4 CHƯƠNG 1: Tổng quan về kỹ thuật đồ họa

Tổng quan về kỹ thuật đồ họa

Các khái niệm tổng quan của kỹ thuật đồ họa máy tính

Các kỹ thuật đồ họa

• Kỹ thuật đồ họa điểm
• Kỹ thuật đồ họa vector
• Phân loại của đồ họa máy tính
• Các ứng dụng tiêu biểu của kỹ thuật đồ họa

Nguyễn Phi Hùng - Lớp CT901 8 Mô hình hình học cho một mô hình hoặc hình ảnh của một đối tượng. Quá trình dựng hình (rendering) để thể hiện từng điểm của mô hình, hình ảnh thực tế của đối tượng. Kỹ thuật đồ họa 2D: là kỹ thuật đồ họa máy tính sử dụng hệ tọa độ hai chiều (hệ tọa độ thẳng), được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật xử lý bản đồ và đồ thị.

Kỹ thuật đồ họa 3-D: là kỹ thuật đồ họa máy tính sử dụng hệ tọa độ ba chiều, đòi hỏi nhiều tính toán và phức tạp hơn nhiều so với kỹ thuật đồ họa hai chiều. Tổng hợp ảnh: là lĩnh vực xây dựng mô hình và ảnh của các đối tượng dựa trên các đối tượng và mối quan hệ của chúng. Nguyễn Phi Hùng - Lớp CT901 11 Hệ thống CAD/CAM (Computer Aided Design/Computer Aided Manufacture System): một kỹ thuật đồ họa kết hợp các công cụ và kỹ thuật để hỗ trợ thiết kế các bộ phận và hệ thống khác nhau. : hệ thống cơ khí, hệ thống điện, hệ thống điện tử.

Đồ họa trình bày: Chứa các công cụ để thể hiện dữ liệu thực nghiệm một cách trực quan, dựa trên các mẫu đồ thị hoặc các thuật toán có sẵn. Animated and Artistic Graphics: Chứa các công cụ trợ giúp các nghệ sĩ và nhà thiết kế hoạt hình chuyên nghiệp với các hiệu ứng hoạt hình, hội họa.

Một số kỹ thuật ứng dụng trong đồ họa 3D

Các phép biến đổi hình học ba chiều

• Hệ tọa độ thuần nhất
• Phép tịnh tiến
• Phép tỷ lệ
• Phép biến dạng
• Phép quay 3 chiều
• Phép đối xứng

Chúng ta có tất cả các phần tử trên đường chéo chính bằng 1 Phép chiếu và các phần tử tịnh tiến bằng 0.

Quan sát 3 chiều (Phép chiếu - Projection)

• Các phép chiếu

Các đối tượng trong không gian 3D có tọa độ thực được cắt thành một không gian nhất định gọi là thể tích khung nhìn. Diện tích được bao phủ bởi thể tích khung nhìn trong mặt phẳng chiếu đó cho ta khung nhìn. Phép chiếu song song là phép chiếu trong đó các tia chiếu song song với nhau hoặc xuất phát từ điểm vô cực.

Việc phân loại các phép chiếu song song dựa vào hướng chiếu (Direction Of Projection) và mặt phẳng chiếu. Về mặt toán học, phép chiếu trực giao là phép chiếu mà một trong các mặt phẳng tọa độ có giá trị 0. Thông thường người ta không dùng cả 6 mặt phẳng để suy ra hình dạng của vật thể mà chỉ dùng một trong các mặt phẳng: mặt phẳng, mặt đứng, mặt bên. vẻ bề ngoài.

Tất cả sáu hình chiếu có thể thu được từ một mặt phẳng hình chiếu thông qua các phép biến đổi hình học như phép quay, phép dời hình hoặc phép đối xứng. Ví dụ: giả sử chúng ta có hình chiếu bóng trong mặt phẳng z=0, với góc quay 90° của đối tượng quanh trục tạo ra hình chiếu cạnh. Đối với các vật thể có mặt không song song với một trong các mặt phẳng của hệ tọa độ, phép chiếu này không cho hình dạng thật của vật thể.

Để nhìn vật thể chính xác hơn, người ta phải lập một hình chiếu qua trục quay và di chuyển vật thể sao cho mặt phẳng song song với các trục tọa độ. Hình chiếu trục khối là hình chiếu thu được sau khi đã quay vật thể sao cho có thể nhìn rõ nhất ba mặt phẳng của vật thể (thông thường mặt phản xạ là z=0). Phép chiếu phối cảnh là phép chiếu trong đó các tia chiếu không song song với nhau mà p hong cách một điểm gọi là tâm chiếu.

Phép chiếu phối cảnh tạo ra hiệu ứng luật xa gần tạo cảm giác về chiều sâu của đối tượng trong thế giới thực mà phép chiếu song song không lột tả được. Các đường thẳng song song trong mô hình 3D sau phép chiếu hội tụ tại một điểm gọi là điểm biến mất. Phân loại các phép chiếu phối cảnh dựa trên tâm chiếu (COP) và mặt phẳng chiếu.

Nếu vật cũng nằm trong mặt phẳng z=0 thì vật cho ảnh thật.

Giới thiệu về Engine OGRE

Giới thiệu tổng quan về OGRE

• Lịch sử phát triển
• Một số khái niệm và đặc điểm về OGRE
• Cấu trúc quản lý cảnh trong OGRE

Ngay cả một game MMORPG (Massively Multiplayer Online Role-Playing Game - thể loại game mà nhiều người chơi trực tiếp nhập vai và tương tác với nhau trong thế giới ảo), mặc dù trên lý thuyết là vậy vì OGRE chỉ chuyên về đồ họa. Nếu bạn đang tạo một game MMORPG, bạn cần có một nhóm giỏi, thêm thư viện âm thanh, mạng, công cụ phát triển khán giả, v.v. SceneManager sẽ quản lý các đối tượng bằng một đồ thị khung cảnh dưới dạng phân cấp (cây) bao gồm một nút gốc và các nút con. Tạo và đặt các đối tượng chuyển động, ánh sáng và máy ảnh trong cảnh có thể truy cập hiệu quả bằng biểu đồ dạng cây.

Áp dụng các câu hỏi về cảnh để trả lời các câu hỏi như "Vật thể nào được tìm thấy trong một quả cầu có tâm tại một điểm nhất định trong thế giới không gian?". Lọc các đối tượng vô hình và đặt các đối tượng nhìn thấy được trong hàng đợi kết xuất để vẽ. Nguyễn Phi Hùng - Lớp CT901 32 Đặt và tô màu tất cả các đối tượng khác trong khung cảnh, chẳng hạn như hình nền và hộp bầu trời.

Mọi thứ có thể tồn tại trong một cảnh đều được quản lý bởi người quản lý cảnh. Điều này cho phép các nhà thiết kế SceneManager tùy chỉnh trạng thái của quá trình tạo đối tượng khi cần. Bất kỳ đối tượng nào thu được từ trình quản lý giai đoạn phải bị hủy bởi chính trình quản lý giai đoạn: nói cách khác, bạn không "xóa" bất kỳ con trỏ nào mà trình quản lý giai đoạn trả về ứng dụng của bạn.

Nếu bạn muốn giải phóng các đối tượng cảnh hoặc dọn dẹp cảnh của mình theo cách thủ công, hãy để trình quản lý cảnh làm việc đó cho bạn. Các nút cảnh được tổ chức trong trình quản lý cảnh theo cấu trúc phân cấp: một nút cảnh chỉ có một nút cha và có thể có 0 hoặc nhiều nút con. Trình quản lý cảnh không cung cấp nội dung hoặc dữ liệu cho các đối tượng trong cảnh khi bạn tạo chúng, bạn phải gắn các đối tượng mới được tạo vào một nút cảnh.

Nút cảnh này không cần phải được gắn vào biểu đồ cảnh để gắn nó vào nội dung của nút; bạn có thể đính kèm nội dung vào bất kỳ nút cảnh nào ở bất kỳ trạng thái nào vào bất kỳ lúc nào bạn muốn. Bạn cũng có thể đính kèm nhiều nội dung đối tượng vào một nút cảnh. Điều quan trọng là phải hiểu rằng 3 thao tác không gian chính (chuyển vị, xoay, tỷ lệ) được thực hiện trên các nút cảnh, không phải trên nội dung của các đối tượng.

Cấu hình Engine OGRE

• Yêu cầu phần mềm
• Các bước cài đặt và chạy thử nghiệm

Một project OGRE được khởi tạo với 2 file chính là .h và dot .cpp, các câu lệnh để bạn phát triển project của mình sẽ được thêm vào file .h.

Một số bài học và câu lệnh đồ họa 3D

Thực nghiệm

Phát biểu bài toán ứng dụng

Tuy nhiên, do hạn chế về điều kiện và thời gian, luận văn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các bạn để em hoàn thiện hơn đề tài nghiên cứu trong luận văn này.