L

  40. Konstrukce pravidelného osmistěnu K • A  a  KL • vektor úsečky KL je normálový vektor rovinya E • S  ( a * KL ) … průsečík KL s rovinoua B a 3. ABCD … čtverec v roviněa o vrcholu A a středu A S C D 4. E,F  KL, kde AS = SE = SF F L

  41. Konstrukce pravidelného osmistěnu K Výsledek: A L

More Related