IZG Flashcards

1
Q

Jaký druh reprezentace 3D objektu je vhodný pro metodu Radiozita?

A

Hraniční reprezentace B­rep (polygony plochy

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Co je potřeba provést u zobrazení metodou Radiozity při změně postavení kamery ve scéně?

A

Stačí pouze obnovit zobrazení scény podle nově postavené kamery; Radiozita metody se nemusí řešit znovah

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Jaké stíny generuje zobrazení metoda Radiozity?

A

­ měkké stíny

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Kterou z uvedených metod stínování 3D objektu OpenGL NEpoužívá?

A

Phongovo stínování.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Které z následujících vlastností platí pro knihovnu OpenGL?

A

OpenGL nedokáže zobrazit zrcadlení objektů. Ořezané plochy se nestávají sekundárními zdroji světelné energie.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

S jakou datovou reprezentací pracuje knihovna OpenGL?

A

Polygonální hraniční reprezentace (B­rep).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Jakým způsobem provádíme skládání transformací?

A

Násobením jednotlivých transformačních matic.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Jaky je princip algoritmu “Řádkové vyplňováni”?

A

Vyplňováni uzavřených vektorových oblastí, hledání průsečíku řádku obrazu s hranici oblasti,seřazení průsečíku
podle X, vyplnění úseku mezi lichými a sudými průsečíky

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Jak se převede barevný RGB obraz na obraz ve stupních šedi (grayscale)?

A

Hodnota každého pixelu se vypočítá jako vážený součet barevných složek původního pixelu.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Jaká je závislost velikosti průmětu objektu v perspektivní projekci?

A

Je nepřímo úměrná vzdálenosti od projekční roviny

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Co jsou to Spline křivky?

A

Jde o složenou křivku vzniklou spojením několika křivek jednoho druhu, při dodržení požadovaných podmínek
spojitosti částí.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Midpoint algoritmus pro rasterizaci kružnice určí polohu pixelu:

A

V X se posune o dx=1 a Y určí relativně vzhledem k poloze posledníhovykresleného pixelu podle znaménka
prediktor

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Na kterou základní barevnou složku je naše oko nejméně citlivé?

A

Modrou

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Na kterou základní barevnou složku je naše oko nejvíce citlivé?

A

Zelenou

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Jakým způsobem metoda B­rep popisuje 3D objekty?

A

Objekt je popsán prostřednictvím svého povrchu, hranic(vrcholy, hrany, stěny). Žádná vnitřní struktura.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Které polygony 3D objektu jsou NEviditelné?

A

Jejichž normálaje odkloněna od pozorovatele

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Jaky je princip anti­aliasingove metody Supersampling?

A

Každý pixel obrazu je rozdělenna několik vzorku (subpixelů), ze kterých je vhodným způsobem konvolučním filtrem složena výsledná hodnota pixelu

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Co jsou MipMap textury?

A

V jedné matici textury je uloženo více RGB obrazůtextury s různým rozlišením. Textury s různým rozlišením se
potom používají podle vzdálenosti objektu, což odstraňuje alias a urychluje zobrazení.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Jakým způsobem je určena (definována křivka pomocí) Fergusonova kubika?

A

Dvěma koncovými body a dvěma tečnými vektory v nich

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Co jsou to Racionální křivky?

A

Ke každému řídícímu bodu je připojen reálný parametr, který ovlivňuje okolní tvar křivky.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Jak je v oblasti počítačové grafiky definována barva?

A

Jako vektor intenzit základních barevných složek (např. RGB).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Jak je v oblasti počítačové grafiky definovaná intenzita(jas) barvy?

A

Jako vážený součetintenzit barevných složek (empirický vztah: I = 0.299R + 0.587G + 0.114B)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Jakým způsobem jsou v rastrové grafice reprezentovány obrazy (objekty)?

A

Maticí diskrétních hodnot.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Jakým způsobem metoda Šablonování popisuje 3D objekty?

A

Pohybem 2D profilu po spojité 3D draze.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

Proč používáme pro popis vektorových oblasti orientovaný seznam hraničních úseček?

A

Pro rozlišení vnitřních a vnějších bodů oblastí pravidlem pravé ruky.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
26
Q

Jakým způsobem řeší Robertsův vektorový algoritmus viditelnost 3D objektu?

A

Dělení potenciálně viditelných hran na úseky kde se mění viditelnost.
Polygony hrany objektu se rozdělí na viditelné, neviditelné a obrysové hrany. Pomoci obrysových hran se řeší viditelnost překrývajících se částí a jejich dělení. Nakonec se podle potřeby vykreslí viditelné, neviditelné a obrysové
hrany.

27
Q

Midpoint algoritmus pro rasterizaci elipsy používá:

A

Pouze celočíselné operace, sčítání a porovnání.

28
Q

Jaky je princip Goraudova stínování?

A

Vypočte barvy ve vrcholech každého polygonuobjektu, barva vnitřních bodů polygonů je získána lineární
interpolací z vrcholů. Je potřeba znát průměrné normály ve vrcholech.

29
Q

Jakým způsobem Implicitní modely popisuji 3D objekty?

A

Potenciálním polem, které je součtem potenciálních polí jednotlivých prvků (bodu, hran …). Hranice (povrch) objektu jsou v místě nulového potenciálu.

30
Q

Jakým způsobem určuje Bresenhamův algoritmus pro rasterizaci úsečky polohu následujícího pixelu?

A

Podle znaménka prediktoru definovaného jako rozdíl vzdálenosti teoretické hodnoty přímky F(x+1) od bodu [x+1, y+1] a bodu [x+1, y]. Aktuální hodnota prediktoru se vypočítá z jeho předchozí hodnoty

31
Q

Jakým způsobem provádí dithering redukci barevného prostoru obrazů?

A

Nahrazením původních pixelu novými hodnotami(podle použité distribuční metody) z redukovaného barevného prostoru. Nedochází při tom ke změně velikosti obrazu.

32
Q

Kdy nedojde ke vzniku aliasu při vzorkování spojitého frekvenčního univerzálního signálu?

A

Jestliže je vzorkovací frekvence alespoň 2x větší něž největší frekvence původního signálu

33
Q

Jaký je princip algoritmu „inverzní řádkové vyplňování“?

A

Vyplňování uzavřenýchvektorovýchoblastí pro každý segment hranice oblastí nalezne průsečík s řádky obrazu,
provedeno vyplnění a inverzí od průsečíků až po pravý okraj obrazu

34
Q

Jakou barvu dostáváme u aditivního skládání barev při max. intenzitě zák. bar. složek?

A

Bílou

35
Q

Jaké vlastnosti mají promítací paprsky v paralelní projekci?

A

Jsou rovnoběžné se směrem pohledu

36
Q

Které hrany 3D objektu jsou viditelné?

A

Hrany, které sdílí dva viditelné polygony objektu.Hrana je potenciálně viditelná pokud je mezi 2 viditelnými plochami

37
Q

Jakým způsobem je určená racionální Beziérova křivka stupně N?

A

N+1 body řídicího polynomu a váhou řídicích bodů.

38
Q

Co jsou stínové paprsky v metodě Ray­tracing?

A

Jsou vysílány z bodu na povrchu objektu ke zdroj. světlu s cílem určit, jestli je bod vůči nám ve stínu.

39
Q

Jakým způsobem je určená NEracionální Beziérova křivka stupně N?

A

­ N+1 body řídicího polynomu

40
Q

Jaký druh reprezentace 3D objektů je vhodný pro metodu Ray­tracing?

A

polygonální reprezentace scény

41
Q

3 způsoby převodu do černobílé

A

1.Thresholding (prahování)
Rozdelení pixelů obrazu podle prahové hodnoty
2. Náhodné rozptýlení
Hodnota prahu generována náhodne pro každý pixel obrazu
3. Maticové rozptýlení
Porovnání pixelů obrazu s odpovídajícími hodnotami distribucní (rozptylovací) matice a prahování.
Dithering ­ plochu obrazu pokryjeme maticemi.
Halftoning ­ každý pixel nahradíme maticí.

42
Q

princip algoritmu de Casteljau pro Beziérovy křivky

A
  • Rekurzivní algoritmus vykreslování Beziérových křivek.
  • Plyne z rekurentní definice pro Bernsteinovy polynomy.
  • Úseky řídícího polynomu jsou deleny v poměru hodnot t a 1 − t
43
Q

4 charakteristiky Phongova stínování

A

­ 1)při rasterizaci probíhá interpolace z normál vrcholů
­ 2)osvětlovací model se počítá pro každý pixel
­ 3)je potřeba znát průměrné normály ve vrcholech
­ 4)zohledňuje se zakřivení povrchu objektů
­ 5)velmi kvalitní výsledky, realistické zobrazení

44
Q

Jaké jsou možnosti nanášení textur na objekty?

A

1) Inverzní mapovací funkce:
­Povrch objektu je popsán jednou analytickou fcí ­inverzní fce použita jako mapovací ­ málo takto popsatelných
objektů (koule, válec)
2) Promítání textur:
­ textura se promítá na objekt (pro který není analytická fce) z obalového tělesa, jehož analytickou fci můžeme určit
3) Mapování 3D textur:
­ prosté mapování 3D prostoru textury na povrch tělesa (scale) není problém s navazováním textury velká paměťová náročnost
4) UV mapování:
­ u složitějších objektů ­ “vysvlečení objektu z kůže”, rozmotání, nanesení textury a navlečení na objekt

45
Q

4 charakteristické vlastnosti radiozity

A

1) respektuje fyzikální principy šíření světla
2) metoda globální iluminace scény, šíření světelné energie.
3) vychází z výpočtů tepelného záření pro výpočet světla.
4) navíc měkké stíny

46
Q

4 vlastnosti phongova osvětlovacího modelu

A

1) empirický model
­2) světlo se na povrchu tělesa rozkládá do 3 složek
3) ambientní složky (ambient light), difúzní složky (diffuse light) a odlesků (specular light)
­4) intenzita reflexe závisí na směru odrazu i na směru k pozorovateli
5) ideální reflexe - odraz je symetrický podle normály

47
Q

Ray­tracing ­ popsat, obrázek

A
  • sledování paprsků
    ­- paprsky se šíří od světelných zdrojů do scény
    ­- některé paprsky se lámou o objekty
    ­- obraz scény tvoří paprsky dopadlé na projekční plochu
    ­- pouze ostré stíny, při změně pozorovatele se musí přepočítat celá scéna
48
Q

Graficky kontext - popis a co obsahuje

A

vDatová struktura, která drží specifické informace potřebné pro vykreslení na různá výstupní zařízení
z čeho se skládá? - parametry vystupniho zarizeni (format obrazku atd.)
- sirka a vyska kreslici plochy (resi i orezavani)
- transformace vystupu

49
Q

Vysvětlit pojem paměť hloubky z-bufferu

A

Pamět hloubky (Z-buffer) obsahuje Z souřadnice nejbližších bodů ploch.
datová struktura - fronta
hodnoty - Z souřadnice nejbližších bodů plochy
velikost - až dva buffery - paměťově náročné

50
Q

Uviest 4 charakteristiky B-rep

A
  • Objekt je popsan prostřednictvím svého povrchu - hranic
  • Informace o vnitřní stuktuře není uložena
  • Objekt definovan pomoci:
    1) vrcholů
    2) hran
    3) stěn
51
Q

2 situacie v pocitacovej grafike, kde sa mozme stretnut s aliasom

A

Na šikmých čárách. Případně v texturách.

52
Q

Uveďte směrnicový tvar rovnice přímky a popište jednotlivé symboly. Vysvětlete pojem směrnice a jeho souvislost s metodami rasterizace úsečky

A

y = kx + q
y,x - souřadnice (y - funkční hodnota, výsledek funkce x - argument funkce který dosazujeme do vzorce… v jiných kvadrantech může být jinak)
q - offset po Y ose
k - Směrnice k = dy/dx dy=Y2-Y1 dx=X2-X1. O kolik poroste y, když se posunem v ose x o 1
Souvislost s rasterizaci - algoritmus přímky je popsan pouze pro ⅛ prostoru (½ prveho kvadrantu) pak se modifikuje, to jak ho mame modifikovat pozname podle smernice.

53
Q

Rovnica krivky a uviest kde sa vyuziva

A
Parametrické vyjadrenie krivky: 
    x(t) = axt^3 + bxt^2 + cxt + dx 
    y(t) = ayt^3 + byt^2 + cyt + dy
využiti: 
    1) definice objektu (modelování),
    2) definice fontu,
    3) kreatívní grafika
    4) určování dráhy objektu pri animaci, šablonování
54
Q

Vysvětlete pojem substraktivní míchaní barev, uveďte příklad subtraktivního barevného modelu a kde se využívá.

A

Mícháním od sebe barvy odečítáme, např. CyanMagentaYellowblacK (CMYK), využívá se v reprodukčních zařízeních, např. tiskárna.

55
Q

Jak konkrétně lze realizovat test, zda je vykreslovaná plocha přivrácená či odvrácená od pozorovatele?

A

Dá sa určiť pomocou skalárneho súčinu vektoru smerujúceho k pozorovatelovi a normáloveho vektoru trojuholníku. Ak je plocha aspoň trochu natočená smerom k pozorovatelovi tak uhol medzi týmito vektormi je ostrý. Pokial je tupý tak je plocha odvrátená od pozorovatela.

56
Q

Multisampling (aditívny Supersampling).

A

Stejně jako u supersamplingu jsou pixely rozděleny na více subpixelů, ovšem jen ty, které leží na okrajích polygonů, jsou počítány zvlášť (rozuměj jejich barva). Hustější vzorkování pouze při hranách objektů, mimo objekt a vevnitř objektu řidší vzorkování výrazně vyhlazuje hrany objektů, samotné textury méně.

57
Q

Od čoho naviac závisí výsledná krivka pri NURBS (váhové koef.) a 2 základné charakteristiky

A
  • aproximační křivka
  • zobecněný B-spline
  • přidány váhy, je racionální, již nemá rekurentní definici - - lze snadno a přesně def.kuželosečky
  • jednotlivé části křivky můžou modelovat libovolným počtem úseků
  • křivka složená z polynomů ntého stupně
58
Q

Ray-Casting.

A
  • Rastrov obrazový algoritmus řešení viditelnosti
  • Vrhání paprsku z místa pozorovatele (planárně, perspěktivně)
  • Průsečíky paprsků se všemi objekty podel jejích dráh, výběr nejbližšího
  • Pomalý, kvalitní výsledek
59
Q

Riadkove vyplnovanie VS Pinedov algoritmus

A

Ak porovnať tak teda - Pinedov alg. pracuje iba s konvexnými útvarmi, najčastejšie s trojuholníkmi, zatiaľ čo s riadkovým vyplňovaním sa vyplňujú aj nekonvexné (konkávne) útvary.
Ďalej myšlienka Pinedovho algoritmu spočíva v rozdelení oblasti na polroviny hrán. Body roviny ležiace na kladnej strane sú v oblasti 𝛀. Riadkový alg. bol už vyššie viackrát popísaný

60
Q

doplnit S. teorem, kedy nedochadza k aliasu

A

Shannonův vzorkovací teorém =>
Přesná rekonstrukce spojitého, frekvenčně omezeného signálu z jeho vzorku je možná tehdy, pokud byl vzorkován frekvencí alespoň dvakrát vyšší než je maximální frekvence rekonstruovaného signálu.

61
Q

vertex shader - vstupy, vystupy a k comu sa pouziva

A

je program, který běží na vertex processoru. Jeho vstupní interface obsahuje: vertex, uniformní proměnné a další proměnné (číslo vrcholu gl_VertexID, …). Jeho výstupní inteface je vertex, který vždy obsahuje proměnnou gl_Position - pozici vertexu v clip-space.

62
Q

Uveďte 4 hlavní rozdíly mezi radiozitou a ray-tracing

A
  • ray-tracing je obrazová metoda zatímco radiozita komplexní metoda
  • radiozita neřeší zobrazení
  • radiozita umožňuje měkké stíny
  • ray-tracing neřeší sekundární osvětlení zatímco radiozita umí řešit globální světla
63
Q

Popište princip (včetně obrázku) metody CSG pro 3D modely

A
  • objekt popsán stromem ze: 3D primitiv (listy), transformací, bool operací (uzly)
  • možnost vzniku singularit
  • po každé nové operaci probíhá regenerace stromu
  • možnost parametrizace operací ve stromu
64
Q

Uveďte 3 způsoby řešení stínování a také jejich rozdíly

A

1) Flat shading
- vyhodnocuje se středový pixel polygonu
- konstantní barva
- nezohledňuje se zakřivení
- gradient stínu není plynulý, ale snadná implementace i v HW
2) Gouraud shading
- vyhodnocují se pixely ve vrcholech
- interpolace barev při rasterizaci
- zohledňuje se zakřivení
- potřeba znát průměrné normály ve vrcholech
- gradient plynulý, ale ne zcela přesný, snadná implementace i v HW
3) Phong shading
- interpolace normál z vrcholů
- vyhodnocuje se každý pixel
- zohledňuje se zakřivení
- potřeba znát průměrné normály ve vrcholech
- gradient plynulý, vysoce přesný, náročná implementace