COMPUTER GRAPHICS IMAGE PROCESSING
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COMPUTER GRAPHICS La disciplina fornisce metodi per creare elaborare memorizzare visualizzare immagini di oggetti o scene mediante un computer IMAGE PROCESSING La disciplina fornisce metodi per acquisire elaborare memorizzare visualizzare immagini tramite computer 1 2 Graphics/Image Computer Graphics Si occupa di immagini sintetizzate tramite modelli Image Processing Si occupa di immagini acquisite tramite sensori INTERATTIVITA’ L’interattività è la caratteristica fondamentale L’utente può controllare le immagini presentate sullo schermo (mediante una dispositivo di input: tastiera, mouse, tavoletta, joystic) 3 OBIETTIVI APPLICATIVI Migliorare la comunicazione uomo/macchina Interfacce utenti Sistemi multimediali Fornire strumenti per la simulazione di processi video games volo interventi chirurgici visualizzazione scientifica OBIETTIVI APPLICATIVI Fornire strumenti di aiuto nel progetto (Computer Aided Design) progetto di componenti meccaniche/elettroniche Fornire strumenti per l’automazione di ufficio produzione di documenti contenenti: testi- grafici-immagini- filmati 4 IMMAGINE DIGITALE • Una immagine digitale è una matrice di NxN elementi di valori non negativi • Ogni elemento immagine è chiamato pixel (picture element) • G=numero di livelli di grigio G=2m Ogni pixel occupa m bit L’immagine occupa b = N × N × m bit IMMAGINE A COLORI • Ogni pixel è rappresentato da (r,g,b) r valore della componente red g valore della componente green b valore della componente blue 5 OCCUPAZIONE DI MEMORIA • N=256 • m=8 • Una immagine a colori occupa (al più) 256x256x24 bit 192 Kbyte 6 ELABORAZIO NE DI IMMAGINI • Digitalizzazione Campionamento e Quantizzazione • • • • Codifica e compressione Miglioramento della qualità Segmentazione Analisi e descrizione • Comprensione di una immagine PRE-ELABORAZIONE • Operatori puntuali • Trasformazioni della scala di grigio • Modifica dell’ istogramma • Operatori locali 7 TRASFORMAZIONI GEOMETRICHE • Trasformazioni geometriche lineari • Trasformazioni non lineari: image warping and morphing IMAGE WARPING 8 EDGE DETECTION • Thresholding • Metodi basati sulle derivate del 1° e 2° ordine. (Operatore Laplaciano di una Gaussiana ) EDGE DETECTION 9 SEGMENTAZIONE Partizionamento di una immagine in regioni connesse Metodi basati sulla discontinuità tra regioni Metodi basati sulla omogeneità tra regioni SEGMENTAZIONE DI UN DOCUMENTO 10 RAPPRESENTAZIONE 3D • Surface modeling: rappresentazione della superficie di un oggetto 3D • Volume modeling: rappresentazione del volume di un oggetto 3D RAPPRESENTAZIONE POLIGONALE • La superficie di un oggetto è approssimata con una rete di facce piane poligonali • Polygon mesh: insieme di superfici piane connesse limitate da poligoni 11 Metodi per creare una rappresentazione poligonale • Generazione automatica mediante una descrizione matematica • Modellazione manuale mediante un digitizzatore 3D che acquisisce i vertici dei poligoni 12 Generazione automatica mediante un laser ranger RENDERING • Trasformazioni geometriche per la proiezione di ciascun poligono • Algoritmi di rimozione delle linee nascoste • Algoritmi di shading per la ombreggiatura della superficie di ciascun pologono 13 RAPPRESENTAZIONE MEDIANTE CSG • Constructive solid geometry: Un oggetto è costruito combinando oggetti elementari detti primitive geometriche (le primitive sono: sfere, coni, cilindri.. gli operatori: operatori booleani e trasformazioni lineari) 14 15
