Разработчик 3D CAD/CAM
В данной статье рассматривается простой алгоритм распознавания нарисованного пользователем многоугольника. Алгоритм преобразует набор точек, предоставленный пользователем, в точки многоугольника, удаляя точки находящиеся на прямых. Так же алгоритм может на базовом уровне распознавать окружности.
Данный алгоритм не претендует на уникальность. Однако, я постарался детально расписать как он работает без сложной математики, за исключением, быть может свертки.
Приветствую моих постоянных читателей и тех, кто сюда зашел впервые.
По мере того, как мой блог на Хабре продолжает приобретать узнаваемые очертания и читательскую аудиторию, я размышляю о том, какие его черты я хотел бы сохранить, и что объединяет наиболее успешные мои статьи – согласитесь, дискуссии на десятки и сотни комментариев, не сводящиеся к банальным холиварам, не могут не вдохновлять.
На данный момент мне кажется, что читателю хочется не только узнать о настоящем, но и заглянуть в будущее. То есть, мне нравится делать обоснованные экстраполяции на основе тех фактов, которые я беру за основу статьи.
Именно поэтому я не мог пройти мимо инфографики, найденной здесь. Статья Дэвида Алайона (David Alayon) написана в феврале 2018 года и называется «Things to come. A timeline of future technology» (Что впереди: технологическая хронология будущего). Автор сделал красивую подборку технологий, которые могут быть внедрены в течение ближайших тридцати лет, поступив при этом именно так, как я описал выше: аргументированно экстраполировав настоящее в будущее. Просто скопировать и перевести эту хронологию было бы недостаточно; вдобавок, картинка у автора вышла очень длинной. Поэтому я разберу ее на отдельные иллюстрации, охарактеризую каждую из упомянутых технологий, а также отмечу, на какие из тем этой хронологии планирую написать статьи в моем хаброблоге.
Дополненная реальность (англ. Augmented Reality, AR)) прошла долгий путь от концепции научной фантастики до чего-то более реалистичного. В последнее время стоимость AR-разработки резко снизилась, и сегодня она доступна даже на обычном смартфоне.
И Apple, и Google вкладывают внушительные средства в развитие дополненной реальности, о чём свидетельствует разработка ARkit (от Apple) и ARCore (от Google). Эти новаторские технологии позволили работать с AR обычным разработчикам, что было совершенно немыслимо несколько лет назад.
Тень — это отсутствие света. Если лучи от источника света не попадают на объект, так как поглощаются другим объектом, то первый объект находится в тени. Тени добавляют реализма к изображению и дают увидеть взаимное расположение объектов. Благодаря ним сцена приобретает "глубину". Сравните следующие изображения сцены с тенями и без:
Как можно заметить, тени делают намного более очевидным то, как объекты расположены друг относительно друга. Благодаря теням видно, что один из кубов висит в воздухе.
Тени сложновато реализовать, особенно потому что реалтайм алгоритм для идеальных теней ещё не придуман. Существуют несколько хороших способов для приблизительного рассчёта теней, но они все имеют свои особенности, которые надо принимать во внимание.
Один из методов — карты теней (shadow maps) — относительно простой в реализации, используется в большинстве видеоигр и даёт достойные результаты. Карты теней не так уж и трудно понять, они довольно дёшевы с точки зрения производительности и их легко улучшить до более продвинутых алгоритмов (типа теней от точечного источника света или каскадных карт теней)
PBR, или физически-корректный рендеринг (physically-based rendering) это набор техник визуализации, в основе которых лежит теория, довольно хорошо согласующаяся с реальной теорией распространения света. Поскольку целью PBR является физически достоверная имитация света, он выглядит гораздо более реалистичным по сравнению с использованными нами ранее моделями освещения Фонга и Блинна-Фонга. Он не только лучше выглядит, но и дает неплохое приближение к реальной физике, что позволяет нам (и в частности художникам) создавать материалы, основанные на физических свойствах поверхностей, не прибегая к дешевым трюкам дабы заставить освещение выглядеть реалистично. Главным преимуществом такого подхода является то, что создаваемые нами материалы будут выглядеть как задумано независимо от условий освещения, чего нельзя сказать о других, не PBR подходах.
В предыдущем уроке был дан обзор основам реализации физически правдоподобной модели рендеринга. В этот раз мы перейдем от теоретических выкладок к конкретной реализации рендера с участием непосредственных (аналитических) источников света: точечных, направленных или прожекторного типа.