Природа спецэффектов

Санкт-Петербургский Государственный Политехнический университет

Телематика

Компьютерная графика

Часть 2.

Программирование спецэффектов

(методические указания)

Санкт-Петербург

Содержание

1. Введение в простые графические спецэффекты.. 3

1.1. Природа спецэффектов. 3

1.2. Приёмы программирования графических спецэффектов. 4

1.2.1. Хранение изображения в памяти. 4

1.2.2. Цветовые преобразования. 8

1.2.3. Фильтрация изображений. 20

1.2.4. Разбиение изображения на слои. 29

1.2.5. Использование масок. 30

1.2.6. Афинные преобразования изображения. 31

1.2.7. Морфинг. 32

1.2.8. Работа с твёрдыми телами. 34

1.2.8. Текстуры. 36

1.3. Приёмы разработки графических спецэффектов. 37

1.3.1. Реализация линейной фильтрации. 37

1.3.2. Картинка под водой. 40

1.3.3. Эффект пламени. 42

1.3.4. Вид через запотевшее стекло. 45

2. Особенности программирования компьютерной графики. 47

2.1. Обеспечение быстродействия. 47

2.2. Программирование на языках высокого уровня. 48

2.3. Программирование на языках сверхвысокого уровня. 51

2.4. Использование готовых графических пакетов. 52

Список литературы.. 53

Введение в простые графические спецэффекты

В пособии даются начальные знания о программировании простых графических спецэффектов. Рассмотрены практические аспекты программирования компьютерной графики. В данном разделе мы рассмотрим графические спецэффекты, имитирующие простые природные явления - огонь, воду, ветер и т.п.
При разработке спецэффектов стоит задача создать видимость того или иного природного явления. Эта задача намного проще моделирования реальных процессов, поскольку требуется только визуально воссоздать явление, не придавая значения самой его природе.
Мы ограничимся работой с плоским изображением, исключив из рассмотрения трёхмерную графику. Моделирование физических процессов мы исключаем из рассмотрения, упоминая для общей полноты только самый примитивный способ имитации механического движения.
Материал сопровождается примерами на PLT Scheme - языке семейства LISP. Этот язык позволяет писать программный код кратко и понятно, и облегчает кажущуюся многим противоестественной задачу чтения чужого кода, пусть даже и написанного с подробными комментариями. Кроме того, код написан так, чтобы быть максимально понятным в контексте данной здесь теории. В коде опущены детали работы с графической библиотекой, и показана только сама суть алгоритмов.
Практические примеры взяты из рабочей программы, которая в конце пособия дана целиком.

Природа спецэффектов

Древние люди верили в то, что всё во вселенной состоит из нескольких стихий, которые могут переходить друг в друга. Мы воспользуемся этой концепцией, чтобы символически обозначить множество интересующих нас спецэффектов. На рисунке изображёна схема всех возможных преобразований между пятью стихиями - " огонь", " вода", " земля", " воздух", и " металл".

Рис.1. Пять стихий

1.2. Приёмы программирования графических спецэффектов

В данном круге задач может потребоваться набор типовых технических приёмов. Здесь упомянуты некоторые из них.