GT Đồ họa máy tinh1

 



Nội dung
Nội dung




CHƯƠNG I
CHƯƠNG I
CÁC KHÁI NIỆÂM CƠ BẢN
CÁC KHÁI NIỆÂM CƠ BẢN
I. Giới thiệu về đồ hoạ máy tính 
II. Hệ t a độ ọ 
•
III. Các hệ màu 
IV. Thiết bò hiển thò 

I. Giới thiệu về đồ hoạ máy tính
I. Giới thiệu về đồ hoạ máy tính
 !"# 
!"#$%&'()*$+**,--./$%0123
4 )5 !6789 4 : *7 7 %
;<%-
- Đồ hoạ máy tính là ngành khoa học Tin học chuyên
nghiên cứu về các phương pháp và các kỹ thuật để làm thế nào có
thể mô tả và thao tác các đối tượng của thế giới thực bằng máy
tính.
- Về bản chất đó là quá trình xây dựng và phát triển các

công cụ trên cả hai lónh vực phần cứng và phần mềm hỗ trợ cho các
lập trình viên thiết kế các chương trình có khả năng đồ hoạ cao.

I. Giới thiệu về đồ họa máy tính(tt)
I. Giới thiệu về đồ họa máy tính(tt)

Ứng dụng:
•
-Tạo giao diện (User interfaces)
•
-Hỗ trợ thiết kế (CAD-Computer Aided Design)
•
- Lónh vực giải trí nghệ thuật
•
- Giáo dục và đào tạo
•
- Biểu diễn thông tin thông qua các biểu đồ, đồ thò

=9/$%>>>!?*@8*A>6.*$(
B

$%& 'B: CD4EF>!-*
(
)
! *
+
B%
G
)
H

74
H
4
I
J
G

KLM
N
>!-*
H
4J
N
/
N
J
N

H
4
G

I

K: CDO*PC.&.QR.8S
KFCM/D.T!D CD/PO.D7)CD
$UV%WOUXCM
K> >">!-*X.8Q%):XY $Y
C8Z
I. Giới thiệu về đồ hoạ máy tính (tt)

I. Giới thiệu về đồ hoạ máy tính (tt)

I. Giới thiệu về đồ hoạ máy tính (tt)
I. Giới thiệu về đồ hoạ máy tính (tt)

$%&,!B
L67894::R-%-.*%8-*S%:
Y A!DOTX4::AUM89
.)4:$79E.:4.R.-8-.SCCD
FCX4:A:XY 
[($7A\*.4:%X$
>].%4::^/POT5$
4]**Q%$O">!-*X:Y 

V d v mô hnh hnh nh vector
V d v mô hnh hnh nh vector

* Tổng quan về một hệ đồ họa:
Một hệ đồ họa gồm: phần cứng đồ họa và phần mềm đồ
họa.
+ Phần cứng gồm các thiết bò điện tử: CPU, Card, màn hình, chuột,
phím, … giúp cho việc thực hiện và phát triển các phần mềm đồ
họa.
+ Phần mềm gồm các công cụ lập trình như các hàm thư viện của
C, Pascal, … và các trình ứng dụng đồ họa phục vụ mục đích nào đó
như Autocad, photoshop, …
I. Giới thiệu về đồ hoạ máy tính (tt)
I. Giới thiệu về đồ hoạ máy tính (tt)

1.Các hệ toạ độ

a.Hệ toạ độ thế giới thực (world coordinates)
là hệ toạ độ được dùng mô tả các đối tượng thế giới thực.
-Hệ toạ độ Descartes:
Bất kỳ một điểm trong mặt phẳng cũng đều được mô tả bằng cặp tọa
độ (x,y), với x,y ∈R.
Hệ toạ độ Descartes ba chiều có thể đònh nghóa theo quy ước bàn
tay trái hoặc bàn tay phải.
Hệ toạ độ theo quy ước bàn tay phải (a) và bàn tay trái (b)
Hệ toạ độ theo quy ước bàn tay phải (trái) là hệ toạ độ với các trục x,
y, z thoả điều kiện: Nếu để bàn tay phải (trái) sao cho ngón tay cái
hướng cùng chiều với trục z thì khi nắêm tay lại, chiều các ngón tay
chuyển động theo hướng từ trục x đến trục y.
II. Hệ tọa độ
II. Hệ tọa độ
y x
z
z
y
x
(a)
(b)

a.Hệ toạ độ thế giới thực (tt)
a.Hệ toạ độ thế giới thực (tt)
•
-Hệ toạ độ cực: Trong hệ toạ độ cực, một điểm P trong
mặt phẳng được xác đònh theo hai thông số (R,φ).
- Chuyển đổi giữa hệ toạ độ Descartes và hệ toạ độ cực:
x
y

P(x,y)
O
x
y
O
x
y
P(R,φ)
) φ
R

a.Hệ toạ độ thế giới thực (tt)
+ Chuyển từ hệ toạ độ cực sang hệ toạ độ Descartes:
P(R,φ)→P(x,y)
•
x = R.cos(φ) ; y = R.sin(φ)
+ Chuyển từ hệ toạ độ Descartes sang hệ toạ độ cực:
P(x,y)→P(R,φ)
Gọi (x
0
,y
0
) là gốc toạ độ, khi đó:
•
R
2
=(x- x
0
)
2

+(y-y
0
)
2
•
φ = arccos((x-x
0
)/R) = arcsin((y-y
0
)/R)

b.Hệ toạ độ thiết bò (device coordinates)
•
Hệ toạ độ thiết bò là hệ toạ độ được dùng bởi một
thiết bò xuất cụ thể nào đó như: máy in, màn hình, …
•
Đặc điểm chung là:

Các điểm trong hệ toạ độ thiết bò cũng được
mô tả bởi một cặp toạ độ (x,y) trong đó x,y∈N.
Các toạ độ(x,y) không thể lớn tùy ý mà bò giới
hạn trong một khoảng nào đó tuỳ thuộc vào từng
loại thiết bò khác nhau.
Hiện nay đa số gốc toạ độ O trong hệ toạ độ
thiết bò là góc trên trái của màn hình thiết bò.

c.Hệ toạ độ thiết bò chuẩn (normatized device
coordinates)
Trong hệ toạ độ chuẩn, các toạ độ (x,y) nằm trong đoạn
[0,1]. Lúc này việc mô tả các đối tượng thực được thực hiện

theo các bước sau:

nh được đònh nghóa theo các toạ độ của thế giới thực

Chuyển từ toạ độ thế giới thực thành toạ độ thiết bò được
chuẩn.

Chuyển từ toạ độ thiết bò được chuẩn thành toạ độ thiết bò
ứng với từng thiết bò cụ thể như màn hình, máy in...
•
Điều này giúp cho hệ thống trở nên linh hoạt hơn, có khả năng thích ứng
với các thiết bò xuất khác nhau.
x
x
y
0
x
y
0
1
1
y
0
x
max
y
max

2. Chuyển đổi giữa các hệ toạ độ
a.Chuyển từ hệ toạ độ thực sang hệ toạ độ thiết bò được chuẩn

•
Gọi c là cạnh hình vuông không gian lớn nhất trong hệ toạ độ thực chứa
đối tượng cần hiển thò. Một điểm P(x,y) thuộc thế giới thực sẽ được ánh
xạ thành điểm P
0
(x
0
,y
0
) trong hệ toạ độ thiết bò được chuẩn như sau:

•
x
0
= x/c y
0
= y/c (x
0
,y
0
thuộc [0,1])
b.Chuyển từ hệ toạ độ thiết bò được chuẩn sang hệ toạ độ thiết bò
•
Đây chính là việc ánh xạ 1 điểm từ hình vuông đơn vò của thiết bò được
chuẩn sang hình vuông lớn nhất của màn hình thiết bò. Một điểm
P
0
(x
0
,y

0
) trong hệ toạ độ được chuẩn sẽ được ánh xạ thành điểm P
1
(x
1
,y
1
)
của hệ toạ độ thiết bò theo công thức sau:
•
x
1
= y
max
x
0
+(x
max
-y
max
)/2 y
1
= y
max
y
0
•
(x
max
, y

max
) là toạ độ góc dưới phải của màn hình thiết bò.
•

y
x
P
0
O
x
0
y
0
1
1
y
x
P
1
O
x
1
y
1
1
1
Màn hình
Hình vuông
lớn nhất