PGI – otázky 1–80 (stručne)¶

Legenda statusu skúšajúcich otázok:

🟢 najčastejšie
🟠 často
🔴 občas

Okruhy:¶

1 - 13: Priestor, svetlo a farby
14 - 21: Grafická informácia a jej spracovanie
22 - 25: Grafický priestor a objekty
26 - 35: Transformácie v počítačovej grafike
36 - 41: Projekčné a zobrazovacie transformácie
42 - 49: Krivky a plochy v počítačovej grafike
50 - 60: Riešenie viditeľnosti v počítačovej grafike
61 - 68: Vyplňovanie oblastí a textúrovanie
69 - 77: Tieňovanie, osvetľovanie a fotorealistické zobrazovanie
78 - 80: Fraktály, časticové systémy, virtuálna realita a XR

[1 - 13] Priestor, svetlo a farby :¶

1. Používanie a spracovanie farieb v počítačovej grafike, atribúty svetla, farebný priestor, gamut¶

Status: 🟢

V počítačovej grafike sa farby používajú na realistické a informatívne zobrazenie objektov a scén. Farba je výsledkom svetla, ktoré má základné atribúty:

farba (odtieň) – daná vlnovou dĺžkou,
jas – intenzita svetla,
sýtosť – čistota farby,
svetlosť – podiel achromatickej (bielej) zložky.

Farebný priestor je množina farieb, ktoré daný farebný model dokáže popísať (napr. RGB). Gamut je reálne dosiahnuteľná časť farebného priestoru – farby mimo gamutu sa dajú zobraziť len približne

2. Chromatický diagram, typy, odtieň a saturácia¶

Status: 🟢

Chromatický diagram (CIE) graficky znázorňuje všetky farby, ktoré dokáže vnímať ľudské oko. Je založený na štandardnom pozorovateľovi a tristimulus hodnotách (X, Y, Z).

Odtieň (hue) určuje, akú farbu vnímame (červená,, modrá…) – pohyb po kružnici.
Saturácia určuje živosť farby – vzdialenosť od stredu (sivej) k okraju diagramu.

Existujú rôzne typy CIE diagramov (1931, 1964, 1976) s rôznym pozorovacím uhlom.

3. Farebné modely RGB a RGBA¶

Status: 🟢

RGB model je založený na aditívnom miešaní svetla:

Red, Green, Blue sú základné zložky,
zložky sa sčítavajú → čierna = (0,0,0), biela = (1,1,1).

Model sa používa najmä na monitoroch a displejoch. RGBA rozširuje RGB o alfa kanál, ktorý určuje priesvitnosť objektu a umožňuje alfa-miešanie.

4. Farebné modely CMY a CMYK¶

Status: 🟢

Model CMY (Cyan, Magenta, Yellow) používa subtraktívne miešanie, typické pre tlač – farby vznikajú odoberaním svetla z bieleho podkladu.
Model CMYK pridáva zložku K – čiernu, pretože miešaním CMY sa nedá dosiahnuť ideálna čierna. Používa sa hlavne v tlačových zariadeniach.

5. Farebný model HSB¶

Status: 🟢

Model HSB (Hue, Saturation, Brightness) je percepčný model, bližší ľudskému vnímaniu farieb:

Hue – farebný tón,
Saturation – sýtosť,
Brightness – jas.

Používa sa najmä v grafických editoroch, kde je výber farby intuitívnejší než v RGB. Reprezentovaný je ako šesťboký ihlan.

6. Farebný model HLS¶

Status: 🟢

Model HLS (Hue, Lightness, Saturation) je podobný HSB, ale namiesto jasu používa svetlosť (lightness).

Svetlosť určuje pomer medzi bielou a čiernou,
model má dvojitú kužeľovú reprezentáciu.

Používa sa tam, kde je dôležité rovnomerné vnímanie zmien svetlosti.

7. Gama korekcia a alfa-miešanie¶

Status: 🟢

Gama korekcia upravuje vzťah medzi uloženou hodnotou pixelu a jeho skutočnou svietivosťou, aby obraz zodpovedal ľudskému vnímaniu jasu.

Alfa-miešanie kombinuje farby dvoch objektov podľa ich alfa hodnoty (priesvitnosti).

Môže byť:

lineárne
nelineárne

Alfa-miešanie umožňuje plynulé prechody, priehľadnosť a efekty ako dym či oheň.

8. Ľudský vizuálny vnem a jeho vzťah k počítačovej grafike¶

Status: 🟠

Ľudské oko vníma obraz pomocou:

tyčiniek – citlivé na jas a pohyb,
čapíkov – citlivé na farby (červená, modrá–žltá).

Počítačová grafika využíva vlastnosti ľudského oka – napríklad dithering, kde sa z malej vzdialenosti pixely javia ako plynulá farba. Mozog dotvára chýbajúce informácie.

9. Miešanie a rozptyľovanie farieb (grayscale, halftoning, dithering)¶

Status: 🟠

Prevod do šedej škály: vážený súčet RGB zložiek podľa citlivosti oka.
Halftoning: simulácia odtieňov pomocou binárnych bodov (čierna/biela).
Dithering: rozptyľovanie chýb medzi pixely, čím vzniká ilúzia väčšieho počtu farieb.

Tieto techniky znižujú pamäťové nároky a zlepšujú vizuálny dojem.

10. Ergonómia a symbolika farieb v počítačovej grafike¶

Status: 🟠

Farby majú psychologický a symbolický význam – červená upozorňuje, signalizuje správnosť, modrá pôsobí pokojne.

Ergonómia farieb rieši čitateľnosť, kontrast a únavu očí. Správne použitie farieb zlepšuje použiteľnosť rozhraní, orientáciu používateľa a znižuje chybovosť.

11. Dimenzia priestoru a dimenzia objektu, štruktúra dimenzie¶

Status: 🟠

Dimenzia priestoru určuje počet nezávislých smerov, v ktorých sa dá pohybovať (napr. 1D, 2D, 3D). Dimenzia objektu je daná dimenziou priestoru, v ktorom existuje – objekt nižšej dimenzie môže existovať vo vyššej (bod v priestore).

Štruktúra dimenzie sa zapisuje ako D = M + N, napr. geometria + čas:

homogénna – všetky dimenzie rovnakého typu,
heterogénna – obsahuje čas alebo inú veličinu

12. Priestor a jeho súradnicová sústava, stupeň voľnosti¶

Status: 🟠

Priestor je definovaný pomocou súradnicovej sústavy, ktorá určuje počiatok (origin) a osi. Súradnice jednoznačne určujú polohu bodu v priestore.

Stupeň voľnosti (DOF) je počet nezávislých parametrov pohybu objektu:

v 3D priestore má tuhé teleso 6 DOF (3 translácie + 3 rotácie)

13. Vrstvy vizualizačného procesu¶

Status: 🟠

Vizualizačný proces sa skladá z viacerých vrstiev:

definovanie a spracovanie modelu,
geometrické transformácie,
riešenie viditeľnosti,
tieňovanie,
osvetľovanie,
realistické zobrazovanie,
kompozícia a vykresľovanie.

Cieľom je prevod dát na výsledný obraz.

[14 - 21] Grafická informácia a jej spracovanie:¶

14. Grafická informácia po objektovej a typovej stránke¶

Status: 🟠

Grafická informácia opisuje čo zobrazujeme (objekt) a ako to zobrazujeme (typ).

Základné typy grafickej informácie:

rastrová – obraz zložený z pixelov,
vektorová – objekty popísané matematicky.

Objektová stránka zahŕňa primitíva, ich atribúty, reprezentáciu a priestor.

15. Základné 2D grafické primitíva a ich atribúty¶

Status: 🟠

Základné primitíva sú:

bod,
sled bodov,
čiara, lomená čiara,
krivka,
plocha,
text.

Atribúty primitív:

farba,
poloha,
hrúbka,
typ čiary,
smer vykreslenia.

Sú základom každého grafického systému.

16. Spracovanie bodu a sledu bodov v počítačovej grafike¶

Status: 🟠

Bod je elementárny grafický objekt s atribútmi poloha a farba.

Typy bodov:

pixel – bod rastrovej grafiky,
voxel – objemový bod v 3D,
texel – bod textúry.

Sled bodov (polymarker) je logicky zviazaná množina bodov spracovávaná ako celok.

17. DDA algoritmus¶

Status: 🟢

DDA (Digital Differential Analyzer) je inkrementálny algoritmus na vykresľovanie úsečiek v rastrovej grafike. Pracuje na princípe postupného pripočítavania konštantných prírastkov k súradniciam x a y.

Používa sa pre úsečky so smernicou menšou aj väčšou ako 1.

18. Bresenhamov algoritmus¶

Status: 🟢

Bresenhamov algoritmus je efektívny algoritmus na kreslenie úsečiek, ktorý používa iba celočíselnú aritmetiku.

Vyberá pixel najbližší ideálnej úsečke na základe chybového člena. Je rýchlejší a presnejší než DDA, vhodný pre real-time grafiku.

19. Spracovanie kružnice a elipsy, metódy generovania¶

Status: 🟠

Kružnica je množina bodov rovnako vzdialených od stredu, elipsa je množina bodov s konštantným súčtom vzdialeností od ohnísk.

Používané metódy:

parametrické vyjadrenie,
inkrementálne algoritmy s predikciou chyby.

Využívajú symetriu na zrýchlenie výpočtu.

20. Antialiasing¶

Status: 🟠

Antialiasing je technika na potlačenie „schodíkového efektu“ vznikajúceho pri rasterizácii.

Dosahuje sa:

vyhladzovaním hrán,
priemerovaním farieb pixelov,
alebo rozptyľovacími metódami (dithering, halftoning).

Cieľom je plynulejší a realistickejší obraz.

21. Filtrovacie a rozptyľovacie metódy, mediánový filter, poltónovanie, dithering¶

Status: 🟠

Filtrovacie metódy upravujú obraz pomocou lokálneho spracovania pixelov.

Mediánový filter odstraňuje šum tak, že nahradí hodnotu pixelu mediánom z okolia.

Rozptyľovacie metódy simulujú odtiene pomocou obmedzeného počtu farieb:

poltónovanie (halftoning) používa binárne vzory,
dithering rozptyľuje chybu medzi susedné pixely (napr. Floyd–Steinberg).

Cieľom je lepší vizuálny dojem pri nižšej farebnej hĺbke.

[22 - 25] Grafický priestor a objekty:¶

22. Popis a reprezentácia objektov v počítačovej grafike, priestor a jeho parametre¶

Status: 🟠

Popis objektu určuje, čo objekt je (geometria, topológia), reprezentácia určuje, ako je uložený a spracovaný.

Priestor môže byť:

translačný,
rotačný,
kombinovaný.

Objekty sa môžu reprezentovať ako body, hrany, plochy alebo objemy.

23. Hraničná reprezentácia¶

Status: 🟠

Hraničná reprezentácia (B-rep) popisuje objekt pomocou jeho povrchu – hrán, vrcholov a plôch.

Výhody:

presný popis tvaru,
vhodná pre vizualizáciu.

Nevýhoda:

môže byť nejednoznačná (napr. wireframe).

24. Konštruktívna geometria telies¶

Status: 🟠

CSG (Constructive Solid Geometry) vytvára zložité telesá kombináciou jednoduchých pomocou:

zjednotenia,
prieniku,
rozdielu.

Výsledok sa často reprezentuje stromovou štruktúrou. Metóda je vhodná pre presné modelovanie telies.

25. Súradnicové sústavy v počítačovej grafike, súradnicový reťazec¶

Status: 🟢

Používajú sa viaceré súradnicové sústavy:

objektová,
svetová,
kamerová,
projekčná,
obrazová.

Súradnicový reťazec je postup transformácií medzi týmito sústavami, ktoré umožňujú správne zobrazenie objektu na obrazovke.

[26 - 35] Transformácie v počítačovej grafike:¶

26. Transformácie a transformačné zobrazovacie reťazce¶

Status: 🟢

Transformácie menia polohu, orientáciu a veľkosť objektov:

posun,
otočenie,
zmena mierky.

Transformačný reťazec je sekvencia matíc, ktorými sa objekt prevádza zo svojej lokálnej sústavy až do obrazovej roviny.

27. Transformácie v zobrazovacích reťazcoch, homogénne súradnice¶

Status: 🟢

Transformácie sa realizujú pomocou maticového zápisu. Na ich zjednotenie sa používajú homogénne súradnice, ktoré umožňujú zapísať aj posun ako maticu.

Rozlišujeme afinné transformácie – zachovávajú rovnobežnosť priamok

28. Transformácia zrkadlenia¶

Status: 🟠

Zrkadlenie je transformácia, pri ktorej sa objekt preklopí podľa osi alebo roviny.

Mení orientáciu objektu, ale zachováva jeho tvar a rozmery. Používa sa pri symetriách a modelovaní.

29. Transformácia posunutia¶

Status: 🟠

Posunutie (translácia) mení polohu objektu bez zmeny jeho tvaru a orientácie.

Je definované vektorom posunu a realizuje sa pomocou transformačnej matice v homogénnych súradniciach.

30. Transformácia zmeny mierky, zväčšenie/zmenšenie rastrového objektu¶

Status: 🟠

Zmena mierky (škálovanie) mení veľkosť objektu.

rovnomerné – zachováva pomery,
nerovnomerné – deformuje tvar.

Pri rastrových objektoch môže spôsobiť:

rozmazanie (interpolácia),
aliasing pri zmenšení.

31. Transformácia skosenia, skosenie rastrového objektu¶

Status: 🟠

Skosenie (shear) je afinná transformácia, pri ktorej sa objekt „nakloní“ v jednom smere úmerne k druhej osi. Zachováva rovnobežnosť priamok, ale mení uhly.

Pri rastrových objektoch môže skosenie spôsobiť aliasing, preto sa používa interpolácia.

32. Transformácia otočenia¶

Status: 🟠

Otočenie (rotácia) mení orientáciu objektu okolo zvoleného bodu alebo osi. V 2D ide o otočenie okolo bodu, v 3D okolo osi.

Realizuje sa pomocou rotačných matíc a zachováva tvar aj veľkosť objektu

33. Otáčanie okolo všeobecnej priamky, Eulerove uhly, gimbal lock, kvaternióny¶

Status: 🟠

Otáčanie okolo všeobecnej priamky sa často realizuje pomocou Eulerových uhlov (rotácie okolo osí X, Y, Z).

Nevýhodou je gimbal lock – strata jedného stupňa voľnosti. Kvaternióny tento problém riešia a umožňujú plynulé a stabilné rotácie v 3D priestore.

34. Transformácia otočenia rastrového objektu¶

Status: 🟠

Pri rotácii rastrového objektu sa prepočítavajú polohy pixelov. Výsledok si vyžaduje interpoláciu hodnôt, inak vzniká aliasing alebo „diery“ v obraze.

Často sa používa spätné mapovanie pixelov.

35. Morphing, warping¶

Status: 🟠

Morphing je plynulý prechod medzi dvoma tvarmi alebo obrazmi. Warping je deformácia obrazu na základe mapovania bodov.

Používajú sa v animáciách, špeciálnych efektoch a prechodoch medzi objektmi.

[36 - 41] Projekčné a zobrazovacie transformácie:¶

36. 2D premietacie transformácie, logická a fyzická pracovná oblasť, kamera¶

Status: 🟢

2D premietacie transformácie mapujú objekty z logickej pracovnej oblasti do fyzickej oblasti (obrazovky).

Kamera určuje pohľad na scénu a jej rotácia sa často realizuje pomocou Eulerových uhlov.

37. Orezávacie algoritmy, Cohen–Sutherlandov algoritmus¶

Status: 🟢

Orezávanie (clipping) odstraňuje časti objektov mimo zobrazovanej oblasti.

Cohen–Sutherlandov algoritmus používa kódovanie koncových bodov úsečky a rýchlo rozhoduje, či je úsečka:

úplne viditeľná,
úplne neviditeľná,
alebo čiastočne viditeľná.

38. Kolmá (ortografická) projekcia, Mongeova projekcia¶

Status: 🟢

Kolmá (ortografická) projekcia zobrazuje objekt bez perspektívneho skreslenia – zachováva rozmery.

Mongeova projekcia používa viac pohľadov (pôdorys, nárys, bokorys) a je typická pre technické kreslenie.

39. Axonometria¶

Status: 🟢

Axonometria je druh rovnobežného premietania, kde sú viditeľné tri osi priestoru.

Typy:

izometrická,
dimetrická,
trimetrická.

Používa sa v technických a herných vizualizáciách.

40. Perspektíva¶

Status: 🟢

Perspektívna projekcia simuluje ľudské videnie – vzdialenejšie objekty sa javia menšie.

Základné prvky:

stred premietania,
obrazová rovina,
úbežníky.

Používa sa v realistickej 3D grafike a hrách.

41. Nelineárne premietacie transformácie, distorzia obrazu, rybie oko¶

Status: 🔴

Nelineárne projekcie nedeformujú obraz lineárne – vzdialenosti a uhly sa nemenia rovnomerne. Používajú sa pri distorzii obrazu, napr. efekt rybieho oka, kde sa obraz rozťahuje smerom k okrajom.

Využitie: špeciálne efekty, širokouhlé kamery, VR.

[42 - 49] Krivky a plochy v počítačovej grafike:¶

42. Krivky používané v počítačovej grafike, spôsob využitia, 1D krivkové útvary¶

Status: 🟠

Krivky v CG slúžia na plynulý popis tvarov. Sú to 1D útvary definované v 2D alebo 3D priestore.

Použitie:

modelovanie tvarov,
animácie,
trajektórie pohybu,
fonty a obrysy objektov.

43. Fergusonova krivka¶

Status: 🔴

Fergusonova krivka je kubická interpolujúca krivka definovaná:

dvoma koncovými bodmi,
dvoma tangentami v týchto bodoch.

Krivka prechádza presne cez zadané body a umožňuje kontrolu tvaru pomocou smerníc.

44. Bézierove krivky¶

Status: 🔴

Bézierove krivky sú definované riadiacimi bodmi.

Krivka:

prechádza prvým a posledným bodom,
leží v konvexnom obale riadiacich bodov.

Používajú sa v grafických editoroch, fontoch a animáciách pre jednoduché a stabilné modelovanie.

45. Spline, Catmull–Rom spline a B-spline¶

Status: 🔴

Spline krivky sú zložené z viacerých polynómových segmentov.

Catmull–Rom spline interpoluje všetky riadiace body,
B-spline je aproximujúca krivka – poskytuje vysokú hladkosť a lokálnu kontrolu.

Používajú sa v modelovaní a animácii.

46. NURBS krivky¶

Status: 🔴

NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) sú univerzálne krivky, ktoré dokážu presne reprezentovať aj kružnice a elipsy.

Umožňujú:

váhovanie riadiacich bodov,
vysokú presnosť a flexibilitu.

Používajú sa v CAD systémoch

47. Plochy používané v počítačovej grafike, 2D plošné útvary¶

Status: 🔴

Plochy sú 2D útvary definované v 3D priestore. Slúžia na modelovanie povrchov objektov.

Dôležitá je ich modifikovateľnosť – schopnosť meniť tvar pomocou riadiacich parametrov.

48. Coonsova bilineárna plocha¶

Status: 🔴

Coonsova plocha je definovaná štyrmi hraničnými krivkami. Vnútro plochy sa vypočíta interpoláciou medzi hranami.

Používa sa na jednoduché modelovanie hladkých povrchov.

49. Bézierová bikubická plocha¶

Status: 🔴

Bikubická Bézierova plocha je definovaná maticou 4×4 riadiacich bodov.

Umožňuje plynulé prechody a presnú kontrolu tvaru povrchu. Používa sa v 3D modelovaní a animáciách.

[50 - 60] Riešenie viditeľnosti v počítačovej grafike:¶

50. Problém riešenia viditeľnosti a jeho kategorizácia¶

Status: 🟠

Riešenie viditeľnosti určuje, ktoré časti objektov sú viditeľné z pohľadu kamery.

Kategórie riešení:

objektové metódy,
obrazové metódy,
hybridné metódy.

Je kľúčové pre správne vykreslenie 3D scény.

51. Algoritmus plávajúceho horizontu¶

Status: 🔴

Algoritmus plávajúceho horizontu rieši viditeľnosť pri zobrazovaní funkcií a terénov. Udržiava sa horný a dolný horizont už vykreslených častí a nové body sa kreslia len vtedy, ak sú mimo týchto hraníc.

Používa sa hlavne pri drôtových modeloch a terénoch.

52. Maliarov algoritmus riešenia viditeľnosti¶

Status: 🟠

Maliarov algoritmus (Painter’s algorithm) vykresľuje objekty od najvzdialenejších po najbližšie k pozorovateľovi.

Výhoda:

jednoduchá implementácia.

Nevýhoda:

problémy pri vzájomnom prekrývaní objektov.

53. Freeman–Lotrelov algoritmus riešenia viditeľnosti¶

Status: 🔴

Tento algoritmus rieši viditeľnosť hranových reprezentácií (wireframe). Zameriava sa na detekciu viditeľných a skrytých hrán pomocou geometrických vzťahov medzi plochami.

Používa sa pri technických a analytických zobrazeniach.

54. Algoritmus pamäte hĺbky (Z-buffer)¶

Status: 🟢

Z-buffer je obrazová metóda viditeľnosti. Pre každý pixel sa ukladá hĺbka (Z-hodnota) najbližšieho objektu.

Pri vykresľovaní sa pixel zobrazí len vtedy, ak má menšiu Z-hodnotu než uložená. Je rýchly a veľmi používaný v real-time grafike.

55. Metóda BSP stromov pri riešení viditeľnosti¶

Status: 🟠

BSP (Binary Space Partitioning) delí priestor na podpriestory pomocou rovín. Vzniká BSP strom, ktorý umožňuje efektívne triedenie objektov podľa polohy voči kamere.

Používa sa v herných enginoch a interiérových scénach.

56. Metóda oktantových stromov pri riešení viditeľnosti¶

Status: 🟠

Oktantový strom (Octree) rozdeľuje 3D priestor na osem menších kociek.

Umožňuje:

zrýchlenie testov viditeľnosti,
efektívne ukladanie scén.

Používa sa najmä pri veľkých a riedkych scénach.

57. Urýchľovacie metódy riešenia viditeľnosti, FV (BC) algoritmus¶

Status: 🔴

Urýchľovacie metódy znižujú počet testovaných objektov.

FV (Back-face Culling) odstraňuje plochy, ktoré sú otočené chrbtom ku kamere. Zvyšuje výkon bez vplyvu na výsledný obraz.

58. Orezávanie na zorný ihlan pri riešení viditeľnosti¶

Status: 🔴

Orezávanie (clipping) odstraňuje časti objektov mimo zorného ihlana kamery.

Znižuje výpočtovú náročnosť a zabraňuje zbytočnému vykresľovaniu neviditeľných objektov.

59. Ohraničujúce objekty, sektorovanie a potenciál viditeľnosti¶

Status: 🔴

Ohraničujúce objekty (bounding box, bounding sphere) zjednodušujú testy viditeľnosti.

Sektorovanie priestoru delí scénu na oblasti. Potenciál viditeľnosti (PVS) určuje, ktoré sektory môžu byť z daného miesta viditeľné.

60. S-buffer pri riešení viditeľnosti¶

Status: 🔴

S-buffer je rozšírenie Z-bufferu, ktoré umožňuje správne riešiť prieniky plôch a transparentnosť.

Ukladá viac hĺbkových intervalov na pixel, čím dosahuje presnejšie výsledky.

[61 - 68] Vyplňovanie oblastí a textúrovanie:¶

61. Vyplňovanie oblastí používané v počítačovej grafike¶

Status: 🟠

Vyplňovanie oblastí slúži na zafarbenie uzavretých plôch v 2D grafike. Používa sa pri polygonoch, oblastiach a uzavretých krivkách.

Základné prístupy:

riadkové vyplňovanie,
semienkové vyplňovanie,
spektrálne vyplňovanie.

62. Algoritmus riadkového rozkladu pri vyplňovaní oblastí¶

Status: 🟠

Riadkový rozklad (scanline fill) prechádza obraz po vodorovných riadkoch. Na každom riadku sa vypočítajú priesečníky s hranami polygónu a vyplní sa oblasť medzi nimi.

Je rýchly a efektívny, často používaný v rastrových systémoch.

63. Vyplňovanie spektrom¶

Status: 🟠

Spektrálne vyplňovanie používa plynulý prechod farieb v rámci oblasti. Farba sa mení podľa polohy bodu v ploche (napr. lineárne alebo radiálne gradienty).

Používa sa na zvýšenie vizuálnej kvality a plasticity objektov.

64. Inverzné a plotové vyplňovanie¶

Status: 🟠

Inverzné vyplňovanie mení stav pixelov pri každom prechode hranou – využíva paritné pravidlo.

Plotové vyplňovanie využíva pomyselnú „plotovú čiaru“, podľa ktorej sa určuje vnútro oblasti.

Používajú sa pri zložitejších tvaroch.

65. Rekurzívne a nerekurzívne semienkové vyplňovanie¶

Status: 🟠

Semienkové vyplňovanie (seed fill) začína z jedného bodu vnútri oblasti a šíri sa do okolia.

rekurzívne – jednoduché, ale pamäťovo náročné,
nerekurzívne – používa zásobník alebo front, bezpečnejšie pre veľké oblasti.

66. Textúrovanie a jeho vzťah k zobrazovacím reťazcom¶

Status: 🟢

Textúrovanie priraďuje 2D obraz (textúru) na povrch 3D objektu. Prebieha v rámci zobrazovacieho reťazca po transformáciách objektu.

Zvyšuje realizmus bez zvyšovania geometrickej zložitosti.

67. Bilineárne textúrovanie, bump-map a „pečenie“ textúr¶

Status: 🟢

Bilineárne textúrovanie interpoluje farby zo štyroch susedných texelov.
Bump mapping simuluje nerovnosti povrchu zmenou normál.
Pečenie textúr (texture baking) ukladá osvetlenie alebo detaily priamo do textúry.

Používa sa na optimalizáciu výkonu.

68. LOD technológie v počítačovej grafike¶

Status: 🟢

LOD (Level of Detail) mení detail objektu podľa jeho vzdialenosti od kamery. Blízke objekty majú vysoký detail, vzdialené nízky.

Cieľom je zvýšiť výkon bez viditeľnej straty kvality.

[69 - 77] Tieňovanie, osvetľovanie a fotorealistické zobrazovanie:¶

69. Konštantné (flat) tieňovanie¶

Status: 🟢

Flat shading priraďuje jednu farbu celej ploche podľa jej normály.

Výhody:

rýchle výpočty.

Nevýhody:

neplynulé prechody medzi plochami,
menej realistický vzhľad.

70. Tieňovanie interpoláciou farby (Gouraud)¶

Status: 🟢

Gouraud shading počíta osvetlenie vo vrcholoch a interpoluje farbu po ploche.

Výhody:

plynulejší vzhľad než flat shading.

Nevýhoda:

slabšie zvýraznenie špeculárnych odleskov.

71. Tieňovanie interpoláciou normály (Phong)¶

Status: 🟢

Phong shading interpoluje normály medzi vrcholmi a osvetlenie počíta pre každý pixel.

Výhody:

realistické osvetlenie,
správne špeculárne odlesky.

Nevýhoda:

vyššia výpočtová náročnosť než Gouraud.

72. Osvetľovanie a osvetľovacie modely, svetelné zdroje¶

Status: 🟢

Osvetľovanie simuluje interakciu svetla s objektmi.

Typy svetelných zdrojov:

bodové,
smerové,
reflektorové,
plošné.

Osvetľovací model určuje, ako sa počíta výsledná farba povrchu.

73. Lambertov osvetľovací model¶

Status: 🟢

Lambertov model popisuje difúzne osvetlenie. Intenzita svetla závisí od uhla medzi normálou povrchu a smerom svetla.

Je jednoduchý, rýchly, ale nepočíta so zrkadlením.

74. Phongov osvetľovací model¶

Status: 🟢

Phongov model kombinuje tri zložky:

ambientnú,
difúznu,
špeculárnu.

Umožňuje realistické odlesky a je základom mnohých shading techník.

75. Osvetľovacie mapy a zrkadlá¶

Status: 🟠

Osvetľovacie mapy (light maps, environment maps) ukladajú informácie o osvetlení do textúr.

Zrkadlá využívajú odrazové mapovanie alebo ray tracing na simuláciu odrazov.

76. Realistické zobrazovanie a globálne osvetlenie¶

Status: 🟠

Realistické zobrazovanie simuluje šírenie svetla v celej scéne.

Metódy:

od pozorovateľa (ray tracing),
od svetelného zdroja (radiosity).

Zohľadňujú odrazy, tiene a rozptyl svetla.

77. Fotorealistické metódy a ray tracing¶

Status: 🟢

Ray tracing sleduje lúče svetla od kamery do scény.

Umožňuje:

presné odrazy,
lomy,
mäkké tiene.

Nevýhodou je vysoká výpočtová náročnosť.

[78 - 80] Fraktály, časticové systémy, virtuálna realita a XR:¶

78. Fraktály a časticové systémy¶

Status: 🟠

Fraktály sú sebepodobné štruktúry používané na modelovanie prírody.

Časticové systémy simulujú javy ako dym, oheň, dážď pomocou veľkého množstva jednoduchých častíc.

79. Virtuálna realita – pojmy, kategorizácia, podsystémy¶

Status: 🟠

Virtuálna realita (VR) vytvára imerzívne digitálne prostredie.

Základné podsystémy:

zobrazovanie,
sledovanie pohybu,
interakcia,
výpočtový systém.

Cieľom je pocit prítomnosti v prostredí.

80. XR, kolaboratívna VR, interakcia a UI¶

Status: 🟠

XR (Extended Reality) zahŕňa:

VR,
AR,
MR.

Kolaboratívna VR umožňuje viacerým používateľom interagovať v jednom virtuálnom priestore. Používajú sa špeciálne rozhrania a interakčné zariadenia (gestá, ovládače, haptika).