[PDF] Giáo Trình Lý Thuyết Đồ Họa - Trường Đại học khoa học Huế Mục lục giáo trình: Chương 1: CÁC YẾU TỐ CƠ SỞ CỦA ðỒ HỌA 1.1. Tổng quan về ñồ họa máy tính ............................................................................... 1 1.1.1. Giới thiệu về ñồ họa máy tính ................................................................................ 1 1.1.2. Các kỹ thuật ñồ họa ................................................................................................ 1 1.1.2.1. Kỹ thuật ñồ họa ñiểm........................................................................................ 1 1.1.2.2. Kỹ thuật ñồ họa vector...................................................................................... 2 1.1.3. Ứng dụng của ñồ họa máy tính............................................................................... 2 1.1.4. Các lĩnh vực của ñồ họa máy tính .......................................................................... 3 1.1.5. Tổng quan về một hệ ñồ họa .................................................................................. 4 1.2. Màn hình ñồ họa ...................................................................................................... 6 1.3. Các khái niệm........................................................................................................... 6 1.3.1. ðiểm..................................................................................................................... 6 1.3.2. Các biểu diễn tọa ñộ ............................................................................................ 8 1.3.3. ðoạn thẳng........................................................................................................... 8 1.4. Các thuật toán vẽ ñoạn thẳng................................................................................. 8 1.4.1. Bài toán ................................................................................................................ 8 1.4.2. Thuật toán DDA................................................................................................... 9 1.4.3. Thuật toán Bresenham ....................................................................................... 10 1.4.4. Thuật toán MidPoint .......................................................................................... 12 1.5. Thuật toán vẽ ñường tròn..................................................................................... 14 1.5.1. Thuật toán Bresenham ....................................................................................... 14 1.5.2. Thuật toán MidPoint .......................................................................................... 16 1.6. Thuật toán vẽ Ellipse............................................................................................. 17 1.6.1. Thuật toán Bresenham ....................................................................................... 17 1.6.2. Thuật toán MidPoint .......................................................................................... 20 1.7. Phương pháp vẽ ñồ thị hàm số ............................................................................. 21 Bài tập............................................................................................................................ 23 Chương 2: TÔ MÀU 2.1. Giới thiệu các hệ màu............................................................................................ 25 2.2. Các thuật toán tô màu .......................................................................................... 28 2.2.1. Bài toán .............................................................................................................. 28 2.2.2. Thuật toán xác ñịnh P ∈ S ................................................................................. 28 2.2.3. Thuật toán tô màu theo dòng quét ..................................................................... 30 2.2.4. Thuật toán tô màu theo vết dầu loang................................................................ 30 Bài tập............................................................................................................................ 31 Chương 3: XÉN HÌNH 3.1. ðặt vấn ñề............................................................................................................... 32 3.2. Xén ñoạn thẳng vào vùng hình chữ nhật............................................................. 32 3.2.1. Cạnh của hình chữ nhật song song với các trục tọa ñộ ..................................... 32 3.2.1.1. Thuật toán Cohen – Sutherland ...................................................................... 33 3.2.1.2. Thuật toán chia nhị phân................................................................................. 34 3.2.1.3. Thuật toán Liang – Barsky ............................................................................. 35 3.2.2. Khi cạnh của hình chữ nhật tạo với trục hoành một góc α................................ 36 3.3. Xén ñoạn thẳng vào hình tròn.............................................................................. 37 3.4. Xén ñường tròn vào hình chữ nhật...................................................................... 38 3.5. Xén ña giác vào hình chữ nhật ............................................................................. 39 Bài tập............................................................................................................................ 40 Chương 4: CÁC PHÉP BIẾN ðỔI 4.1. Các phép biến ñổi trong mặt phẳng..................................................................... 41 4.1.1. Cơ sở toán học ................................................................................................... 41 4.1.2. Ví dụ minh họa .................................................................................................. 43 4.2. Các phép biến ñổi trong không gian .................................................................... 45 4.2.1. Các hệ trục tọa ñộ .............................................................................................. 45 4.2.2. Các công thức biến ñổi ...................................................................................... 46 4.2.3. Ma trận nghịch ñảo ............................................................................................ 48 4.3. Các phép chiếu của vật thể trong không gian lên mặt phẳng ........................... 48 4.3.1. Phép chiếu phối cảnh ......................................................................................... 48 4.3.2. Phép chiếu song song......................................................................................... 50 4.4. Công thức của các phép chiếu lên màn hình....................................................... 50 4.5. Phụ lục .................................................................................................................... 56 4.6. Ví dụ minh họa....................................................................................................... 59 Bài tập............................................................................................................................ 61 Chương 5: BIỂU DIỄN CÁC ðỐI TƯỢNG BA CHIỀU 5.1. Mô hình WireFrame.............................................................................................. 63 5.2. Vẽ mô hình WireFrame với các phép chiếu........................................................ 64 5.3. Vẽ các mặt toán học............................................................................................... 65 Bài tập............................................................................................................................ 68 Chương 6: THIẾT KẾ ðƯỜNG VÀ MẶT CONG BEZIER VÀ B-SPLINE 6.1. ðường cong Bezier và mặt Bezier........................................................................ 69 6.1.1. Thuật toán Casteljau .......................................................................................... 70 6.1.2. Dạng Bernstein của ñường cong Bezier ............................................................ 70 6.1.3. Dạng biểu diễn ma trận của ñường Bezier ........................................................ 71 6.1.4. Tạo và vẽ ñường cong Bezier ............................................................................ 72 6.1.5. Các tính chất của ñường Bezier......................................................................... 74 6.1.6. ðánh giá các ñường cong Bezier....................................................................... 76 6.2. ðường cong Spline và B-Spline ............................................................................ 77 6.2.1. ðịnh nghĩa.......................................................................................................... 77 6.2.2. Các tính chất hữu ích trong việc thiết kế các ñường cong B-Spline ................. 78 6.2.3. Thiết kế các mặt Bezier và B-Spline ................................................................. 79 6.2.4. Các băng Bezier................................................................................................. 80 6.2.5. Dán các băng Bezier với nhau ........................................................................... 81 6.2.6. Các băng B-Spline ............................................................................................. 81 Chương 7: KHỬ ðƯỜNG VÀ MẶT KHUẤT 7.1. Các khái niệm......................................................................................................... 83 7.2. Các phương pháp khử mặt khuất........................................................................ 85 7.2.1. Giải thuật sắp xếp theo chiều sâu ...................................................................... 85 7.2.2. Giải thuật BackFace........................................................................................... 88 7.2.3. Giải thuật vùng ñệm ñộ sâu ............................................................................... 90 Bài tập.......................................................................................................................... 103 Chương 8: TẠO BÓNG VẬT THỂ 3D 8.1. Khái niệm ............................................................................................................. 104 8.2. Nguồn sáng xung quanh...................................................................................... 104 8.3. Nguồn sáng ñịnh hướng ...................................................................................... 105 8.4. Nguồn sáng ñiểm.................................................................................................. 109 8.5. Mô hình bóng Gouraud....................................................................................... 110 Bài tập.......................................................................................................................... 121 Phụ lục: MỘT SỐ CHƯƠNG TRÌNH MINH HỌA I. Các thuật toán tô màu ............................................................................................ 122 II. Các thuật toán xén hình........................................................................................ 129 III. Vẽ các ñối tượng 3D............................................................................................. 136 Tài liệu tham khảo...................................................................................................... 143 Download: Link Google: tại đây Link Fshare: tại đây