КОМПЬЮТЕРНАЯ АНИМАЦИЯ 13.3 Анимация иерархических объектов Контрольные вопросы РАЗДЕЛ 3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ Глава 14. <...> Глобальная модель освещения с трассировкой лучей 15 12.4. <...> Иллюстративная и когнитивная функции компьютерной графики 20.6. <...> Особенности и классификация задач деловой графики 165 19.4. <...> Простой способ определения объектов, попавших в тень и, следовательно, неосвещенных, аналогичен алгоритму удаления невидимых поверхностей: те объекты, которые невидимы из источника освещения, но видимы из точки зрения находятся в тени. <...> Затем выполняется удаление поверхностей невидимых из точки зрения. <...> При расчетах по такой модели могут использоваться любые алгоритмы удаления невидимых поверхностей, учитывающие порядок расположения многоугольников. <...> В этом случае все затененные многоугольники имеют свою интенсивность в зависимости от выбранной модели освещенности. <...> Оба приведенных алгоритма работают в пространстве изображения, то есть имеют дело с проекциями на плоскость и некоторой дополнительной информацией о точках сцены, соответствующих этим проекциям. <...> Метод излучательности При синтезе реалистичных изображений необходимо учитывать, что освещенность поверхности определяется собственным излучением тела и отраженными лучами, падающими от других тел (источников). <...> Поскольку используется диффузная модель освещения, то доля энергии малого участка dS1 с нормалью 1 под углом 1 n к этой нормали, пропорциональна косинусу угла. , излучаемая u 1, ij iuij . <...> Глобальная модель освещения с трассировкой лучей Понятие трассировки лучей при описании алгоритмов удаления невидимых граней были рассмотрены, теперь проведем аналогичную процедуру в применении к моделям освещения. <...> В предыдущем разделе были описаны модели освещенности от 15 r , 2 n и этим же отрезком. <...> Метод излучательности, разработанный для диффузной модели освещенности, уже учитывает этот фактор. <...> Глобальная модель освещенности <...>
Информатика_учебник_для_вузов._В_3_ч._Ч._3._Методы,_модели_и_средства_обработки_графической_информации._В_2-х_книгах._Книга_2._Под_общей_научной_редакцией_А.П._Фисуна,_В.А._Минаева,_И.С._Константинова,_А.В._Коськина,_В.А.Зернова_(Рекомендован_УМО_вузов_Российской_Федерации).pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ИНФОРМАТИКА
Часть 3
Методы, модели и средства обработки
графической информации
Книга 2
Рекомендовано Учебно-методическим объединением вузов
Российской Федерации по образованию в области историкоархивоведения
в
качестве учебника для студентов высших учебных заведений,
обучающихся по специальностям
090103 «Организация и технология защиты информации»
и 090104 «Комплексная защита объектов информатизации»
Орел 2009
Стр.1
УДК 002.6-027.21+004.92](075)
ББК 32.81я7
И74
Рецензенты:
доктор технических наук, профессор учебно-научного комплекса
«Автоматизированные системы и информационные технологии»
Академии Государственной противопожарной службы МЧС России
Н.Г. Топольский,
доктор физико-математических наук, декан факультета «Компьютерные
системы и информационные технологии» Российского нового университета
А.С. Крюковский
И74 Информатика. В 3 ч. Ч. 3. Книга 2. Методы, модели и
средства обработки графической информации: учебник для
вузов / А.П. Фисун, В.А. Минаев, И.С. Константинов, А.В.
Коськин, В.Т. Еременко, В.А. Зернов, ЮА. Белевская, С.В.
Дворянкин; под общей научной редакцией А.П. Фисуна, В.А.
Минаева, И.С. Константинова, А.В. Коськина, В.А.Зернова. –
Орел: ОрелГТУ, ОГУ, 2009. – 274 с.
ISBN 978-5-93932-309-3
В учебнике рассмотрены теоретические основы компьютерной
графики, ее методологический базис.
Системно изложены фундаментальные знания о составной части
теоретических основ информатики – методологии обработки графической
информации и визуализации данных, являющейся научным
базисом разработки новых информационных технологий и современных
информационных телекоммуникационных систем.
Материал рассчитан на специалистов и ученых, а также на широкий
круг читателей и студентов, обучающихся в области новых
информационных технологий, информационных телекоммуникационных
систем, информационной безопасности объектов информатизации
и других социотехнических систем информационной сферы.
УДК 002.6-027.21+004.92](075)
ББК 32.817
ISBN 978-5-93932-309-3
ОрелГТУ, 2009
ОГУ, 2009
2
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 12. МЕТОДЫ СИНТЕЗА РЕАЛИСТИЧНЫХ
ИЗОБРАЖЕНИЙ
12.1. Синтез теней
12.2. Метод излучательности
Контрольные вопросы
Глава 13. ОСНОВЫ СИНТЕЗА ДИНАМИЧЕСКИХ
СЦЕН. КОМПЬЮТЕРНАЯ АНИМАЦИЯ
13.3 Анимация иерархических объектов
Контрольные вопросы
РАЗДЕЛ 3
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ
Глава 14. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ
ИЗОБРАЖЕНИЙ
14.1. Постановка задачи обработки изображений
14.2. Классификация методов цифровой обработки
и анализа изображений
14.3. Детерминированное описание изображения
14.4. Статистическое описание растрового изображения
Контрольные вопросы
Глава 15. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБРАБОТКИ
ИЗОБРАЖЕНИЙ
15.1. Общая модель обработки изображений
15.2. Линейные фильтры и свертки
15.3. Нелинейная фильтрация
15.4. Обработка изображения на основе дискретного
преобразования Фурье
15.5. Статистические методы обработки изображений
15.6. Прикладные задачи обработки изображений
Контрольные вопросы
3
48
48
48
48
50
52
52
53
53
53
60
63
66
68
79
6
9
9
13
12.3. Глобальная модель освещения с трассировкой лучей 15
12.4. Текстурирование
24
29
13.1 Понятие анимации. Классификация способов анимации 30
13.2 Виды анимации
30
31
45
46
Стр.3
Глава 16. ОСНОВЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ РАСТРОВЫХ
ИЗОБРАЖЕНИЙ
16.1. Основные понятия метаморфического
пеобразования изображений
16.2. Морфирование геометрических объектов
16.3. Простейшая реализация метаморфических
преобразований растровых изображений
80
80
81
86
16.4. Преобразования на основе характеристических линий 90
16.5. Интерполяция цвета «промежуточных» пикселей
изображения
16.6. Преобразование на основе характеристических кривых 94
Контрольные вопросы
Глава 17. ОСНОВЫ ПОНИМАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ
(КОМПЬЮТЕРНОЕ ЗРЕНИЕ)
17.1. Основные понятия
17.2. Восстановление границ
17.3. Преобразование Хафа
17.4. Поиск при выделении контурных сегментов
17.5. Интерпретация контурных рисунков
17.6. Синтаксический метод распознавания
17.7. Обучение распознаванию образов. Персептроны
Глава 18. АЛГОРИТМЫ СЖАТИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ
18.1. Постановка задачи сжатия изображений
18.2. Классификация методов сжатия изображений
18.3. Характеристика и содержание современных
алгоритмов сжатия изображений
РАЗДЕЛ 4
ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ
ГРАФИКИ
Глава 19. ИЛЛЮСТРАТИВНАЯ, ДЕЛОВАЯ ГРАФИКА
И ДИЗАЙН
19.1. Особенности и классификация задач иллюстративной
графики
4
154
154
154
93
94
96
96
97
99
102
106
111
114
17.8. Выделение признаков изображения при анализе сцен 115
17.9. Общие принципы распознавания текстовой информации 118
Контрольные вопросы
119
121
121
122
18.4. Сравнительный анализ алгоритмов сжатия изображений 150
Контрольные вопросы
125
152
Стр.4
19.2. Прикладные системы иллюстративной графики
19.5. Основные задачи компьютерного дизайна
Контрольные вопросы
Глава 20. КОГНИТИВНАЯ ГРАФИКА
20.1. Введение в когнитивную компьютерную графику
20.2. Дуализм человеческого мышления
20.3. Классификация задач использования компьютерной
графики в научных исследованиях и при обучении
20.4. Методы получения знаний на основе графического
представления информации
20.5. Иллюстративная и когнитивная функции
компьютерной графики
20.6. Задачи когнитивной компьютерной графики
20.7. Алгоритмы визуализации
Контрольные вопросы
Глава 21. ГРАФИЧЕСКИЙ ИНТЕРФЕЙС ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
21.1. Основные понятия и обоснование необходимости
построения графического интерфейса пользователя
21.2. Основные принципы организации графического
интерфейса пользователя
21.3. Методика построения графического интерфейса
пользователя
21.4. Средства построения графического интерфейса
пользователя
Контрольные вопросы
Глава 22. КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА
И ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
22.1. Манипулятивные технологии и их отражение
в компьютерной графике
22.2. Компьютерная стеганография
22.3. Идентификация пользователей в вычислительной
системе
Контрольные вопросы
ЛИТЕРАТУРА
19.3. Особенности и классификация задач деловой графики 165
19.4. Прикладные системы деловой графики
155
169
173
180
181
181
188
190
193
195
197
200
210
211
211
215
217
227
234
235
235
244
255
260
262
5
Стр.5