Достовірна візуалізація віртуального світу відіграє важливу роль при створенні у користувача відчуття реальності icon

Достовірна візуалізація віртуального світу відіграє важливу роль при створенні у користувача відчуття реальності




Скачати 49.63 Kb.
НазваДостовірна візуалізація віртуального світу відіграє важливу роль при створенні у користувача відчуття реальності
Дата21.02.2014
Розмір49.63 Kb.
ТипДокументи

Актуальність теми. Комп'ютерна графіка дозволяє суттєво збільшити пропускну спроможність інформаційного каналу, через який здійснюється двосторонній зв'язок користувача і комп'ютера, у зв'язку з чим роль і значення графічного зображення результатів обчислень у промисловості та науково-дослідній практиці безупинно зростає.

Достовірна візуалізація віртуального світу відіграє важливу роль при створенні у користувача відчуття реальності. Ступінь реалістичності зображення залежить від точності відтворення графічних об’єктів та оточуючого середовища.

На даному етапі розвитку комп’ютерної графіки особливу увагу приділяється формуванню просторових зображень, які є найбільш інформативними та реалістичними. При синтезі реалістичних зображень на верхніх етапах графічного конвеєра обробляються математичні моделі та їх складові, а на нижньому (рендерингу) – формуються елементи зображення.

Однією з найбільш трудомістких процедур рендерингу є процедура зафарбовування, згідно з якою для кожної точки поверхні визначається інтенсивність кольору та екранні координати. При обчисленні інтенсивностей кольору точок зображення враховують розташування джерела світла та спостерігача, оптичні властивості матеріалу, спектральні характеристики джерела світла, кривизну поверхні. У зв’язку з цим зафарбовування характеризується значними обчислювальними витратами, що обумовлює необхідність розробки методів і засобів для підвищення продуктивності її реалізації. Особливо гостро ця проблема постає при формуванні динамічних зображень.

У сучасних засобах комп’ютерної графіки велику увагу приділяють не тільки швидкодії формування графічних сцен, але і їх реалістичності. При формуванні реалістичних зображень необхідно не тільки відтворити форму зображень, але і достовірно передати кольори. Реалістичність тривимірних об’єктів головним чином залежить від точності розрахунку взаємодії оптичного випромінювання з поверхнею. Для розрахунку відбиття оптичного випромінювання від поверхні тривимірного об’єкта в галузі комп’ютерної графіки застосовуються двонаправлені функції відбивної здатності поверхні (ДФВЗ). Для реалістичної візуалізації тривимірних об’єктів необхідно використовувати ДФВЗ, які забезпечують високу точність відтворення інтенсивності кольору світла при задовільній швидкості рендерингу.

Трудомісткість розрахунку ДФВЗ суттєво впливає на час формування графічних зображень. Тому актуальною є задача розробки нових моделей відбивної здатності поверхні на основі існуючих ДФВЗ із вищою швидкодією.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалася відповідно до координаційного плану науково-дослідних робіт Міністерства освіти і науки України за напрямком – “Перспективні інформаційні технології, прилади комплексної автоматизації, системи зв’язку”.

Мета та задачі дослідження. Метою роботи є підвищення продуктивності та реалістичності зафарбовування тривимірних об’єктів у системах комп’ютерної графіки

Основними задачами дослідження є:

- аналіз існуючих методів і засобів зафарбовування поверхонь з метою визначення основних підходів до підвищення їх продуктивності;

- розробка класифікації графічних відео карт;

- розробка та дослідження нових двопроменевих дистрибутивної функції, яка порівняно з відомими мала б меншу обчислювальну складність або точність;

- розробка методу розпаралелення процедури рендерингу;

- розробка структурної схеми для зафарбовування графічних об’єктів з використанням БРДФ;

- розробка програмних засобів для зафарбовування ;

- розробка спеціалізованих програмних засобів для тестування методів зафарбовування тривимірних графічних об’єктів.

^ Об’єкт дослідження – процес зафарбовування тривимірних графічних об’єктів у системах комп’ютерної графіки.

Предмет дослідження – методи та засоби зафарбовування тривимірних об’єктів.

^ Методи дослідження. У процесі дослідження застосовувалася: теорія чисел та чисельних методів для визначення вихідних параметрів для зафарбовування поверхонь; математичний апарат апроксимації функцій для розроблення нової дистрибутивної функції; методи аналітичної геометрії, лінійної алгебри, сферичної геометрії для розроблення методу зафарбовування поверхонь; комп’ютерне моделювання для аналізу та перевіряння справедливості отриманих теоретичних положень.

Наукова новизна одержаних результатів:

1. Розроблено нову модель відбивної здатності поверхні, яка відрізняється від існуючих наявністю лише базових операцій додавання та множення, що забезпечує можливість розробки пристроїв з відносно простою структурою. Розроблена модель відрізняється від поширених ДФВЗ Бліна та Фонга відсутністю операції піднесення до високого степеня, а по відношенню до відомої ДФВЗ Шліка – відсутністю операції ділення та забезпечує більш точне відтворення як епіцентру відблиску, так і його зони затухання.

Запропоновано для систем високореалістичної графіки модифікацію розробленої ДФВЗ, яка є енергетично-коректною, тобто забезпечує виконання закону збереження енергії при відбитті світла від поверхні об’єкта.

2. Подальшого розвитку отримала модель відбивної здатності поверхні на основі дистрибутивної функції Шліка, в якій за рахунок адаптивного використання різних степеней функції досягнуто підвищення точності відтворення спекулярної складової кольору.

3. Запропоновано новий метод розраралелення процедури рендеригу за рахунок незалежного визначення інтенсивностей кольору у точках рядка растеризаації.

4. Вперше запропоновано класифікацію відеокарт за різними ознаками, що спрощує їх аналіз і вибір для конкретного випадку.

Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що на основі проведених теоретичних досліджень:

- створено діючі програмні засоби для зафарбовування тривимірних графічних об’єктів у системах комп’ютерної графіки;

- розроблено структурну схему пристрою для апаратної реалізації зафарбовування в графічних акселераторах;

- удосконалено спеціалізовані програмні засоби для тестування методів зафарбовування поверхонь, які дозволяють отримати порівняльні оцінки за точністю та продуктивністю.

Особистий внесок здобувача в роботах, виконаних у співавторстві:

[1] – розроблено алгоритм визначення спекулярної складової кольору; [2] – досліджено метод растеризації; [3] – проаналізовано особливості виготовлення відеокарт фірми АТІ; [4] – досліджено нову дистрибутивну функцію відбивної здатності поверхні; [5] – розглянуто побудову зображень за допомогою технології HDRI; [6] – запропоновано застосування технології HDR в комп'ютерній графіці.

Апробація результатів магістерської дипломної роботи. Основні положення магістерської дипломної роботи доповідалися та обговорювалися на IV міжнародній науково-технічній конференції “Моделювання і комп'ютерна графіка”, Донецьк, 2011 р.; V міжнародній науково-технічній конференції “Моделювання та комп'ютерна графіка”, Донецьк, 2013 р.; щорічних регіональних науково-технічних конференціях професорсько-викладацького складу, співробітників та студентів ВНТУ, Вінниця, 2010-2011 р..

Публікації. За результатами виконаних досліджень опубліковано 8 наукових праць: 1 стаття у виданні, що входить до переліку фахових видань, , 6 статей у збірниках матеріалів наукових конференцій, 1 свідоцтво на реєстрацію авторського права на комп’ютерну програму. у Державній службі інтелектуальної власності України, 2 статті за кордоном.

Схожі:

Достовірна візуалізація віртуального світу відіграє важливу роль при створенні у користувача відчуття реальності iconТема Методологічні засади статистики
...
Достовірна візуалізація віртуального світу відіграє важливу роль при створенні у користувача відчуття реальності icon1. Зведення І групування статистичних даних
Важливу роль при цьому відіграє формування навичок виконання розрахункових операцій, зокрема з використанням комп'ютерної техніки...
Достовірна візуалізація віртуального світу відіграє важливу роль при створенні у користувача відчуття реальності iconПрограма вступного іспиту з культурології освітньо-кваліфікаційний рівень спеціаліста, спеціальність 02010101 «культурологія» вступ
Курс відіграє важливу роль у системі всієї гуманітарної підготовки. Знання, що отримані студентами при вивченні даної дисципліни,...
Достовірна візуалізація віртуального світу відіграє важливу роль при створенні у користувача відчуття реальності iconСпеціаліст (спеціальність 02010101 «культурологія»)/ магістр (спеціальність 02010101 «культурологія»
Курс відіграє важливу роль у системі всієї гуманітарної підготовки. Знання, що отримані студентами при вивченні даної дисципліни,...
Достовірна візуалізація віртуального світу відіграє важливу роль при створенні у користувача відчуття реальності iconТ. В. Петренко
У час розбудови демократичного, громадянського суспільства в Україні важливу роль відіграє соціальна робота. Це нова сфера професійної...
Достовірна візуалізація віртуального світу відіграє важливу роль при створенні у користувача відчуття реальності iconМетодичні вказівки для їх виконання з курсу «Міжнародні економічні відносини» для студентів факультету економіки й менеджменту денної форми навчання
На сьогоднішній час участь у міжнародних економічних відносинах відіграє усе більш важливу роль у розвитку кожної країни світу. Світова...
Достовірна візуалізація віртуального світу відіграє важливу роль при створенні у користувача відчуття реальності iconЗміст поняття професійного спілкування постановка проблеми
Недостатньо сказати, що спілкування відіграє важливу роль у житті людини, воно є головним чинником формування та становлення людини...
Достовірна візуалізація віртуального світу відіграє важливу роль при створенні у користувача відчуття реальності iconНе менш важливу роль відіграють порушення інервації, які
При інфантилізмі, як правило, є надлишкова продукція фсг при недостатньому синтезу лг
Достовірна візуалізація віртуального світу відіграє важливу роль при створенні у користувача відчуття реальності iconСтахов Артем Олександрович Формування кривих І криволінійних поверхонь. Сплайни. В задача
Тому важливу роль відіграє представлення форми в парамтричному вигляді, коли крива на площині представлена парою функцій X=X(t),...
Достовірна візуалізація віртуального світу відіграє важливу роль при створенні у користувача відчуття реальності iconКрещенецька Марина Володимирівна Формування кривих І криволінійних поверхонь. Сплайни. В задача
Тому важливу роль відіграє представлення форми в парамтричному вигляді, коли крива на площині представлена парою функцій X=X(t),...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи