2. Modeliranje virtualne scene

Question 1

Nabrojite metode za modeliranje i digitalni prikaz predmeta.

Answer 1

poligoni, konstruktivna geometrija čvrstih tijela, parametarske krivulje i plohe, brišuće plohe, razdjelne plohe, volumenske reprezentacije, fraktali i sustavi čestica.

Question 2

Što je to konstruktivna geometrija čvrstih tijela?

Answer 2

Radi se o slaganju jednostavnih osnovnih tijela kao što su kvadar, kugla, valjak, stožac, torus. Ovi elementi se slažu operacijama zbrajanja, oduzimanja i presjeka te se tako na jednostavan način dolazi od jednostavnih do složenijih oblika.

Question 3

Definirajte Bezierova kubična krivulja.

Answer 3

Q(u) = P0 (1 -u)^3 + P1 3u(1 -u)^2 + P2 3u^2(1 -u) + P3u^3

Question 4

Što su to razdjelne plohe?

Answer 4

Razdjelne plohe (engl. subdivision surfaces) nastaju iterativnom razdiobom poligona u nekom jednostavnijem geometrijskom obliku, pri čemu tom razdiobom nastaju glatki oblici.

Question 5

Što su to brišuće plohe?

Answer 5

Brišuće plohe (engl. sweeping surfaces) stvaraju se povlačenjem krivulje linearno, kružno ili po drugoj krivulji. Najčešći primjeri su linearno povlačenje (ekstruzija) i rotacijsko povlačenje.

Question 6

Što su to volumenski prikazi?

Answer 6

Volumenski prikazi koriste ideju prikaza osnovnim elementima, ali za razliku od poligona kod volumenskog se prikaza popunjava čitav prostor, a ne samo površina predmeta. Ovo je bitno za primjene kod kojih je potrebno modelirati složenu unutrašnju strukturu predmeta, npr. kod anatomije ili geologije. Osnovna ideja je podjela prostora na male 3D ćelije (engl. volume elements, voxels), od kojih se za svaku zapisuje podatak o tome je li popunjena ili ne

Question 7

Što je model kamere?

Answer 7

Model kamere određuje pogled u virtualnu scenu koji će se iscrtati.
Model kamere zasniva se na projekciji, dakle scena se projicira na projekcijsku plohu. Projekcija može biti ortogonalna ili perspektivna.

Najčešće se koristi perspektivna projekcija. Parametri jednostavne perspektivne kamere su:
• središte projekcije (engl. center of projection, COP);
• projekcijski prozor (engl. view-plane window, VPW);
• normala na projekcijsku plohu (engl. view- plane normal, VPN);
• bliska i daleka odrezujuća ploha (engl. near/ far clipping plane, NCP/FCP).

Question 8

Što je to Model osvjetljenja?

Answer 8

Model osvjetljenja služi za računanje osvjetljenja (dakle boje) u promatranoj točki predmeta u sceni (slika 43). Model osvjetljenja, dakle boja u kojoj vidimo točku predmeta, ovisi o: materijalu predmeta, svjetlima i o relativnim položajima kamere, svjetala i predmeta.

Question 9

Navedite modele izvora svjetlosti.

Answer 9

Ambijentalno svjetlo, usmjereno svjetlo, točkasto svjetlo, reflektor.

Question 10

Definirajte Phongov model.

Answer 10

Ovaj model u osnovi zanemaruje refrakciju, a modelira difuzno i spekularno odbijanje, te globalno osvjetljenje pomoću već spomenute aproksimacije ambijentnim svjetlom.

Sastoji se od triju komponenata: ambijentna, difuzna i spekularna.

I = IaKa + IdKd(L * N) + IsKs(R *V)^n