Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Компьютеры, Программирование Компьютеры, Программирование     Программное обеспечение Программное обеспечение

Реализация алгоритма обратной трассировки лучей для моделей с большим числом полигонов

Карабин, 6x60 мм.
Размеры: 6x60 мм. Материал: металл. Упаковка: блистер.
44 руб
Раздел: Карабины для ошейников и поводков
Крючки с поводками Mikado SSH Fudo "SB Chinu", №4BN, поводок 0,22 мм.
Качественные Японские крючки с лопаткой. Крючки с поводками – готовы к ловле. Высшего качества, исключительно острые японские крючки,
58 руб
Раздел: Размер от №1 до №10
Забавная пачка "5000 дублей".
Юмор – настоящее богатство! Купюры в пачке выглядят совсем как настоящие, к тому же и банковской лентой перехвачены... Но вглядитесь
60 руб
Раздел: Прочее

Факультет информатики и систем управления Кафедра &quo ;Программное обеспечение ЭВМ и информационные технологии&quo ;Курсовой проект по машинной графике Расчетно-пояснительная записка Тема: &quo ;Реализация алгоритма обратной трассировки лучей для моделей с большим числом полигонов&quo ;Москва 2004 Оглавление1. Введение 2. Конструкторская часть 2.1 Обоснование использованных алгоритмов 2.2 Структура данных 2.2.1 Источники света 2.2.2 Объекты для визуализации 2.2.3 Текстуры 2.3 Алгоритм обратной трассировки лучей 2.3.1 Описание алгоритма 2.3.2 Математическая основа обратной трассировки лучей 2.3.3 Составление матрицы 2.3.4 Программная реализация 2.3.5 Определение пересечения луча с треугольником 2.3.4 Формирование отраженного луча 2.3.5 Формирование преломленного луча 2.4 Оболочки 2.4.1 Алгоритм построения иерархических оболочек 2.4.2 Алгоритм обхода оболочек в трассировке лучей 2.5 Текстурирование 2.5.1. Процедуры для работы с текстурами 2.5.2. Собственно текстурирование 2.6 Закраска Фонга 2.7 Освещение 2.7.1. Модель освещения Уиттеда 2.7.2 Диффузное отражение 2.7.3 Зеркальное отражение 2.7.4 Фоновая освещенность 2.7.5 Прозрачность 2.7.6 Процедуры расчета освещенности 3. Технологическая часть 3.1 Выбор языка программирования и обоснование выбора 3.2 Модульная структура программы 3.3 Интерфейс программы 4. Экспериментально-исследовательская часть Тест № 1 Тест № 2 Тест № 3 Заключение Список литературы 1. ВведениеВ компьютерной графике на сегодняшний день большое внимание уделяется алгоритмам получения реалистических изображений. Эти алгоритмы являются самыми затратными по времени. Обусловлено это тем, что они должны предусматривать множество физических явлений, таких как преломление, отражение, рассеивание света. Профессиональные программы для кинематографа учитывают еще больше явлений (дифракцию, интерференцию, зависимость коэффициентов преломления, отражения, поглощения от длины волны падающего света, вторичное, третичное отражение света). В моей курсовой работе для рендеринга применяется алгоритм обратной трассировки. На сегодняшний день он считается одним из лучших для формирования реалистических изображений. Его используют большинство трехмерных графических редакторов. Применяется так же алгоритм z-буфера. Но эффекты отражения и преломления, там достигаются искусственными методами и считаются не совсем точно. Подобным методом пользуются в программах, где крайне важна скорость. Примером таких программ служат компьютерные игры. Почти все они построены на использовании алгоритма z-буфера. Целью моей курсовой было так же сделать алгоритм обратной трассировки как можно более быстрым. Для этого я применил метод иерархических оболочек. Его применение позволяет сделать время рендеринга, пропорциональным логарифму от числа объектов, а не числу объектов. Добиться с помощью этого реального времени, конечно, не удастся, но делает время ожидания приемлемым, равным порядка 5-30 секунд для 30000 треугольников на сцене. Модуль E gi e программы, может быть использован отдельно, в других программах Delphi. С помощью всего нескольких функций пользователь сможет задать сцену любой сложности и произвести рендеринг сцены.

Модуль содержит функции для: управления камерой управления источниками света задания объектов на сцене. поворота объектов рендеринга сцены вывода изображения в задаваемое окно По использованию модуль E gi e очень похож на модуль Ope GL. 2. Конструкторская часть 2.1 Обоснование использованных алгоритмовГлавным алгоритмом, используемым в программе для удаления невидимых граней, а так же моделирования эффектов преломления и отражения, является алгоритм обратной трассировки лучей. Этот алгоритм позволил мне добиться максимальной реалистичности изображения. Он позволяет смоделировать распространение света в пространстве, учитывая законы геометрической оптики. Алгоритм можно быстро модернизировать, добавив в него обработку новых световых явлений. Алгоритм позволяет строить качественные тени с учетом большого числа источников света. Другие алгоритмы не позволяют так просто и качественно строить тени. Достоинством алгоритма является то, что он не требователен к памяти, в отличие от алгоритма z-буфера. А недостатком является то, что работает он сравнительно долго и не позволяет строить изображения в реальном времени. Для ускорения алгоритма применен метод иерархических оболочек. Он позволяет сократить время работы алгоритма трассировки в десятки, а на некоторых сценах в сотни раз. Среди всех алгоритмов оптимизации данный оказался самым эффективным. Метод BSP деревьев не дал значительного ускорения, а метод порталов в случае произвольной геометрии сцены вообще не применим. Алгоритм дает наилучшие результаты в сценах, где треугольники имеют примерно одинаковые размеры, а так же в разреженных сценах (т.е. в сценах, где объекты расположены на расстоянии, гораздо большем их линейных размеров). Для сглаживания изображения применен алгоритм закраски Фонга. Он является самым затратным по времени. Метод Гуро, например, быстрее Фонга примерно в 5 раз. Но время его выполнения от общего времени рендеринга не превышает 3 процентов. Зато он дает великолепные результаты. В частности, блики выглядят куда реалистичнее, чем если использовать метод Гуро. 2.2 Структура данныхСцена представляется набором объектов двух типов: источников света и собственно объектов, которые необходимо визуализировать. 2.2.1 Источники света Источники света не имеют никаких геометрических размеров, они являются точечными и не рисуются при рендеринге. Информация об источниках света хранится в массиве Sve . В i-ом элементе массива хранится информация об i-ом источнике света. Элемент массива представляет собой запись: Ligh =record ip: i eger; lim: real; Ce er: Poi ; R,G,B: real; DirX,DirY,DirZ: real; e d;Поле ip содержит информацию о типе источника. Если оно равно 1, то источник светит во все стороны. Если оно равно 2, то источник светит внутри конуса, направляющая которого DirX, DirY, DirZ, а угол при вершине равен 2 Lim. Угол измеряется в радианах. Если тип источника - 3, то источник также светит в конусе, но по мере отклонения от образующей его интенсивность уменьшается и на угле Lim равна нулю. Поле Ce er содержит координаты источника в глобальной системе координат. Поля R,G,B содержат интенсивность источника по красной, зеленой и синей компоненте.

Они могут принимать значения от 0 до 1. Если источник первого типа, то нет необходимости вводить поля DirX, DirY, DirZ и Lim, так как они не требуются для расчета интенсивности. 2.2.2 Объекты для визуализации Объекты для визуализации, задаются в виде полигональной модели. Каждый объект представляет собой набор полигонов. В моей курсовой в качестве полигонов выбраны треугольники, так как при этом значительно упрощается текстурирование, сглаживание и процедура пересечения луча с треугольником. Сцена представляет собой набор объектов. Объекты состоят из треугольников. Информация об одном объекте хранится в трех массивах: Objec s (массив объектов), Vse (массив треугольников), och (массив точек). Массив Objec s Элемент массива представляет собой запись: Obj=record S ar ,E d : i eger; S ar G,E dG: i eger; XC,YC,ZC,R: real; , Pr: real; e d;S ar , E d соответствуют индексам в массиве точек. Они указывают, что точки с номером, большим или равным S ar и меньшим или равным E d , принадлежат данному объекту. S ar G, E dG соответствуют индексам в массиве треугольников. Они указывают, что треугольники с номером, большим или равным S ar G и меньшим или равным E dG, принадлежат данному объекту. В Pr содержится показатель преломления данного объекта. В содержится коэффициент затухания света в данном объекте. Массив och Элемент массива представляет собой запись: Apex=record X,Y,Z: real; x, y, z: real; e d;Поля X,Y,Z содержат координаты точки. Поля x, y, z содержат значение нормали в данной точке. Эти поля используются при закраске по методу Фонга. Массив Vse Массив содержит полную информацию обо всех треугольниках сцены. Элемент массива представляет собой запись: Gra =record om: array of i eger; ColorR,ColorG,ColorB: By e; KO ,KPr,KRas,KDif,KBlik: real; ek: array of i eger; om: i eger; Pai ype: boolea ; XC,YC,ZC,R: real; O: i eger; p: real; e d;Массив om содержит номера точек, которые являются вершинами треугольника. ColorR, ColorG, ColorB содержат цвет треугольника. Поля KO , KPr, KRas, KDif, KBlik, содержат оптические коэффициенты поверхности треугольника. O - номер объекта, которому принадлежит данный треугольник. XC, YC, ZC, R - координаты центра и радиус сферической оболочки треугольника. Pai ype - способ закраски треугольника. om - номер текстуры, которая наложена на треугольник. Массив ek содержит текстурные координаты, каждой вершины треугольника. Запись треугольника не содержит координат вершин, она содержит ссылки на вершины. Таким образом, сразу несколько треугольников, могут ссылаться на одну и ту же вершину. Это дает большую экономию памяти, так как общую для всех треугольников вершину нужно описать всего один раз. Это упрощает изменение координат вершины. Если бы координаты вершин хранились непосредственно в записи треугольника, то пришлось бы изменить все записи треугольников, включающие данную вершину. В данном случае надо изменить координаты только одной точки. Очень удобно поворачивать, объекты. Если необходимо повернуть заданный объект, достаточно пробежать по всем его точкам и изменить их координаты. Настройки цвета, коэффициентов и сглаживания у каждого треугольника свои, а не одинаковые у всех треугольников объекта.

При смешивании первичных запахов в определенных пропорциях можно получить любой известный запах. Молекулы важнейших запахов могут совпасть только с одним видом рецепторов, тогда как молекулы сложных запахов должны подходить двум или даже большему числу видов рецепторов. Поэтому важнейшие запахи в чистом виде встречаются реже, чем сложные. Чтобы воспринять семь первичных запахов, в носу, согласно теории Эймура, должно быть семь различных типов обонятельных рецепторов. Ученый представлял рецепторные участки в виде ультрамикроскопических щелей или впадин в мембране нервного волокна, каждая из которых имеет своеобразную форму и величину. Предполагалось, что молекулы определенной конфигурации "вписываются" в каждый из этих участков, подобно тому, как штеккер входит в гнездо. Следующей проблемой было изучение формы семи рецепторных участков. Оно началось с исследования формы молекул различных пахучих веществ с помощью методов современной стереохимии. Оказывается, используя дифракцию рентгеновских лучей, инфракрасную спектроскопию, электронно-зондовый анализ и целый ряд других методов, можно построить трехмерную модель молекулы

1. Модель большого взрыва и расширяющейся Вселенной

2. Генетический алгоритм глобальной трассировки

3. Реализация алгоритма обработки данных

4. Лисп-реализация алгоритма кодирования информации RSA

5. Программная реализация алгоритма Дейкстры (построение цепей минимальной длины)

6. Методы и алгоритмы компоновки, размещения и трассировки печатных плат
7. Модель управления конфликтными потоками в классе алгоритмов
8. Некоторые алгоритмы реализации UPSCALING

9. Алгоритмы трассировки

10. Модели угроз безопасности систем и способы их реализации, определение критериев уязвимости и устойчивости систем к деструктивным воздействиям, разработка методов и средств мониторинга для выявления фактов применения несанкционированных информационных возд

11. Особенности реализации экспертных систем на базе логической модели знаний

12. Имитационная модель системы автоматизированного проектирования абстрактного этапа реализации устройств управления

13. Модели управления советской адвокатурой в годы большого террора (1936 - 1938 гг.)

14. Лисп-реализация математических операций над комплексными числами

15. Реализация генетических алгоритмов нейрокомпьютерами

16. Модели и алгоритмы периоперационной лучевой визуализации желчевыводящих протоков у больных калькулезным холециститом

Доска Mikado для обработки рыбы, складная с рыбочисткой.
Пластиковая складывающаяся доска для чистки и филировки рыбы, в комплекте, скребок для снятия рыбной чешуи. Размеры: 48x15/25 см.
827 руб
Раздел: Пластиковые
Чехол-органайзер для спинки авто "Happy Baby".
Чехол-органайзер – аксессуар, просто незаменимый во время поездок на автомобиле, благодаря множеству вместительных карманов. Помимо
699 руб
Раздел: Прочее
Детская горка, цвет: красный/желтый, скат 140 см.
Для активного летнего отдыха вам пригодится пластиковая горка Долони. Горка изготовлена из яркого пластика и украсит любую детскую комнату
2200 руб
Раздел: Горки

17. Реализация модели личностного ориентированного взаимодействия педагога с детьми

18. Исследование и компьютерная реализация экономико-математической модели зависимости поступлений в бюджет от величины налоговой ставки

19. Вселенная, которую я выбираю (Модель Вселенной Лео Шарка)

20. Создание Вселенной или большой взрыв

21. Разработка алгоритмов контроля и диагностики системы управления ориентацией космического аппарата

22. Модель экономического развития Южной Кореи на современном этапе
23. Проблема применения моделей устойчивого развития на региональном уровне
24. Шведская модель социальной экономики

25. Геологическая история развития Австралии. Большой Водораздельный хребет

26. Финансовая политика государства и механизм ее реализации

27. Реализации генерального плана "Ост" на территории Белоруссии

28. Математические методы и модели в конституционно-правовом исследовании

29. Российский опыт местного самоуправления: исторические модели и современное состояние

30. Законотворчество и механизм реализации законов

31. Реализация права

32. Формы реализации права

Рулетка для пропуска "Chrome Quadro", с карабином, 80 см.
Квадратная рулетка для бейджей из хромированного металла. С укреплённым металлическим зажимом на обратной стороне. Комбинируется со всеми
508 руб
Раздел: Бейджи, держатели, этикетки
Стиральный порошок "INDEX", универсал, 2400 грамм.
Предназначение: для стирки изделий из хлопчатобумажных, льняных, синтетических тканей, а также тканей из смешанных волокон (кроме изделий
444 руб
Раздел: Стиральные порошки
Автомобильный холодильник D-H24P "Delta", голубой, 24 л.
Объем: 24 л. Номинальная мощность: - в режиме охлаждения (12В/220-240 В ~) 40/48 Вт, - в режиме нагрева (12В/220-240 В ~) 39/45
4157 руб
Раздел: Автомобильные холодильники

33. Гарантии реализации права граждан на труд

34. Словообразовательные модели неологизмов в современном английском языке

35. Фонетика эмоциональной речи в ее устной и письменной реализации

36. Драма "Гроза" в статье Добролюбова "Луч света в темном царстве"

37. Леонардо да Винчи: "Я подошёл ко входу в большую пещеру…"

38. Развитие науки: революция или эволюция? Философские модели постпозитивизма
39. Азиатская модель – сильные стороны
40. Ялтинская конференция 1945 года и обсуждение на ней вопроса о зонах оккупации Германии и управлении большим Берлином

41. Разработка АИС по учету складских операций и реализации продукции на предприятии

42. Реализация сетевых компьютерных технологий в системе международного маркетинга /Интернет-Маркетинг/

43. Построение verilog-модели ber-тестера для проверки каналов связи телекоммуникационных систем

44. Модели TAKE-GRANT и их исследования

45. Модемы: назначение, сравнительный анализ моделей, принцип работы, эксплуатация на примере конкретной модели

46. Принцип программного управления. Микропроцессор. Алгоритм работы процессора

47. Классификация и техническая реализация основных устройств ЭВМ

48. Алгоритм Кнута-Морриса-Пратта

Фонтан декоративный с подсветкой "У колодца", 17,5x13x25,5 см.
Фонтан декоративный с подсветкой. Размер: 17,5x13x25,5 см. Водяная помпа. Напряжение: 220V-240V. Мощность 2,5W. Провод: 135 см.
1288 руб
Раздел: Фонтаны декоративные
Точилка электрическая "Power TX", 2 отверстия.
Настольная точилка для чернографитовых и цветных карандашей. Прочный пластиковый корпус. Съёмный контейнер для стружки. Работает на 4
523 руб
Раздел: Точилки
Детский велосипед Jaguar трехколесный (цвет: оранжевый).
Детский трехколесный велосипед колясочного типа, для малышей от 10 месяцев до 3 лет. Модель с удлиненной рамой, что позволяет подобрать
1440 руб
Раздел: Трехколесные

49. Реализация языкового процессора оператора FOR языка BASIC

50. Структура и реализация макроязыков

51. Написание игровой программы Tetris и описание алгоритма

52. Циклические алгоритмы

53. VB, MS Access, VC++, Delphi, Builder C++ принципы(технология), алгоритмы программирования

54. Операции многократной точности (операции с длинными числами)
55. Понятие алгоритма, его свойства. Описание алгоритмов с помощью блок схем на языке Turbo Pascal
56. Разработка альтернативных моделей предметной области в виде многоуровневых контекстных диаграмм

57. Разработка системы задач (алгоритмы-программы) по дискретной математике

58. Сравнительный анализ каскадной и спиральной моделей разработки программного обеспечения

59. Разработка управляющей части автомата для сложения двух чисел с плавающей запятой в дополнительном коде с помощью модели Мура

60. Понятие об алгоритмах

61. Алгоритм компактного хранения и решения СЛАУ высокого порядка

62. Адаптивное параметрическое оценивание квадратно-корневыми информационными алгоритмами

63. Алгоритмы и протоколы маршрутизации

64. Математическая модель всплытия подводной лодки

Мягкая игрушка "Волк. Забивака", 33 см.
Мягкий волк Забивака — официальный талисман чемпионата мира по футболу 2018 года. Представляет собой волка с коричнево-белой шерстью в
1299 руб
Раздел: Игрушки, фигурки
Домик игровой.
Игрушка из пластмассы. Предназначена для игры на свежем воздухе. Замечательный домик высокого качества, будет радовать ваших детей и вас
9084 руб
Раздел: Домики и комплексы
Шар магический "Счастливая восьмерка", 10 см.
Магический шар - шар ответов, шар предсказаний — это игрушка, с помощью которой можно узнать ответ на любой вопрос. Магический шар 8
501 руб
Раздел: Прочее

65. Применение алгоритма RSA для шифрования потоков данных

66. Комплексные числа

67. Комплексные числа

68. Число как сущее

69. Обратная задача обеспечения требуемого закона движения

70. Макрофаги перитонеального экссудата как модель фагоцитоза и нарушений фагоцитарной активности
71. Права подозреваемого и гарантии их реализации в уголовном процессе
72. Использование алгоритмов при изучении орфографии в начальных классах

73. Основополагающие принципы андрагогической модели обучения: Оптимальные условия их применения

74. Реализация эвристического обучения учащихся на уроках математики

75. Педагогические модели образования

76. Оценка систем дистанционного образования (математическая модель)

77. Принципы раcпределения власти, его необходимость и механизм реализации (Принципи поділу Влади, його необхідність і механізм реалізації)

78. Электропривод и автоматизация главного привода специального вальцетокарного станка модели IK 825 Ф2

79. Построение и исследование динамической модели портального манипулятора

80. Модель теплового состояния аппарата сепарации

Дорожная косметичка, 21x15x12 см, арт. 82630.
Стильная косметичка выполненная из современных полимерных материалов, станет отличным современным подарком и займет достойное место среди
324 руб
Раздел: Дорожные наборы
Набор детской посуды "Домашние животные" (3 предмета).
Набор детской посуды "Домашние животные" в подарочной упаковке. В наборе 3 предмета: - кружка 240 мл; - тарелка 19 см; - миска
310 руб
Раздел: Наборы для кормления
Тележка багажная ручная ТБР-02.
Грузоподъемность: 30 кг. Предназначена для перевозки грузов. Удобна для любого путешествия. Легко собирается в транспортное положение,
538 руб
Раздел: Хозяйственные тележки

81. Проектирование восьмиосной цистерны модели 15-1500

82. Компьютерные модели автомобилей

83. Социально-психологические особенности больших и малых групп

84. Разработка программно-методического комплекса для анализа линейных эквивалентных схем в частотной области /для числа узлов <=500/

85. Разработка и исследование модели отражателя-модулятора (WinWord zip-1Mb)

86. Методы размещения и трассировки печатных плат на примере модуля памяти
87. Синтез управляющего автомата операции умножения младшими разрядами вперед со сдвигом множимого над числами в форме с фиксированной точкой в формате {1,8} для автомата Мура
88. Измерение больших линейных геометрических размеров

89. Анализ финансовых результатов от реализации продукции растениеводства

90. Методы и модели демографических процессов

91. Мир дискретных объектов - физика частиц. Модель частицы /корпускула/. От физики Аристотеля до физики Ньютона

92. Решение обратных задач теплопроводности для элементов конструкций простой геометрической формы

93. МОДЕЛЬ ЯДРА АТОМА И ТАБЛИЦА ЭЛЕМЕНТОВ

94. Математические модели естествознания

95. Роль схемы в процессе реализации государственного стандарта (философия)

96. Число как сущее

Игра магнитная "Модная девчонка".
Любая девочка, независимо от возраста, обожает заниматься украшательством, придумывать и экспериментировать. Магнитная игра "Модная
318 руб
Раздел: Бумажные куклы
Настольная игра "Мягкий знак".
«Мягкий знак» – это игра для детей и их родителей. Ее правила предельно просты. Для игры нужен только комплект карт. На каждой из них
357 руб
Раздел: Внимание, память, логика
Автомобильная термокружка Tramp TRC-004 (450 мл).
Термокружка - долго сохраняет тепло. Крышка-поилка из термостойкого пластика предохраняет от проливания жидкости и не дает напитку остыть.
360 руб
Раздел: Прочее

97. МОДЕЛЬ ЯДРА АТОМА И ТАБЛИЦА ЭЛЕМЕНТОВ

98. Бизнес-план как модель инвестиционного проекта

99. Учет готовой продукции, ее учет и реализация


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.