Download - Grafika komputerowa
![Page 2: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/2.jpg)
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
![Page 3: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/3.jpg)
Grafika komputerowa - dział informatyki zajmujący się syntezą oraz manipulacją obrazem
Powiązana z branżą rozrywkową - rozwija się bardzo szybko
![Page 4: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/4.jpg)
Prawo Moore’a„Ilość tranzystorów w układach scalonych podwaja się co około dwa lata”
Gordon Moore, 1965
![Page 5: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/5.jpg)
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
![Page 6: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/6.jpg)
Kino – efekty specjalne, animacja
Bluebox w filmie „300”, źródło www.dailygalaxy.com
Wygenerowany komputerowo tyranozaur, „King Kong”
![Page 7: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/7.jpg)
Medycyna
• Wizualizacja i analiza obrazu
Tomografia komputerowa
źródło www.pims.math.ca Źródło wikipedia.org
![Page 8: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/8.jpg)
CAD
• Computer Aided Design
Schemat w programie Solid Edge,autor Thorsten Hartmann
Symulacja przepływu powietrza w silniku, wikipedia.org
![Page 9: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/9.jpg)
Gry komputerowe
Crisis
![Page 10: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/10.jpg)
Budowa oka
Źródło: www.zdrowie.med.pl
Źródło: cas.bellarmine.edu/tietjen/images/Eyes!.htm
![Page 11: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/11.jpg)
Budowa oka
Źródło: http://cas.bellarmine.edu/tietjen/
![Page 12: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/12.jpg)
Tapetum luncidum • Odbijająca światło warstwa za fotoreceptorami
występująca u niektórych zwierząt• Odbite światło ponownie przechodzi przez
fotoreceptory, zwiększając czułość oka
Autor zdjęcia: Davide Troise
![Page 13: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/13.jpg)
Ludzie widzą bardzo wąski zakres częstotliwości fal elektromagnetycznych
![Page 14: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/14.jpg)
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)
![Page 15: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/15.jpg)
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
![Page 16: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/16.jpg)
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 16.581.375 kombinacji
• Model addytywny – do istniejącej barwy dodawane są kolejne. Opisuje źródła światła, gdzie tło jest czarne
• Nie definiuje składowych
![Page 17: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/17.jpg)
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
![Page 18: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/18.jpg)
HSV• Hue, Saturation, Value. • Barwa (hue) jest określona kątem z przedziału 0-360
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
![Page 19: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/19.jpg)
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.
![Page 20: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/20.jpg)
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
http://www.aim-dtp.net/index.htm
![Page 21: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/21.jpg)
CIE diagram chromatyczności
• Zawiera wszystkie widzialne barwy
• Długości fal z zakresu widzialnego (380-700nm) są zaznaczone kolorem niebieskim
![Page 22: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/22.jpg)
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
![Page 23: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/23.jpg)
Przykładowe temperaturyTemperatura 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
10000-12000K Bezchmurne błękitne niebo
![Page 24: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/24.jpg)
• 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: http://en.wikipedia.org/
![Page 25: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/25.jpg)
Temperatura monitora
D50 5000K
D55 5500K
D65 6500K (6504K)
D75K 7500K
![Page 26: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/26.jpg)
GAMUT
• Gamut – zakres barw odwzorowywanych przez dane urządzenie
• ICC - International Color Consortium
Źródło: http://www.cmpg.org
![Page 27: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/27.jpg)
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
![Page 28: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/28.jpg)
Drukarki atramentowe – zasada działania
• Kontaktowe– Drukarki igłowe– Drukarki czcionkowe
• Inkjet– Wibracyjne (Epson) – Termiczne (Canon, HP)
![Page 29: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/29.jpg)
Drukarki laserowe – zasada działania
![Page 30: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/30.jpg)
Druk offsetowy
Źródło: http://www.signs.pl/
![Page 31: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/31.jpg)
Urządzenia wyjściowe CRT
Źródło: http://en.wikipedia.org/
![Page 32: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/32.jpg)
CRT cd
• Przednia ściana kineskopu pokryta jest materiałem o właściwościach fluoroscencyjnych
• W monitorach kolorowych stosowane są trzy rodzaje materiału fluoroscencyjnego
Źródło: http://en.wikipedia.org/
![Page 33: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/33.jpg)
CRT - podsumowanie
• Duże rozmiary urządzenia
• Spory pobór mocy
• Łatwość skalowania obrazu
• Ekran zazwyczaj wypukły
![Page 34: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/34.jpg)
LCD
Źródło: http://en.wikipedia.org/
![Page 35: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/35.jpg)
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
![Page 36: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/36.jpg)
LCD - podsumowanie
• Niewielkie rozmiary
• Niski pobór mocy
• Brak możliwości skalowania rozdzielczości
• Ograniczony kąt widzenia
• Płaski ekran
![Page 37: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/37.jpg)
Ekrany plazmowe
• Pobór mocy zbliżony do CRT (zależy od jasności sceny)• Czas życia monitora około 60000 godzin
![Page 38: Grafika komputerowa](https://reader030.vdocuments.mx/reader030/viewer/2022012919/56815269550346895dc09c51/html5/thumbnails/38.jpg)
Koniec
Dziękuję za uwagę