Разработка программного модуля цветовой коррекции изображения с использованием средств OpenGL - Программирование, компьютеры и кибернетика дипломная работа
Главная
Программирование, компьютеры и кибернетика
Разработка программного модуля цветовой коррекции изображения с использованием средств OpenGL
Описание различных методов цветовой коррекции для трехмерного изображения, проектировка и реализация соответствующих шейдеров. Разработка архитектуры программного приложения и диаграмм вариантов использования, классов, развертывания и последовательности.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Анализ исходных данных и разработка технического задания
1.1 Характеристика требований на разработку
1.2 Анализ подходов к разработке аналогичного программного обеспечения
1.3 Выбор технологии проектирования
1.4 Специальное и общесистемное программное обеспечение
1.5 Разработка технического задания
2. Проектирование программного модуля цветокоррекции
2.1 Цветовая коррекция изображения при помощи градиентной карты
2.2 Цветовая коррекция при помощи трехмерной структуры
2.3 Цветовая коррекция с использованием буфера глубины
2.4 Проектирование библиотеки цветокоррекции
2.4.1 Разработка архитектуры приложения
2.4.2 Разработка диаграммы вариантов использования
2.4.4 Разработка диаграммы развертывания
2.4.5 Разработка диаграммы последовательности
3. Разработка и тестирование программного модуля цветокоррекции
3.1 Реализация шейдеров цветовой коррекции
3.1.1 Реализация шейдера цветовой коррекции при помощи градиентной карты
3.1.2 Реализация шейдера цветовой коррекции с помощью трехмерной структуры
3.1.3 Реализация шейдера цветовой коррекции с использованием буфера глубины
3.2 Реализация модуля цветной коррекции изображения
3.3 Реализация демонстрационной программы
3.3.1 Реализация загрузки трехмерной модели в сцену
3.3.2 Реализация загрузки текстурных карт
3.4 Разработка программной и эксплуатационной документации для модуля цветовой коррекции изображения с использованием средств OpenGl
3.4.1 Разработка описания программы
3.4.2 Разработка программы и методики испытаний
3.4.3 Разработка руководства системного программиста
3.4.3 Разработка руководства оператора
4.1 Обоснование необходимости разработки программного обеспечения
4.2 Структура работ по созданию программного обеспечения
4.3 Составление сметы затрат на разработку программного обеспечения
4.4 Расчет отпускной цены программного обеспечения
4.5 Экономическая эффективность внедрения программного обеспечения
5.1 Промышленная санитария и гигиена труда
5.2.2 Требования к организации и оборудованию рабочих мест
5.2.3 Требования к безопасности перед началом работы
5.2.4 Требования к безопасности при выполнении работы
5.2.5 Требования к безопасности при окончании работы
Приложение А (обязательное). Техническое задание
Приложение Б (обязательное). Диаграмма вариантов использования
Приложение В(обязательное).Диаграмма классов
Приложение Г (обязательное). Диаграмма компонентов
Приложение Д (обязательное). Диаграмма последовательности
Приложение Е (обязательное). Описание программы
Приложение Ж (обязательное). Программа и методика испытаний
Приложение И (обязательное). Руководство системного программиста
Приложение К (обязательное). Структура программы
Приложение Л (обязательное). Руководство оператора
Стандарт OpenGL (Open Graphics Library - открытая графическая библиотека) был разработан и утвержден в 1992 году ведущими фирмами в области разработки программного обеспечения как эффективный аппаратно-независимый интерфейс, пригодный для реализации на различных платформах.
OpenGL является одним из самых популярных прикладных программных интерфейсов (API - Application Programming Interface) для разработки приложений в области двумерной и трехмерной графики.
Характерными особенностями OpenGL, которые обеспечили распространение и развитие этого графического стандарта, являются:
? стабильность. Дополнения и изменения в стандарте реализуются таким образом, чтобы сохранить совместимость с разработанным ранее программным обеспечением;
? надежность и переносимость. Приложения, использующие OpenGL, гарантируют одинаковый визуальный результат вне зависимости от типа используемой операционной системы и организации отображения информации. Кроме того, эти приложения могут выполняться как на персональных компьютерах, так и на рабочих станциях и суперкомпьютерах;
? легкость применения. Стандарт OpenGL имеет продуманную структуру и интуитивно понятный интерфейс, что позволяет с меньшими затратами создавать эффективные приложения, содержащие меньше строк кода, чем с использованием других графических библиотек. Необходимые функции для обеспечения совместимости с различным оборудованием реализованы на уровне библиотеки и значительно упрощают разработку приложений;
? описать возможности OpenGL можно через функции его библиотеки. Все функции можно разделить на пять категорий:
? функции описания примитивов определяют объекты нижнего уровня иерархии (примитивы), которые способна отображать графическая подсистема. В OpenGL в качестве примитивов выступают точки, линии, многоугольники и т.д.;
? функции описания источников света служат для описания положения и параметров источников света, расположенных в трехмерной сцене;
? функции задания атрибутов. С помощью задания атрибутов программист определяет, как будут выглядеть на экране отображаемые объекты. Другими словами, если с помощью примитивов определяется, что появится на экране, то атрибуты определяют способ вывода на экран. В качестве атрибутов OpenGL позволяет задавать цвет, характеристики материала, текстуры, параметры освещения;
? функции визуализации позволяет задать положение наблюдателя в виртуальном пространстве, параметры объектива камеры. Зная эти параметры, система сможет не только правильно построить изображение, но и отсечь объекты, оказавшиеся вне поля зрения;
? функций геометрических преобразований позволяют программисту выполнять различные преобразования объектов - поворот, перенос, масштабирование.
OpenGL может выполнять дополнительные операции, такие как использование сплайнов для построения линий и поверхностей, удаление невидимых фрагментов изображений, работа с изображениями на уровне пикселей и т.д.
Целью данного дипломного проекта является повышение эффективности деятельности компании посредством разработки библиотеки шейдеров, позволяющей осуществлять добавление новых шейдерных программ без изменения существующей архитектуры приложения.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи дипломного проектирования:
- провести анализ предметной области;
- осуществить выбор программных средств и технологий, необходимых для реализации проекта;
- реализовать программный продукт, соответствующий всем требованиям технического задания, которое представлено в приложении А;
- произвести отладку и тестирование данного программного продукта;
- разработать программную документацию, необходимую для сопровождения и системно-технической поддержки продукта.
1. Анализ исходных данных и разработка технического задания
1.1 Характеристика требований на разработку
Задачу разработки программного модуля цветовой коррекции изображения с использованием средств OpenGL можно разделить на две части: реализацию шейдеров на языке GLSL, которые осуществляют цветовую коррекцию входного изображения, а также создание программного модуля на языке C++ с использованием OpenGL. Также необходимо разработать программу, которая будет демонстрировать работу модуля.
Модуль должен обеспечивать следующие функции:
- производить цветовую коррекцию несколькими известными способами;
- обеспечивать корректную работу с любыми видами входных данных.
Демонстрационная программа должна выполнять следующие функции:
- создавать трехмерную сцену и необходимые ресурсы (модели, текстурные карты, шейдерные программы) и загружать их на сцену.
- обеспечивать возможность переключения между различными видами цветовой коррекции.
Также в рамках дипломного проектирования следует разработать руководство пользователя для разрабатываемого программного модуля.
1.2 Анализ подходов к разработке аналогичного программного обеспечения
Проанализировав рынок программного обеспечения, можно утверждать, что в целом любая цветовая коррекция изображения в сфере трехмерной графики реального времени использует для этих целей шейдерные программы, которые обрабатывают изображение трехмерной сцены, отрисовка которого была произведена в текстурную карту. Если говорить про саму цветовую коррекцию, то существует несколько различных методов, по которым она может быть осуществлена.
Самой большой сферой, где используется цветовая коррекция изображения в трехмерном пространстве, является игровая индустрия, поэтому при анализе рассматриваются современные игровые движки - Unreal Engine, CryEngine, Unity. У всех рассматриваемых движков цветовая коррекция реализована по схожему принципу, и каждый из этих движков может использовать цветовую коррекцию с применением различных методов её достижения. Реализация шейдеров в разных движках представлена на разных языках (HLSL, ShaderLab), что обусловлено их внутренней архитектурой. Методы же используются схожие:
- цветовая коррекция при помощи градиентной карты;
- цветовая коррекция при помощи трехмерной текстуры.
В движке Unity также присутствует более продвинутый метод цветовой коррекции, который использует буфер глубины и дополнительную градиентную карту, чтобы степень цветовой коррекции зависела от удаленности объектов от камеры.
В рамках дипломного проектирования было принято решение реализовать все методы цветовой коррекции, которые присутствуют в рассматриваемых движках и сравнить их.
1.3 Выбор технологии проектирования
На сегодняшний день проблема выбора наиболее подходящего и полностью удовлетворяющего поставленным целям и задачам CASE-средства представляется максимально актуальной в виду их широкого разнообразия и огромного спектра решений, который готов предложить разработчик для удовлетворения потребностей автоматизации.
Выбор CASE-средства во многом зависит от конкретного подхода к проектированию программного обеспечения. Важнейшими из подходов являются структурный (функциональный), объектно-ориентированный, также отдельно выделяется методология ARIS.
Сущность структурного подхода к разработке программного обеспечения заключается в его декомпозиции на автоматизируемые функции: программное обеспечение разбивается на функциональные подсистемы, которые в свою очередь делятся на подфункции, подразделяемые на задачи и так далее. На сегодняшний момент широкое распространение получили:
- CA ERwin Process Modeler (ранее: BPwin);
- CA ERwin Data Modeler (ранее: ERwin);
Объектно-ориентированный подход использует объектную декомпозицию, при этом статическая структура программного обеспечения описывается в терминах объектов и связей между ними, а поведение программного обеспечения описывается в терминах обмена сообщений между объектами. Средства, отвечающие объектно-ориентированному подходу:
Методология ARIS определяет принципы моделирования различных аспектов деятельности организаций, основывается на концепции интеграции, предлагающей целостный взгляд на бизнес-процессы, и представляет собой множество различных методологий, интегрированных в рамках единого системного подхода.
В качестве критериев для сравнения CASE-средств целесообразно выделить: возможность проведения глубокого комплексного анализа бизнес-процессов, полноту описания и наглядность используемых моделей, гибкость, степень адаптации используемого средства для решения конкретных задач, а также возможность генерации программного кода и показатель распространенности средств, отвечающих рассматриваемому подходу.
Сравнение рассмотренных подходов в соответствии с выделенными критериями представлено в таблице 1.1.
Таблица 1.1 - Выбор Case-средств на основании сравнения разных подходов по проектированию программного обеспечения
ERwin, Bpwin, Vantage Team, Builder, Oracle, Designer
Rational Rose, Power Designer, Enterprise, Architect
Глубина и комплексность анализа бизнес-процессов
Полнота описания и логическая целостность
В результате сравнения продуктов, можно сделать вывод о том, что средства, отвечающие структурному подходу (ERwin, BPwin), в основном находят свое применение на этапах определения требований к программному обеспечению. Такие средства подходят для осуществления глубокого анализа рассматриваемых процессов (Vantage Team Builder), позволяют максимально рационально расходовать ресурсы, вследствие независимости отельных компонент программного обеспечения (ПО). Что касается объектно-ориентированных средств, стоит отметить, что методика их применения позволяет осуществлять проектирование любого типа, по средству универсальности и наглядности языка UML, который используется в рамках Enterprise Architect, Rational Rose и Power Designer и является достаточно удобным инструментом для оперирования специалистами любого уровня подготовки [19].
На основании проведенного анализа было принято решение использовать средство Enterprise Architect, которое наиболее точно отвечает требованиям к проектированию разрабатываемого продукта.
1.4 Специальное и общесистемное программное обеспечение
При реализации программного модуля цветовой коррекции изображения с использованием средств OpenGL для обеспечения всех функций, предусмотренных техническим заданием необходимо наличие специального общесистемного программного обеспечения, которое приведено в таблице 1.2.
Таблица 1.2 - Общесистемное и специальное программное обеспечение
Программное обеспечение для работы с электронными документами
Кроссплатформенная библиотека на C/C++, которая упрощает запрос и загрузку расширений OpenGL
Кроссплатформенная библиотека для создания и открытия окон, создания OpenGL контекста и управления вводом
1.5 Разработка технического задания
Техническое задание определяет основные исходные данные при проектировании программного обеспечения для реализации модуля цветовой коррекции изображения с использованием средств OpenGL.
Техническое задание оформляется в соответствии с ГОСТом 19.201-78 [10] и содержит следующие пункты:
в) требования к программе или программному изделию;
г) требования к программной документации;
Расширенное техническое задание приведено в приложении А.
На основании теоретического исследования, проведенного в рамках данной главы, были определены основные позиции, касающиеся реализации программного модуля цветовой коррекции изображения с использованием средств OpenGL:
а) реализация трех различных методов цветовой коррекции изображения;
б) среда Enterprise Architect для проектирования приложения;
в) библиотеки GLEW и GLFW для работы с OpenGL и реализации демонстрационной программы.
2. Проектирование программного модуля цветокоррекции
Проектирование программного модуля цветовой коррекции изображения с использованием средств OpenGL заключается в математическом описании различных принципов цветовой коррекции, и проектировка шейдеров, использующих эти принципы, на языке GLSL. Также проектирование программного модуля включает в себя разработку структуры программного модуля, а также структуры демонстрационного приложения. Поэтому является логичным разбиение процесса проектирования на следующие задачи:
- описание различных методов цветовой коррекции и проектировка соответствующих шейдеров;
- проектирование структуры модуля цветовой коррекции, использующего OpenGL;
- проектирование демонстрационного приложения.
Проектирование приложения подразумевает использование CASE-средств, позволяющих графически обозначить требования, предъявляемые к программному обеспечению.
Шейдер -- это программа для одной из ступеней графического конвейера, используемая в трёхмерной графике для определения окончательных параметров объекта или изображения. Она может включать в себя произвольной сложности описание поглощения и рассеяния света, наложения текстуры, отражение и преломление, затемнение, смещение поверхности и эффекты пост-обработки.
Программируемые шейдеры гибки и эффективны. Сложные с виду поверхности могут быть визуализированы при помощи простых геометрических форм. Например, шейдеры могут быть использованы для рисования поверхности из трёхмерной керамической плитки на абсолютно плоской поверхности.
В настоящее время шейдеры делятся на три типа: вершинные, геометрические и фрагментные (пиксельные).
Вершинный шейдер оперирует данными, сопоставленными с вершинами многогранников. К таким данным, в частности, относятся координаты вершины в пространстве, текстурные координаты, тангенс-вектор, вектор бинормали, вектор нормали. Вершинный шейдер может быть использован для видового и перспективного преобразования вершин, генерации текстурных координат, расчета освещения и т. д.
Геометрический шейдер, в отличие от вершинного, способен обработать не только одну вершину, но и целый примитив. Это может быть отрезок (две вершины) и треугольник (три вершины), а при наличии информации о смежных вершинах (adjacency) может быть обработано до шести вершин для треугольного примитива. Кроме того, геометрический шейдер способен генерировать примитивы «на лету», не задействуя при этом центральный процессор. Впервые начал использоваться на видеокартах Nvidia серии 8.
Пиксельный шейдер работает с фрагментами растрового изображения. Под фрагментом изображения в данном случае понимается пиксель, которому поставлен в соответствие некоторый набор атрибутов, таких как цвет, глубина, текстурные координаты. Пиксельный шейдер используется на последней стадии графического конвейера для формирования фрагмента изображения.
Впервые использованные в системе RenderMan компании Pixar, шейдеры получали всё большее распространение со снижением цен на компьютеры. Основное преимущество от использования шейдеров -- их гибкость, упрощающая и удешевляющая цикл разработки программы, и при том повышающая сложность и реалистичность визуализируемых сцен.
Шейдерные языки обычно содержат специальные типы данных, такие как матрицы, семплеры, векторы, а также набор встроенных переменных и констант для удобной интеграции со стандартной функциональностью 3D API. Поскольку компьютерная графика имеет множество сфер приложения, для удовлетворения различных потребностей рынка было создано большое количество шейдерных языков.
GLSL (OpenGL Shading Language) -- язык высокого уровня для программирования шейдеров. Синтаксис языка базируется на языке программирования ANSI C, однако, из-за его специфической направленности, из него были исключены многие возможности, для упрощения языка и повышения производительности. В язык включены дополнительные функции и типы данных, например для работы с векторами и матрицами.
Основным преимуществом GLSL перед другими шейдерными языкми реального времени является кроссплатформенность.
2.2 Цветовая коррекция изображения при помощи градиентной карты
Цветовая коррекция изображения при помощи градиентной карты использует принцип коррекции цвета при помощи инструмента кривых, который присутствует в большинстве современных графических редакторов. При использовании кривых, преобразование входных данных в выходные для каждого цветового канала может быть представлено в виде произвольного кубического сплайна, либо же может быть нарисовано от руки. Такая гибкость очень удобна, однако это делает достаточно сложным выразить все в одном алгебраическом выражении, которое ляжет в основу шейдерной программы.
Пример работы кривых показан на рисунке 2.1. Обычно можно работать как с кривой каждого канала по-отдельности, так и с общей кривой, которая будет равномерно изменять каждый цвет.
Теоретически, шейдер может повторить всю математику, которая используется при цветовой коррекции с помощью кривых, однако есть способ, который позволяет достичь при цветовой коррекции тех же результатов, являясь при этом более легковесным и производительным. Поскольку известно, что в финальном результате при использовании кривых происходит преобразование один в один между входными данными и выходными, мы можем представить это преобразование в качестве одномерной карты, которую мы можем использовать как отдельную текстуру.
Для лучшего результата, мы будем использовать текстуру размером 1x256, так как текстуру меньшего размера не дадут достаточного качества. Прежде чем создать карту, пользователь должен произвести все цветовые преобразования, при этом он не должен ограничиваться только инструментом кривых. Большинство графических редакторов позволяют сохранить преобразования в отдельном файле настроек (к примеру «.acv» файлы для Adobe Photoshop).
Для создания непосредственно карты преобразований, необходимо создать изображение размером 1x256, и при помощи инструмента градиента, сделать плавный переход от черного цвета к белому (что будет соответствовать черному цвету на первом пикселе текстуры и белому цвету на последнем пикселе). После чего к этой текстуре применяются преобразования, которые были сохранены ранее в отдельном файле. Пример исходной карты преобразований, и получившейся после применения к ней необходимой цветовой коррекции, показан на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 - Пример исходной и полученной карты преобразования
Другими словами, шейдер использует серые значения каждого канала, чтобы преобразовать входной пиксель в необходимый при цветовой коррекции.
Схема работы шейдера цветовой коррекции с помощью градиентной текстуры представлена на рисунке 2.2:
Рисунок 2.2 - Схема работы шейдера цветовой коррекции изображения с помощью градиентной текстуры
2.3 Цветовая коррекция при помощи трехмерной текстуры
Цветовая коррекция при помощи одномерной текстуры в некоторых случаях может быть ограничена. К примеру, с помощью неё нельзя применить к изображению оператор яркости, который позволяет сделать цветные пиксели исходного изображения серыми.
Трехмерная текстура преобразования цвета позволяет исключить все недостатки цветовой коррекции при помощи одномерной текстуры.
На рисунке 2.3 показано, как представлена трехмерная текстура для цветовой коррекции.
Рисунок 2.3 - Пример трехмерной текстуры
При такой цветовой коррекции возможно применение комплексных цветовых операций, так как возможно произвольное преобразование входов-выходов. Трехмерные текстуры цветовой коррекции, стали стандартами для ICC-профилирования, так как позволяют смоделировать комплексные взаимодействия различных устройств.
При использовании трехмерной текстуры для цветовой коррекции можно представить любой вид цветового преобразования, а такие тривиальные операции как изменение яркости, насыщенности и контраста выглядят на такой текстуре наглядно.
Однако следует отметить, что данный метод цветовой коррекции изображения имеет некоторые недостатки:
- не решает проблему учета положения объектов в пространстве. Данный вид цветовой коррекции может обрабатывать изображение только попиксельно;
- цветовое пространство корректируемого изображения должно лежать в строго определенных рамках. Если случается обратная ситуация, часть информации при коррекции изображения может быть потеряна.
В трехмерной текстуре преобразование происходит по принципу сопоставления каждого исходного значения цвета определенному измерению. Красный канал соответствует ширине трехмерной текстуры преобразования, зеленый соответствует длине, и синий - глубине.
Схема работы шейдера цветовой коррекции с помощью трехмерной текстуры показана на рисунке 2.4:
Рисунок 2.4 - Схема работы шейдера цветовой коррекции изображения с помощью трехмерной текстуры
2.4 Цветовая коррекция с использованием буфера глубины
Использование буфера глубины является самым продвинутым методом при цветовой коррекции трехмерного изображения. Такая цветовая коррекция, к примеру, может использоваться для отображения больших ландшафтов - на большом расстоянии цвета будут менее насыщены.
Для цветовой коррекции с использованием буфера глубины используются две градиентные карты, одна из которых корректирует изображение на близкой дистанции, вторая - на дальней. Для того, чтобы шейдерная программа имела информацию о дальности объектов, на его вход передается текстурная карта, в которую был отрисован буфер глубины для текущего кадра. В шейдере происходит процедура линеаризации буфера глубины, и в дальнейшем смешения двух результатов цветовой коррекции (для близкого и дальнего расстояния) в зависимости от его значения.
Такой метод цветовой коррекции активно используется в современных трехмерных играх, где присутствует стилистическая необходимость выдержать определенный цветовой баланс в сцене. Например, отдаленные объекты мы можем привести к общей цветовой гамме, а близкие объекты будут иметь естественные цвета, практически не подвергаясь цветовой коррекции.
Производительность при таком подходе к цветовой коррекции будет ниже, чем в остальных случаях, что обусловлено рендером буфера глубины в текстуру, однако это будет не очень существенно. Также, если учесть, что в современных трехмерных приложениях буфер глубины может быть использован не только для цветовой коррекции, это не будет дополнительно нагружать приложение, в котором используется модуль.
Схема работы цветовой коррекции изображения с использованием буфера глубины показана на рисунке 2.5
2.5 Проектирование библиотеки цветокоррекции
2.5.1 Разработка архитектуры приложения
В современном подходе к программированию важна универсальность и гибкость разрабатываемого программного обеспечения. Это необходимо для быстрой адаптации программного обеспечения под любые нужды, сопряженные с основными задачами, которое оно выполняет. В соответствии с данным подходом разрабатываемый программный модуль будет минимальным, и в него будут входить только самые необходимые блоки.
Поскольку в рамках диплома разрабатывается демонстрационная программа, которая показывает работу модуля цветовой коррекции, в пояснительной записке будет рассматриваться сразу вся архитектура, как модуля цветовой коррекции, так и демонстрационной программы.
Рисунок 2.5 - Схема работы шейдера цветовой коррекции изображения с использованием буфера глубины
2.5.2 Разработка диаграммы вариантов использования
Суть данной диаграммы состоит в следующем: проектируемая система представляется в виде множества сущностей или актеров, взаимодействующих с системой при помощи так называемых вариантов использования. При этом актером называется любая сущность, взаимодействующая с системой извне. Это может быть человек, техническое устройство, программа или любая другая система, которая может служить источником воздействия на моделируемую систему так, как определит сам разработчик. В свою очередь, вариант использования служит для описания сервисов, которые система предоставляет актеру. Другими словами, каждый вариант использования определяет некоторый набор действий, совершаемый системой при диалоге с актером. При этом ничего не говорится о том, каким образом будет реализовано взаимодействие актеров с системой[3]. На основании выше сказанного была построена UML-диаграмма вариантов использования, представленная в приложении Б.
Более подробно описание вариантов использования представлено в таблице 2.1. Таблица содержит описания общих вариантов использования, не включая расширения и включения.
Таблица 2.1 - Варианты использования
Отображение цветовой коррекции при помощи градиентной карты
Отображение цветовой коррекции при помощи градиентной карты и возможность регулировать параметры, связанные с ней
Отображение цветовой коррекции при помощи трехмерной текстуры
Отображение цветовой коррекции при помощи трехмерной текстуры и возможность регулировать параметры, связанные с ней
Отображение цветовой коррекции при помощи буфера глубины
Отображение цветовой коррекции при помощи буфера глубины и возможность регулировать параметры, связанные с ней
Переключения вида цветовой коррекции с помощью ввода клавиатуры
Загрузка и отрисовка трехмерной сцены
Включает в себя загрузку трехмерной модели, текстур для неё, необходимых шейдеров поверхности и отрисовка сцены в текстуру
Включает управление направлением обзора и перемещение камеры в пространстве
Включает в себя вывод текстовой справки и вывод количества кадров в секунду для сцены
2.5.3 Разработка диаграммы вариантов использования
Диаграмма классов по праву занимает центральное место в объектно-ориентированном подходе. Фактически любая методология включает в себя некоторую разновидность диаграмм классов.
На основании диаграммы вариантов использования (см. приложение Б) была разработана диаграмма классов, описание которой приведено в таблице 2.2, представленная в приложении В.
Класс, обеспечивающий обзор сцены при помощи мыши
Класс, обеспечивающий загрузку трехмерной модели в формате Wavefront OBJ
Класс, обеспечивающий загрузку шейдерных программ
Класс, обеспечивающий загрузку шрифтов из текстуры и вывод текста на экран
Класс, обеспечивающий загрузку двухмерных и трехмерных текстур в форматах DDS и BMP
Класс, обеспечивающий индексацию буфера вершин
Класс, обеспечивающий цветовую коррекцию изображения
Класс, обеспечивающий отрисовку изображения и буфера глубины в текстуру
2.5.4 Разработка диаграммы компонентов
Диаграмма компонентов представляет из себя статическую структурную диаграмму, показывает разбиение программной системы на структурные компоненты и связи (зависимости) между компонентами. В качестве физических компонентов могут выступать файлы, библиотеки, модули, исполняемые файлы, пакеты. Диаграмма компонентов для модуля цветовой коррекции представлена в приложении Г.
2.5.5 Разработка диаграммы последовательности
Диаграмма последовательности - диаграмма, на которой показано взаимодействие объектов (обмен между ними сигналами и сообщениями), упорядоченное по времени, с отражением продолжительности обработки и последовательности их проявления. Используется в языке UML. Приложение Д.
3. Разработка и тестирование программного модуля цветокоррекции
Разработка программного продукта состоит из модуля цветовой коррекции изображения и демонстрационной программы.
Модуль цветовой коррекции изображения включает в себя:
- три фрагментных и один вершинный шейдер цветовой коррекции;
- классы TextureLoader, ShaderLoader и ColorCorrection.
Демонстрационная программа включает в себя:
- шейдер поверхности (поддержка диффузной карты, карты нормалей и карты отражений);
- классы Controls, ModelLoader, FontManager, IndexerVBO и RenderToTexture.
3.1 Реализация шейдеров цветовой коррекции
Шейдеры цветовой коррекции реализовывались на шейдерном языке GLSL (при разработ
Разработка программного модуля цветовой коррекции изображения с использованием средств OpenGL дипломная работа. Программирование, компьютеры и кибернетика.
Курсовая работа по теме Проектирование сетей стандарта GSM
Реферат: План работы школы на 2010 2022 учебный год. Содержание: 1 Введение
Курсовая Работа Естественные Монополии И Их Регулирование
Контрольная работа по теме Организация проведения экономического анализа в банке
Реферат Структура Философии
Реферат: Global Oil Crisis Essay Research Paper When
Учение Платона О Человеке И Космосе Реферат
Дипломная работа по теме Екоурбанізм в контексті перспектив постмодерної культури
Реферат по теме Типы и классификации религий
Курсовая работа: Формирование Древнегреческой государственности
Курсовая Работа На Тему Разработка Конического Редуктора
Курсовая Работа На Тему Методы Стимулирования Продаж
Реферат по теме Concepts of democracy
Повышение Мотивации Сотрудников Организации Эссе
Контрольная работа по теме Технология и организация восстановления деталей машин
Реферат: Encephalitis Warning In The Usa Essay Research
Русский Язык 6 Класс Сочинение На Тему
Реферат по теме Анализ механизма формирования и распределения финансовых результатов в условиях перехода к рыночной экономике
Контрольная Работа На Тему Анализ Произведений Серафимовича А.С. И Бальмонта К.Д.
Контрольная работа: Документация инновационного проекта
Оценка привлекательности стратегической зоны хозяйствования - Менеджмент и трудовые отношения контрольная работа
Протезирование зубов на имплантатах - Медицина презентация
Развитие в игре детей дошкольного возраста - Педагогика курсовая работа