Computer-Graphics-Labs

Лабораторная 1

Построение графика функции.

Задаются: диапазон значений, функция, необходимо построить график с возможностью масштабирования при изменении размера окна вывода – в максимальных и минимальных точках график приближается к верхней и нижней границам графического окна. Обязательный тест – sin(x) и x^2. Необходимо предусмотреть выбор функций из некоторого списка. В функцию построения графика функцию передавать как параметр. Не использовать стандартные функции построения графиков. Язык программирования - любой (python).

Лабораторная 2

Цветовые пространства. Преобразование цветовых пространств.

1. Преобразовать изображение из RGB в оттенки серого. Реализовать два варианта формулы с учетом разных вкладов R, G и B в интенсивность (см презентацию). Затем найти разность полученных полутоновых изображений. Построить гистограммы интенсивности после одного и второго преобразования.

2. Выделить из полноцветного изображения каждый из каналов R, G, B и вывести результат. Построить гистограмму по цветам (3 штуки).

3. Преобразовать изображение из RGB в HSV. Добавить возможность изменять значения оттенка, насыщенности и яркости. Результат сохранять в файл, предварительно преобразовав обратно.

Лабораторная 3

Растровые алгоритмы

Задание 1. Заливка и выделение границы.

• 1а. Рекурсивный алгоритм заливки на основе серий пикселов (линий) заданным цветом.

• 1б. Рекурсивный алгоритм заливки на основе серий пикселов (линий) рисунком из графического файла. Рассмотреть случаи когда файл небольшого размера и заливается циклически и когда большой. Область произвольной формы.

• 1в. Выделение границы связной области. На вход подается изображение. Граница связной области задается одним цветом. Имея начальную точку границы организовать ее обход, занося точки в список в порядке обхода. Для контроля полученную границу прорисовать поверх исходного изображения.

! Третье изображение - немного добавил своего - цвет проходит не только, когда равен выбранному, но и когда декартово расстояние между цветами не больше определённого значения. !

Задание 2. Реализовать рисование отрезка: целочисленным алгоритмом Брезенхема и алгоритмом ВУ

Задание 3. Выполнить градиентное окрашивание произвольного треугольника, у которого все три вершины разного цвета, используя алгоритм растеризации треугольника.

Лабораторная 4

Аффинные преобразования на плоскости и вспомогательные алгоритмы

• Создание полигонов через клики мышью. Точка и ребро считаются полигонами с одной и двумя вершинами соответственно.
• Очистка сцены (удаление всех полигонов).
• Применение аффинных преобразований к полигону (Все преобразования должны быть реализованы матрицами!):
  • Смещение на dx, dy
  • Поворот вокруг заданной пользователем точки
  • Поворот вокруг своего центра
  • Масштабирование относительно заданной пользователем точки
  • Масштабирование относительно своего центра
• Поиск точки пересечения двух ребер (добавление второго ребра мышкой, динамически).
• Проверка принадлежит ли заданная пользователем (с помощью мыши) точка выпуклому и невыпуклому полигонам
• Классифицировать положение точки относительно ребра (справа или слева)

Лабораторная 5

L-системы. Алгоритм midpoint displacement. Кривые Безье.

• Реализовать программу для построения фрактальных узоров посредством L-систем.
• Создать фрактальное дерево с изменением толщины от основания к ветвям, изменением цвета от коричневого к зеленому и случайным изменениям угла у ветвей.

• Алгоритм midpoint displacement

• Кубические сплайны Безье

Лабораторная 6

В программе должны присутствовать следующие классы: точка, многоугольник (грань), многогранник.

• Программа должна содержать следующие возможности:

• Отображение одного из правильных многогранников: тетраэдр, гексаэдр, октаэдр, икосаэдр*, додекаэдр*.

• Применение аффинных преобразований: смещение, поворот, масштаб, с указанием параметров преобразования. Преобразования должны быть реализованы матрицами!

• Отражение относительно выбранной координатной плоскости.

• Масштабирование многогранника относительно своего центра.

• Вращение многогранника вокруг прямой проходящей через центр многогранника, параллельно выбранной координатной оси.

• Поворот вокруг произвольной (заданной координатами двух точек) прямой на заданный угол.

• Предусмотреть возможность переключения между проекциями :

  • перспективной;
  • аксонометрической Все преобразования должны быть реализованы матрицами

Лабораторная 7

• Добавить возможность сохранения моделей
• Отображение поверхности заданной функцией
• Фигура вращения (она есть, честно)

Лабораторная 8

• Отсечение нелицевых граней
• Алгоритм Z-буфера
• Камера

Лабораторная 10

Зелёный треугольник webgl

Лабораторная 11

Построение различных 2D фигур. Плоское и градиентное закрашивание. Uniform и Atribute

Лабораторная 12

Атрибуты, юниформы и трёхмерные объекты в OpenGL. Наложение текстур

Для запуска: python -m http.server - в папке с лабой, http://localhost:8000/index.html - в браузере.

1. Градиентный тетраэдр, который можно двигать вдоль осей кнопками клавиатуры. Он должен быть повёрнут так, чтобы было видно, что это тетраэдр.

2. Кубик с наложенной на него текстурой. Текстура должна быть смешана с цветами, пропорция регулируется кнопками клавиатуры.
   

3. Кубик с двумя смешанными текстурами. Пропорция должна регулироваться кнопками клавиатуры.

4. Градиентный круг (окружность проходит Hue из HSV, центр белый), который можно масштабировать по осям (каждую ось своей кнопкой).

Лабораторная 13

Загрузка файлов, множественные объекты, Солнечная система, webgl

Для запуска: python -m http.server - в папке с лабой, http://localhost:8000/lab13.html - в браузере.

Индивидуальное задание 1

Построение выпуклой оболочки методом Эндрю (Andrew)

Лабы/индивы	В процессе	Сделано	Сдано
Лабораторная 1	+	+	+
Лабораторная 2	+	+	+
Лабораторная 3	+	+	+
Лабораторная 4	+	+	+
Лабораторная 5	+	+	+
Лабораторная 6	+	+	+
Лабораторная 7	+	+	+
Лабораторная 8	+	+	+
Лабораторная 9	+
Лабораторная 10	+	+	+
Лабораторная 11	+	+	+
Лабораторная 12	+	+
Лабораторная 13	+	+
Лабораторная 14
Индивидуальное 1	+	+	+
Индивидуальное 2	+
Индивидуальное 3