đồ án môn đồ họa máy tính

Giới thiệu, nội dung môn học

Môn học cung cấp cho sinh viên những kiến thức lý thuyết và kỹ năng thực hành để sinh viên có thể xây dựng được những chương trình đồ họa ứng dụng. Sinh viên thông qua sử dụng thư viện lập trình đồ họa OpenGL để tiếp cận dễ hơn, hiểu sâu hơn về các khái niệm, giải thuật đồ họa. Nội dung tóm tắt môn học: Khái quát về kiến trúc phần cứng, phần mềm của đồ họa. Giới thiệu về cấu trúc chương trình sử dụng thư viện lập trình đồ họa OpenGL. Ôn tập các kiến thức toán được sử dụng trong đồ họa như vector, ma trận Tìm hiểu các khâu trong đường ống đồ họa như biến đổi hình, chuyển đổi sang hệ trục tọa độ camera, phép chiếu, tô màu, dán texture. Các giải thuật rasterization để chuyển hình ảnh ra thiết bị hiển thị như Bresenham, Michener, Floodfill, Run of pixels, Scanline. Sử dụng thư viện lập trình OpenGL để xây dựng chương trình đồ họa đơn giản L.O.1.1 – Trình bày định nghĩa đồ họa máy tính, liệt kê được một số ứng dụng của đồ họa máy tính L.O.1.1 – Liệt kê đồng thời mô tả được chức năng của các thành phần của phần cứng hệ thống đồ họa máy tính L.O.1.2 – Mô tả được hoạt động của thiết bị hiển thị dạng raster L.O.1.3 – Mô tả được chức năng của bộ đệm frame L.O.1.4 – Trình bày khái niệm đường ống đồ họa, liệt kê và nêu chức năng của các thành phần trong đường ống đồ họa L.O.1.5 – Trình bày về các đối tượng cơ bản trong đồ họa máy tính L.O.1.5 – Hiểu và ứng dụng cửa sổ (window) và khung nhìn (viewport) trong đồ họa máy tính Các kiến thức toán trong đồ họa L.O.2.1 – Trình bày khái niệm về vector L.O.2.2 – Trình bày được định nghĩa và ứng dụng của phép toán tính vô hướng và tích có hướng trong đồ họa L.O.2.3 – Biết cách biểu diễn và vẽ đường cong dưới dạng tham số L.O.2.4 – Biết cách biểu diễn đồng nhất điểm và vector L.O.2.5 – Làm được các phép toán trên ma trận như nhân ma trận, chuyển vị ma trận, tính ma trận nghịch đảo, v.v. L.O.2.6 – Biết cách chuyển đổi biểu diễn điểm và vector trong các hệ tọa độ khác nhau Phép biến đổi hình L.O.3.1 – Trình bày được định nghĩa của phép biến đổi affine L.O.3.2 – Liệt kê được các phép biến đổi cơ bản cùng với ma trận tương ứng L.O.3.3 – Biết cách phân rã một phép biến đổi bất kỳ thành hợp của các phép biến đổi cơ bản, để từ đó tính ma trận của phép biến đổi L.O.3.4 – Biết cách đưa ma trận của phép biến đổi hình vào đường ống đồ họa bằng những cách khác nhau. L.O.3.5 – Trình bày khái niệm ngăn xếp ma trận, đồng thời biết cách sử dụng ngăn xếp ma trận Phép nhìn và phép chiếu L.O.4.1 – Trình bày định nghĩa các phép chiếu phẳng hay được sử dụng trong kỹ thuật L.O.4.2 – Tính được các vector đơn vị u, v, n của hệ trục tọa độ camera L.O.4.3 – Tính được ma trận V dùng để biến đổi tọa độ đối tượng từ hệ tọa độ thế giới thực sang hệ trục tọa độ camera L.O.4.4 – Tính được ma trận P dùng để biến đổi thể tích nhìn của phép chiếu trực giao thành thể tích nhìn chuẩn CCV L.O.4.5 – Tính được ma trận P dùng để biến đổi thể tích nhìn của phép chiếu phối cảnh thành thể tích nhìn chuẩn CCV L.O.4.6 – Tính được ma trận P dùng để biến đổi thể tích nhìn của phép chiếu xiên thành thể tích nhìn chuẩn CCV L.O.4.7 – Biết cách đưa ma trận P vào đường ống đồ họa bằng những cách khác nhau. Chiếu sáng và tô màu L.O.5.1 – Trình bày được các phương pháp vẽ hình với độ chân thật khác nhau như vẽ khung dây, tô màu phẳng, tô màu trơn, thêm bóng đổ, dán texture L.O.5.2 – Trình bày mô hình lý thuyết của việc chiếu sáng và tô màu L.O.5.3 – Tính được các thành phần màu sắc khác nhau như màu sắc khuếch tán, màu sắc phản chiếu, màu sắc môi trường L.O.5.4 – Biết cách nội suy màu sắc bằng phương pháp Gouraud L.O.5.5 – Biết cách nội suy pháp tuyến và màu sắc bằng phương pháp Phong L.O.5.6 – Biết cách tính được pháp tuyến tại điểm bất kỳ trên bề mặt đối tượng Cắt xén đối tượng với thể tích nhìn L.O.6.1 – Mã hóa được tọa độ đầu mút đoạn thẳng trong giải thuật Cohen Sutherland L.O.6.2 – Chạy từng bước giải thuật Cohen – Sutherland để cắt xén đoạn thẳng với thể tích nhìn L.O.6.3 – Trình bày được phương pháp cắt xén đa giác bất kỳ với thể tích nhìn Kết xuất các đối tượng đồ họa cơ bản ra thiết bị raster L.O.7.1 – Trình bày và chạy từng bước giải thuật Bresenham để vẽ đoạn thẳng ra thiết bị raster L.O.7.2 – Trình bày và chạy từng bước giải thuật Michener để vẽ đường tròn ra thiết bị raster L.O.7.3 – Trình bày và chạy từng bước giải thuật tô màu cho vùng tô bằng phương pháp Floodfill L.O.7.4 – Trình bày và chạy từng bước giải thuật tô màu cho vùng tô bằng phương pháp Run of Pixels L.O.7.5 – Trình bày và chạy từng bước giải thuật tô màu cho vùng tô bằng phương pháp Scanline Dán texture lên bề mặt đối tượng L.O.8.1 – Liệt kê được các loại bộ đệm được sử dụng trong đồ họa máy tính L.O.8.2 – Liệt kê được thao tác Bitwise được áp dụng để thao tác trực tiếp lên bộ đệm màu sắc L.O.8.3 – Trình bày được khái niệm và ứng dụng của bit map và pixel map L.O.8.4 – Trình bày được các phương pháp ánh xạ texture lên bề mặt đối tượng L.O.8.5 – Tính được tọa độ texture L.O.8.6 – Trình bày được trình tự các bước để dán texture lên bề mặt đối tượng Sử dụng thư viện lập trình đồ họa OpenGL L.O.9.1 – Hiểu được cấu trúc của chương trình sử dụng thư viện lập trình đồ họa OpenGL L.O.9.2 – Biết sử dụng hàm và tham số thích hợp để vẽ các đối tượng đồ họa cơ bản, đồng thời biết các phân rã đối tượng phức tạp thành các đối tượng đồ họa cơ bản L.O.9.6 – Biết sử dụng hàm và tham số thích hợp để lập trình đồ họa tương tác L.O.9.3 – Biết sử dụng hàm và tham số thích hợp để thực hiện phép biến đổi hình L.O.9.4 – Biết sử dụng hàm và tham số thích hợp để thiết lập camera L.O.9.5 – Biết sử dụng hàm và tham số thích hợp để chiếu sáng và tô màu cho đối tượng L.O.9.6 – Biết sử dụng hàm và tham số thích hợp để dán texture lên bề mặt đối tượng

Kết quả cần đạt được

Kiến thức: L.O.1 – Giải thích được các khái niệm cơ bản về hệ thống đồ họa máy tính. L.O.2 – Các kiến thức toán trong đồ họa.

Đang xem: đồ án môn đồ họa máy tính

Xem thêm: cách tính log bằng máy tính fx 500ms

Xem thêm: Cách Đo Diện Tích Trên Iphone, Dùng Gps Đo Diện Tích Với Measures Map 1

L.O.3– Phép biến đổi hình. L.O.4 – Phép nhìn và phép chiếu. L.O.5 – Chiếu sáng và tô màu. L.O.6 – Cắt xén đối tượng với thể tích nhìn. L.O.7 – Kết xuất các đối tượng đồ họa cơ bản ra thiết bị raster. L.O.8 – Dán texture lên bề mặt đối tượng. Kỹ năng: L.O.9 – Sử dụng thư viện lập trình đồ họa OpenGL.

Tài liệu tham khảo

Sách, Giáo trình chính: <1> Edward Angel, “Interactive Computer Graphics: A top-down approach with OpenGL”, Addison Wesley, 2009 Sách tham khảo: <2> D. Hearn, M.P. Baker, “Computer Graphics, C version”,2nd edition, Prentice Hall, 1997 <3> Francis S. Hill Jr., “Computer Graphics”, Macmillan Publishing, New York, 1990. <4> Foley, Van Dam, Feiner, Hughes, “Computer Graphics: Principles and Practice”, Addison Wesley, 1997 <5> Internet