GRAFIKA KOMPJUTERIKE Doc Dr Fisnik Dalipi Departamenti i

GRAFIKA KOMPJUTERIKE Doc. Dr. Fisnik Dalipi Departamenti i Informatikës FSHMN-USHT Tetovë, 2016 Ky kapitull është i bazuar në ligjëratat e Prof. Dr. M argita Kon-Popovska

Mënyra e vlerësimit Provim me gojë (profesori), gjatë semestrit mund të zëvendësohet me dy kolokfiume Provimi praktik dhe vlerësimi i projektit realizohet nga asistenti

Literatura Resurse në Internet 1. Francis S. Hill, Computer graphics, Macmillan Publishing Company, NY 1990. 2. J. D. Foley, A. van Dam, S. K. Feiner, J. F. Hughes, R. L. Phillips, Introduction to Computer Graphics, Addison-Wesley Pub. Company, 1993. 3. 3 D Computer Graphics, Alan Wat, Addison Wesley 2000 4. Stanko Turk, Ra~unarska grafika osnovi teorije i primjene, [kolska knjiga Zagreb, 1980. 4. D. F. Rogers, J. Alan Adams, Mathematical elements for Computer Graphics, Mc Graw Hill 1976. 5. L. Piegel, W. Tiller, The Nurbs Book, Springer 1997. © Prof. Margita Kon-Popovska 200 8

Tutoriale për Open. GL dhe të ndryshme Open GL http: //www. opengl. org/documentation/red_book/ http: //www. opengl. org/sdk/docs/man/ http: //www. opengl. org/resources/code/samples/redbook/ Linqe tjera http: //www. student. cs. uwaterloo. ca/~cs 488/ http: //www. cs. fit. edu/~wds/classes/cse 5255/online/notes. html http: //graphics. stanford. edu/courses/#cs 348 c http: //www. cs. brown. edu/courses/cs 123/

Përmbajtja e lëndës · · · Hyrje – për grafikën kompjuterike Grafika 2 D Grafika 3 D Projektimet Menjanimi i pjesëve të padukshme Splajnet

Hyrje Çka është grafika kompjuterike? Është fushë që merret me teknologjitë vizuale për v krijim, v menaxhim, v paraqitje të fotografive me anë të kompjuterit. Me ndihmën e këtyre teknologjive rritet efikasiteti i komunikimit ndërmjet njeriut dhe kompjuterit.

Definicion më i gjerë mbi grafikën kompj. v Krijim, ruajtje dhe manipulim me objektet gjeometrike – modelim (modeling) dhe fotografitë e tyre – renderim (rendering); v Krijimi i objekteve 3 D (vëllimor) nga objektet 2 D (fotografitë) psh nga fotografitë mjekësore si trupi i njeriut, organet, etj. v Paraqitje e fotografive në njësitë dalëse të kompjuterit, kopje të v v përhershme (hardcopy) apo të përkohshme (softcopy, screen); Kontrolli i përmbajtjes, strukturës dhe pamjes së objekteve dhe fotografive; Grafika sintetike (synthetic graphics), modeli dhe fotografia mund të kombinohen me video (e ruajtur paraprakisht), video në disk ose video në kohë reale (kamerë), audio (e ruajtur paraprakisht ose e sintetizuar);

Më gjerësisht mbi definicionin e grafikës kompj. v Analiza e fotografive me njohjen e përmbajtjeve (pattern recognition); v Procesimi (përpunimi) i fotografive, filtrimi, ndryshimi i vetive dhe modele me qëllim të ndryshimit të kualitetit dhe përmbajtjes dhe për njohje eventuale më të lehtë; v Argëtim, animacion, lojëra kompjuterike, produksion filmik, etj.

Disiplinë informatike e bazuar në disiplina matematikore: v v v v Algjebër lineare, Gjeometri analitike, Gjeometri projektuese, Matematikë numerike, Analizë matematikore, Analizë komplekse, Pjesë të zgjedhura nga fizika (optika), Si dhe algoritme dhe metoda të caktuara që kanë të bëjnë me zgjidhjen e problemeve të grafikës kompjuterike.

Zhvillimi historik i grafikës kompj. lidhet ngushtë me zhvillimin e hovshëm të pajisjeve makinerike Paraqitja e shenjave (nga v. 1960 deri sot): v Monitori (display): tekst plus alfamozaik për pseudo-grafikën; v Specifikimi i objekteve dhe komandave: me futjen përmes rreshtave v v komanduese; Kontrolli i paraqitjes: përmes kodimit të formës; Kontrolli aplikativ: bëhet përmes një përdoruesi (single task).

Displei/Monitori vektorial (v. 1963 – 1980) v displei: paraqitje përms prerjeve; v Specifikimi i objekteve dhe komandave: përmes futjes nga reshtat v v komanduese, tastaturat dhe menytë; Kontrolali i pamjes: është një WYSIWYG (what you see is what you get –ajo që shihet është ajo që fitohet); Kontrolli aplikativ: është procesim i shpërndarë multitasking dhe host/terminal.

Monitorët 2 D bitmap raster (PC dhe stacionet punuese, v. 1972 – deri sot) v displei: paraqiten dritare, ikona, tekst dhe fotografi dydimensionale; v Specifikimi i objekteve dhe komandave: bëhet me anë të v v zhvendosjeve minimale të dritareve, menyve, fotografive WIMP (Windows, Icons, Menus, Pointing), përmes ndërfaqes grafike të shfrytëzuesit (GUI-graphical user-interface), opsionet (point-and-click selection), (drag and drop); Kontrolli i pamjes: me WYSIWYG; Kontrolli aplikativ: multitasking, punë në rrjet klient/server dhe menaxhimi i dritareve (X terminals).

Stacionet punuese grafike 3 D (1986 – deri sot) v displei: paraqitje në kohë reale, foto pseudo realistike të v v v skenave 3 D; Specifikimi i objekteve dhe komandave: 2 D, 3 D dhe n. D njësi hyrëse për opsionin (point and click) dhe menaxhim direkt; Kontrolli i pamjes: me WYSIWYG; Kontrolli aplikativ: multitasking, punë në rrjet klient/server dhe menaxhimi i dritareve.

Forma të reja të teknikave kompjuterike (1990 – deri sot) v Multimedia: tekst dhe grafikë të sinkronizuara me zë dhe video; v Hipermedia: multimedia me linqe (lidhje) për te dokumentet apo v v v kompjuterët tjerë multimedial; "Digital Convergence": përzierje e televizionit digjital dhe llogaritjeve të shpërndara, elektronika (e ashtuquajtur set-top computers) gjegjësisht televizion interaktiv, video me kërkim (video-on-demand) ; Rrjeta kompjuterike me giga/(tera) bajte me qëllim të arrihet 100 Gbps Pajisje mobile dhe zhvillimi GUI për ta v Më thelbësorja: aplikimi i komponentëve harduerike që do ti zëvendësojnë programet kompjuterike

Më konkretisht Teknologji hyrëse: elemente interaktive të lira në treg e bëjnë grafikën 2 D dhe 3 D të qasshme për çdokënd – nuk është më e “veçantë”; v Dorëza të dhënash(data glove) dhe elemente tjera të realitetit virtual v (syze (Google glass), helmeta) madje edhe për lojra fëmijësh; Ilustrime 3 D (madje edhe ndryshore kohore "4 D") si modele klipash (clip art/clip models).

Disa aplikime të grafikës kompj. Zbatimi i grafikës kompj. është gjerësisht i përhapur, si në zbatime biznesore, shkencore, projektuese, argëtuese: v Modelimi i objekteve solide v Grafika afariste v VLSI dizajnet v Animacione v CAD/CAM v Procesimi i fotografive v Dizajne në Arkitekturë v Fotografi të bukura artistike

Shembuj modelues të GK

Kategoritë e grafikës kompjuterike v Në përgjithësi, sipas tipit të pajisjes makinerike (njësive hyrëse dalëse), si dhe mbështetjes programore, dallojmë dy kategori të grafikës kompjuterike: v Grafika kompjuterike vektoriale (vector graphics, stroke graphics), e cila krijon fotografi me ndihmën e pikëve dhe drejtëzave (vektorëve) v Grafika kompjuterike rasteriale (raster graphics), e cila krijon fotografi me ndihmën e elementeve të quajtura piksele, të cilat karakterizohen me intensitet dhe ngjyrë v Të dy kategoritë kanë fushën e tyre të zbatimit

Grafika vektoriale është më e përshtatshme në zbatimet inxhinierike, siç janë CAD/CAM, në zbatimet ku nevojiten transformime të imazhit ose kur zgjidhje të caktuara gjenerohen me ndihmën e harduerit. Shembull tipik janë fontet True type. Pasi që të gjenerohen njëherë, mundësojnë ndryshim të lehtë të madhësisë, pozitës, formës, etj. Grafika vektoriale është më e thjeshtë se ajo rasteriale dhe sasia e informacionit që duhet pët krijimin e imazhit është më e vogël. Bazohet në ruajtjen e komandave për vizatimin e drejtëzave nga-prej, vizatimin e pikës, etj. Komandat ruhen në fajllin e quajtur fajlli i shfaqjes (display file).

Ekzekutimi i komandës aktivizon module të caktuara programore – më shpesh pjesë të bërthamës standarde – kernel, ose janë të implikuara në elementet harduerike. Baza e grafikës vektoriale janë disiplinat matematikore: gjeometria analitike, llogarita me matrica, gjeometria, matematika numerike, etj.

Grafika rasteriale zakonisht përdoret kur nevojitet që imazhi të jap mbresën e realitetit. Është ngushtë e lidhur me tipin e njësive grafike për hyrje dalje. Sistemet më të thjeshta përfshijnë vetëm prezencën apo mungesën e tufës elektronike, kurse sistemet më komplekse lejojnë më shumë nivele të intensitetit dhe ngjyrës. Për shembull shkronja në grafikën rasteriale formohet me zmadhimin e intensitetit të fushave të veçanta në matricën përkatëse me pika.

Sistemi rasterial përbëhet nga baferi kornizë (frame buffer), bllok në memorie në të cilin fotografia/imazhi paraqitet si matricë me intensitet. Ai bllok vazhdimisht skenohet (30 herë/sekond) dhe paraqitet me ndihmën e kontrolluesit të monitorit (display controler). Përsëritja jep përshtypjen e stabilitetit, kurse me ndryshim të caktuar sipas nevojës mundëson përshtypjen e lëvizjes. Mënjanimi i efektit të shkallëve, që është një problem në këtë lloj të grafikës bëhet me anë të procedurave të ndryshme, me një emër të përbashkët të quajtura algoritmet anti-alising.

Algoritmet anti-alising

Rezolucioni Pothuajse të gjithë njësitë grafike (hyrëse/dalëse) karakterizohen me rezolucion (resolution). Shpeshherë kjo është një rrjetë pikash drejtëkëndore e adresueshme, graphics I/O ose display rectangle. Në disa njësi dallojmë edhe pjesën e adresueshme (ku ruhet imazhi) dhe pjesën e dukshme (pjesa që paraqiter/shfaqet).

Rezolucioni është numri i pozitave horizontale h dhe vertikale të dallueshme nga njësia. Shembull: rezolusioni i dukshëm i ekranit (display) është 1280 h 800 Katër parametra janë të rëndësishëm për efekt vizual te njësi grafike, duke marrë parasysh edhe mundësinë e shfaqjes së ngjyrës.

Numri horizontal i pikave të adresueshme Gjërësia fizike në mm Numri vertikal i pikave të adresueshme Lartësia fizike në mm

Rezolucioni horizontal = numri horizontal i pikave / gjerësia Madhësia horizontale e pikave = gjerësia / nr. hor. I pikave Rezolucioni vertikal = numri vertikal i pikave / lartësia Madhësia vertikale e pikave = lartësia / nr. vert. i pikave

Numri total i pikave të adresueshme = nr. horiz. i pikave h nr. vert. i pikave (rezolucioni grafik) Rezolucioni sipërfaqësor= nr. Total i pikave të adresueshme / gjerësia h lartësia Rezolucioni horizontal, vertikal dhe sipërfaqësor janë rezolucione fizike. Njësitë mund të kenë rezolucione të njëjta grafike por shumë rezolucione fizike të ndryshme (17", 19", 21", monitoret)

Aspekti grafik = madhësia vertikale e pikës / madhësia horiz. e pikës Aspekti fizik = lartësia / gjerësia Idealë është që këto madhësi të jenë një ose afërsisht një, që katrorët të shfaqen si katrore. Nëse kjo nuk ndodh atëherë bëhet transformimi adekuat i quajtur korrigjimi i aspektit (aspect ratio correction).

· PYETJE ? ? ? © Prof. Margita Kon-Popovska 200 8