142

УДК 681.3 (075)

Лахов А. Я./ Стереографика [Электронный ресурс]: учеб. – метод. пос./А. Я. Лахов; Нижегор. гос. архитектур. – строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. - 13 с. 1 электрон.опт.диск (CD-R)

В методических указаниях представлены задания и пояснения к выполнению лабораторных работ в среде разработки Visual C++ с использованием DirectX в рамках курса «Стереографика».

© А. Я. Лахов © ННГАСУ. 2016.

Введение

В настоящее время в области стереографики развиваются направления ориентированные на создание статических стереоизображений, динамических стереоанимаций, динамических стереосцен и интерактивных динамических стереоприложений. Для реализации стереоэффекта могут использоваться различные методы (метод анаглифов, метод поляризации и метод затворных очков). Для создания статических стереоизображений могут применяться программы создания стереопар и программы просмотра стереоизображений (StereoPhotoMaker, SPlayer). Для создания динамических стереоанимаций могут применяться трехмерные редакторы и их стереорасширения (3D Max-XidMary). Для создания динамических стереосцен могут использоваться специализированные программные средства (RTRE). Для создания интерактивных динамических стереоприложений могут использоваться универсальные средства разработки и графические библиотеки (Microsoft Visual Studio - система компонентов DirectX корпорации Microsoft).

Настоящие методические указания реализуют четвертое направление стереографики, ориентированы на использование среды разработки Visual Studio и библиотеки графических компонентов DirectX корпорации Microsoft.

Дополнительную информацию о данных программных средствах можно найти в технической документации к ним. Среда разработки Visual C+ Express Edition является freeware программой. Библиотека графических компонентов DirectX корпорации Microsoft является freeware программой.

Требования к выполнению работ

При подготовке к лабораторной работе студенту необходимо изучить соответствующие разделы лекционного курса. В ходе выполнения каждой лабораторной работы студент должен выполнить следующие этапы работы:

∙уяснить номер, тему и цель лабораторной работы;

∙уяснить перечень заданий работы;

∙определить входные и выходные данные для каждого задания;

∙создать трехмерную модель или набрать и отладить разработанную программу;

∙выполнить визуализацию модели или получить работающее трехмерное приложение;

∙сдать работу преподавателю.

СЕМЕСТР № 1

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

Тема: Приложение Win32

Цель работы: Изучение структуры приложения Win32.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Инициализация используемых объектов.

2.Цикл обработки сообщений.

3.Визуализация трехмерной сцены.

4.Освобождение использованных ресурсов.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

Тема: Цикл обработки сообщений. Визуализация.

Цель работы: Изучение методов обработки сообщений в приложении. Визуализация геометрического объекта.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Обработка сообщений клавиатуры и мыши.

2.Организация обработки ввода пользователя.

3.Непосредственная визуализация в область видимости.

4.Визуализация с использованием двойной буферизации.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

Тема: 2D графика в DirectX. Работа с текстурами.

Цель работы: Изучение методов обработки текстур.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Хранение графики в растровом формате.

2.Загрузка графических данных из файла.

3.Выполнить вывод на экран.

4.Выполнить обработку текстуры.

5.Выполнить вывод изображения в файл.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

Тема: Текстуры. Вывод текстур. Спрайты.

Цель работы: Изучение текстурных ресурсов. Применение спрайтов.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Создать представление данных текстурного ресурса.

2.Создать спрайт, используя имеющееся представление данных.

3.Выполнить визуализацию спрайтов.

4.Выполнить освобождение ресурсов.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

Тема: Загрузка и визуализация X моделей.

Цель работы: Использование Mesh объектов. Визуализация X моделей.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Загрузка X файла.

2.Материалы и текстуры для mesh.

3.Камера для осмотра сцены.

4.Освещение сцены.

5.Визуализация трехмерной модели.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

Тема: Разработка программы 3D Viewer v. 1.0

Цель работы: Создание программы просмотра 3D моделей с использованием фиксированного графического конвейера.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Загрузка X файла.

2.Цикл обработки сообщений.

3.Визуализация трехмерной сцены.

4.Освобождение использованных ресурсов.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

Тема: Язык шейдеров HLSL

Цель работы: Изучение основ языка шейдеров программируемого графического конвейера.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Инициализация используемых объектов.

2.Цикл обработки сообщений.

3.Использование простых вершинного и пиксельного шейдеров.

4.Визуализация трехмерной сцены.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

Тема: Объявления. Входные данные. Основная функция шейдера. Структуры данных.

Цель работы: Изучение методов программирования вершинных и пиксельных шейдеров.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Применение вершинного шейдера для реализации вращения модели.

2.Применение шейдера для реализации расчета освещения и цвета модели.

3.Применение пиксельного шейдера для реализации расчета бликов на порверхности модели.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9

Тема: X формат представления 3D моделей.

Цель работы: Применение X формата.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Создать модель куба в X формате.

2.Создать модель куба с материалами в X формате.

3.Создать модель куба с нормалями в X формате.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10

Тема: Разработка приложения 3D Viewer v. 1.5.

Цель работы: Изучение методов визуализации X моделей с помощью пиксельных и вершинных шейдеров

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Загрузка X файла.

2.Цикл обработки сообщений.

3.Использование вершинного и пиксельного шейдеров.

4.Визуализация трехмерной сцены.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11

Тема: Стерео метод анаглифов. StereoViewer v. 2.0.

Цель работы: Изучение стереометода анаглифов. Разработка приложения

StereoViewer v. 2.0.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Загрузка X файла.

2.Модификация приложения 3D Viewer v. 1.5. для реализации стереометода анаглифов RED/CYAN.

3.Использование вершинного и пиксельного шейдеров.

4.Визуализация трехмерной сцены.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 12

Тема: Стерео методы RED/BLUE, RED/GREEN.

Цель работы: Изучение стереометода анаглифов. Модификация пиксельного шейдера.

Лабораторная работа состоит из следующих заданий.

1.Загрузка X файла.

2.Модификация пиксельного шейдера для реализации стереометода анаглифов RED/BLUE, RED/GREEN.

3.Использование вершинного и пиксельного шейдеров.

4.Визуализация трехмерной сцены.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13

Тема: Создание трехмерной модели заданного объекта.

Цель работы: Выполнение расчетно-графичекой работы-1.