Hoofdstuk 10 Computer Graphics

Redacteuren: Groep 10

Wat is belangrijk?

• 10.1 Omschrijft wat het verschil is tussen beeldverwerking en 2D-graphics. Tevens omschijft deze paragraaf waarvoor computergraphics wordt gebruikt. Medisch lijkt het me nuttig voor filmpjes over verduidelijken van bv de werking van het hart. Dit kun je bv doen voor websites voor patiënten, maar ook voor medisch studenten.
• 10.2 geeft een algemeen beeld van hoe computergraphics werkt
• 10.4 omschrijft hoe je de objecten en omgevingen zo realistisch mogelijk maakt. Vooral licht en schaduw is hierbij van groot belang. Voor medici is dit realistische ook belangrijk. Het is belangrijk om heel goed te weten hoe iets normaal eruit ziet. Hierbij worden een aantal technieken gebruikt.

Wat is onbelangrijk?

• 10.3 Gaat over het maken van 3D-objecten. Doorlezen en de afbeeldingen van deze paragraaf bekijken is misschien leuk/handig, maar gaat erg diep op de stof in.
• 10.5 Gaat dieper in op licht en schaduw…..
• 10.6 Beschrijft hoe je van de losse beelden een filmpje maakt

Oude top 10:

1. Leg uit waarvoor het belangrijk voor MIK is om wat te weten van computer afbeeldingen (wat betreft het medische gedeelte): Antwoord: In de medische wereld worden vele foto's gemaakt, tegenwoordig gebeurd dit voor het grootste gedeelte digitaal, dit heeft als voordeel dat ze direct beschikbaar zijn maar ook dat de afbeeldingen verbeterd kunnen worden. Mikkers moeten weten hoe deze afbeeldingen verwerkt kunnen worden en welke mogelijkheden er zijn om beeldmateriaal te verbeteren. (Erica Wilthagen)
2. Wat is clipping bij het maken van een 3D beeld? Clipping is het proces dat objecten (en delen van die objecten) welke zich niet in het kijkgedeelte(view volume) bevindt weggooit/afsnijdt. Zodat er alleen nog maar objecten overblijven die zich binnen het beeld bevinden. (Marwin Baumann)
3. Hoe gaat ray tracing in zijn werk? Antwoord: de straal wordt van achteruit gevolgd tot de lichtbron is gevonden. De start is vanuit een pixel als referentiepunt, vanuit daaruit wordt een lijn gevolgd die uitmond in de bron van het licht.(Armand van Eldik)
4. Noem een voordeel van een proces wat kan worden verbeterd bij het gebruik van een goede grafische kaart in computersystemen? Antwoord: Als er in een computer systeem een goede grafische kaart zit, zal het rendering proces enorm worden versneld. (Frank Horenberg)
5. Waarom wordt bij planar patches in de polygonal mesh vaak gebruik gemaakt van driehoekige vormen? Antwoord: Een driehoek kan gepresenteerd worden door de 3 hoekpunten, wat het minimum aantal punten is die nodig zijn om een plat oppervlak te representeren in een drie-dimensionale ruimte. Met twee punten heb je een lijn en met een derde punt maak je een plat oppervlak. (Milja Mondt)
6. Wat is het verschil tussen een Vorm (Shape) en Oppervlak (Surface)? Antwoord: De vorm is een body. Een object waar je omheen kan draaien met een virtuele camera (bv. een blok klei). Het oppervlak is de buitenkant van de vorm. Met een zogenaamde texture-map kan je het oppervlak een uiterlijk geven. Een auto kan je bv rood of wit spuiten. Zo geef je "inhoud" aan een vorm. (Margie Liauw)
7. Noem de verschillen tussen specular light (speculair/gericht licht), diffuse light (diffuus/verstrooid licht) en ambient light (omgevingslicht) op. Antwoord: Specular light is licht dat direct gereflecteerd wordt van een oppervlak. Diffuse light is licht dat verstrooid is van een oppervlak. Ambient light is licht dat niet een precieze bron heeft. (Wouter Gude)
8. Wat is het verschil tussen een isotropisch en een anisotropisch oppervlakte, en wat is het gevolg voor reflectie? Antwoord: een isotropisch oppervlak is niet afhankelijk van de richting, het reflectie patroon is symmetrisch. Een anisotropisch oppervlak is wel afhankelijk van de richting, zo is bijv. de structuur van gewalst metaal afhankelijk van de walsrichting. Het reflectie patroon bevat bij dit oppervlakte donkere en lichte lijnen. (Lisanne Bik)
9. Wat is een framebuffer? Antwoord: Het is een stuk geheugen dat het beeld bevat dat op dat moment op het beeldscherm te zien moet zijn. (Hermon Ghebre)
10. Wat zijn de drie hoofdstappen in 3DGraphics? Antwoord: 1. Modeling: het proces beschrijven van het vormen van de vorm van een object. 2. Rendering: rendering zet een model om in een beeld, door het simuleren van het licht vervoer naar fotorealistische beelden te krijgen, of door het toepassen van een soort stijl als in niet-fotorealistische rendering. 3. Displaying: een model visueel weergegeven als een twee-dimensionaal beeld met behulp van rendering.(Charlotte Zwart)

Nieuwe top 10:

1. Er kunnen 2 dingen gebeuren met een afbeelding die in de frame buffer wordt opgeslagen. Noem 1 van de mogelijkheden. Antwoord: 1. Weergeven van de afbeelding 2. Verplaatsten naar een meer permanente opslagplaats voor later gebruik. (Sicco Chanier)
2. Er zijn 2 namen voor het proces waar een pixelpositie met een punt in de scene wordt geassocieerd. Geef een van de mogelijke namen. Antwoord: 1. Scan Conversion 2. Rasterization (Sicco Chanier)
3. Tegenover welke lijn worden de invallende(insidence angle) en reflecterende hoek van een lichtstraal gemeten? Antwoord: De normaal of de lijn loodrecht op het oppervlak dat reflecteert.(Carly Hill)
4. Wat is het grootste verschil tussen het gewone ‘ray tracing’ en ‘distributed ray tracing’? Antwoord: Distributed ray tracing zorgt voor de tracing van meerdere stralen met verschillende richtingen vanuit een punt van reflectie, gewone ray tracing zorgt voor de tracing van één straal.(Carly Hill)
5. Wat is het verschil tussen 2D graphics en beeldverwerking? Antwoord: 2D graphics maakt afbeeldingen en beelverwerking analyseert afbeeldingen. (Rolien Lucker)
6. Wat is een anisotropic surface(oppervlak)? Antwoord: Een oppervlak dat er anders uit lijkt te zien als het wordt geroteerd. (Rolien Lucker)
7. Noem een voordeel van radiosity rendering. Antwoord: (1) Bij het berekenen van de lichtreflecties is de camerapositie niet van belang, dus meerdere invalshoeken zijn snel achter elkaar te renderen. OF (2) Het houdt automatisch rekening met color bleeding, waarbij de kleur van een object de tint van omringende objecten beïnvloedt. (Gersom van Ginkel)
8. Leg globaal uit welke gegevens moet worden vastgelegd om een bézierkromme te kunnen genereren. Antwoord: Positie van beginpunt, positie van eindpunt en gegevens die uitleggen hoe de tussenliggende lijn vervormd dient te worden tot een curve. (Gersom van Ginkel)
9. Beeldverwerking is erg belangrijk in de medische wereld, noem minimaal 2 diagnostische onderzoeken waar dit voor wordt gebruikt. Antwoord: X-foto of Röntgen, CT, MRI, Echografie, PET-scan (Rutger de Graaf)
10. Renderen is een belangrijk onderdeel bij het genereren van een digitale afbeelding uit een driedimensionaal model. Vergelijk de rendering-methode flat shading met die van bump mapping. Welk visueel verschil is er tussen deze twee? Antwoord: Bij flat-shading worden de oppervlaktes als vlak weergegeven terwijl bij bump-mapping textuur wordt weergegeven. (Martin van Kuik)

Voorgestelde tentamenvragen (inclusief antwoorden)

1. Er kunnen 2 dingen gebeuren met een afbeelding die in de frame buffer wordt opgeslagen. Noem 1 van de mogelijkheden. Antwoord: 1. Weergeven van de afbeelding 2. Verplaatsten naar een meer permanente opslagplaats voor later gebruik. (Sicco Chanier)
2. Er zijn 2 namen voor het proces waar een pixelpositie met een punt in de scene wordt geassocieerd. Geef een van de mogelijke namen. Antwoord: 1. Scan Conversion 2. Rasterization (Sicco Chanier)
3. Tegenover welke lijn worden de invallende(insidence angle) en reflecterende hoek van een lichtstraal gemeten? Antwoord: De normaal of de lijn loodrecht op het oppervlak dat reflecteert.(Carly Hill)
4. Wat is het grootste verschil tussen het gewone ‘ray tracing’ en ‘distributed ray tracing’? Antwoord: Distributed ray tracing zorgt voor de tracing van meerdere stralen met verschillende richtingen vanuit een punt van reflectie, gewone ray tracing zorgt voor de tracing van één straal.(Carly Hill)
5. Wat is het verschil tussen 2D graphics en beeldverwerking? Antwoord: 2D graphics maakt afbeeldingen en beelverwerking analyseert afbeeldingen. (Rolien Lucker)
6. Wat is een anisotropic surface(oppervlak)? Antwoord: Een oppervlak dat er anders uit lijkt te zien als het wordt geroteerd. (Rolien Lucker)
7. Noem een voordeel van radiosity rendering. Antwoord: (1) Bij het berekenen van de lichtreflecties is de camerapositie niet van belang, dus meerdere invalshoeken zijn snel achter elkaar te renderen. OF (2) Het houdt automatisch rekening met color bleeding, waarbij de kleur van een object de tint van omringende objecten beïnvloedt. (Gersom van Ginkel)
8. Leg globaal uit welke gegevens moet worden vastgelegd om een bézierkromme te kunnen genereren. Antwoord: Positie van beginpunt, positie van eindpunt en gegevens die uitleggen hoe de tussenliggende lijn vervormd dient te worden tot een curve. (Gersom van Ginkel)
9. Beeldverwerking is erg belangrijk in de medische wereld, noem minimaal 2 diagnostische onderzoeken waar dit voor wordt gebruikt. Antwoord: X-foto of Röntgen, CT, MRI, Echografie, PET-scan (Rutger de Graaf)
10. Een driehoek bestaat natuurlijk uit 3 hoeken, en een vierkant uit 4. Hoeveel hoeken heeft een polygoon? Antwoord: een polygoon kan uit elk aantal hoeken bestaan. een n-aantal hoeken.(Rutger de Graaf)
11. Renderen is een belangrijk onderdeel bij het genereren van een digitale afbeelding uit een driedimensionaal model. Vergelijk de rendering-methode flat shading met die van bump mapping. Welk visueel verschil is er tussen deze twee? Antwoord: Bij flat-shading worden de oppervlaktes als vlak weergegeven terwijl bij bump-mapping textuur wordt weergegeven. (Martin van Kuik)
12. Hoe noemen we de beeldvormende techniek waarbij randen en lijnen in een afbeelding (b.v. een CT-scan, MRI-scan) worden vervaagd? Antwoord: Dit wordt ook wel blurring genoemd. (Martin van Kuik)