Δημιουργώντας οπτικές ψευδαισθήσεις

Γραφικά Η/Υ Γραφικά που δημιουργούνται από Η/Υ. Παράγονται με τη βοήθεια ειδικού υλικού ή λογισμικού

γραφικών. Χωρίζονται σε δύο κύρια είδη:

Δισδιάστατα γραφικά (2D Graphics) Τρισδιάστατα γραφικά (3D Graphics)

Από τι αποτελείται ένα τρισδιάστατο γραφικό;

Αποτελείται από κορυφές (vertices)

που με αυτές δημιουργούνται πλευρές (edges)

οι οποίες σχηματίζουν όψεις (faces)

που με τη σειρά τους αποτελούν τα πολύγωνα (polygons)

Τα οποία αποτελούν τις επιφάνειες (surfaces).

Πλέγμα Πολυγώνων

Το πλέγμα πολυγώνων είναι μία συλλογή από κορυφές, πλευρές και όψεις.

Ορίζει το σχήμα ενός πολύεδρου αντικειμένου.

Κύρια γεωμετρικά σχήματα που τα αποτελούν είναι: Τρίγωνα Τετράγωνα ή άλλα κυρτά πολύγωνα.

Χαρτογράφηση Υφής

Η χαρτογράφηση υφής είναι μία μέθοδος για απόδοση ρεαλισμού, υφής ή χρώματος στις επιφάνειες ενός τρισδιάστατου μοντέλου.

Η εφαρμογή πολλών τέτοιων υφών στις επιφάνειες ονομάζεται Mutlitexturing.

Μετασχηματισμοί 4 κύρια είδη:

Μετασχηματισμός μετακίνησης. Μετασχηματισμός περιστροφής. Μετασχηματισμός κλιμάκωσης. Μετασχηματισμός προβολής.

Πραγματοποιούνται χησιμοποιώντας πίνακες μετασχηματισμών (κυρίως 3x3 ή 4x4).

Οι πίνακες χρησιμοποιούνται διότι μπορούν να συγκεντρωθούν διάφοροι μετασχηματισμοί σε ένα μόνο πίνακα χρησιμοποιώντας πολλαπλασιασμό πινάκων.

Μετακίνηση Πίνακας μετασχηματισμού

μετακίνησης

Παράδειγμα μετακίνησης

Περιστροφή

Κλιμάκωση Πίνακας μετασχηματισμού

κλιμάκωσης.

Παράδειγμα κλιμάκωσης.

Ο μοναδιαίος πίνακας

Προβολή Ορθογραφική Προοπτική

Προβολή 2

Προβολή 3

Ο αγωγός των γραφικών

Σκίαση Ο όρος αναφέρεται στην απεικόνιση του βάθους των

τρισδιάστατων αντικειμένων ή εικόνων μεταβάλλοντας τα επίπεδα της σκοτεινότητας.

Στα γραφικά H/Y υλοποιείται με αλγορίθμους όπως: Επίπεδη Σκίαση (Flat Shading) Σκίαση Gouraud (Gouraud Shading) Σκίαση Phong (Phong Shading)

Σκίαση Phong

Τύποι αλγορίθμων Shading

Ψαλίδισμα

Προγράμματα σκίασης «Προγράμματα που λένε στον Η/Υ πώς να απεικονίσει

κάτι, χησιμοποιώντας ένα εξειδικευμένο και μοναδικό τρόπο».

Υπάρχουν διάφορες γλώσσες υλοποίησης όπως: GLSL HLSL CG κ.α

H OpenGL χρησιμοποιεί την GLSL. Εκτελούνται στη GPU.

Προγράμματα σκίασης 2 Είδη προγραμμάτων σκίασης:

Vertex Shaders Geometry Shaders Tessellation Shaders Pixel/Fragment Shaders

Χαρτογράφηση Οθόνης Μεταφορά των

γεωμετρικών σχημάτων που προκύπτουν μετά το ψαλίδισμα από τις κανονικοποιημένες συντεταγμένες συσκευής (-1, 1) στις διαστάσεις της οθόνης.

Oculus Rift DK2 Ανάλυση 960x1080 για κάθε μάτι. Κάμερα ανίχνευσης κινήσεων. Low Persistence OLED display. 60Hz refresh rate.

Στερεοσκοπική απόδοση Πρέπει να αποδοθεί η σκηνή 2 φορές, μία για κάθε μάτι

του χρήστη με την κατάλληλη προβολή. Οι θέσεις των οπτικών γωνιών των αποδόσεων εξαρτάται από το IPD (inter-pupillary distance) του χρήστη.

Οι φακοί που βρίσκονται μέσα στο Rift μεγενθύνουν την εικόνα για να δημιουργήσουν ένα πολύ ευρύ πεδίο θέασης (FOV) το οποίο αυξάνει την αίσθηση του χρήστη ότι βρίσκεται στο χώρο που απεικονίζει η εφαρμογή.

Στερεοσκοπική απόδοση 2

Στερεοσκοπική απόδοση 3 Παρ’ όλα αυτά, αυτή η διαδικασία παραμορφώνει την

εικόνα σημαντικά. Αν η μηχανή γραφικών απεικόνιζε την εικόνα στο Rift όπως θα την επεικόνιζε και σε μία κανονική οθόνη, ο χρήστης θα παρατηρούσε ότι έχουν υποστεί κοίλη παραμόρφωση (Pincushion Distortion).

Για να αντιμετωπίσει αυτήν την παραμόρφωση, το λογισμικό πρέπει να επεξεργαστεί την τελική εικόνα με μία ίση και αντίθετη κυρτή παραμόρφωση (Barrel Distortion) έτσι ώστε η μία να ακυρώνει την άλλη.

Στερεοσκοπική απόδοση 4

Στερεοσκοπική απόδοση 5 Επιπρόσθετα το λογισμικό πρέπει να διορθώσει την

χρωματική εκτροπή (chromatic aberration), η οποία είναι ο διαχωρισμός των χρωμάτων του φωτός που εκπέμπεται από την οθόνη του Rift όταν αυτό περνάει από τους φακούς.

Στερεοσκοπική απόδοση 6

Ευχαριστώ για το χρόνο σας!