418341...

418341 สภาพแวดลอมการทำางานคอมพวเตอรกราฟกสการบรรยายครงท 10

ประมข ขนเงน

Blending

• เวลาเรากำาหนดสดวย glColor*(…) เราสามารถกำาหนด alpha ของสไดดวย

• Alpha มไวใชควบคมการทำา blending• Blending คอการคำานวณสของ pixel ใหมเมอ

fragment ใหมกำาลงจะถกเขยนลงบน framebuffer โดยนำาเอาสของ pixel เดมมารวมคำานวณดวย

Blending (ตอ)

• ทเราเรยนผานมาใชวธการคำานวณสของ pixel สองแบบ– เอาสของ fragment ทมาทหลงเขยนทบลงบน framebuffer– เกบสของ fragment ทใกลตาทสดเอาไว (z-buffer

algorithm)• OpenGL สามารถทำาการคำานวณสไดหลายแบบกวาน

มาก • การคำานวณสหลายๆ แบบ ทไมใชสองแบบขางบนนเรา

กเรยกตขลมวา 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 ทเกดจากรปรางทถกสงวาดกอน source ทงหมด

สมการ Blending

• การคำานวณสใหมจะเปนไปตามสมการขางลางน

โดยท คอสของ source

คอสของ destination เรยกวา “blending factor” ของ source 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 แตละตวเปนคาคงทในตารางตอไปน

กำาหนดเครองหมายทใชในสมการ Blending

• เรายงสามารถเครองหมายทใชรวมสของ source กบ destination เขาดวยกนได มนไมจำาเปนตองเปนเครองหมายบวก

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

• เชนเคย glBlendEquationSeparate สามารถกำาหนดเครองหมายของ RGB และ A แยกกนได

คาคงทในการกำาหนดเครองหมายในการทำา blending

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” จะถกแทนดวยเครองหมายทางตรรกศาสตรซงสามารถกำาหนดไดดวยคำาสง 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 ตนไม เปนตน

• 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 โดยไมตองทำา blending

• หลงจากนนใช destination blending factor เปน GL_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: เวลาวาดวตถโปรงแสงจะตองทำาการปองกนไมใหวตถโปรงแสงไปเปลยนแปลง depth buffer

• เราสามารถทำาให depth buffer ไมถกเขยนทบไดดวยการสงglDepthMask(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 เพอวดระยะหาง

จากตา ดงนนตองม GLUT_DEPTH ใน glutInitDisplay• การคำานวณหมอกจะทำาหลงจาก render รปขนตอนอน

ทงหมด• เวลาคำานวณสของ pixel เมอมหมอกจะใชสตรตอไปน

C คอสของ pixel หลงจากคำานวณแลวf คอ fog factor ทจะบอกวธคำานวณในสไลดตอไปCi คอสของ pixel ใน frame buffer

Cf 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 (ใชในการคำานวณกรณ GL_EXP และ GL_EXP2) ไดดวยคำาสงglFogf(GL_FOG_DENSITY, GLfloat density)

• เราสามารถเซตคา start และ end (ใชในการคำานวณกรณ GL_LINEAR) ไดดวยคำาสงglFogf(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 วา เอเลยสซง (aliasing)

• ทำาใหภาพออกมาดไมด จะดไมดมากโดยเฉพาะเวลาทำาภาพเคลอนไหว

เอเลยสซง (ตอ)

• ขอบเปนหยกๆ


• รายละเอยดหายหรอถกขยายใหญเกนไป


• จตรกรรมฝาผนงดไมสวย

การแปลงฟเรยร

โดเมนความถ• ฟงกชนเกอบทกฟงกชนสามารถเขยนอยในรปผล

บวกของฟงกชนไซนหรอโคไซนได• ถาเขยนในรปแบบน เราเรยกวามนอยใน โดเมน

ความถ (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 แทนการแปลงฟเรยรของ

• 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) หรอ หวของดแรก (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 ไปทำาการแปลงฟเรยร 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)II IT (x)

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

การชกตวอยาง (อกครง)

• เราทำาการคณ กบ ในโดเมนปรภม• เราจะลองเขยนฟงกชนและผลลพธทเกดขนกบ

มนของการคณในโดเมนความถด• ยำาวาเราไมไดตองแปลงฟงกชนเหลานใหอยใน

โดเมนความถจรงๆ ฟงกชนทกฟงกชนเขยนอยในโดเมนความถไดอยแลว เราแคดเฉยๆวาถาเขยนอยในโดเมนความถแลวเกดอะไรขน

f (x) I I IT (x)

การชกตวอยาง (ตอ)

• สมมตวาฟงกชน ในโดเมนความถคอ• และให มหนาตาเชนน

• การคณ กบ ในโดเมนปรภมมคาเทากบการเอา กบ มาทำาคอนโวลชนกน

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 ตำาในโดเมนความถ เราจะได

ซงมลกษณะเหมอนเอาฟงกชนตนฉบบ ในโดเมนความถมาถายเอกสารแลวแปะเปนชวงๆ ระยะหางเทากน

F (! )


• ขอสงเกต:– ดแรกเดลตาฟงกชนแตละตวในโดเมนปรภมจะหางกน

เปนระยะ– แตจดศนยกลางของฟงกชน แตละตวในโดเมน

ความถจะหางกนเปนระยะ – ยงเราสมถขนเทาไหร กอปปของฟงกชน 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 และเราตวอยางมนทความถสงกวาความถไนควสท ปญหาของเราคอ

ทำาอยางไรจะได 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 มความถจำากดและเราชกตวอยางดวยความถสงกวาความถไนควสทของมน เราจะสามารถสรางฟงกชน 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)


• แตถาเราชกตวอยางดวยความถตำากวาความถไนควสท กอปป ของ จะซอนทบกน และเมอคณดวยฟงกชนกลองจะไดฟงกชนอกอนหนงทไมเหมอน 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 ออกไปจากตำาแหนงทมนควรจะเปนสกเลกนอย แบบสมๆ

– ทำาใหภาพมคลนรบกวนเยอะขน แตเอเลยสซงกถกเปลยนเปนคลนรบกวนดวย ทำาใหภาพดสบายตาขน

เทคนคการบรรเทาเอเลยสซงทวๆ ไป (ตอ)

• เพมความถการชกตวอยางโดยอาศยการเรยนรจากภาพ– ถาภาพสวนไหนมความเปลยนแปลงสมาก กใหสมมากขน

• สวนขอบของวตถ• จดสองจดทอยขางกนทสตางกนมากๆ

– ลดการคำานวณลงไดพอสมควร แตกมขอบกพรอง• จดสองจดทอยตดกนบางค อาจจะมสตางกนมาก แตความจรงไม

ตองสมเพมกได เชน จดสองจดขางกนทสตางกนเนองจากจตรกรรมฝาผนง

• บรเวณทตองการความถการสมสงอาจจะไมถกสมความถสงขนกได

การชกตวอยางแบบ มวในบลอก“ ”• ปกตเราจะชกตวอยางโดยในแตละพกเซลเราจะยง

รงส ไปทกลางพกเซลนน“ ”

• แตมนทำาใหเกดเอเลยสซงไดงาย

การชกตวอยางแบบ มวใน“บลอก ” (ตอ)

• เราสามารถชกตวอยางแบบมวๆ เพอเปลยนเอเลยสซงเปนคลนรบกวน

• แตแบบนบางพกเซลจะไมถกชกตวอยางออกมาเลย


• เราสามารถรวมสองวธขางตนเขาดวยกน โดยในแตละพกเซลเราจะชกตวอยางมาหนงตว แตตำาแหนงของตวอยางนนจะมวเอา

• วธนเปนวธชกตวอยางทไดผลดมาก


• ภาพในอดมคต คำานวณดวยการชกตวอยาง 256 ตวอยางในหนงพกเซล


• 1 ตวอยางตอหนงพกเซล


• มวในบลอก หนงตวอยางตอหนงพกเซล


• มวในบลอก 4 ตวอยางตอหนงพกเซล

ฟลเตอรการสรางกลบ

การสรางกลบ (อกรอบ)

• การสรางภาพกลบคอการนำาเอาฟงกชนทชกตวอยางออกมาแลวมาทำาคอนโวลชนกบฟงกชนตวหนง

• ฟงกชนตวนเราจะเรยกวา เคอรเนล (kernel) หรอ ฟลเตอร (filter)

• เรารวาฟงกชนซงคเปนฟงกชนการสรางกลบในอดมคต– มนสามารถสรางฟงกชนเดมออกมาไดถาเราชกตวอยาง

ดวยความถสงกวาความถไนควสท

การสรางกลบ (ตอ)• แตจรงๆ เวลาจะแสดงผล เราไมไดสรางฟงกชนตอเนอง

ตนฉบบกลบแตอยางไร• เวลาเราสงจอภาพใหแสดงภาพ หรอจะเซฟภาพลงในไฟล

เราตองสงตวอยางของฟงกชนไปใหจอภาพหรอดสกอยด• ตวอยางทจะสงใหจอภาพหรอดสก เปนตวอยางทจดของ

มนเรยงกนเปนระเบยบ หนงตวอยางตอหนงพกเซล• แตตอนเราชกตวอยาง เราอาจไมไดชกตวอยางแบบนน

(ถาชกแบบนนกแลวไป ไมตองทำาอะไร)• บางท เราอาจชกตวอยางมากกวาหนงตวอยางในหนง

พกเซล


เราอาจจะชกตวอยางแบบน แตตวอยางทตองสงใหจอภาพเปนแบบน


• สงทเราตองทำาคอตองหาคาของตวอยางทชกมาอยางเปนระเบยบ หนงตวอยางตอหนงพกเซล จากตวอยางทเราชกมาจรงๆ ซงอาจไมคอยเปนระเบยบนก หรออาจมมากกวาหนงตวตอหนงพกเซล


• 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 ทประกอบขนเปนจดหรอเสนนน

• 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)

• แตกสามารถใช glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE)เพอทำาใหจดตดสวางขน


• ขอควรระวง– เนองจากเราใช blending ลำาดบการวาดเสนและจดจง

มผลตอรป– 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 เทากบคาเฉลยของสของ 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 เปนความสามารถใหมทเพมเขามาใน OpenGL เวอรชนหลงๆ

• แต OpenGL ทมากบ Windows อยทเวอรชน 1.1 ซงมอายประมาณ 10 ปแลว

• ดงนนถา compile โคดตวอยางตามธรรมดาแลวจะพบวามนไมรจกคา GL_MULTISAMPLE

GLEW

• OpenGL Extension Wrangler (GLEW) เปนไลบรารทใชในการเขาถงความสามารถของ OpenGL อนใหมๆ ทไมมในเวอรชนเกา หรอทมเฉพาะในฮารดแวรบางตว

• สามารถ download มนไดท http://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 เชนเดยวกบ GLUT

http://glew.sourceforge.net/

GLEW (ตอ)

• เวลาใชงาน GLEW ให include ไฟล glew.h กอน glut.h เชน

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

418341...

Documents