Rasterizer

2D & 3D graphics design tool

Bakalářská diplomová práce, verze 1.0,  2004, © Jan Štalmach, Institut řízení procesů a aplikované informatiky, Fakulta technologická, Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Témata

Při modelování ve 2D i 3D lze interaktivně měnit polohu řídících bodů a docílit tak požadovaného průběhu křivky nebo plochy. Ve 2D je možné řídit kvalitu renderovaných křivek změnou hustoty ekvidistantní úsečkové aproximace těchto křivek. Ve 3D módu lze měnit hustotu polygonální sítě, plasticky stínovat objekty konstantním nebo Gouraudovým stínováním. Měnit polohu a barvu osvětlení, texturovat objekty a libovolně s nimi rotovat, posunovat a zoomovat. Lze nastavovat barvu pozadí editoru, barvu aktivních bodů, řídícího polygonu a měnit mnoho dalších uživatelských nastavení.

Rasterizer umožňuje export modelované grafiky do interního vektorového formátu RVF nebo do klasické bitmapy BMP nebo Truevision Targa TGA.

• Beziérova bikubická plocha
• Beziérova racinální bikubická plocha
• Coonsova bikubická plocha
• Fergusonova bikubická plocha
  

Spuštění programu a nahrání uloženého rvf souboru

Program se spouští ve svém adresáři příkazem rasterizace.exe. Chceme-li nahrát již existující uložený soubor zadáme jeho název jako řádkový parametr (i s příponou).

Př.

            rasterizace.exe plocha.rvf                 - nahraje soubor plocha.rvf z aktuálního adresáře

            rasterizace.exe rvf/cajník.rvf            - nahraje soubor cajnik.rvf z adresáře rvf/

Konfigurace textur

Program ve 3D módu umožňuje jednoduchou vizualizaci drátového modelu pomocí texturované stínované trojúhelníkové nebo čtvercové polygonální sítě. Textury, které chceme v programu použít musí být ve formátu truecolor bmp (24 bit) a jejich jméno a přístupová cesta musí být uvedena v konfiguračním souboru textur – textury.cfg. Za poslední texturou neodřádkujte na nový řádek.

Rasterizer používá pro vektorový zápis dat do souboru interní vektorový formát Rasterizer Vector File (RVF). Tento jednoduchý formát byl vyvinut speciálně pro program Rasterizer. Pomocí tohoto formátu lze jednoduše editovat vektorové skripty *.rvf, které obsahují zápis modelovaných dat.

RVF formát má pevně danou strukturu, která musí být při editaci zachována. Poznámky začínáme středníkem na počátku řádku. Každý RVF soubor musí mít alespoň na prvním řádku úvodní poznámku. Lze libovolně vynechávat řádky do té doby, než použijeme klíčové slovo pro definici objektu. Poté již nelze řádky vynechávat a je nutno dodržet pevnou strukturu - viz ukázkové zápisy. Editace skriptů je velmi snadná a pro její pochopení je nejlepší obrazit obsah souboru ukazka.rvf, který obsahuje zápis všech objektů používaných v Rasterizeru. Soubor je umístěn v hlavním adresáři Rasterizeru. Další skripty lze nalézt v adresáři /rvf.

; první řádek souřadnice počátku úsečky, druhý řádek souřadnice konce úsečky
LINE_BRESENHAM
42 574
33 456

; první řádek střed kružnice, druhý řádek poloměr kružnice
CIRCLE_LINE_ROTATION
357 516
50

; první řádek střed elipsy, druhý řádek délky poloos a,b
ELIPSE_PARAMETRIC
178 339
50 100

; -43 udává úhel natočení elipsy od osy x
ELIPSE_FREE
286 403
15 72
-43

; 4 udává počet řídících bodů, u kubik vždy 4, třetí parametr je racionální váha tohoto bodu
SPLINE_BEZIER_RACIONAL
4
252 255 1.000000
259 315 1.000000
355 316 10.000000
367 258 1.000000

SPLINE_BEZIER_CUBIC_ITERATIVE
4
273 317
287 383
342 386
368 314

;10 je počet řídících bodů, kterým odpovídá dalších deset řádků specifikující souřadnice těchto bodů
SPLINE_BEZIER
10
190 129
191 201
229 224
271 225
312 193
319 148
282 124
218 133
223 177
259 163

; poslední parametr (3) udává počáteční a koncovou násobnost v uzlovém vektoru B-Splinu
SPLINE_BSPLINE
10
346 16
338 84
369 118
414 87
369 48
395 22
434 53
413 130
462 102
442 19
3

; 7 udává počet řídících bodů, třetí parametr je racionální váha tohoto bodu
; 10 je počet uzlů v uzlovém vektoru a další parametry jsou neklesající hodnoty těchto uzlů
SPLINE_NURBS
7
472 72 1.000000
472 129 0.500000
569 128 0.500000
567 74 1.000000
568 21 0.500000
473 21 0.500000
471 72 1.000000
10
0.000000
0.000000
0.000000
0.250000
0.500000
0.500000
0.750000
1.000000
1.000000
1.000000

; bikubická plocha má vždy 16 řídících bodů
; třetí parametr je racionální váha tohoto bodu
; poslední řádek značí RGB hodnoty barvy drátového modelu této plochy
SURFACE_BEZIER_RACIONAL_BICUBIC
16
-32 16 -3 1.000000
-37 16 -8 1.000000
-37 16 -18 1.000000
-32 16 -23 1.000000
-27 16 2 1.000000
-27 16 -8 1.000000
-30 45 -18 10.000000
-27 16 -28 1.000000
-17 16 2 1.000000
-17 16 -8 1.000000
-17 -25 -18 10.000000
-17 16 -28 1.000000
-12 16 -3 1.000000
-7 16 -8 1.000000
-7 16 -18 1.000000
-12 16 -23 1.000000
1.0 0.2 0.32
 

Aplikace pro svůj spolehlivý chod vyžaduje počítač s hardwarovým grafickým akcelerátorem s podporou OpenGL. Rozlišení pracovní plochy pro grafické aplikace je obecně požadováno co možná nejvyšší (min 800x600, optimum 1280x1024 a více). Doporučeno je zejména použití kvalitního grafického akcelerátoru. Aplikace nemusí korektně a spolehlivě pracovat na tzv. „on-board“ grafických kartách, které jsou součástí základní desky počítače.

Minimální konfigurace

Pentium II (Duron 600),  32 MB RAM, OpenGL grafická karta 16 MB VRAM, rozlišení SVGA 800x600x16bpp

Doporučená konfigurace

Pentium IV (Athlon XP 1600+), 256 MB RAM, OpenGL grafická karta 64 MB VRAM, rozlišení SVGA 1280x1024x32bpp a více

Datum 11.6.2004, Verze 1.0, Email: stalmachjan@volny.cz. Nejnovější verze dostupná na www.volny.cz/stalmachjan/rasterizer.zip