Doç. Dr. Cemil Öz SAÜ Bilgisayar Mühendisliği Dr. Cemil Öz

Office: D8-408 Phone: Office hours: Monday: 15:00 -16:00 Thursday: 14:00-15:00 Friday :---

Bilgisayar Grafikleri(computer Graphics) Dersinin Amacı Ders boyunca Bilgisayar Grafigi nedir? Bilgisayar Grafiğinin dayandığı algoritma ve metotlar nelerdir? Bilgisayar Grafiklerini kimler kullanır ve nasıl?

Textbook / Recommended Reading Computer Graphics: Principles and Practice in C, ISBN: , James D. Foley, Andries van Dam, Steven K. Feiner, John F. Hughes (2nd Edition), 1995 James D. FoleyAndries van DamSteven K. FeinerJohn F. Hughes Fundamentals of Computer Graphics, Shirley Computer Graphics (C Version), by Donald Hearn and M. Pauline Baker (Prentice Hall, 1997).

Bilgisayar Garfiklerine Giriş 2B dönüşümler 3B Dönüşümler Projeksiyonlar Stereo projeksiyon Kırpma Bilgisayar Grafiklerinde renk kullanımı Eğriler ve Yüzeyler Sanal Gerçeklik Uygulamalar Bu dersin konuları(Topics)

Bilgisayarda Grafik, bir resmin ya da görsel bir çıkışın tanımlanması, saklanması, manipüle edilmesi ve gösterilmesi için bilgisayarın kullanılması olarak tanımlanabilir. Temelde bakıldığında bütün bu işler pasif bir çalışma olarak görülmektedir. Bilgisayar resim içindeki bilgiyi saklar ve işleyerek gözlemciye sunar. Gözlemcinin resim üzerinde doğrudan denetimi yoktur. Uygulama, çok basit bir fonksiyona ilişkin bir grafik olabileceği gibi, bir uçağın inişinin simüle edilmesi kadar karmaşık olabilir.

Bilgisayar Grafiği terimi 1960 da William Fetter tarafından kullanılmıştır. O Boing için bir insan vücudunun üç boyutlu modelini kullanarak cockpit dizaynları gerçekleştirmiştir

Etkileşimli Grafikte de bilgisayar, yine resim hazırlama ve sunma için kullanılmaktadır. Ancak gözlemci, resimle gerçek zamanda bir etkileşim yapar ve görüntüye etki edebilir. Gerçek zamanda çalışmanın getireceği sınırlama için şöyle bir örnek verebilir iz.

örneğin, 1000 çizgi parçasından oluştuğunu ve resmi 1000 uç noktası ile tanımlayabildiğimizi varsayarsak, bu döndürme işlemi için 1000x4’lük bir matrisin 4x4’lük dönüşüm matrisi ile çarpımı gerekecektir. Bu işlemde gerekli çarpma ve toplama işlemleri göz önüne alınırsa rakamların ne kadar yüksek olduğu açıktır. Böyle bir işlem, toplama işlemini 2,6 mikro saniyede ve çarpma işlemini 3,6 mikro saniyede yapan bir işlemci için yaklaşık olarak 0,1 s sürecektir.

Dinamik hareketlerin ekranda gösterilmesi flicker etkisini ekranda yok etmek üzere, resmin saniyede en az 30 kez tekrarlanması gerektiğinden resim düzgün olarak tekrarlanamayacaktır. Bu tür isteklerin gerçekleşmesi için gerek donanım gerek yazılımda bir çok yeni teknikler geliştirilmektedir.

Kullanıcı Mouse, tablet ve stylus, Kuvvet geribeslemeli cihazlar, scanner vb giriş birimlerini kullanarak, objelerin yapısını, görünümünü, cisimlerin ekranda hızlı bir şekilde görünmesini sağlar. İşlem sırasında yoğun bir grafik hesaplama dolayısı ile güçlü bir işlemci ve grafik kartına ihtiyaç duyar. İşlenen veriler gerektiğinde saklanır ve tekrar kullanılır.

Etkileşimli grafikte görüntüleme cihazı olarak, yaygın kullanılan ekranlar özellikle yüksek çözünürlüklü olanlar, Stereo ekranlar, auto stereo ekranlar, projektörler, stereo projektorler, Başa takılan ekranlar (head mounted screen) vb kullanılır.

Grafik Hesaplama teknolojilerinin gelişmesi ile birlikte mümkün hale gelen önemli bir teknolojidir Grafik kullanıcı arabirimleri Görsel hesaplama, Masa üstü yayıncılık. Bilimsel görselleştirme, Bilgi görselleştirme Donanım gelişmesi herşeyi geliştiriyor 6-12 ay da bilgisayar teknolojisinin gücü ikiye katlanırken fiyatlarda düşmektedir. Cep bilgisayarları, PDA, cep telefonları Leapfrog pad vb oyun ve eğitim kartları Grafik kartları ve network hızları eksponansiyel artmaktadır 6-8 ayda grafik entegrelerinde önemli gelişmeler Sony Playstation2, Nvidia, Ge force3 Nintendo game boy, game cube, Microsoft Xbox Bilgisayardaki çevresel gelişmeler

Klasik veri paylaşmalar ve Yöntemler terk edilmektedir. Kişisel bilgisayarlar, İş istasyonları içice girmiş bilgisayar ağları oluşmuştur. Dosyalar, hesaplama servisleri ve ağ hala paylaşılmaktadır. Bilgisayarlar çok güçlü hale gelmişler

Yeni Hesaplama teknikleri Multimedya: Yazı, grafik, ses, video sekronizasyonu Etkileşimli media Intereactive TV, Video On demand İnternet ve internet uygulamaları Embedded computing(PDA, information uygulamaları) Uzaktan eğitim Eğitim

Bilgisayar Grafiklerinin Uygulama alanları Sanat, eğlence, film, animasyon, bilgisayar oyunları için özel efektler oluşturma World Wide Web Kitap, magazin dizaynı, fotograf işleme simülasyon (Eğitim) Bilgisayar Destekli tasarım(CAD),Devre dizaynı( circuit design ) vs. Bilimsel analiz ve görselleştirme Grafik kullanıcı arabirimi(Graphical User Interfaces) Bilgisayar görmesinde analiz ve sentez de bilgisayar grafiği

Eğlence

(bir böceğin hayatı)Bug’s life-Pixar

MIT- Image-Guided Surgery Project Tıbbi Görselleştirme

Grafik Kullanıcı arabirimi Her gün kullandığımız, windows, linux, ve programlar

Bilimsel Görselleştirme

Airflow around a Harrier Jet (NASA Ames)

Bilgisayar Destekli tasarım

LCD İnce ve hafif, tüp ve elektron tabancaları yok Polarize edilmiş kristal ile ışık bloke edilir veya edilmez.Elektriksel alanla ve ısı ile sıvı hale getirilir. Hücrelerden oluşan matris gibidir, ancak, kırmızı,yeşil ve mavi hücrelerden oluşur Ekran görüntüsü değişmediği müddetçe yenilenme(refresh) gerektirmez Her piksel için 3 hücre kullanılır