Навигация
2.1.5 Точкове подання
Класичні подання, засновані на зображеннях, спрямовані на використання зображень як примітиви візуалізації. Підвищення ефективності візуалізації досягається за рахунок того, що час візуалізації в них пропорційно не складності геометрії, як у традиційних системах, заснованих на полігональних сітках, а числу пікселів у вихідних зображеннях. Хоча такі підходи досить добре працюють для візуалізації складних об'єктів, вони, як правило, вимагають значних обсягів пам'яті, візуалізація страждає від появи артефактів у результуючому зображенні, а також від неможливості роботи з динамічним освітленням. Крім того, на сьогодні не розроблено ефективних багатомасштабних алгоритмів.
Клас точкових (point sample) алгоритмів компенсують недоліки IBМ при частковому збереженні описаних вище переваг [7].
Об'єкти моделюються, як щільний набір точок поверхні, які відновлюються з вихідних зображень і зберігаються разом з кольорами, глибиною й інформацією про нормалі, уможливлюючи використання Z-буфера для видалення невидимих поверхонь, затінення по Фонгу, і інші ефекти, наприклад, тіні (рис. 2.5).
Рис. 2.5. Дірки при візуалізації крапкових моделей
Метод візуалізації таких даних нагадує класичні методи деформацій (warping), але з тим розходженням, що точки містять додаткову інформацію про геометрію, і вони видонезалежні (view independent), тобто кольори точки не залежить від напрямку, з якого вона була відновлена. Подібний підхід використався для реалістичної візуалізації дерев [2].
Основною проблемою візуалізації моделей у таких поданнях є відновлення безперервних поверхонь, тобто гарантія відсутності дірок після того, як положення кожної крапки буде наведено до віконних координат. Одним з можливих практичних рішень є решітка (splatting), тобто обчислення форми «відбитка» точки на площині екрана. Решітка також часто використається в методах, заснованих на зображеннях. Можливі також інші підходи, наприклад комбінація ресемплінгу й ієрархічного z-буфера, недоліками яких є недостатнє використання сучасних апаратних прискорювачів, що виражається в часі візуалізації близько 3-5 секунд на кадр для нескладних сцен.
Головним недоліком точкових подань, як і багатьох інших, є складність із поданням великих обсягів даних. Використання неструктурованого набору крапок дозволяє досягти певної гнучкості при візуалізації, але при збільшенні обсягу на перший план виходять методи відео залежного спрощення, використати які в реальному часі не представляється можливим без введення додаткових структур даних.
Переваги даного алгоритму: орієнтація на проблемну область; легкість одержання й моделювання; значна гнучкість у методах візуалізації.
Недоліки даного алгоритму: труднощі з підтримкою багатомасштабності; неякісна або повільна візуалізація.
2.1.6 Ієрархічні подання
Як правило, ієрархічні подання будуються на базі одного з подань, розглянутих вище. У переважній більшості випадків для побудови ієрархій використовуються деревоподібні структури, наприклад, восьмеричні дерева, або kd-дерева. Також використаються загальні види тривимірних дерев на основі ієрархій що описують сфери та куби. Властивості ієрархій можуть сильно розрізнятися залежно від базового подання, однак загальні принципи побудови й візуалізації ієрархічних структур подібні між собою.
Нижній рівень дерева, тобто сукупність листових вершин, являє собою максимально деталізовану модель. Далі, піднімаючись до кореня, атрибути усередняться, структура спрощується до виродження в один примітив на вершині дерева. Візуалізація, навпаки, виробляється за допомогою рекурсивного обходу дерева від вершини до листів.
Ієрархічні структури на базі полігональних сіток використаються для динамічного контролю за рівнем деталізації й складністю моделі. У методі злиття вершин з вузлом дерева асоційована вершина сітки, і перехід до вище поставленого вузла дерева здійснюється за допомогою злиття вершин.
Точкові семпли - це точки, що володіють кінцевим розміром і положенням у просторі, тобто вони є аналогом нерівномірно розподілених у просторі вокселів. На їхній основі будується ієрархія сфер, таких що, сфера, асоційована із внутрішнім вузлом дерева, містить безліч своїх нащадків.
Переваги даного алгоритму: підтримка багатомасштабності; можливість прогресивної обробки й передачі по мережі; можливість динамічного контролю над рівнем деталізації.
Недоліки даного алгоритму: необхідність у попередній обробці, або перетворенні з іншого подання; у загальному випадку більша вартість обробки примітива, чим у лінійних поданнях; часте збільшення обсягу через необхідність підтримки багатомасштабності (для зберігання показників тощо).
2.2 Опис алгоритму і функціонування програми
Згідно оглянутих вище методів та алгоритмів, ми в даному проекті будемо розглядати перетворення зображення по карті глибин. Оскільки даний алгоритм надає нам простіший спосіб реалізації та добрі часові показники. Процес побудови карти глибин розраховується наступним чином:
визначається колір пікселя (в процесі беруть участь три основні коліра червони, зелений та синій);
потім визначається середнє значення серед цих трьох кольорів (шумується значення кольорів Ч + З + С та ділиться на кількість кольорів);
у наступному етапі задається значення відносно якого буде підніматися піксель (це значення залишається однаковим для всіх пікселів зображення);
такі дії будуть проводитись відносно кожного пікселя зображення.
Загальний алгоритм роботи програми по перетворенню двомірного зображення в об’ємне виглядає наступним чином. Алгоритм програми зображено на блок-схемі(рис. 2.6).
Рис. 2.6. Робота алгоритму перетворення зображення по карті висот
Похожие работы
... або напрямоку камери, то параметр повинен бути GL_PROJECTІON. glLoadіdentіty() заміняє поточну матрицю видового перетворення на одиничну. glOrtho() установлює режим ортогонального (прямокутного) проектування. Це значить, що зображення буде рисуватися як в ізометрії. 6 параметрів типу GLdouble (або просто double): left, rіght, bottom, top, near, far визначають координати відповідно лівої, право ...
... . Від цього залежатиме, яким чином у подальшому слід будувати процес навчання в початкових класах загальноосвітньої школи. Розділ 2. Формування у молодших школярів навичок виконання зображень птахів і тварин 2.1 Методика виконання зображень птахів і тварин у початкових класах Тваринний світ дуже цікавий і різноманітний за формою і кольором. У початкових класах ці форми малюють найчастіше ...
... багато в чому залежить від висоти і конструкції стільця, нахилу робочого стола, розміщення інструментів на столі, рівня освітленості тощо. Звичайно, ці фактори в школі регулювати важко, особливо тоді, коли заняття з петриківського розпису проводяться у звичайних класах. Учитель повинен знати основні вимоги, які мають бути створені для нормального виконання графічних робіт. Так, висоту парти і сті ...
... дзеркала над демонстраційною плитою протягом багатьох років з успіхом використовуються в кулінарних училищах. 2.2 Експериментальна перевірка ефективності застосування технічних засобів навчання у навчально-виховному процесі при вивченні дисципліни «Кулінарія» Для перевірки результативності засвоєння знань студентами Чернігівського комерційного технікуму з використанням на заняттях технічних ...
0 комментариев