Download - Компьютерная графика Лекция первая
1
Компьютерная графикаЛекция первая
ТемаВступление, цвет, свет
Подготовлено А.А.Пименовым calvrack @ googlemail.comДля 4 и 2 курса мат.-мех. СПбГУ в 2006
2
Компьютерная графика
• Области применения– Интерфейсы– Компьютерные игры– CG в фильмах – CAD (Computer-aided design )– Полиграфия– Фотография– Машинное зрение– ...
3
Путь развития компьютерной графики• С каких устройств и эффектов все начиналось
– Векторные дисплеи– Дисплеи с обновлением в 20-30 секунд– Графика для Star Wars
• и чем все кончилось– Полностью CG фильмы – Интеракивные шлемы сборщиков– KDE, Gnome, MacOS X, Aero
• И снова – – Маленькие дисплеи – Долгое обновление
4
Программа и акценты курса
• Цвет
• 2D графика
– Примитивы и алгоритмы растеризации
• 3D графика
– Примитивы и преобразования
– Графика в играх
– Аппаратное ускорение графики
5
Глава 1:Цвет и цветовые модели
6
Что такое цвет?• Цвет
– Свойство поверхности– Свойство света
(электромагнитной волны и потока фотонов)
– Феномен восприятия (цвет - субьективен)
7
Устройство глаза и восприятие цвета глазом
8
Восприятие цвета глазом и метамеры• Монохромный цвет
• Закон Грассмана – Об аддитивности света– Об интегральном
представлении
• Метамеры
R=∫ IλP Rλdλ
G=∫ Iλ PG λdλ
B=∫ IλP Bλdλ
9
Аддитивное представление цвета – Абсолютная модель RGB• Опыты
International Commission on Illumination (CIE) in 1931.– Призма vs 3 лампочки
монохроматические• 700 nm (red)• 546.1 nm (green)• 435.8 nm (blue)
10
Формулы
r=RR+G+B
g=GR+G+B
X=∫ Iλ Px λ dλ
Y=∫ I λPy λ dλ
Z=∫ IλPz λdλ
11
Модель XYZ и цветовой лепесток RGB XYZ
12
Свойства цветого лепестка
• Описывает все видимые человеком цвета• Верхний край – чистые спекральные линии.
Нижний – смешаные• Кордината смешаного цвета – линейная
комбинация координат смешиваемых• Показывает, что 3х моно цветов не достаточно
для представления• Одинаковое расстояние между цветами не
соответствует одинаковому расстоянию их восприятия
• Белая точка соотвествует в том числе плоскому спектру
13
Модели производные от XYZ
MacAdam ellipse
14
Производные модели XYZ(формулы)
иначе
Модель L*a*b
Модель Luv
, для
15
Цветовой охват
• 1. Сканер• 2. Монитор• 3. Принтер• 4. Оффсет
16
RGB как не абсолютная модель
• Абсолютные системы–Абсолютный RGB–L*a*b*–XYZ
• Не абсолютные системы – это совсем просто
17
Субстактивная CMYK модельдля печати
• C - Cyan• M - Magenta• Y - Yellow• K – blacK, Key (key
plate), Kontur
18
Формулы для CMYK
R,G,B C',M',Y' = 1−R,1−G, 1−B K=min C',M',Y'
C,M,Y,K = C'−K 1−K
,M'−K 1−K
,Y'−K 1−K
,K
19
Субстрактивная печать в растр (отступление)
• Борьба с мураом в типографике–Обычный растр
•Угол растра•Форма точки•Линатура
–Стохастический растр
20
Цветовые модели Yuv, YDrDb, YIQ
• Производные RGB (получаются линейно)–PAL–SECAM–NTSC
• А дело в том, что надо держать совместимость с Ч/Б телевидением которое передает только Y
21
Лирическое отступление о ЭЛТ
22
Интуитивные модели: HSV модель• Hue оттенок• Saturation насыщенность• Brightness яркость
23
Интуитивные модели: HLS модель
• Hue оттенок• Saturation насыщенность• Lightness светлота
24
Формулы
25
Хромопсихология:Дальтонизм и юзабилити (I)• 2-8% мужчин и 4 ‰ женщин страдают
дальтонизмом. Хорошо ли это – потерять 1/20 клиентуры?
26
Links
• http://en.wikipedia.org/
• http://www.yorku.ca/eye/color.htm
• http://stepbystep.htmlbook.ru/?id=34 ++
• http://www.rudtp.ru/articles.php?id=73
27
Q&A
28
Thanks!