418341...

418341 สภาพแวดลอมการทำางานคอมพวเตอรกราฟกส

การบรรยายครงท 10

ประมข ขนเงน

Blending

• เวลาเรากำาหนดสดวย glColor*(…) เราสามารถ กำาหนด alpha ของสไดดวย

• Alpha มไวใชควบคมการทำา blending• Blending คอการคำานวณสของ pixel ใหมเมอ

fragment ใหมกำาลงจะถกเขยนลงบนframebuffer โดยนำาเอาสของ pixel เดมมารวมคำานวณดวย

Blending (ตอ)

• ทเราเรยนผานมาใชวธการคำานวณสของ pixel สองแบบ– เอาสของ fragment ทมาทหลงเขยนทบลงบน

framebuffer– เกบสของ fragment ทใกลตาทสดเอาไว (z-buffer

algorithm)• OpenGL สามารถทำาการคำานวณสไดหลายแบบ

กวานมาก• การคำานวณสหลายๆ แบบ ทไมใชสองแบบขางบน

นเรากเรยกตขลมวา blending

การใชและเลกใช blending

• เวลาจะทำา blending ตองสงคำาสงglEnable(GL_BLEND);

• เวลาจะเลกทำา blending ( กลบไปใช z-buffer หรอการวาดทบ) ใหสงglDisable(GL_BLEND);

Source และ Destination

• เวลาทำา blending จะมขอมลสทเกยวของสองตว– Source คอ ส RGBA ของ fragment อนใหมทกำาลงจะ

ถกเขยนลงบน pixel หนงของ framebuffer– Destination คอ ส RGBA ของ pixel ทอยบน

framebuffer เรยบรอยแลว• เราอาจคดไดวา destination คอสทคำานวณจากส

ของ fragment ทเกดจากรปรางทถกสงวาดกอนsource ทงหมด

สมการ Blending

• การคำานวณสใหมจะเปนไปตามสมการขางลางน

โดยท คอสของ source

คอสของ destination “เรยกวา blending factor” ของsource “เรยกวา blending factor” ของ dest’

),,,(colornew adasbdbsgdgsrdrs DASADBSBDGSGDRSR

),,,( ssss ABGR),,,( dddd ABGR

),,,( abgr SSSS

),,,( abgr DDDD

คำาสงกำาหนด Blending Factor

• เราสามารถกำาหนด blending factor ไดดวยคำาสงglBlendFunc(GLenum src, GLenum dest)และคำาสงglBlendFuncSeparate(GLenum srcRGB, GLenum srcAlpha, GLenum destRGB, GLenum destAlpha)

• สองฟงกชนนตางกนตรงท glBlendFuncSeparate สามารถกำาหนด blending factor โดยแยก RGB กบ A

ออกจากกนได

คาคงทกำาหนดสำาหรบ Blending Factor

• คาทใสให argument แตละตวเปนคาคงทในตารางตอไปนConstant Relevant Factor Computed Blend Factor

GL_ZERO source or destination (0, 0, 0, 0)

GL_ONE source or destination (1, 1, 1, 1)

GL_DST_COLOR source (Rd, Gd, Bd, Ad)

GL_SRC_COLOR destination (Rs, Gs, Bs, As)

GL_ONE_MINUS_DST_COLOR source (1, 1, 1, 1)-(Rd, Gd, Bd, Ad)

GL_ONE_MINUS_SRC_COLOR destination (1, 1, 1, 1)-(Rs, Gs, Bs, As)

GL_SRC_ALPHA source or destination (As, As, As, As)

GL_ONE_MINUS_SRC_ALPH A source or destination (1, 1, 1, 1)-(As, As, As, As)

GL_DST_ALPHA source or destination (Ad, Ad, Ad, Ad)

GL_ONE_MINUS_DST_ALPH A source or destination (1, 1, 1, 1)-(Ad, Ad, Ad, Ad)

GL_SRC_ALPHA_SATURATE source (f, f, f, 1); f=min(As, 1-Ad)

กำาหนดเครองหมายทใชในสมการBlending

• เรายงสามารถเครองหมายทใชรวมสของ source กบdestination เขาดวยกนได มนไมจำาเปนตองเปนเครองหมายบวก

• เครองหมายนสามารถกำาหนดไดดวยคำาสงglBlendEquation(GLenum mode)และglBlendEquationSeparate(GLenum modeRGB,GLenum modeAlpha)

• เชนเคย glBlendEquationSeparate สามารถกำาหนด เครองหมายของ RGB และ A แยกกนได

คาคงทในการกำาหนดเครองหมายในการทำาblending

คาคงท การคำานวณสใหมGL_FUNC_ADD

GL_FUNC_SUBTRACT

GL_FUNC_REVERSE_SUBTRACT

GL_MIN

GL_MAX

GL_LOGIC_OP

DCSC ds

DCSC ds

SCDC sd

),min( DCSC ds

),max( DCSC ds

DCSC ds op

GL_LOGIC_OP

• กรณทใช GL_LOGIC_OP “คำาวา op” จะถกแทนดวยเครองหมายทางตรรกศาสตรซงสามารถ

กำาหนดไดดวยคำาสง glLogicOp()

ตวอยาง: Matting

• การนำารปสองรปมาซอนกน• รปทอยดานหนาบาง pixel อาจม alpha ไมเปน 0

แสดงวา pixel โปรงแสง ทำาใหเหนรปทอยขางหลง• กรณนให destination blending factor เปน

GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA• และให source blending factor เปน

GL_SRC_ALPHA

ด demo

ตวอยาง: Billboarding

• การสรางวตถคลายสามมตจากภาพ เชน ตนไมเปนตน

• ทำาใหไมตองวางสามเหลยมจำานวนมาก• ใชภาพทบาง pixel ม alpha เทากบ 0• จะวาไปกเหมอนทำา matting ในสามมต• ให destination blending factor เปน

GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA• และ source blending factor เปน GL_SRC_ALPHA

ตวอยาง: Billboarding (ตอ)

ตวอยาง: การรวมรปสามรปเขาดวยกน

• ให destination blending factor เปน GL_ONE• ให source blending factor เปน GL_SRC_ALPHA• วาดรปแตละรปดวย alpha = 1/3

ตวอยาง: ปรบส RGB

• วาดภาพภาพหนงลงบน framebuffer โดยไมตอง ทำา blending

• หลงจากนนใช destination blending factor เปนGL_SRC_COLOR

• และใช source blending factor เปน GL_ZERO• หลงจากนนวาดสเหลยมสเดยวทบลงบนภาพนน

การวาดวตถโปรงแสงในสามมต• ตองวาดวตถทบแสดงใหหมดกอนโดยใช depth

buffer• หลงจากนนเปด blending• แลววาดวตถโปรงแสง• ขอควรระวง 1: เพอใหไดภาพทถกตอง เราตอง

วาดวตถโปรงแสงจากดานหลงไปดานหนา

การวาดวตถโปรงแสงในสามมต (ตอ)

• ขอควรระวง 2: เวลาวาดวตถโปรงแสงจะตอง ทำาการปองกนไมใหวตถโปรงแสงไปเปลยนแปลง

depth buffer• เราสามารถทำาให depth buffer ไมถกเขยนทบได

ดวยการสงglDepthMask(GL_FALSE);

• และทำาใหมนถกเขยนทบไดใหมอกครง (เพอวาดรปวตถทบแสงใหม) ดวยคำาสงglDepthMask(GL_TRUE);

ด demo

ดโคดglPushMatrix ();

glTranslatef (-0.15, -0.15, solidZ);glMaterialfv(GL_FRONT, GL_EMISSION, mat_zero);glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, mat_solid);glCallList (sphereList);

glPopMatrix ();

glPushMatrix ();glTranslatef (0.15, 0.15, transparentZ);glRotatef (15.0, 1.0, 1.0, 0.0);glRotatef (30.0, 0.0, 1.0, 0.0);glMaterialfv(GL_FRONT, GL_EMISSION, mat_emission);glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, mat_transparent);glEnable (GL_BLEND);glBlendFunc (GL_SRC_ALPHA, GL_ONE);

glDepthMask (GL_FALSE);glCallList (cubeList);glDepthMask (GL_TRUE);glDisable (GL_BLEND);

glPopMatrix ();

หมอก• หมอกใน OpenGL ทำาให pixel มสเปลยนไปตาม

ระยะหางจากตา• ทำาใหเกด effect เหมอนหมอกจรงๆ ได• เวลาใชหมอกตองสง

glEnable(GL_FOG);เวลาเลอกใชสงglDisable(GL_FOG);

การคำานวณหมอก• การคำานวณหมอกตองม depth buffer เพอวด

ระยะหางจากตา ดงนนตองม GLUT_DEPTH ในglutInitDisplay

• การคำานวณหมอกจะทำาหลงจาก render รปขนตอนอนทงหมด

• เวลาคำานวณสของ pixel เมอมหมอกจะใชสตรตอไปน

C คอสของ pixel หลงจากคำานวณแลวf คอ fog factor ทจะบอกวธคำานวณในสไลดตอไปCi คอสของ pixel ใน frame bufferCf คอสของหมอก

fi CfCfC )1(

Fog Factor

• เราสามารถกำาหนดวธการคำานวณ fog factor ไดโดยคำาสงglFogi(GL_FOG_MODE, GLenum mode)

โดย mode มคาไดสามคาดงตอไปน

– GL_EXP

– GL_EXP2

– GL_LINEAR

)( zdensityef

2)( zdensityef

startendzendf

การเซตหมอกคาตางๆ• เราสามารถเซตคาสของหมอกไดโดยคำาสง

glFogfv(GL_FOG_COLOR, Glfloat *color)เชนfloat fog_color[4] = {0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f};glFogfv(GL_FOG_COLOR, fog_color);

การเซตหมอกคาตางๆ (ตอ)

• เราสามารถเซตคา density ของหมอก (ใชในการ คำานวณกรณ GL_EXP และ GL_EXP2) ไดดวยคำา

สงglFogf(GL_FOG_DENSITY, GLfloat density)

• เราสามารถเซตคา start และ end (ใชในการ คำานวณกรณ GL_LINEAR) ไดดวยคำาสง

glFogf(GL_FOG_START, GLfloat start) และglFogf(GL_FOG_END, GLfloat end)ตามลำาดบ

ด demo

การชกตวอยางและการสรางคน

ภาพดจตอล• “ ” ประกอบดวย พกเซล เรยงกนเปนตาราง

รปจาก http://en.wikipedia.org/wiki/Pixel

พกเซลคออะไร?

• พกเซลไมใช– กลองสเหลยม– จดวงกลม– เสนขด

รปจาก http://en.wikipedia.org/wiki/Pixel

พกเซลคออะไร? (ตอ)

• มนคอตวเลขสามตวแทนคา RGB ณ จดจดหนงบนระนาบภาพ

• “ ” จด ทวาน– ไมมขนาด ความกวาง ความยาว– ไมมมต– มองไมเหน– “ ”มแต ตำาแหนง

ภาพคออะไร?

• ฟงกชนจากระนาบสองมต ไปยงความเขมแสง

• รปภาพเปนฟงกชนตอเนอง• สามารถมองวาแตละจดมความสงของมน

R2

ภาพดจตอล• สรางโดยการหาคาของฟงกชนภาพ ณ จดทเรยง

กนเปนตารางสเหลยม• กระบวนการทำาเชนนเรยกวา การชกตวอยาง

(sampling)

ภาพดจตอล (ตอ)

การสรางคน• เมอไดภาพดจตอล ซงเปนตวอยางหลายๆ

ตวอยางทเราชกมาจากภาพ• เราตองทำาการสรางคน (reconstruction) เพอให

ไดฟงกชนตอเนองสองมตอนใหม

การสรางคน (ตอ)

• เราตองการใหภาพทเราสรางคนเหมอนกบภาพตนแบบทสดเทาทจะเปนไปได

• ปกตแลวอปกรณแสดงผลจะสรางภาพคนใหเราโดยอตโนมต

• สวนมากดวยการวาดสของตวอยางทชกมาเปนสเหลยม

เอเลยสซง• แตการสรางคนดวยการวาดเปนสเหลยมนเอง

ทำาใหเกดปญหาตามมาหลายอยาง เรยกรวมๆ วาเอเลยสซง (aliasing)

• ทำาใหภาพออกมาดไมด จะดไมดมากโดยเฉพาะเวลาทำาภาพเคลอนไหว

เอเลยสซง (ตอ)

• ขอบเปนหยกๆ


• รายละเอยดหายหรอถกขยายใหญเกนไป


• จตรกรรมฝาผนงดไมสวย

การแปลงฟเรยร

โดเมนความถ• ฟงกชนเกอบทกฟงกชนสามารถเขยนอยในรปผล

บวกของฟงกชนไซนหรอโคไซนได• ถาเขยนในรปแบบน เราเรยกวามนอยใน โดเมนความถ (frequency domain)

• ถาเขยนแบบปกตจะเรยกวาอยใน โดเมนปรภม (spatial domain)

• นกถงเสยง ซงเปนฟงกชนการเคลอนทของลำาโพง– เราสามารถเอาเสยงไปใส spectrum analyzer– มนจะบอกวาเสยงความถเทานมความดงเทาไหร

โดเมนความถ (ตอ)

• ฟงกชนทเปลยนแปลงเรว มความถสง• ฟงกชนทเปลยนแปลงชา มความถตำา


• ฟงกชนในโดเมนปรภม

ความถตำา ความถสง


• เมออยในโดเมนความถ

ขอบเขตแคบ ขอบเขตกวาง

การแปลงฟเรยร (ตอ)

• เรามฟงกชน ในโดเมนปรภม• การแปลงฟเรยรทำาใหเราไดฟงกชน ใน

โดเมนความถ• ความสมพนธระหวางทงสองฟงกชน:

f (x)

F (! )

F (! ) =Z 1

¡ 1f (x)e¡ i2¼! xdx

f (x) =Z 1

¡ 1F (! )ei2¼! xd!

การแปลงฟเรยร (ตอ)

• เราใชสญลกษณ แทนการแปลงฟเรยร ของ

• การแปลงฟเรยรเปนฟงกชนเชงเสน

F f f (x)g f (x)

F f f (x)g= F (! ) =Z 1

¡ 1f (x)e¡ i2¼! xdx

F f f (x) +g(x)g= F f f (x)g+F fg(x)gF fcf (x)g= cF f f (x)g

การคณและการแปลงฟเรยร• ถาเราทำาการแปลงฟเรยรของผลคณของฟงกชน

สองฟงกชน• เราจะไดคอนโวลชนของการแปลงฟเรยรของ

ฟงกชนสองฟงกชนนน

• ในทำานองเดยวกน

F f f (x)g(x)g= F (! ) G(! )

F f f (x) g(x)g= F (! )G(! )

คอนโวลชน• มนยามดงน

• “ ” มความหมายเหมอนกบการ เลอน ไปคณ กบ ทละคาของ

แลวเอาผลลพธทงหมดมาบวกกน

f (x) g(x) = (f g)(x) =Z 1

¡ 1f (t)g(x ¡ t)dt

f (x)g(x)x

คอนโวลชน (ตอ)

ทฤษฎการชกตวอยาง

ดแรกเดลตาฟงกชน• สญลกษณ• ฟงกชนททำาคอนโวลชนกบอะไรกไดคาของ

ฟงกชนนน

• ถาเลอน แลว กจะเลอนตามไปดวย

±(x)

f (x) ±(x) = f (x)

±(x) f (x)

f (x) ±(x ¡ t) = f (x ¡ t)

ดแรกเดลตาฟงกชน (ตอ)

• หนาตาของมน

• หาคาจรงไมได แตรวา integrate แลวได 1Z 1

¡ 1±(x) dx = 1

การชกตวอยาง• คอการเอาฟงกชนภาพมาคณกบดเรกเดลตา

ฟงกชนทวางไวหางเปนระยะเทาๆ กน

ชาฮฟงกชน• ดเรกเดลตาฟงกชนทเอามาเรยงหางกนเปนระยะ

เทาๆ กนมชอเรยกวา ชาฮฟงกชน (Shah) หรอหวของดแรก (Dirac comb)

• สญลกษณ

• “ ” โดยคา คอ คาบ ของฟงกชน

I I IT (x) = T1X

k=¡ 1±(x ¡ kT)

I I IT (x)

T

ชาฮฟงกชน (ตอ)

ชาฮฟงกชน (ตอ)

• เมอนำาชาฮฟงกชนทมคาบ ไปทำาการแปลงฟ เรยร จะไดชาฮฟงกชนทมคาบ

T1=T

F f II IT (x)g= 1T

1X

k=¡ 1±(! ¡ k=T) = III1=T (! )

การชกตวอยาง (อกครง)

• ดงนนการชกตวอยางทกๆ คาบ สามารถเขยนเปนประโยคสญลกษณไดวา

• การแปลงฟเรยรของฟงกชนขางบนคอ

T

f (x)I I IT (x)

F f f (x)II IT (x)g= F (! ) I I I1=T (! )

การชกตวอยาง (อกครง)

• เราทำาการคณ กบ ในโดเมนปรภม• เราจะลองเขยนฟงกชนและผลลพธทเกดขนกบ

มนของการคณในโดเมนความถด• ยำาวาเราไมไดตองแปลงฟงกชนเหลานใหอยใน

โดเมนความถจรงๆ ฟงกชนทกฟงกชนเขยนอย ในโดเมนความถไดอยแลว เราแคดเฉยๆวาถา

เขยนอยในโดเมนความถแลวเกดอะไรขน

f (x) I I IT (x)

การชกตวอยาง (ตอ)

• สมมตวาฟงกชน ในโดเมนความถคอ• และให มหนาตาเชนน

• การคณ กบ ในโดเมนปรภม มคาเทากบการเอา กบ มาทำา

คอนโวลชนกน

F (! )f (x)

F (! )

f (x) I I IT (x)

F (! ) I I I1=T (! )


• เมอเอามนมาทำาคอนโวลชนกบ จะไดI I I1=T (! )


• แลวตอนนเราไดอะไรบาง• เรารวาหลงจากการชกตวอยางแลว เราจะไดฟงกชน

ทมหนาตาคลายๆ รปขางลางในโดเมนปรภม

• กลาวคอมนเปนดแรกเดลตาฟงกชนความสงตำาตางกนเรยงกนเปนชวงๆ

f (x)I I IT (x)


• แตถาเราเขยนฟงกชนดแรกเดลตาสงๆ ตำาใน โดเมนความถ เราจะได

ซงมลกษณะเหมอนเอาฟงกชนตนฉบบ ใน โดเมนความถมาถายเอกสารแลวแปะเปนชวงๆ

ระยะหางเทากน

F (! )


• ขอสงเกต:– ดแรกเดลตาฟงกชนแตละตวในโดเมนปรภมจะหางกน

เปนระยะ– แตจดศนยกลางของฟงกชน แตละตวในโดเมน

ความถจะหางกนเปนระยะ– ยงเราสมถขนเทาไหร กอปป ของฟงกชน กจะ

หางขนไปเรอยๆ

TF (! )

1=TF (! )


• เรากลาววาฟงกชน เปนฟงกชนความถจำากด (band limit) ถาเราเขยนมนอยในโดเมนความถ แลวมนจะมคาเปน ถา มคาสงถงระดบหนง

• กลาวคอม ( ยอมาจากคำาวา band) ททำาให ถา

f (x)F (! ) !

B F (! ) = 0

F (! )

j! j > B

B¡ B


• ถา มความถจำากด และถา มคานอยพอ กอปป ของ จะอยหางกนและไมซอนทบกน

• แตถา มคามากเกนไป (เราชกตวอยางไมถพอ) กอปป ของ อาจซอนทบกนได

Tf (x) F (! )

T F (! )


• แลวตองเลอก ใหมคาเทาไหร ถงจะไดกอปป ทไมซอนทบกน?

• คำาตอบคอตองเลอกให• นนคอตองสมใหถกวาความถสงสดของ

สองเทา• ความถนเรยกวา ความถไนควสท (Nyquist

Frequency)

T1=T > 2B

f (x)


B B

1=T

การสรางกลบ• ในการสรางกลบ เราตองการเอาฟงกชนทชก

ตวอยางมาแลวมาทำาอะไรสกอยางใหไดฟงกชนทคลายฟงกชนตนฉบบมากทสด

• สมมตวาฟงกชนตนฉบบมความถจำากด และเรา ตวอยางมนทความถสงกวาความถไนควสท

ปญหาของเราคอทำาอยางไรจะได จาก ?

การสรางกลบ (ตอ)

• ตองลบสวนเกนทอยรอบนอกออกไป• “ ”คณดวย กลอง ในโดเมนความถ

£

ฟงกชนกลอง• สญลกษณ¦ T (! )

¦ T (! ) =(1=(2T) j! j < T0 otherwise

T¡ T

1=(2T)

ซงคฟงกชน• ฟงกชนกลองทวามานนอยในโดเมนความถ ถา

ทำาใหอยในโดเมนปรภมแลวจะมหนาตาเปนอยางไร?

• โดยท

F ¡ 1f ¦ T (x)g= sinc(Tx)

sinc(x) =(1; x = 0sinx=x; otherwise


• เขยนการสรางกลบจากการชกตวอยางเปนประโยคสญลกษณในโดเมนความถไดวา

• เมอเขยนอยในโดเมนปรภม จะไดเปน

• ดงนน การสรางกลบคอการเอาฟงกชนทชกตวอยางมาแลวมาทำาคอนโวลชนกบซงคฟงกชน

(F (! ) I I I 1=T (! ))¦ T (! )

(f (x)I I I T (x)) sinc(Tx)


• ถา มความถจำากดและเราชกตวอยางดวย ความถสงกวาความถไนควสทของมน เราจะ

สามารถสรางฟงกชน กลบคนได เนองจาก

ดงนน

f (x)f (x)

(F (! ) I I I 1=T (! ))¦ T (! ) = F (! )

(f (x)I I I T (x)) sinc(Tx) = f (x)


• แตถาเราชกตวอยางดวยความถตำากวาความถไน ควสท กอปป ของ จะซอนทบกน และเมอคณ

ดวยฟงกชนกลองจะไดฟงกชนอกอนหนงทไม เหมอน ทกประการ

F (! )

F (! )


• ความไมเหมอนกนทกประการทเกดจากการชกตวอยางดวยความถไมมากพอนเองทเปนสาเหตของเอเลยสซงทงหมด

ฟงกชนตนแบบ ฟงกชนทสรางคนทมเอเลยสซง

การบรรเทาเอเลยสซง

เอเลยสซง• เอเลยสซงเวลาทำาการสรางภาพสามมตเกดขน

จาก– ฟงกชนภาพเปนฟงกชนความถไมจำากด เนองจากม

ความไมตอเนองของส ณ ขอบเขตของวตถและเงา– จตรกรรมฝาผนงมความไมตอเนอง


• เอเลยสซงทเกดจากขอบเขตของวตถ


• เอเลยสซงทเกดจากความไมตอเนองของจตรกรรมฝาผนง


• ปกตแลวการบรรเทาเอเลยสซงจากความไมตอเนองของรปทรงและเงาทำาไดยาก– ความไมตอเนองของรปทรงและเงาเปนฟงกชนทม

ความถไมจำากด– เราไมสามารถลบสวนความถไมจำากดนออกไปได

• แตการบรรเทาเอเลยสซงจากความไมตอเนองของจตรกรรมฝาผนงทำาไดงายกวา– เพราะเราสามารถดดแปลงรปเพอลบสวนทมความถสง

ออกไปไดกอนนำามนมาใชคำานวณส

เทคนคการบรรเทาเอเลยสซงทวๆ ไป• เพมความถการชกตวอยาง (วาดใหละเอยดขน)– ใชไดผลด แตไมคอยคมคาเพราะตองเสยวาดเพมขน

• ชกตวอยางแบบสมๆ– แทนทจะชกตวอยางแบบเปนตารางมระเบยบ กชกให

มนหลดๆ ออกไปจากตำาแหนงทมนควรจะเปนสกเลก นอย แบบสมๆ

– ทำาใหภาพมคลนรบกวนเยอะขน แตเอเลยสซงกถก เปลยนเปนคลนรบกวนดวย ทำาใหภาพดสบายตาขน

เทคนคการบรรเทาเอเลยสซงทวๆ ไป(ตอ)

• เพมความถการชกตวอยางโดยอาศยการเรยนรจากภาพ– ถาภาพสวนไหนมความเปลยนแปลงสมาก กใหสมมาก

ขน• สวนขอบของวตถ• จดสองจดทอยขางกนทสตางกนมากๆ

– ลดการคำานวณลงไดพอสมควร แตกมขอบกพรอง• จดสองจดทอยตดกนบางค อาจจะมสตางกนมาก แตความ

จรงไมตองสมเพมกได เชน จดสองจดขางกนทสตางกนเนองจากจตรกรรมฝาผนง• บรเวณทตองการความถการสมสงอาจจะไมถกสมความถ

สงขนกได

“ ”การชกตวอยางแบบ มวในบลอก• ปกตเราจะชกตวอยางโดยในแตละพกเซลเราจะยง

“ ” รงส ไปทกลางพกเซลนน

• แตมนทำาใหเกดเอเลยสซงไดงาย

“ ” การชกตวอยางแบบ มวในบลอก(ตอ)

• เราสามารถชกตวอยางแบบมวๆ เพอเปลยนเอเลยสซงเปนคลนรบกวน

• แตแบบนบางพกเซลจะไมถกชกตวอยางออกมาเลย


• เราสามารถรวมสองวธขางตนเขาดวยกน โดยใน แตละพกเซลเราจะชกตวอยางมาหนงตว แต

ตำาแหนงของตวอยางนนจะมวเอา

• วธนเปนวธชกตวอยางทไดผลดมาก


• ภาพในอดมคต คำานวณดวยการชกตวอยาง 256 ตวอยางในหนงพกเซล


• 1 ตวอยางตอหนงพกเซล


• มวในบลอก หนงตวอยางตอหนงพกเซล


• มวในบลอก 4 ตวอยางตอหนงพกเซล

ฟลเตอรการสรางกลบ

การสรางกลบ (อกรอบ)

• การสรางภาพกลบคอการนำาเอาฟงกชนทชกตวอยางออกมาแลวมาทำาคอนโวลชนกบฟงกชนตวหนง

• ฟงกชนตวนเราจะเรยกวา เคอรเนล (kernel) หรอฟลเตอร (filter)

• เรารวาฟงกชนซงคเปนฟงกชนการสรางกลบในอดมคต– มนสามารถสรางฟงกชนเดมออกมาไดถาเราชก

ตวอยางดวยความถสงกวาความถไนควสท


• แตจรงๆ เวลาจะแสดงผล เราไมไดสรางฟงกชนตอเนองตนฉบบกลบแตอยางไร

• เวลาเราสงจอภาพใหแสดงภาพ หรอจะเซฟภาพลงในไฟล เราตองสงตวอยางของฟงกชนไปใหจอภาพหรอดสกอยด

• ตวอยางทจะสงใหจอภาพหรอดสก เปนตวอยางทจดของมน เรยงกนเปนระเบยบ หนงตวอยางตอหนงพกเซล

• แตตอนเราชกตวอยาง เราอาจไมไดชกตวอยางแบบนน (ถา ชกแบบนนกแลวไป ไมตองทำาอะไร)

• บางท เราอาจชกตวอยางมากกวาหนงตวอยางในหนงพกเซล


เราอาจจะชกตวอยางแบบน แตตวอยางทตองสงใหจอภาพเปนแบบน


• สงทเราตองทำาคอตองหาคาของตวอยางทชกมา อยางเปนระเบยบ หนงตวอยางตอหนงพกเซล

จากตวอยางทเราชกมาจรงๆ ซงอาจไมคอยเปน ระเบยบนก หรออาจมมากกวาหนงตวตอหนง

พกเซล


• การหาคาทวานเราจะนำาเอาตวอยางทอยใกลๆ จดทเราตองการหาคาฟงกชนมาถวงนำาหนกแลวเฉลย

โดยท คอฟลเตอร คอคาความเขมแสงทไดจากการยงเรย คอคาความเขมแสงทเราตองการหา

I (x;y) =P

i f (x ¡ xi ;y ¡ yi )L(xi ;yi )Pi f (x ¡ xi ;y ¡ yi )

f (¢;¢)L(¢;¢)I (¢;¢)

ฟลเตอร• เราใชซงคฟงกชนเปนฟลเตอรไมได– มนมขอบเขตกวางเกนไป หมายความวาจะตองใช

ตวอยางทกตวทสมมา– นอกจากนมนยงอาจทำาใหเกนคลนกระเพอม (ringing)

ในภาพได ถาตวอยางทสมมาความถตำากวาความถไนควสท

ฟลเตอร (ตอ)

• ฟลเตอรทคนนยมใช ไดแก– กลอง– สามเหลยม– เกาส– มทเชล– ซงคแบบถกจำากดขอบเขต (แลงคซอส

กลอง

เอเลยสซงเตมไปหมด

สามเหลยม

เรยบและเบลอ

เกาส

เบลอมากๆ

มทเชล

คมกวาเกาส

ซงคแบบถกจำากดขอบเขต

ANTI-ALISING ใน OPENGL

Antialiasing ใน OpenGL

• การทำา antialiasing ของจดและเสน• การทำา multisampling

การทำา antialiasing ของจดและเสน• ถาตองการทำา antialiasing ของจดใหสง

glEnable(GL_POINT_SMOOTH);• ถาตองการทำา antialiasing ของเสนใหสง

glEnable(GL_LINE_SMOOTH);• เมอถาจะเลกใชใหสง glDisable(…) ตามสมควร

การทำา antialiasing ของจดและเสน(ตอ)

• การทำา antialiasing ของจดและเสนใน OpenGL เปนการกำาหนดคา alpha ของ fragment ท

ประกอบขนเปนจดหรอเสนนน• คา alpha ถกคำานวณดวย unweighted area

sampling• ดงนนถาจะทำา antialiasing จะตอง– สง glEnable(GL_BLENDING);– และสง glBlendFunc(…) ใหเหมาะสม


• แลวจะสง glBlendFunc อยางไร?• ปกตแลวใช

glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA)

• แตกสามารถใชglBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE)เพอทำาใหจดตดสวางขน


• ขอควรระวง– เนองจากเราใช blending ลำาดบการวาดเสนและจดจงม

ผลตอรป– ถามวตถทบแสงอยในฉากดวย• ตองวาดวตถทบแสงใหหมดกอน แลวคอยวาดเสนและจด• และจะตองมการทำาให depth buffer เปนแบบ readonly

ดวย• ดรายละเอยดในการบรรยายครงท 16

ด demo

การทำา multisampling

• สามารถใชไดกบรปทรงใดๆ กได• แตเสยเวลาการทำานานมาก• หลกการคอสราง fragment เพมขน 4 เทา• แลวทำาสรางภาพทจะนำาไปแสดงโดยใหสของ 1

fragment ของ primitive ทจะเอาไปแสดง เทากบ คาเฉลยของสของ 4 fragment ( สเหลยมกวาง 2

pixel ยาว 2 pixel) ของทสรางขนมา

ขนตอน• เพม GLUT_MULTISAMPLE ลงใน

glutInitDisplayMode ดงน:

glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH |

GLUT_MULTISAMPLE);

• เวลาใชใหสง glEnable(GL_MULTISAMPLING);

ด demo

ปญหาการ compile บน Windows

• Multisampling เปนความสามารถใหมทเพมเขามา ใน OpenGL เวอรชนหลงๆ

• แต OpenGL ทมากบ Windows อยทเวอรชน 1.1 ซงมอายประมาณ 10 ปแลว

• ดงนนถา compile โคดตวอยางตามธรรมดาแลว จะพบวามนไมรจกคา GL_MULTISAMPLE

GLEW

• OpenGL Extension Wrangler (GLEW) เปน ไลบรารทใชในการเขาถงความสามารถของ

OpenGL อนใหมๆ ทไมมในเวอรชนเกา หรอทมเฉพาะในฮารดแวรบางตว

• สามารถ download มนไดทhttp://glew.sourceforge.net

• ให download Win32 binary ของมนมา แลวแตก zip ไฟล

• นำา glew32.dll ไปใสไวท c:\windows\system32• เสรจแลวนำา glew.h และ glew32.lib ไปใสไวใน

solution ของโปรแกรมของเรา เชนเดยวกบGLUT

http://glew.sourceforge.net/

GLEW (ตอ)

• เวลาใชงาน GLEW ให include ไฟล glew.h กอนglut.h เชน

#include <windows.h>#include <GL/glew.h>#include <GL/glut.h>

418341...

Documents

Transcript of 418341...