GKOM Kolos 3

GKOM Kolos 3
1. Tekstury
a) W procesie teksturowania płaski wzór tekstury zawsze jest odwzorowywany bezpośrednio na
powierzchnię obiektu (N)
b) W metodzie mipmapping wstępnie definiuje się zestaw wzorów tekstur dla teksturowania obiektów
znajdujących się w różnych odległościach (T)
c) Przy teksturowaniu barwa jednego piksela zawsze odpowiada barwie jednego teksela (N) `
2.Animacja
a) Zmiana kształtu obiektu w kolejnych ramkach to też animacja (T)
b) W animacji zawsze przestrzega się praw fizyki (N)
c) Tor poruszania się punktu musi być linią prostą (N)
d) Tor poruszania się punku można opisać za pomocą linii Beziera (T)
e) W animacji występuje pojęcie ramek kluczowych (T)
f) Zawsze można jednoznacznie wyznaczyć chwilę wystąpienia kolizji (N)
g) Operacja morphingu pozwala przekształcać jeden obraz w drugi (T)
h) Metoda motion capture umożliwia pozyskiwanie informacji o powierzchni modelowanego obiektu (N)
i) Przy wyznaczaniu ramek pośrednich można uwzględnić zarówno kształt toru punktu jak i prędkość
poruszania się punktu (T)
3.Stereoskopia
a) dla uzyskania efektu widzenia przestrzennego potrzebna jest para identycznych obrazów (N)
b) okulary z ciekłymi kryształami ułatwiają oglądanie obrazu z dużych odległości (N) ?
c) przy wyznaczaniu par obrazów uwzględnia się rozstaw oczu obserwatora/odległość
obserwatora od ekranu (N)
d) w stereoskopii zawsze korzysta się z 2 monitorów (N)
4. Przetwarzanie obrazów:
a) Obraz o wąskim histogramie charakteryzuje się wysokim kontrastem (N)
b) W operacji kodowania obrazów na zasadzie predykcji bierze się pod uwagę sąsiednie piksele (T)
c) Metody przetwarzania obrazów umożliwiają wykrywanie krawędzi (T)
d) Stosując filtrowanie za pomocą maski można obliczyć wartość dla każdego pixela (T)
e) Operację pseudokolorowania można zrealizować korzystając z tablicy kodowania (T)
f) Obrót obrazu o 90 stopni wymaga zamiany miejscami odpowiednich wierszy i kolumn (T)
g) Korzystając z metod progowania można zmienić obraz z odcieniami szarości w obraz
dwubarwny (T)
h) Obraz z odcieniami szarości można zamienić na obraz barwny (T)
5. Kompresja:
a) Po wykonaniu redukcji liczby barw w obrazie nie można odtworzyć pierwotnej postaci obrazu (T)
b) Standard kompresji JPEG nie dopuszcza kompresji stratnej (N)
c) W metodzie RLE konieczne jest wyznaczenie histogramu obrazu (N)
d) W metodzie Huffmana kod przypisany barwie zależny od częstości jej występowania (T)
e) W metodach bezstratnych obraz po dekompresji może się różnić od obrazu pierwotnego (N)
f) W kompresji JPEG transformacja sinusowa jest stosowana do bloku 8x8px (N)
g) W kompresji metodą Huffmana konieczne jest dołączanie do postaci skompresowanej obrazu tabeli
kodowania (T)
h) W podstawowej metodzie kompresji JPEG kompresja stratna następuje w etapie wyznaczania
współczynników transformaty cosinusowej (N)
i) W końcowym etapie kompresji JPEG ma miejsce kompresja bezstratna (T)
6. Karty graficzne:
a) Pixel Shader umożliwia użytkownikowi korzystanie z własnych algorytmów przy przetwarzaniu
wierzchołków (N)
b) W najnowszych kartach graficznych wykorzystuje się szynę AGP (N)
c) W najnowszych kartach graficznych obliczenia związanie z modelowaniem są wykonywane przez
procesor graficzny (T)
7. Diagram Voronoi
a) W każdym wierzchołku diagramu spotykają się dokładnie 4 krawędzie (N)
b) Punktu należące do otwartych wielokątów wchodzą w skład otoczki wypukłej (T)
c) Diagram umożliwia rozwiązanie problemu triangularyzacji (T)
8.Dany jest obraz o rozdzielczości 640x480x24 (w innym zestawie: 1024x768x24)
a) do zapamiętania obrazu (bez kompresji) potrzebna jest pamięć min. 0.5 MB (N)
b) przy częstotliwości wyświetlania obrazu 50 Hz czas dostępny dla jednego piksela to 30 ns (N)
c) jeżeli korzystamy z modemu 56 kb/s to czas przesyłania obrazu wynosi 6 s (N)
OTWARTE
1. Zaproponować sposób realizacji menu w systemie wirtualnej rzeczywistości
Np jako obrotowy prostopadłościan, gdzie każda ściana boczna reprezentuje inne okienko menu. Taką bryłę
możemy obracać np.
3. Podać wartość wyniku zastosowania maski:
{1,2,1}, {2,4,2}, {1,2,1} do zbioru pixeli {1,2,3}, {3,1,2}, {2,2,3}
1*1+2*2+1*3+2*3+4*1+2*2+1*2+2*2+1*3 = 31
1+2+1+2+4+2+1+2+1=16
31/16 -> 2
4. Dany jest obraz, w którym wartości pixeli są następujące:
2 5 3 7
2 4 5 3
3 4 6 7
4 3 2 4
Należy wykonać kompresję metodą Huffmana. Podać pełną informację o zakodowanym obrazie
Odp:
P(2) = 3/16, P(3) = 4/16, P(4) = 4/16, P(5) = 2/16, P(6) = 1/16 , P(7) = 2/16
Przykładowy wynik (zależny od użytej metody):
3 : 00
4 : 10
2 : 11
5 : 010
6 : 0110
7 : 0111
Pełna informacja o obrazie to ciąg odpowiadający zakodowanym pikselom obrazka:
[11010000111 111001000 001001100111 10001110] (bez spacji) oraz tablica kodów.
Schemat postępowania przy kodowaniu Huffmana:
5. Wyjaśnić koncepcję monitora wolumetrycznego.
Monitor wolumetryczny to urządzanie wyświetlające obraz w przestrzeni ( pełnym 3D ). Aktualnie można
ten efekt uzyskać albo za pomocą specjalnego projektora wyświetlającego 5000 obrazków na sekundę,
przekręconych o 1,25 stopnia każdy. Innym sposobem jest zastosowanie technologii opartej na macierzy
diod LED. Reprezentowany obraz jest w pełni trójwymiarowy, unosząc się w powietrzu i tym samym
umożliwia oglądanie takiego modelu z każdej strony. Jeszcze inną realizacją wyświetlacza wolumetrycznego
jest tzw. Depth Cube - kostka ekranów LCD położonych jeden za drugim, na których obraz wyświetlany jest
w danej chwili tylko na jednym z ekranów, podczas gdy pozostałe są przezroczyste. Szybkie przełączanie
ekranów i wyświetlanie na nich kolejnych „plastrów” sceny pozwala na wyświetlenie obrazu 3D.
6. Wyjaśnić pojęcia: OBB, rękawica w systemach sztucznej rzeczywistości.
OBB – Oriented Bounding Box - metoda wykrywania kolizji dwóch prostopadłościanów, przy czym każdy z
nich może mieć inny wektor przesunięcia i rotacji względem początku układu współrzędnych. Poza tym
aspektem, jest identyczny jak AABB. Jest najbardziej precyzyjną metodą wykrywania kolizji ale i
najbardziej skomplikowaną obliczeniowo.
Rękawica: manipulator który przenosi ruchy użytkownika w rzeczywistym świecie na odpowiednie ruchy w
systemie sztucznej rzeczywistości. Rękawica bardziej zaawansowana technologicznie może też przenosić
wrażenia dotykowe ze świata wirtualnego do rzeczywistego, pogłębiając zanurzanie się w wirtualnym
świecie.
7. Wyjaśnić zasadę działania monitora autostereoskopowego.
Ekran LCD podzielony jest na pionowe paski, na których wyświetlane są na przemian obrazy dla prawego i
lewego oka. Druga warstwa ruchomych przesłon znajduje się przed wcześniejszą warstwą i umożliwia
oglądanie odpowiednich pasków przez lewe i prawie oko
8. Wyjaśnić co to jest odwzorowanie(mapowanie) normalnych.
/*Jest to technika teksturowania, która symuluje niewielkie wypukłości na powierzchni, bez ingerencji w
geometrie obiektu. Polega na zastąpieniu normalnych (prostopadłych do powierzchni) obiektu, wektorami
normalnymi zapisanymi na mapie*/
Jest to technika polegająca na tworzeniu mapy normalnych na podstawie skomplikowanego kształtu
złożonego np z trójkątów. Mapa pozwala na zmniejszenie liczy trójkątów w danym kształcie. Nakładając
mapę normalnych na uproszczony kształt uzyskujemy zbliżony efekt, przy redukcji skomplikowania.
9. Co to jest: AABB, "zanurzenie" w sztucznej rzeczywistości
AABB – Axis Aligned Bounding Box. Test kolizji polegający na przetestowaniu, czy dwa prostopadłościany
w których zawarte są obiekty przecinają się. Prostopadłościany są tak dobrane, aby jak najściślej przylegać
do obiektu na którym są opisane, ale by jednocześnie wszystkie ich krawędzie były równoległe do osi X,Y,Z.
Test kolizji sprowadza się do tego, że określa się środki prostopadłościanów oraz odległości każdej ze ścian
od środka. Kolizja zachodzi jeżeli dla wszystkich współrzędnych suma odległości między środkami jest
mniejsza niż suma odległości ścian od środków.
Zanurzenie – Dotyczy zmysłów użytkownika, polega na wchłanianiu użytkownika przez sztuczny świat
poprzez odcięcie go od bodźców naturalnego środowiska, zastąpienie ich bodźcami generowanymi
komputerowo. Im większa interaktywność i pełniejszy wachlarz doznań, tym doskonalsze dane środowisko
10. Opisać metodę energetyczną ( Radiosity )
Metoda Radiosity polega na wyznaczaniu globalnego rozłożenia odbicia światła uwzględniając pochłonięcia
i odbicia światła jakie mają miejsce na wszystkich obiektach w danej scenie. Uwzględnia wyłącznie odbicia
rozproszone (dyfuzyjne), dzięki czemu końcowy efekt jest niezależny od położenia obserwatora i tym
samym nie uwzględnia efektów zależnych od położenia obserwatora, czyli rozbłysków na powierzchniach
metalicznych, odbić zwierciadlanych itp. Zastosowanie wielu przebiegów tej metody pozwala na uzyskanie
miękkich cieni oraz dość realistycznego oświetlenia sceny bez odbić zwierciadlanych. Jakość
wygenerowanej sceny zależy od ilości przebiegów metody.
11. Wyjaśnić pojęcia kinematyka odwrotna, odwzorowanie środowiskowe
Kinematyka odwrotna: w przeciwieństwie do kinematyki prostej, gdzie znamy bezpośrednio kąty pomiędzy
obiektami, w kinematyce odwrotnej znamy jedynie położenia poszczególnych pktów obiektów i na ich
podstawie musimy obliczyć wartości kątów dla złącz między obiektami.
Odwzorowanie środowiskowe: (odwzorowanie środowiska) jest to teksturowanie obiektu (np. bombki)
teksturą reprezentującą otoczenie obiektu. Mapa środowiska jest wstępnie odwzorowywana jest na sześcian,
bądź kulę, następnie na obiekt. W odwzorowaniu środowiskowym istotny jest kierunek obserwacji obiektu,
w przeciwieństwie do pozostałych metod teksturowania.
12. Opisać sposób interakcji użytkownika z wirtualna rzeczywistością
Użytkownik może oglądać wirtualną rzeczywistość, manipulować nią za pomocą specjalnych
manipulatorów, np. w formie rękawic. Bardziej zaawansowane manipulatory pozwalają na przenoszenie
wrażeń dotykowych, np. wrażenia ciepła/zimna.
13. Diagram Voronoi (coś z nim związane)
14. Zaproponować metodę wykrywania kolizji walca z kulą.
Słowniczek:
Histogram: wykres, przedstawiający liczbę wystąpień pikseli danej barwy w obrazie
RLE: kompresja bezstratna, która koduje bajty parami: liczba wystąpień barwy, barwa
Kodowanie Huffmana: kompresja bezstratna, barwy występujące częściej kodowane są krótszymi kodami
Triangulacja to technika stosowana w grafice komputerowej polegająca na rozbiciu bardziej złożonych
obiektów (każdej figury geometrycznej prócz koła) na trójkąty.
Właśności Diagramu Voronoi:
- w każdym wierzchołku dokładnie 3 krawędzie
- żadne 4 pkty nie leżą na jednym okręgu
- diagramem dualnym jest triangularyzacja Delauneya (też Ruski, co ciekawe)
- możemy uzyskać szybkie wyszukiwanie najbliższych wierzchołków dla danego wierzchołka