úloha 018: Ray-casting - doplnění množinových operací

Úkolem je doplnit implementaci jednoduchého paprskového zobrazovače (Ray-casting) o množinové operace při výpočtu průsečíků paprsku se scénou. K dispozici máte kostru ray-castingu, ve které však mimo jiné chybí výpočet množinových operací na paprsku. Vaším úkolem je množinové operace doimplementovat.

Základem poslouží projekt 018raycasting z repository grcis. Je připravena aplikace, která v jednoduchém okně zobrazuje obrázek spočítaný ray-castingem. Definice scény je v kódu, tu budete muset pro podrobné testování Vaší implementace také měnit.
Pro doplnění Vaší implementace byl založen zdrojový soubor RayCasting.cs, do něj budete psát všechny požadované doplňky a nakonec mi ho odevzdáte.

Ray-Casting v C#: základní definice interface a tříd pro paprskové zobrazovací metody najdete v adresáři common. Abstraktnější definice (interface, default třídy) jsou obsaženy ve zdrojovém souboru RayCastingCommon.cs, jednoduché varianty implementací pak v souboru RayCastingBasic.cs (Váš kód bude některé tyto třídy doplňovat, tyto jsou zatím označeny partial).

Jednotlivé koncepty: CSG scéna je definována pomocí interface a tříd:

IIntersectable - jakýkoli objekt, který umí být protnut paprskem (metoda Intersect vracející seznam objektů Intersection)
ISceneNode - obecný uzel CSG stromu
ISolid - list CSG stromu obsahující těleso
InnerNode - implementace vnitřního uzlu CSG stromu
ICamera - generátor primárních paprsků
ILightSource - světelný zdroj
IReflectanceModel - lokální model odrazu světla na povrchu tělesa
IMaterial - parametry konkrétního materiálu
IRayScene - objekt sdružující všechny komponenty zobrazované CSG scény: vlastní CSG strom, světelné zdroje a kameru

Základní data a algoritmy paprskového zobrazování:

Intersection - datový objekt obsahující všechny údaje o nalezeném průsečíku paprsku s povrchem tělesa/scény
IImageFunction - abstraktní koncept obrazové funkce se spojitou průmětnou - zobrazení ze spojitého obdélníka do prostoru barev (double[])
IRenderer - z připojeného objektu typu IImageFunction umí vyrábět výstupní rastrový obrázek
SimpleImageSynthesizer - implementuje IRenderer, nechává počítat jenom jeden vzorek na každý pixel (alternativou by byl např. JitteringSynthesizer, který by v každém pixelu nechal spočítat a zprůměrovat více vzorků)
RayCasting - implementuje IImageFunction, obsahuje základ algoritmu ray-casting

Co modifikovat: soubor RayCasting.cs obsahuje definici třídy CSGInnerNode jako potomka InnerNode. Vaším úkolem je korektně implementovat metodu Intersect() respektující nastavenou množinovou operaci. Je rovněž třeba modifikovat definici scény (konstruktor RayScene), aby se množinové operace uplatnily a byly na obrázku vidět. Navrhnete-li nějakou zajímavější a komplikovanější scénu, dostanete body navíc.

TERMÍN: do 25. 3. 2012

BODY: 15 až 25 bodů (více bodů za hezčí scénu)

PROJEKT: 018raycasting

ZDROJOVÝ SOUBOR: RayCasting.cs

[Cvičení NPGR004] [Návody k zápočtům v C#] [Přednášky a semináře] [Odkazy na demonstrace]

Copyright (C) 2011-2012 J.Pelikán, last change: $Date: 2013-11-22 23:48:14 +0100 (Fri, 22 Nov 2013) $
Send comments/requests to pepca.at.cgg.mff.cuni.cz