| ЧЕРНЫЙ | 0 |
| СИНИЙ | 1 |
| ЗЕЛЕНЫЙ | 2 |
| ГОЛУБОЙ | 3 |
| КРАСНЫЙ | 4 |
| ПУРПУРНЫЙ | 5 |
| КОРИЧНЕВЫЙ | 6 |
| СВЕТЛО-СЕРЫЙ | 7 |
| ТЕМНО-СЕРЫЙ | 8 | < /tr>
| СВЕТЛО-СИНИЙ | 9 |
| СВЕТЛО-ЗЕЛЕНЫЙ | 10 |
| СВЕТЛО-ГОЛУБОЙ | 11 |
| СВЕТЛОКРАСНЫЙ | 12 |
| СВЕТЛО-ПУРПУРНЫЙ | 13 |
| ЖЕЛТЫЙ | 14 |
| БЕЛЫЙ | 15 |
В конце нашей графической программы мы должны выгрузить графические драйверы и вернуть экран в текстовый режим, вызвав функцию closegraph. Вот наша первая графическая программа на C, рисующая прямую линию на экране.
В этой программе функция initgraph автоматически определяет подходящий графический драйвер и устанавливает для графического режима максимально возможное разрешение экрана. Затем линейная функция рисует прямую линию от координаты (100, 100) до (200, 200). Затем мы добавили вызов функции getch, чтобы избежать мгновенного завершения программы, поскольку она ожидает нажатия пользователем любой клавиши. Наконец, мы выгружаем графические драйверы и возвращаем экран в текстовый режим, вызывая функцию closegraph.
Ключевые слова: 3D, ракурс, стереоскопическое зрение, начало координат, координаты, система координат, 3D-сцена, топология, модель, сетка, многоугольник, вершины, ребра, перспективная проекция, усеченная видимость, перспективное деление, подобные треугольники, экран пробел, нормализовать.
Понять, как это работает!
Scratchapixel доступен для всех. Это уроки для всех уровней. Конечно, это требует минимум знаний в программировании. Хотя мы планируем написать краткий вводный урок по программированию в ближайшем будущем, миссия Scratchapixel заключается не в том, чтобы научить вас программированию. Тем не менее, пока вы будете изучать применение различных методов, используемых для создания CGI, вы также, вероятно, улучшите свои навыки программирования в процессе и узнаете несколько приемов программирования.Считаете ли вы себя новичком или экспертом в программировании, вы найдете здесь всевозможные уроки, адаптированные к вашему уровню. Начните с простого, с базовых программ и продвигайтесь вперед. Пока мы говорим о сложности, если вы посмотрите на список уроков для каждой категории, вы увидите математическую метку, за которой следует ряд плюсов (знак «+»). Чем больше плюсов, тем сложнее уроки математики (максимум три плюса).
Нежное введение в программирование компьютерной графики
Вы хотите изучать компьютерную графику. Во-первых, вы знаете, что это такое? Во втором уроке этого раздела вы сможете найти определение компьютерной графики, а также узнать, как она вообще работает. Возможно, вы слышали о таких терминах, как моделирование, геометрия, анимация, 3D, 2D, цифровые изображения, 3D-окно просмотра, рендеринг в реальном времени, композитинг, но вы не знаете, что они означают и, что более важно, как они связаны друг с другом. Второй урок этого раздела ответит на эти вопросы. После этого вы должны немного знать о программировании компьютерной графики, но иметь общее представление о компьютерной графике и различных инструментах и процессах, связанных с созданием компьютерной графики.
Что дальше? Наш мир принципиально трехмерен. По крайней мере, насколько мы можем ощущать это своими чувствами. К чему некоторые люди любят добавлять измерение времени. Время играет важную роль в CGI, но мы вернемся к этому позже. Тогда объекты из реального мира трехмерны. Мы думаем, что с этим фактом мы все можем согласиться, не прибегая к его доказательству. Однако, что интересно, так это то, что зрение, одно из чувств, с помощью которых можно познавать этот трехмерный мир, в основном представляет собой двухмерный процесс. Мы могли бы, может быть, сказать, что образ, созданный в нашем уме, безразмерен (мы еще не очень хорошо понимаем, как образы «появляются» в нашем мозгу), но когда мы говорим об образе, он обычно означает для нас плоскую поверхность, на в котором размерность объектов уменьшена с трех до двух измерений (поверхность холста или поверхность экрана). Единственная причина, по которой это изображение на холсте действительно кажется нашему мозгу точным, заключается в том, что объекты становятся меньше по мере удаления от того места, где вы стоите, — эффект, называемый ракурсом. Если вы еще не убеждены, думайте об изображении как о не более чем зеркальном отражении. Поверхность зеркала совершенно плоская, и все же мы не можем провести различие между взглядом на изображение сцены, отраженной от зеркала, и взглядом непосредственно на сцену: вы не воспринимаете отражение, а только объект. Только благодаря тому, что у нас есть два глаза, мы можем видеть вещи в 3D, что мы называем стереоскопическим зрением. Каждый глаз смотрит на одну и ту же сцену под немного другим углом, и мозг может использовать эти два изображения одной и той же сцены для приблизительного определения расстояния и положения объектов в трехмерном пространстве относительно друг друга. Однако стереоскопическое зрение весьма ограничено, поскольку мы не можем очень точно измерить расстояние до объектов или их размер (что могут сделать компьютеры). Человеческое зрение — довольно сложный и впечатляющий результат эволюции, но это, тем не менее, трюк, и его легко обмануть (на этом основаны многие трюки фокусников). В какой-то степени компьютерная графика является средством, с помощью которого мы можем создавать образы искусственных миров и представлять их мозгу (посредством зрения) как переживание реальности (то, что мы называем фотореализмом), точно так же, как зеркало. отражение. Эта тема довольно распространена в научной фантастике, но технологии не так уж далеки от того, чтобы сделать это возможным.
На самом деле здесь важно сказать, что, хотя может показаться, что мы больше сосредоточены на процессе создания этих изображений, который мы называем рендерингом, компьютерная графика предназначена не только для создания изображений, но и для разработки методов имитации таких вещей, как движение жидкостей, движение мягких и твердых тел, поиск способов анимации объектов и аватаров таким образом, чтобы их движение и все эффекты, возникающие в результате этого движения, точно имитировались (например, когда вы идете, форма ваших мышц меняется, и общая внешняя форма вашего тела является результатом деформации этих мышц ? чтобы создать реалистичный аватар, вам нужно найти способы имитации этих эффектов. Мы также узнаем об этих методах на Scratchapixel.
Что мы уже узнали? Что мир трехмерен, то, как мы смотрим на него, двумерно, и что если вы можете воспроизвести форму и внешний вид объектов, мозг не сможет сделать разницу между прямым взглядом на эти объекты и взглядом на них. на изображении этих объектов. Компьютерная графика не ограничивается созданием фотореалистичных изображений, но, хотя легче создавать нефотореалистичные изображения, чем совершенно фотореалистичные, целью компьютерной графики является, несомненно, реализм (как в том, как вещи движутся, так и в том, как они кажутся).
Все, что нам нужно сделать сейчас, это узнать, каковы правила создания такого фотореалистичного изображения, и это то, что вы также узнаете здесь, на Scratchapixel.
Описание объектов, составляющих виртуальный мир
Разница между художником, который на самом деле рисует реальную сцену (если только объект картины не исходит из его/ее воображения), и нами, пытающимися создать изображение с помощью компьютера, заключается в том, что мы действительно должны сначала каким-то образом описать форму (и внешний вид) объектов, составляющих сцену, изображение которой мы хотим отобразить на компьютере.
![]()
< /p>
Рисунок 1: двухмерная декартова система координат, определяемая двумя ее осями (x и y) и началом координат. Эту систему координат можно использовать в качестве эталона для определения положения или координат точек на плоскости.
![]()
Рисунок 2: прямоугольник можно описать, указав координаты его восьми углов в декартовой системе координат.
Одним из самых простых и важных понятий, которые мы изучаем в школе, является представление о пространстве, в котором можно определить точки. Положение точки обычно определяется относительно начала координат. На линейке это обычно галочка, отмеченная цифрой ноль. Если мы используем две линейки, одну перпендикулярную другой, мы можем определить положение точек в двух измерениях. Добавьте третью линейку, перпендикулярную первым двум, и вы сможете определить положение точек в трех измерениях. Фактические числа, представляющие положение точки относительно одной из линеек дерева, называются координатами точки. Мы все знакомы с концепцией координат, чтобы отметить, где мы находимся относительно некоторой контрольной точки или линии (например, Гринвичского меридиана). Теперь мы можем определять точки в трех измерениях. Давайте представим, что вы только что купили компьютер. Этот компьютер, вероятно, поставлялся в коробке, а у этой коробки восемь углов (извините за очевидное). Один из способов описать эту коробку — измерить расстояние между этими 8 углами и одним из углов. Этот угол действует как начало нашей системы координат, и, очевидно, расстояние от этого эталонного угла по отношению к самому себе будет равно 0 во всех измерениях. Однако расстояние от эталонного угла до остальных семи углов будет отличаться от 0. Представим, что наш прямоугольник имеет следующие размеры:
угол 1: ( 0, 0, 0) угол 2: (12, 0, 0) угол 3: (12, 8, 0) угол 4: ( 0, 8, 0) угол 5: ( 0, 0) , 10) угол 6: (12, 0, 10) угол 7: (12, 8, 10) угол 8: ( 0, 8, 10)
![]()
Рисунок 3: прямоугольник можно описать, указав координаты его восьми углов в декартовой системе координат.
Первое число обозначает ширину, второе число — высоту, а третье — глубину угла. Угол 1, как вы можете видеть, является исходной точкой, от которой были измерены все углы. Все, что вам нужно сделать отсюда, это каким-то образом написать программу, в которой вы определите концепцию трехмерной точки и используете ее для хранения координат восьми точек, которые вы только что измерили. В C/C++ такая программа могла бы выглядеть так:
Как и в любом языке, всегда есть разные способы сделать одно и то же. Эта программа показывает один из возможных способов на C/C++ для определения концепции точки (строка 1) и сохранения углов блока в памяти (в этом примере в виде массива из восьми точек)
Вы каким-то образом создали свою первую 3D-программу. Он еще не создает изображение, но вы уже можете хранить описание 3D-объекта в памяти. В компьютерной графике набор этих объектов называется сценой (сцена также включает в себя концепцию камеры и света, но об этом мы поговорим в другой раз). Как было сказано ранее, нам не хватает двух очень важных вещей, чтобы сделать процесс действительно полным и интересным. Во-первых, чтобы представить коробку в памяти компьютера, в идеале нам также нужна система, которая определяет, как эти восемь точек соединяются друг с другом, образуя грани коробки. В CG это называется топологией объекта (объект также называется моделью). Об этом мы поговорим в разделе Геометрия и в разделе Базовый рендеринг 3D (в уроке по рендерингу треугольников и полигональных сеток). Топология относится к тому, как точки, которые мы обычно называем вершинами, соединяются друг с другом, образуя грани (или плоские поверхности). Эти грани также называются многоугольниками. Коробка будет состоять из шести граней или шести полигонов, а набор полигонов образует то, что мы называем полигональной сеткой или просто сеткой. Второе, чего нам не хватает, — это системы для создания образа этой коробки.Для этого необходимо спроецировать углы коробки на воображаемый холст. Этот процесс мы называем перспективной проекцией.
Создание образа этого виртуального мира
![]()
Рис. 4. Если вы соедините углы холста с глазом, который по умолчанию выровнен с нашей декартовой системой координат, и продолжите линии дальше вглубь сцены, вы получите своего рода пирамиду, которую мы называем усеченной пирамидой. . Любой объект, находящийся внутри усеченного конуса (или перекрывающий его), виден и будет отображаться на изображении.
Процесс проецирования трехмерной точки поверхности холста на самом деле включает в себя специальную матрицу, называемую матрицей перспективы (не беспокойтесь, если вы не знаете, что такое матрица). Использование этой матрицы для проецирования точки не является абсолютно необходимым, но значительно упрощает задачу. Однако на самом деле вам не нужны математика и матрицы, чтобы понять, как это работает. Вы можете видеть изображение или холст как некую плоскую поверхность, расположенную на некотором расстоянии от глаза. Проведите четыре линии, начиная от глаза и заканчивая каждым из четырех углов холста, и продолжайте эти линии дальше в мир (насколько вы можете видеть). Вы получаете пирамиду, которую мы называем усеченной пирамидой (а не усеченной пирамидой). Усеченная пирамида обзора определяет некий объем в трехмерном пространстве, а сам холст — всего лишь плоскостное сечение этого объема, перпендикулярное линии взгляда. Поместите коробку перед холстом. Затем проведите линию от каждого угла коробки к глазу и отметьте точку, где линия пересекает холст. Найдите на холсте точки, соответствующие каждому из двенадцати краев коробки, и проведите линию между этими точками. Что ты видишь? Изображение коробки.
![]()
< /p>
Рис. 5. Коробка перемещается перед камерой. Координаты углов блока выражаются относительно этой декартовой системы координат.
![]()
< /p>
Рисунок 6: соединение углов коробки с ушком.
![]()
< /p>
Рисунок 7: точки пересечения между этими линиями и холстом являются проекцией углов блока на холст. Соединяя эти точки друг с другом, создается каркасное изображение коробки.
Три линейки, используемые для измерения координат угла коробки, образуют то, что мы называем системой координат. Это система, в которой точки могут быть измерены. Координаты всех точек относятся к этой системе координат. Обратите внимание, что координата может быть как положительной, так и отрицательной (или нулевой) в зависимости от того, находится ли она справа или слева от начала координат линейки (значение 0). В компьютерной графике эту систему координат часто называют мировой системой координат, а точку (0,0,0) — началом координат.
угол 1: ( 1, -1, -5) угол 2: ( 1, -1, -3) угол 3: ( 1, 1, -5) угол 4: ( 1, 1, -3) угол 5: (-1, -1, -5) угол 6: (-1, -1, -3) угол 7: (-1, 1, -5) угол 8: (-1, 1, -3)< /p>
![]()
< /p>
Рисунок 8: координаты точки P', проекция P на холст может быть вычислена с помощью простой геометрии. Говорят, что прямоугольники ABC и AB'C' подобны.
Давайте посмотрим на нашу установку сбоку и проведем линию от одного из углов к исходной точке (точке обзора). Мы можем определить два треугольника: ABC и AB'C'. Как видите, эти два треугольника имеют одинаковое начало координат (А). Они также в некотором роде копии друг друга в том смысле, что угол, определяемый ребрами AB и AC, равен углу, определяемому ребрами AB', AC'. Такие треугольники называются подобными. Подобные треугольники обладают интересным свойством: отношение между их смежными и противолежащими сторонами одинаково. Другими словами:
Поскольку холст находится на расстоянии 1 единицы от начала координат, мы знаем, что AB' равно 1. Мы также знаем положение B и C, которые представляют собой координаты z (глубина) и y (высота) соответственно угла. Если мы подставим эти числа в приведенное выше уравнение, мы получим:
Где y' на самом деле координата y точки, где линия, идущая от угла к точке обзора, пересекает холст, то есть, как мы говорили ранее, точка, из которой мы можем нарисовать изображение коробки на холсте. холст. Таким образом:
Как видите, проекция координаты y угла на холст представляет собой не что иное, как координату y угла, деленную на его глубину (координату z).Вероятно, это одно из самых простых и фундаментальных соотношений в компьютерной графике, известное как z или перспективное деление. Точно такой же принцип применяется к координате x. Координата x точки проекции (x') – это координата x угла, деленная на его координату z.
Обратите внимание, что, поскольку координата z точки P в нашем примере отрицательна (мы объясним, почему это всегда так, в уроке из раздела «Основы 3D-рендеринга», посвященном матрице перспективной проекции), когда x- координата положительна, координата x спроецированной точки станет отрицательной (аналогично, если Px отрицательно, P'.x станет положительной. Та же проблема возникает с координатой y). В результате изображение 3D-объекта зеркально отображается как по вертикали, так и по горизонтали, а это не тот эффект, который нам нужен. Таким образом, чтобы избежать этой проблемы, вместо этого мы разделим координаты P.x и P.y на -P.z; это сохранит знак координат x и y. В итоге получаем:
Теперь у нас есть метод для вычисления фактического положения углов по мере их появления на поверхности холста. Это двумерные координаты точек, проецируемых на холст. Давайте обновим нашу базовую программу для вычисления этих координат:
Возможно, вы не знаете ни о каком интерактивном типе кодирования, который называется графическим программированием. Это простая в освоении техника, используемая для различных целей. Просто прокрутите. Через несколько секунд мы обсудим программирование графики.
Что такое графическое программирование? Введение
Прежде чем углубиться в основную тему, кратко рассмотрим некоторые основные понятия.
Что такое программирование?
Программирование — это способ сообщить компьютеру, как что-то делать (императивное) или как обстоят дела (декларативное). Один из подходов к программированию заключается в том, что мы пишем строки кода. Это просто текст, написанный с использованием определенного синтаксиса языка программирования.
Что такое программа?
Программа – это набор инструкций, которые выполняются на компьютере для выполнения определенной задачи.
В этом блоге мы рассмотрим еще один способ кодирования. программы компьютерной графики или визуальное программирование – это метод программирования, в котором для кодирования программы используются визуальные объекты, такие как символы, блоки, изображения и т. д.
Эти конкретные представления физических объектов соединены стрелками, дугами, линиями или проводами, чтобы система понимала, что делать и как выполнять инструкции.
В отличие от текстового программирования, он инструктирует систему с помощью расположения объектов. Исходный код является графическим, а фрагмент кода представляет собой ориентированный граф. Направление графика указывает поток данных или выполнения. Объекты или блоки на экране компьютера считаются сущностями.
![]()
источник: Scratch Mit
Визуальный язык программирования (VPL) позволяет программистам выполнять кодирование графически. Мы можем классифицировать VPL на более высоком уровне, чем текстовые среды высокого уровня C, Java, Python и т. д.
Визуальные языки программирования предоставляют набор графических элементов, таких как пространственные тексты, узлы и значки, которые пользователи собирают для программирования.
Следовательно, взаимосвязанный набор объектов относится к методу, достигающему определенного результата с входными данными или без них. Система может выполнять графическую программу с помощью интерпретатора или компилятора.
Как и в синтаксисе текстового языка, пользователи должны следовать определенной пространственной грамматике при написании визуальных программ.
Графическая программа может иметь графический интерфейс пользователя. Например, при создании графической программы пользователь может создать переднюю панель или панель пользовательского интерфейса.
Передняя панель может включать в себя различные элементы графического пользовательского интерфейса или элементы передней панели, такие как элементы управления пользовательского интерфейса и индикаторы, которые представляют или отображают соответствующие входные и выходные данные, которые будут использоваться графической программой, и это может включать другие значки. которые представляют. Устройства находятся под контролем.
Мы можем дополнительно разделить VPL на:
- Языки на основе форм
- Языки на основе значков
- Языки диаграмм.
Почему используется графическое программирование?
![]()
Источник: vplinfo
Одним из приложений программирования графики является имитация и моделирование. Вот почему ученые и инженеры используют среды визуального кодирования для моделирования своих исследований и проектов. Моделирование города, электрические платы и схемы удобно моделируются с помощью визуальных языков программирования. Кодировщики также могут изменять переменные и наблюдать за различными выходными данными по разным сценариям или входным данным.
Обучение программированию
Во многих университетах и школах преподают визуальное кодирование как введение в программирование.Такие университеты, как Нью-Йоркский университет, Массачусетский технологический институт и Университет Карнеги-Меллона, включают визуальное программирование в учебную программу для компьютерных наук, графики и других дисциплин.
Рассказывание историй
Взаимодействие и расположение изображений и информационной графики используются для описания истории в различных областях. Наверное, это самое полезное применение визуального программирования.
Возьмем в качестве примера клетки человеческого тела, где исследователи и врачи могут описывать вещи с помощью симуляций и пространственного расположения.
Кроме того, мы можем подумать об исследовании космоса, где графические программы могут представлять небесные тела. Интерактивный способ программирования используется в различных других областях, таких как отчеты о преступлениях, для правильного решения проблемы.
Видеоигры
Видеоигры — это расширение, использующее этот подход. Видеоигры — это расширение симуляций, которое взаимодействует с игроком. Многие разработчики игр используют визуальный язык программирования для графического дизайна.
Визуализация данных
Многие компании обрабатывают большие объемы данных. Они используют графическое программирование, чтобы обобщить большую часть и сделать их понятными с помощью графического порядка. Такие задачи требовали серьезных навыков визуального программирования.
Что такое графическое программирование? Преимущества графического программирования
- Код хорошо виден и интерактивен. Визуальные данные или поток программы упрощают отладку.
- Мы знаем, что различные математические дисциплины, такие как линейная алгебра, исчисление, исчисление с несколькими переменными и т. д., составляют основу программирования и компьютерных наук. Тем не менее, трудно понять, как задний двигатель программы работает с концепциями этой математики. В визуальном программировании (также может быть, вы будете рисовать код на своих математических концепциях. Вы можете реализовать математические подходы к переменным и дизайну, чтобы понять, как математика работает в этой области.
- Визуальное программирование — полезный инструмент для ученых и инженеров, которые моделируют свои концепции, чтобы понять любую проблему и решить ее. Интерактивный тип программирования заключается в моделировании объектов и получении результатов.
- Ход программы и взаимодействие методов относительно легко понять, поскольку весь исходный код представлен в виде схем.
- Графические языки просты в изучении и использовании. Чтобы программировать на визуальных языках программирования, не нужно приобретать высокие знания. Можно начать программировать с любой VPL, а затем перейти на другие традиционные языки.
- Разрабатывать пользовательский интерфейс очень просто.
- Программисты могут использовать как встроенные объекты, так и создавать новые.
- Графический дизайн создается быстро и быстрее, чем текстовые программы. Несмотря на это, они работают правильно и идеально подходят для многих областей.
- Отлично подходит для трассировки лучей и редактирования фотографий, обеспечивая реалистичные изображения.
- Программы с открытым исходным кодом можно использовать для создания изображений в режиме реального времени.
Что такое графическое программирование? Недостатки графического программирования
- Символы и изображения в коде сложнее редактировать и хранить по сравнению с текстовым кодом.
- Эти языки требуют больших объемов памяти, памяти и более быстрого процессора (обработка изображений), поскольку для создания, загрузки и выполнения объектов и 3D-графики (графических приложений) требуется больше ресурсов.
- Структура управления или инструкция не намного удобнее для определения в графическом программировании. В написанном коде любой элемент управления, такой как цикл, if-else и т. д. – это просто игра нескольких строк, а визуальное представление требует больше усилий для определения таких подходов.
- Интеграция различных программ затруднена, поскольку пользователю приходится обновлять или создавать множество соединений между изображениями.
- Его нелегко читать и просматривать.
- Плохая сторона графических языков программирования заключается в том, что они плохо сочетаются с инструментами программирования. Невозможно найти шаблоны в графическом языке, таком как «текст».
Что такое графическое программирование? Как программировать графику в среде программирования
У нас есть много языков, которые особенно позволяют пользователю программировать компьютер графически. Кроме того, несколько языков высокого уровня поддерживают графическое программирование и позволяют это делать пользователю.
Для них требуются дополнительные заголовки или пакеты, и все это позволяет создавать интерактивные программы. Каждый язык, будь то текстовый или чисто визуальный, имеет свои собственные структуры данных, определения и реализации концепций программирования, таких как циклы, условный выбор и т. д.
Давайте рассмотрим примеры использования трех языков.
Графическое программирование на C++
См. следующие шаги для графической программы на C++.
Шаг 1. Загрузите заголовочные файлы графики и другие необходимые материалы.
Шаг 2. Извлеките содержимое файла zip/rar.
Шаг 3. Перейдите к расположению файлового менеджера, в котором установлен DevC++. Перейдите в папку MinGW64. Скопируйте графику. h и winbgim.h в папке include и папке D:\Dev-Cpp\MinGW64\x86_64-w64-mingw32\include.
Шаг 4. Скопируйте файл libbgi.a в папку lib и в папку D:\Dev-Cpp\MinGW64\x86_64-w64-mingw32\lib.
Шаг 5. Скопируйте файлы ConsoleAppGraphics.template, ConsoleApp_cpp_graph.txt и вставьте их в папку шаблона установщика dev C++.
Шаг 6. Откройте новый проект в Dev C++.
Шаг 7. Нажмите «Проект» и перейдите в «Параметры проекта».
Шаг 8: На вкладке «Параметры» введите следующий текст в поле «Связывание».
- -lbgi
- -lgdi32
- -lcomdlg32
- -жидкий
- -loleaut32
- -lole32
- Нажмите "ОК".
Шаг 9. Теперь вы можете написать и скомпилировать любую графическую программу на C++. Вы можете проверить следующий код
int gd = ОБНАРУЖИТЬ, гм;
- Intigraph() — графический драйвер для инициализации графической системы с диска.
Графическое программирование в LabVIEW
В графических приложениях есть графическое окно, называемое передней панелью. Другое окно представляет собой блок-схему, которая служит функциональному графическому коду, который пишет программист. Щелкнув правой кнопкой мыши на лицевой панели, вы увидите палитру управления.
Вы можете удалить любой объект, такой как кнопки, текстовый блок, графики, дисплеи и т. д., из палитры передней панели. Вы можете выбрать любой из этих объектов и изменить его размер или цвет в меню строки состояния.
При создании объекта на связанной с ним блок-диаграмме создается соответствующий элемент.
Нажав на объект блок-диаграммы, вы увидите различные функции, такие как числовые, структурные и логические, строковые и математические функции, которые вы можете использовать для программирования с помощью этого объекта. Блок-схема позволяет программистам создавать объекты, такие как переменные, в области.
При нажатии на элемент на лицевой панели мы получаем палитру управления, а на объекте блок-диаграммы видим палитру функций. Вы можете перетащить объект на лицевой панели, чтобы разместить соответствующий элемент на блок-диаграмме.
При наведении курсора на элемент блок-диаграммы вы увидите курсор, позволяющий создать провод и присоединить его к другому объекту на той же стороне LabVIEW.
Эти проводники представляют собой поток данных от одного элемента или функции к другому. В левом верхнем углу нажмите кнопку «Выполнить», чтобы запустить графическую программу.
Графическое программирование в Scratch
Что нужно сделать в первую очередь
- Вам необходимо получить доступ к Scratch с веб-сайта или из приложения.
Основные компоненты Scratch
- Скретч – это небольшой графический персонаж, выполняющий действия. Программист может использовать в своем проекте спрайт из нескольких встроенных в Scratch спрайтов.
- Сцена — это рабочая область, где спрайт(ы) выполняют действия в соответствии с инструкциями. Это двумерная координата x-y, по которой вы можете видеть положение спрайта. Вы можете запускать свои проекты, играть в игры и смотреть истории, которые вы запрограммировали в этой области.
- Список спрайтов показывает все миниатюры доступных спрайтов в Scratch.
- Режим презентации — это кнопка, расположенная в верхнем левом углу. Нажав на кнопку, вы увидите запущенный проект на экране компьютера в полноэкранном режиме.
- Инструменты курсора имеют различные параметры для спрайта, такие как дублирование, изменение размера и т. д.
- Кнопки "Новый спрайт" позволяют создать новый собственный спрайт, импортировать или использовать существующий.
- Палитра блоков — это область, в которой вы можете добавить несколько блоков для программирования вашего проекта и задания действий спрайту. Различные блоки соединены как пазл, а последовательность определяет ход выполнения.
- В этой области скриптов вы создаете скрипт для конкретной задачи. Вы можете перетащить блок из палитры блоков и пошагово вставить скрипт, чтобы определить инструкцию. Вы можете отредактировать параметры в сценариях, чтобы запрограммировать их в соответствии с вашими потребностями. Например, в блоке шагов перемещения вы можете изменить количество шагов.
Это все, что касается введения нуля и его компонентов. Вы можете использовать их для создания интерактивной программы или истории.
Что такое графическое программирование? Заключение
Графическое или визуальное программирование — это интерактивный способ программирования, который позволяет программисту манипулировать визуальными объектами, такими как символы, блоки, изображения и т. д., для написания программы. Визуальное программирование — это интерактивный способ, который осуществляется с помощью расположения визуальных объектов. Исходный код содержит блоки, изображения и соединения, такие как провода.
Визуальный язык программирования (VPL) – это среда, которая позволяет пользователям программировать в графическом виде. Реализации структур и потока данных такие же, как и в любом текстовом языке программирования.
Существует множество языков, таких как Scratch, LabVIEW, которые занимают лидирующие позиции. Кроме того, языки высокого уровня, такие как C, C++, Java и другие, также предоставляют возможности программирования графики.
Для этой цели обычно требуется дополнительный заголовочный файл или пакеты, включающие графические объекты. Они могут использовать интерпретатор или компилятор для выполнения графической программы.
В этом блоге обсуждаются варианты использования трех VPL. У каждого есть свои графические элементы, такие как пространственные тексты, значки, блоки и провода, которые вы подключаете к программе.
Вы также можете импортировать или создать свой объект. Следовательно, взаимосвязанный набор объектов относится к методу, достигающему определенного результата с входными данными или без них. Подобно синтаксису текстового языка, пользователи должны следовать определенной пространственной грамматике этого языка при написании визуальных программ.
Графическое программирование широко используется для моделирования и симуляции. Ученые и инженеры используют среду визуального кодирования для моделирования своих исследований и проектов.
Симуляторы города, электрические щиты и схемы удобно моделируются с помощью визуальных языков программирования. Кодировщики также могут изменять переменные и наблюдать за различными выходными данными по разным сценариям или входным данным.
Поскольку его легко освоить и использовать, люди из разных областей могут легко создавать графические программы для своих проектов на аренах. Многие школы и университеты преподают визуальное программирование как первый шаг в программировании.
Некоторые программисты также рекомендуют изучать этот творческий способ кодирования, потому что вы найдете реализацию изучаемых математических предметов, таких как линейная алгебра, исчисление и исчисление с несколькими переменными.
С другой стороны, графической программе требуется больше ресурсов, чем текстовой программе. Они состоят из графиков и символов и требуют большего объема памяти.
Для загрузки и выполнения вам потребуется больше памяти и более быстрый процессор. Читаемость и просмотр программ могут быть беспокойными, так как вам нужно понять все связи.
Реализация различных структур управления состоит из некоторых объектов, и вы можете работать немного больше, чем текстовый код, например, реализация цикла проста в текстовой среде, для которой требуется несколько строк.
Графическое программирование – это интерактивный способ написания кода, который можно быстро изучить и внедрить в свои проекты. Однако скорость выполнения будет зависеть от спецификации системы. В решении проблем и реализации идей визуальное программирование может быть полезным, поскольку оно позволяет легко и быстро создавать программы.
![]()
Я хотел бы получать электронные письма от UCsanDiegoX и узнавать о других предложениях, связанных с компьютерной графикой.
Научитесь создавать изображения 3D-сцен как в реальном времени, так и с реалистичной трассировкой лучей в этом вводном курсе по компьютерной графике.
Посмотреть видео
![]()
Воспроизвести видео для компьютерной графики
![]()
Воспроизвести видео для компьютерной графики
Доступен один сеанс:
Я хотел бы получать электронные письма от UCsanDiegoX и узнавать о других предложениях, связанных с компьютерной графикой.
Компьютерная графика
Зарегистрироваться сейчас
Сегодня компьютерная графика занимает центральное место в нашей жизни: в фильмах, играх, автоматизированном проектировании, виртуальных симуляторах, средствах визуализации и даже в продуктах и камерах для обработки изображений. Этот курс обучает основам компьютерной графики, применимым ко всем этим областям.
Учащиеся научатся создавать компьютерные изображения 3D-сцен, в том числе пролеты объектов, создавать средство просмотра сцен в реальном времени и создавать очень реалистичные изображения с помощью трассировки лучей. Мы начнем с простого примера наблюдения за чайником из любой точки пространства, поняв основы математики размещения виртуальной камеры. Далее вы узнаете, как использовать языки программирования графики в реальном времени, такие как OpenGL и GLSL, для создания собственного средства просмотра сцен, позволяющего вам летать и манипулировать 3D-сценами. Наконец, мы научим вас создавать реалистичные изображения с отражениями и тенями с помощью трассировки лучей. CSE167x обучает основам компьютерной графики.
Этот курс длится 6 недель и состоит из четырех сегментов. Каждый сегмент включает в себя индивидуальное задание по программированию:
- Обзор и основы математики (домашнее задание 0: 10 % от оценки)
- Преобразования (домашнее задание 1: 20 % оценки)
- OpenGL и освещение (домашнее задание 2: 35 % оценки)
- Трассировка лучей (домашнее задание 3: 35 % оценки)
В этом семестре учащиеся, набравшие в общей сложности 50 % или более, завершат курс и могут получить сертификат Калифорнийского университета в Сан-ДиегоX.
Часто задаваемые вопросы
Какой формат урока?
Занятие будет состоять из лекций, коротких упражнений и домашних заданий. В каждом из четырех сегментов курса будет по 2-3 лекции. Каждая лекция включает в себя 3-5 лекционных видеороликов продолжительностью от 10 до 20 минут. После каждого видео-лекции будет небольшое упражнение, которое поможет вам проверить свое понимание материала.
Ваша оценка будет полностью определяться заданиями по программированию, по которым вы немедленно получите отзыв от автооценщика. Вы можете отправить свое задание на автооценку несколько раз; будет учитываться только ваша последняя отправка.
Проекты по программированию должны реализовываться индивидуально, без копирования кода других учащихся, практически идентичных онлайн-ресурсов или предыдущих экземпляров класса. Тем не менее, если вы не публикуете или не делитесь фактическим явным кодом, вам предлагается сотрудничать и обсуждать проблемы на дискуссионных форумах.
Будет ли доступен текст лекций?
Да. Стенограммы всех наших лекций будут синхронизированы с видео.
Нужно ли мне смотреть лекции в прямом эфире?
Нет. Вы можете смотреть лекции на досуге. Вы можете «работать на опережение», если хотите двигаться быстрее, чем сроки. И наоборот, вы можете прогрессировать более медленными темпами. Обратите внимание, что сертификаты будут выдаваться только тем учащимся, которые наберут необходимый балл, сдав задания в установленные сроки.
Сколько стоит пройти курс?
Ничего: курс бесплатный. Если вы планируете в будущем много заниматься программированием графики, мы бы порекомендовали руководства по программированию OpenGL и GLSL, но покупать их ни в коем случае не обязательно. По этим темам существует множество бесплатных онлайн-ресурсов, и мы будем публиковать ссылки на них.
Какая компьютерная система мне нужна для курса?
Материал курса включает переносимое программирование на C++/OpenGL/GLSL. Мы предоставляем скелетный код для всех основных платформ (Windows, Mac OS, Linux). Это современный курс, связанный с программируемыми шейдерами, но любая машина, построенная за последние несколько лет, должна подойти. Мы даем много советов и советов по компиляции, а Домашнее задание 0 предназначено для того, чтобы убедиться, что вы можете компилировать и работать с автогрейдером. Вам нужна какая-то среда разработки C++; мы предоставляем несколько ресурсов, которые помогут вам приступить к домашнему заданию 0. В крайне маловероятном случае, если вы не сможете заставить свою машину работать, мы надеемся, что у вас будет достаточно времени, чтобы найти другую систему.
Буду ли я изучать Maya/DirectX/3D Studio Max и т. д.?
Этот курс посвящен основам компьютерной графики и охватывает концепции, а не тонкости конкретного программного пакета. Тем не менее, вы сможете писать сложные интерактивные и автономные программы для трехмерной графики в конце курса на C++, OpenGL и GLSL.
Могу ли я связаться с инструктором или ассистентами?
Да, но не напрямую. Дискуссионные форумы являются подходящим местом для вопросов о курсе. Инструкторы будут следить за дискуссионными форумами и стараться отвечать на самые важные вопросы; во многих случаях реакция других учащихся и сверстников будет адекватной и более быстрой.
У меня инвалидность (зрение/слух и т. д.). Могу ли я пройти курс?
В большинстве случаев да. Мы предоставляем стенограммы всех лекций. Многие ведущие исследователи компьютерной графики страдали такими нарушениями зрения, как дальтонизм. Однако, поскольку это курс компьютерной графики, основанный на сравнении визуальных изображений, мы, вероятно, не можем обеспечить адекватную поддержку для тех, кто официально признан слепым.
Этой осенью у меня плотный график. Могу ли я пройти курс?
Курс требует около 12 часов работы в неделю, а задания (где вам дается две недели) требуют времени. Сертификаты достижения требуют проходной балл. Конечно, вы можете просто пройти лекции или попробовать выполнить некоторые задания, если вы не заинтересованы в сертификате; мы надеемся предоставить что-то для всех.
Читайте также:
