Методи та засоби формування зображень рельєфних поверхонь у системах комп’ютерної графіки

Abstract

Дисертаційну роботу присвячено актуальним питанням підвищення продуктивності формування зображень рельєфних поверхонь у системах комп’ютерної графіки за рахунок змен-шення складності обчислювального процесу та спрощення програмної та апаратної реалізації. У роботі запропоновано нову моделі відбивальної здатності поверхні, нові методи приско-реного визначення нормалізованих векторів, перспективно-коректного розрахунку текстурних координат та імітації рельєфу на зображеннях поверхонь графічних об’єктів. На основі розроблених теоретичних засад створено продуктивні програмні та апаратні засо-би для систем формування зображень рельєфних поверхонь. Розроблені програмні засоби інтег-ровано у професійний графічний конвеєр. Комп’ютерне моделювання підтвердило коректність наукових положень та адекватність за-пропонованих моделей.

Диссертационная работа посвячена актуальным вопросам повышения производительности формирования изображений рельефных поверхностей в системах компьютерной графики за счет уменьшения сложности вычислительного процесса и упрощения программно-аппаратной реализации. Предложена новая модель отражательной способности поверхности на основе дистрибутивной функции, которая имеет значительно меньшую степень и позволяет реалистично отображать как эпицентр блика, так и зону его затухания. Модель имеет простую аппаратную реализацию. Полученные характеристики и параметры разработанных аппаратных и программных средств подтверждают корректность научных положений и адекватность предложенных моделей. Разработаны специализированные программные средства для моделирования и тестирования предложенных методов формирования изображений рельефных поверхностей, которые позволяют получить сравнительные оценки за точностью и производительностью.

The Thesis is devoted to the actual problems of increasing the efficiency of relief surface image synthesis in computer graphics systems in the way of reducing the complexity of computing process and simplification of software and hardware realization. There had been developed a new model of bidirectional reflection distribution function, new methods of accelerated normal vector calculation, perspective-correct texturing, and simulation of relief on images of graphic object surfaces. On the base of received theoretical background there had been developed the efficient soft and hard ware for systems of relief surfaces image synthesis. Developed software had been implemented into the professional graphic pipeline. Computer modelling had proved the correctness of the main theoretical principles and adequacy of the suggested models.