Yksinkertaistaminen normaalitekstuureiksi

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "Yksinkertaistaminen normaalitekstuureiksi"

Transkriptio

1 TEKNILLINEN KORKEAKOULU Tietoliikenneohjelmistojen ja multimedian laboratorio Tik Tietokonegrafiikan seminaari Kevät 2003: Reaaliaikainen 3D grafiikka Yksinkertaistaminen normaalitekstuureiksi Jarkko Luoma 45329S

2 Yksinkertaistaminen normaalitekstuureiksi Jarkko Luoma TKK, Tietoliikenneohjelmistojen ja multimedian laboratorio Tiivistelmä Tämä tutkielma esittää miten paljon polygoneja sisältävien objektien yksityiskohdat voidaan siirtää normaalitekstuureihin ja näin tehdä mahdolliseksi yksinkertaistaa objektin rakennetta. Ensin esitellään normaalitekstuurin käsite. Sitten käydään läpi menetelmän edut ja ongelmakohdat. Sen jälkeen selvitetään miten normaalitekstuuri muodostetaan yksityiskohtaisesta objektista. Sitten kerrotaan vielä miten normaalitekstuuria voidaan käyttää reaaliaikaisessa valaistuslaskennassa. Lopuksi perehdytään vielä menetelmän nykysovelluksiin ja pohditaan menetelmän tulevaisuutta. 1 JOHDANTO Yksinkertaistaminen normaalitekstuurien avulla on menetelmä, jolla objektin polygonien määrää voidaan vähentää huomattavasti ilman, että kappaleen visuaalinen ilme olennaisesti muuttuu (Kuva 1). Menetelmän ideana on, että vähän polygoneja sisältävän kappaleen valaistus voidaan laskea siten kuin kyseessä olisi yksityiskohtainen kappale. Normaalitekstuurit lasketaan alkuperäisen paljon polygoneja sisältävän kappaleen avulla. Koska yksityiskohtaista versiota objektista käytetään vain normaalitekstuurien laskemiseen, voi alkuperäisessä kappaleessa olla periaatteessa rajattomasti polygoneja. Se kuinka paljon alkuperäisen kappaleen yksityiskohdista pystytään siirtämään normaalitekstuuriin riippuu kuitenkin käytetyn normaalitekstuurin koosta. Itse normaalitekstuuri on tavallinen kuvatiedosto. Normaalitekstuurin yhden pikselin värin R-, G- ja B-komponentit vastaavat normeeratun normaalivektorin x-, y- ja z-komponentteja. Normaalitekstuurin käyttäminen on siis yksi teksturilla pinnoittamisen muoto. Väriarvojen sijaan tekstuurista vain löytyy pinnan normaalivektoreita. Tekstuureilla pinnoittamista ei kuitenkaan käsitellä tässä tarkemmin. Normaalitekstuuria hyödynnetään valaistuksen laskennassa siten, että laskennassa käytetään normaalitekstuurin normaaleja objektin pinnan normaalien interpoloinnin sijaan. Objektien polygonien vähentäminen siten, että kappaleen muoto säilyy mahdollisimman lähellä alkuperäistä on normaalitekstuurien soveltamiseen läheisesti liittyvä aihe, sitä ei kuitenkaan käsitellä tässä tutkielmassa tarkemmin. Englannin kielisiä termejä "bump map" ja "normal map" käytetään usein sekaisin. Termi "bump map" tarkoittaa kuitenkin tekstuuria, jolla poikkeutettaan pinnan omaa normaalia. 2

3 Tällä saadaan alunperin tasaiseen pintaan kumpuja, ja näin pinnasta tulee elävämmän ja yksityiskohtaisemman näköinen (Kuva 2). Termi "normal map" puolestaan tarkoittaa normaalitekstuuria, joka on laskettu paljon polygoneja sisältävän kappaleen pohjalta, ja sisältää näin ollen alkuperäisen objektin pinnan aitoja normaalivektoreita. Kuva 1: Armadillo objekti neljällä eri polygonimäärllä esitettynä. Yllä valaistuksen laskennassa on käytetty normaalitekstuurin normaaleja, alla polygonien kärkipisteiden normaaleja. ("Appearance-preserving simplification", Cohen et al., 1998) 3

4 Kuva 2: "Bump mapping"-tekniikalla saadaan tasaiset pinnat näyttämään kumpuilevilta. ("Gouraud bump mapping", Ernst et al., 1998) 2 MENETELMÄN EDUT JA ONGELMAKOHDAT Nykyaikaisessa 3D-grafiikassa käytettävät objektit voivat sisältää kymmeniä- tai satojatuhansia polygoneja, etenkin jos ne on tuotettu kolmiulotteisella laserskannauksella aidosta esineestä. Tällaisen kappaleen kierto sekä valaistuslaskenta on hyvin raskasta. Tarve objektin yksinkertaistamiseen on suuri. Kun objektin polygonien määrää vähennetään, menetetään samalla kuitenkin jatkuvasti yksityiskohtia. Normaalitekstuureita käytettäessa nämä yksityiskohdat, ainakin osittain, voidaan siirtää normaalitekstuuriin ja näin totetuksessa voidaan käyttää yksinkertaistettua versiota objektista. Objektin polygonien määrää voidaan vähentää sadasosaan tai jopa vieläkin pienemmäksi, ilman että objektin ulkoasu kärsisi liikaa (Kuva 1). Normaalitekstuurin käyttö ei ole laskennallisesti täysin ilmaista, sillä valaistuksen selvittämiseksi joudutaan suorittamaan vektoreiden kiertoja, interpoloimaan vektoreita, sekä laskemaan vektoreiden välisien kulmien kosineita. Koska reaaliaikaisessa valaistuslaskennassa käytetään huomattavasti yksinkertaistettua kappaletta niin kappaleen reunat voivat näyttää varsin kulmikkailta (Kuva 3). Tämä on ehkäpä menetelmän suurin heikkous. Myös objektin animointi (so. reaaliaikainen muokkaus) aiheuttaa ongelman, joka täytyy ratkaista joko laskemalla normaalitekstuuri erikseen jokaiselle mahdolliselle objektin muodolle tai sitten kiertämällä valon suuntavektoreita sopivasti objektin valaistusta laskettaessa. 4

5 Kuva 3: Yksinkertaistetun objektin reunat voivat näyttää varsin kulmikkailta. ("Appearance-preserving simplification", Cohen et al., 1998) 3 NORMAALITEKSTUURIN MUODOSTAMINEN Seuraavaksi selvitetään miten alkuperäisestä yksinkertaistamattomasta objektista voidaan muodostaa normaalitekstuuri. Sitten esitetään myös miten voidaan laskea mielekäs maksimikoko normaalitekstuurille. Sen jälkeen tarkastellaan kappaleen muodon yksinkertaistamisen vaikutusta tekstuurikoordinaatteihin.lopuksi tarkastellaan vielä lyhyesti normaalikartan tallettamiseen liittyviä asioita. 3.1 Normaalitekstuurin laskeminen Normaalitekstuurin laskemisessa on välttämätöntä löytää ensin 3-ulotteisen kappaleen 2-ulotteinen parametrisointi. Objektin 2-ulotteinen parametrisointi tarkoittaa että löydetään kuvaus 3-ulotteisen objektin pisteistä 2-ulotteiselle pinnalle. Parametrisoinnin muodostamista (Hoppe, 1996) ei kuitenkaan käsitellä tässä tutkielmassa tarkemmin. Jos on annettuna 3D-kappaleen kuvaava polygonijoukko M 0 ja sen 2D-parametrisointi F voidaan normaalitekstuuri muodostaa helposti. Polygonijoukon M 0 jokaisen polygonin jokaisen kärkipisteen koordinaatista V j lasketaan koordinaatti F(V j ) eli polygonin kärkipisteen tekstuurikoordinaatti. Nämä tekstuurikoordinaatit esittävät 3D-polygonin kuvaa normaalitekstuurissa. Nyt polygonin kärkipisteiden normaaleja interpoloidaan polygonin kuvan yli ja talletetaan tästä saatavat normaalit normaalitekstuuriin. 3.2 Normaalitekstuurin maksimikoko Normaalitekstuurin mielekkäänä maksimikokona voidaan pitää sellaista kokoa, jossa kaikki alkuperaisen polygonijoukon normaali-informaatio tallentuu normaalitekstuuriin. Toisin sanoen jokaisen polygonin kärkipisteen normaalivektori tulee talletettua omaan pisteeseensä normaalitekstuurissa. Tämä voidaan taata, jos normaalitekstuuriin kooksi valitaan 1/d x 1/d, missä d on pienin etäisyys kahden tekstuurikoordinaatin välillä: 5

6 (1) 3.3 Polygonien määrän vähentämisen vaikutus tekstuurikoordinaatteihin Kun objektin muotoa yksinkertaistetaan, luhistuu osa objektin reunoista. Tällöin kahden objektin pisteen tilalle sijotetaan yksi 3D-piste. Tämän seurauksena täytyy myös hylätä aikaisempien 3D-pisteiden tekstuurikoordinaatit. Uuden 3Dpisteen koordinaatti saadan objektin muodon yksinkeraistamiseen käytettävältä algoritmilta, sitä vastaava tekstuurikoordinaatti täytyy laskea (Kuva 4). Kuva 4: Kun objektin reuna yksinkertaistamisen seurauksena luhistuu, täytyy uudelle 3D-pisteelle löytää myös uusi tekstuurikoordinaatti. ("Appearancepreserving simplification", Cohen et al., 1998) Uuden tekstuurikoordinaatin tulee sijaita konveksin alueen sisällä kuvan 5 osoittamalla tavalla. Tämä varmistaa sen, että kolmiot reunan luhistumisen jälkeen peittävät tekstuurista täställeen saman alueen kuin ennen reunan luhistumista käytössä olleet kolmiot. Ehdokaspisteen kelpoisuus voidaan testata sarjalla pistetuloja, joiden avulla nähdään sijaitseeko ehdokaspiste konveksin alueen kaikkien kärkien sisäpuolella. Ehdokaspistettä etsitään aluksi kokeilemalla muutamia heuristisesti valittuja pisteitä, kuten luhistuneen reunan keskipistettä, sekä reunan päätepisteitä. Jos osoittautuu, että nämä heuristisesti valitut pisteet eivät kelpaa, lasketaan piste konveksin alueen sisältä kolmen alueen kulmapisteen keskiarvona. 6

7 Kuva 5: (a) Väärä valinta uudeksi tekstuurikoordinaatiksi aiheuttaa kolmioiden ulottumisen alkuperäisen alueen ulkopuolelle. (b) Kelvollisten tekstuurikoordinaattien tulee sijaita varjostetun konveksin alueen sisällä. ("Appearance-preserving simplification", Cohen et al., 1998) 3.4 Normaalitekstuurin tallettaminen Normaalitekstuuri talletetaan tyypillisesti RGB-kuvatiedostona. Koska normaalitekstuuri on tavallinen kuvatiedosto täytyy normeerattujen vektoreiden x-, y-, ja z-komponentit, jotka ovat liukulukuja välillä -1 1, kuvata normaalitekstuurissa kokonaisluvuilla, joiden esittämiseen käytetään vain esim. 8 bittiä per luku. Tämä aiheuttaa normaaleihin jonkin verran pyöristysvirhettä. Lopputulos on kuvan 6 kaltainen. Kuva 6: Vasemmalla alkuperäinen objekti. Oikealla objektista laskettu normaalitekstuuri. ("Object Space Normal Mapping with Skeletal Animation Tutorial", Kreuzer) 7

8 4 NORMAALITEKSTUURIN KÄYTTÖ VARJOSTUKSEN LASKENNASSA Normaalitekstuuria käytettäessa kappaleen valaistus lasketaan erikseen jokaiselle polygonin pisteelle. Valaistuksen intensiteetti voidaan laskea suorittamalla pistetulo normeeratun valon suuntavektorin ja pinnan normaalivektorin kesken kyseisessä pisteessä. Asiaa on selvennetty yhtälöissä (2) ja (3). Valon normeerattu suuntavektori saadaan interpoloimalla vektoreita, jotka on laskettu polygonin kärkipisteistä valon paikkaan ja sitten normeerattu. Valon suuntavektorit tarvitsee laskea vain kertaalleen, jos ne talletetaan myöhempää käyttöä varten. Pinnan normaalivektori puolestaan saadaan interpoloimalla normaalitekstuurista saatuja normaalivektoreita, jotka ovat objektin lokaalissa avaruudessa (Kuva 7). Interpolointi aiheuttaa virhettä vektoreiden pituuksiin, mutta sen vaikus lopputulokseen on yleensä niin pieni, että se voidaan jättää huomiotta. Jos kappaletta kierretään origonsa ympäri, niin ei ole järkevää laskea samaa kiertoa myös kaikille normaalivektoreille, sillä samaan lopputulokseen päästään suorittamalla käänteinen kierto valon suuntavektoreille. Lopputulos on kuvan 8 kaltainen. Pistetulo kahden vektorin välilä määritellään missä a ja b ovat vektoreita, ja cos(a,b) tarkoittaa kosinia vektoreiden välisestä kulmasta. Jos a ja b vektoreiden pituuksiksi on normeerattu 1, voidaan yhtälöä yksinkertaistaa: Nyt pistetulon arvoa voidaan käyttää kuvaamaan suoraan valaistuksen intensiteettiä. (2) (3) 8

9 v1 K1 n v v3 K3 V v2 K2 Kuva 7: Valon intensiteetin laskeminen normaalikartan avulla. V on valon paikka, K1, K2 ja K3 ovat polygonin kärkipisteet, v1, v2 ja v3 ovat normeerattuja valon suuntavektoreita, n on normaalikartasta interpoloimalla saatu pinnan normaalivektori ja v on interpoloitu valon suuntavektori. Huomionarvoista on, että tällöin cos( ) = n v. Kuva 8: Vasemmalla yksinkertaistettu objekti. Oikealla sama objekti varjostettuna normaalitekstuurin avulla. ("Object Space Normal Mapping with Skeletal Animation Tutorial", Kreuzer) 5 NORMAALITEKSTUURIEN KÄYTTÖ NYKYÄÄN JA TULEVAISUUDESSA Tähän asti vain harvat 3D-sovellukset ovat hyödyntäneet normaalitekstuureita. Niitä on käytetty vasta muutamissa peleissä. Normaalitekstuurien soveltamisen suhteellinen helppous ja se että uusimmista grafiikkakorteista jo löytyy tuki niiden käytölle, ennustavat kuitenkin normaalitekstuurien käytön lisääntymistä reaaliaikaisissa 3D-sovelluksissa, ennen kaikkea peleissä. Myös 9

10 normaalitekstuurien luominen on suhteellisen helppoa, sillä se onnistuu tavanomaisilla 3D-mallinnusohjelmilla kuten Lightwave, 3D Studio Max tai Maya. 3D-sovellusten grafiikan taso on noussut viimevuosina nopeasti. Tämän seurauksena myös objektien yksityiskohtaisuutta halutaan entisestään kasvattaa. Normaalikarttojen käyttö tarjoaa tähän mahdollisuuden, ilman että reaaliaikainen laskenta muodostuu liian raskaaksi. Mahdollisesti marraskuussa 2003 julkaitavassa id Softwaren pelissä "Doom 3" on hyödynnetty tehokkaasti normaalikarttoja. Pelin hahmojen alkuperäisissä versioissa, joista normalikartat on laskettu on jopa yli 500,000 polygonia (Kuva 9). Kuva 9: Tietokonepeli nimeltä "Doom 3" (id Sofware), jonka hahmojen yksinkertaistamisessa on käytetty normaalitekstuureita. (DOOM-3.net) Suosiota on kasvattanut myös objektien tuottaminen aidoista esineistä tai pienoismalleista kolmiulotteisella laser-skannauksella (Kuva 10). Tällaiselle tekniikalle on käyttöä viihteessä, teollisessa muotoilussa ja valmistuksessa. Tallätavoin tuotetuissa objektissa voi olla miljoonia polygoneja. Jotta tällaisia objekteja voidaan esittää reaaliaikaisesti, täytyy niitä ensin muokata. Tämä on myös luonteva normaalitekstuurien käyttökohde. Vaihtoehtoisena menetelmänä laser-skannauksella tuotettujen objektien esittämiseen on esitetty ns. "splat 10

11 rendering"-menetelmä (Rusinkiewicz et al., 2000), jossa polygonien sijaan käsitellään kappaleen yksittäisiä pisteitä. Tämä poikkeaa kuitenkin niin merkittävästi nykyisestä tavasta piirtää 3D-grafiikkaa tietokoneella, että menetelmän nopea yleistyminen, on epätodennäköistä. Todennäköistä kuitenkin on, että tulevaisuudessa tullaan näkemään 3D-sovelluksia, joissa normaalitekstuureita käytetään yhdessä muiden objektin pinnan ominaisuuksia määrittävien tekstuurien kanssa. Kuva 10: Michelangelon David patsasta skannataan laser-skannerilla. Tuloksena on erittäin hienojakoinen polygonipinta. ("The Digital Michelangelo Project", Levoy et al.) 11

12 6 YHTEENVETO Normaalitekstuurit tuotetaan tyypillisesti paljon polygoneja sisältävän objektin pohjalta. Itse normaalitekstuuri on tavallinen kuvatiedosto, jonka väriarvoihin on koodattu objektin normaalivektoreiden komponentit. Normaalitekstuurit lasketaan valmiiksi etukäteen. Koska alkuperäisen objektin pinnan muoto koodataan normaalitekstuuriin, voidaan objektin polygonien määrä vähentää jopa alle sadasosaan alkuperäisestä, ilman että objektin visuaalinen ilme olennaisesti muuttuu. Tämä keventää huomattavasti reaaliaikaista valaistuslaskentaa. Pahin ongelma normaalitekstuurien käytössä on se, että objektin reunoista voi tulla kulmikkaan näköisiä. Normaalitekstuurien tuottaminen ja käyttäminen on itsessään varsin yksinkertainen menetelmä. Siihen liittyvät kuitenkin hyvin läheisesti matemaatisesti vaativammat menetelmät: objektin 2D-parametrisoinnin määrittäminen ja objektin polygonien määrän vähentäminen. Ensimmäiset normaalitekstuureja hyödyntävät tietokonepelit ovat ilmestyneet. Uusimmat grafiikkakortit tukevat normaalitekstuurien käyttöä. Myös sovellusohjelmissa on alettu tarjoamaan tukea normaalitekstuurien käsittelyyn Normaalitekstuurien käyttö tulee todennäköisesti lisääntymään reaaliaikaisissa 3D-sovelluksissa, etenkin peleissä. 7 VIITTEET Becker B. G.; Max N. L Smooth transitions between bump rendering algorithms. Proceedings of the 20th annual conference on Computer graphics and interactive techniques. ACM Press. pp Cohen J.; Olano M.; Manocha D Appearance-preserving simplification. Proceedings of the 25th annual conference on Computer graphics and interactive techniques. ACM Press. pp DOOM-3.net. Viitattu: Ernst I.; Rüsseler H.; Schulz H.; Wittig O Gouraud bump mapping. Proceedings of the 1998 EUROGRAPHICS/SIGGRAPH workshop on Graphics hardware. ACM Press. pp ff. Hoppe H Progressive meshes. Proceedings of the 23rd annual conference on Computer graphics and interactive techniques. ACM Press. pp Kreuzer J. Object Space Normal Mapping with Skeletal Animation Tutorial. Viitattu: Levoy M.; Pulli K.; Curless B.; Rusinkiewicz S.; Koller D.; Pereira L.; Ginzton M.; Anderson S.; Davis J.; Ginsberg J.; Shade J.; Fulk D The Digital Michelangelo Project: 3D Scanning of Large Statues. Proc. SIGGRAPH ACM Press. 12

13 Rusinkiewicz S.; Levoy M QSplat: A Multiresolution Point Rendering System for Large Meshes Proc. SIGGRAPH ACM Press. 13

Tampereen yliopisto Tietokonegrafiikka 2013 Tietojenkäsittelytiede Harjoitus

Tampereen yliopisto Tietokonegrafiikka 2013 Tietojenkäsittelytiede Harjoitus Tampereen yliopisto Tietokonegrafiikka 201 Tietojenkäsittelytiede Harjoitus 6 1..201 1. Tarkastellaan Gouraudin sävytysmallia. Olkoon annettuna kolmio ABC, missä A = (0,0,0), B = (2,0,0) ja C = (1,2,0)

Lisätiedot

NORMAL MAP -TEKNIIKAN KÄYTTÖ 3D-MALLINNUKSESSA

NORMAL MAP -TEKNIIKAN KÄYTTÖ 3D-MALLINNUKSESSA NORMAL MAP -TEKNIIKAN KÄYTTÖ 3D-MALLINNUKSESSA LAHDEN AMMATTIKORKEAKOULU Mediatekniikan koulutusohjelma Teknisen visualisoinnin suuntautumisvaihtoehto Opinnäytetyö 14.5.2007 Leevi Huhtamaa Lahden ammattikorkeakoulu

Lisätiedot

Luento 3: 3D katselu. Sisältö

Luento 3: 3D katselu. Sisältö Tietokonegrafiikan perusteet T-.43 3 op Luento 3: 3D katselu Lauri Savioja Janne Kontkanen /27 3D katselu / Sisältö Kertaus: koordinaattimuunnokset ja homogeeniset koordinaatit Näkymänmuodostus Kameran

Lisätiedot

Avaruuden kolme sellaista pistettä, jotka eivät sijaitse samalla suoralla, määräävät

Avaruuden kolme sellaista pistettä, jotka eivät sijaitse samalla suoralla, määräävät 11 Taso Avaruuden kolme sellaista pistettä, jotka eivät sijaitse samalla suoralla, määräävät tason. Olkoot nämä pisteet P, B ja C. Merkitään vaikkapa P B r ja PC s. Tällöin voidaan sanoa, että vektorit

Lisätiedot

Ristitulolle saadaan toinen muistisääntö determinantin avulla. Vektoreiden v ja w ristitulo saadaan laskemalla determinantti

Ristitulolle saadaan toinen muistisääntö determinantin avulla. Vektoreiden v ja w ristitulo saadaan laskemalla determinantti 14 Ristitulo Avaruuden R 3 vektoreille voidaan määritellä pistetulon lisäksi niin kutsuttu ristitulo. Pistetulosta poiketen ristitulon tulos ei ole reaaliluku vaan avaruuden R 3 vektori. Ristitulosta on

Lisätiedot

Luku 6: Grafiikka. 2D-grafiikka 3D-liukuhihna Epäsuora valaistus Laskostuminen Mobiililaitteet Sisätilat Ulkotilat

Luku 6: Grafiikka. 2D-grafiikka 3D-liukuhihna Epäsuora valaistus Laskostuminen Mobiililaitteet Sisätilat Ulkotilat 2D-grafiikka 3D-liukuhihna Epäsuora valaistus Laskostuminen Mobiililaitteet Sisätilat Ulkotilat 2D-piirto 2-ulotteisen grafiikan piirto perustuu yleensä valmiiden kuvien kopioimiseen näyttömuistiin (blitting)

Lisätiedot

Suora 1/5 Sisältö ESITIEDOT: vektori, koordinaatistot, piste

Suora 1/5 Sisältö ESITIEDOT: vektori, koordinaatistot, piste Suora 1/5 Sisältö KATSO MYÖS:, vektorialgebra, geometriset probleemat, taso Suora geometrisena peruskäsitteenä Pisteen ohella suora on geometrinen peruskäsite, jota varsinaisesti ei määritellä. Alkeisgeometriassa

Lisätiedot

Matematiikan tukikurssi

Matematiikan tukikurssi Matematiikan tukikurssi Kurssikerta 4 Supremum ja inmum Tarkastellaan aluksi avointa väliä, Tämä on joukko, johon kuuluvat kaikki reaaliluvut miinus yhdestä yhteen Kuitenkaan päätepisteet eli luvut ja

Lisätiedot

T-111.4310 Vuorovaikutteinen tietokonegrafiikka Tentti 14.12.2011

T-111.4310 Vuorovaikutteinen tietokonegrafiikka Tentti 14.12.2011 T-111.4310 Vuorovaikutteinen tietokonegrafiikka Tentti 14.12.2011 Vastaa kolmeen tehtävistä 1-4 ja tehtävään 5. 1. Selitä lyhyesti mitä seuraavat termit tarkoittavat tai minkä ongelman algoritmi ratkaisee

Lisätiedot

Monikulmiot 1/5 Sisältö ESITIEDOT: kolmio

Monikulmiot 1/5 Sisältö ESITIEDOT: kolmio Monikulmiot 1/5 Sisältö Monikulmio Monikulmioksi kutsutaan tasokuviota, jota rajaa perättäisten janojen muodostama monikulmion piiri. Janat ovat monikulmion sivuja, niiden päätepisteet monikulmion kärkipisteitä.

Lisätiedot

Juuri 4 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty Kertaus. b) B = (3, 0, 5) K2. ( )

Juuri 4 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty Kertaus. b) B = (3, 0, 5) K2. ( ) Kertaus K1. a) OA =- i + j + k K. b) B = (, 0, 5) K. a) AB = (6 -(- )) i + ( - ) j + (- -(- 7)) k = 8i - j + 4k AB = 8 + (- 1) + 4 = 64+ 1+ 16 = 81= 9 b) 1 1 ( ) AB = (--(- 1)) i + - - 1 j =-i - 4j AB

Lisätiedot

T Tietotekniikan peruskurssi: Tietokonegrafiikka. Tassu Takala TKK, Tietoliikenneohjelmistojen ja multimedian laboratorio

T Tietotekniikan peruskurssi: Tietokonegrafiikka. Tassu Takala TKK, Tietoliikenneohjelmistojen ja multimedian laboratorio T-106.1041 Tietotekniikan peruskurssi: Tassu Takala TKK, Tietoliikenneohjelmistojen ja multimedian laboratorio Luennon aiheita (1) mitä on tietokonegrafiikka? tietokone piirtää kuvia mikä on digitaalinen

Lisätiedot

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS TERMINATOR SIGNAALINKÄSITTELY KUVA VOIDAAN TULKITA KOORDINAATTIEN (X,Y) FUNKTIONA. LÄHDE: S. SEITZ VÄRIKUVA KOOSTUU KOLMESTA KOMPONENTISTA (R,G,B). ÄÄNI VASTAAVASTI MUUTTUJAN

Lisätiedot

Tekijä Pitkä matematiikka Suoran pisteitä ovat esimerkiksi ( 5, 2), ( 2,1), (1, 0), (4, 1) ja ( 11, 4).

Tekijä Pitkä matematiikka Suoran pisteitä ovat esimerkiksi ( 5, 2), ( 2,1), (1, 0), (4, 1) ja ( 11, 4). Tekijä Pitkä matematiikka 4 9.12.2016 212 Suoran pisteitä ovat esimerkiksi ( 5, 2), ( 2,1), (1, 0), (4, 1) ja ( 11, 4). Vastaus esimerkiksi ( 5, 2), ( 2,1), (1, 0), (4, 1) ja ( 11, 4) 213 Merkitään pistettä

Lisätiedot

S09 04 Kohteiden tunnistaminen 3D datasta

S09 04 Kohteiden tunnistaminen 3D datasta AS 0.3200 Automaatio ja systeemitekniikan projektityöt S09 04 Kohteiden tunnistaminen 3D datasta Loppuraportti 22.5.2009 Akseli Korhonen 1. Projektin esittely Projektin tavoitteena oli algoritmin kehittäminen

Lisätiedot

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS TERMINATOR SIGNAALINKÄSITTELY KUVA VOIDAAN TULKITA KOORDINAATTIEN (X,Y) FUNKTIONA. LÄHDE: S. SEITZ VÄRIKUVA KOOSTUU KOLMESTA KOMPONENTISTA (R,G,B). ÄÄNI VASTAAVASTI MUUTTUJAN

Lisätiedot

Matematiikan tukikurssi

Matematiikan tukikurssi Matematiikan tukikurssi Kurssikerta 3 Supremum ja infimum Tarkastellaan aluksi avointa väliä, ) = { : < < }. Tämä on joukko, johon kuuluvat kaikki reaaliluvut miinus yhdestä yhteen. Kuitenkaan päätepisteet

Lisätiedot

Luento 6: Geometrinen mallinnus

Luento 6: Geometrinen mallinnus Tietokonegrafiikan perusteet T-111.4300 3 op Luento 6: Geometrinen mallinnus Lauri Savioja, Janne Kontkanen 11/2007 Geometrinen mallinnus / 1 Sisältö Mitä on geometrinen mallinnus tietokonegrafiikassa

Lisätiedot

Vektorien pistetulo on aina reaaliluku. Esimerkiksi vektorien v = (3, 2, 0) ja w = (1, 2, 3) pistetulo on

Vektorien pistetulo on aina reaaliluku. Esimerkiksi vektorien v = (3, 2, 0) ja w = (1, 2, 3) pistetulo on 13 Pistetulo Avaruuksissa R 2 ja R 3 on totuttu puhumaan vektorien pituuksista ja vektoreiden välisistä kulmista. Kuten tavallista, näiden käsitteiden yleistäminen korkeampiulotteisiin avaruuksiin ei onnistu

Lisätiedot

Kertausosa. 5. Merkitään sädettä kirjaimella r. Kaaren pituus on tällöin r a) sin = 0, , c) tan = 0,

Kertausosa. 5. Merkitään sädettä kirjaimella r. Kaaren pituus on tällöin r a) sin = 0, , c) tan = 0, Kertausosa. a),6 60 576 Peruuttaessa pyörähdyssuunta on vastapäivään. Kulma on siis,4 60 864 a) 576 864 0,88m. a) α b 0,6769... 0,68 (rad) r,m 8cm β,90...,9 (rad) 4cm a) α 0,68 (rad) β,9 (rad). a) 5,0

Lisätiedot

Luento 7: Lokaalit valaistusmallit

Luento 7: Lokaalit valaistusmallit Tietokonegrafiikan perusteet T-111.4300 3 op Luento 7: Lokaalit valaistusmallit Lauri Savioja 11/07 Lokaalit valaistusmallit / 1 Sävytys Interpolointi Sisältö Lokaalit valaistusmallit / 2 1 Varjostustekniikat

Lisätiedot

Osoita, että kaikki paraabelit ovat yhdenmuotoisia etsimällä skaalauskuvaus, joka vie paraabelin y = ax 2 paraabelille y = bx 2. VASTAUS: , b = 2 2

Osoita, että kaikki paraabelit ovat yhdenmuotoisia etsimällä skaalauskuvaus, joka vie paraabelin y = ax 2 paraabelille y = bx 2. VASTAUS: , b = 2 2 8. Geometriset kuvaukset 8.1. Euklidiset kuvaukset 344. Esitä muodossa x = Ax + b se avaruuden E 3 peilauskuvaus, jonka symmetriatasona on x 1 3x + x 3 = 6. A = 1 3 6 6 3, b = 1 1 18. 3 6 6 345. Tason

Lisätiedot

10.2. Säteenjäljitys ja radiositeettialgoritmi. Säteenjäljitys

10.2. Säteenjäljitys ja radiositeettialgoritmi. Säteenjäljitys 10.2. Säteenjäljitys ja radiositeettialgoritmi Säteenjäljitys Säteenjäljityksessä (T. Whitted 1980) valonsäteiden kulkema reitti etsitään käänteisessä järjestyksessä katsojan silmästä takaisin kuvaan valolähteeseen

Lisätiedot

Luento 2: Viivan toteutus

Luento 2: Viivan toteutus Tietokonegrafiikan perusteet T-111.4300 3 op Luento : Viivan toteutus Lauri Savioja 11/07 Primitiivien toteutus / 1 GRAAFISTEN PRIMITIIVIEN TOTEUTUS HUOM! Oletuksena on XY-koordinaatisto Suorien viivojen

Lisätiedot

Yleistä vektoreista GeoGebralla

Yleistä vektoreista GeoGebralla Vektoreita GeoGebralla Vektoreilla voi laskea joko komentopohjaisesti esim. CAS-ikkunassa tai piirtämällä piirtoikkunassa. Ensimmäisen tavan etuna on, että laskujen tueksi muodostuu kuva. Tästä on varmasti

Lisätiedot

Taso 1/5 Sisältö ESITIEDOT: vektori, koordinaatistot, piste, suora

Taso 1/5 Sisältö ESITIEDOT: vektori, koordinaatistot, piste, suora Taso 1/5 Sisältö Taso geometrisena peruskäsitteenä Kolmiulotteisen alkeisgeometrian peruskäsitteisiin kuuluu taso pisteen ja suoran lisäksi. Intuitiivisesti sitä voidaan ajatella joka suunnassa äärettömyyteen

Lisätiedot

BM20A5800 Funktiot, lineaarialgebra ja vektorit Harjoitus 4, Syksy 2016

BM20A5800 Funktiot, lineaarialgebra ja vektorit Harjoitus 4, Syksy 2016 BM20A5800 Funktiot, lineaarialgebra ja vektorit Harjoitus 4, Syksy 2016 1. Hahmottele karkeasti funktion f : R R 2 piirtämällä sen arvoja muutamilla eri muuttujan arvoilla kaksiulotteiseen koordinaatistoon

Lisätiedot

Vektorit, suorat ja tasot

Vektorit, suorat ja tasot , suorat ja tasot 1 / 22 Koulussa vektori oli nuoli, jolla oli suunta ja suuruus eli pituus. Siirretään vektori siten, että sen alkupää on origossa. Tällöin sen kärki on pisteessä (x 1, x 2 ). Jos vektorin

Lisätiedot

Insinöörimatematiikka D

Insinöörimatematiikka D Insinöörimatematiikka D M. Hirvensalo mikhirve@utu.fi V. Junnila viljun@utu.fi Matematiikan ja tilastotieteen laitos Turun yliopisto 2015 M. Hirvensalo mikhirve@utu.fi V. Junnila viljun@utu.fi Luentokalvot

Lisätiedot

Suorista ja tasoista LaMa 1 syksyllä 2009

Suorista ja tasoista LaMa 1 syksyllä 2009 Viidennen viikon luennot Suorista ja tasoista LaMa 1 syksyllä 2009 Perustuu kirjan Poole: Linear Algebra lukuihin I.3 - I.4 Esko Turunen esko.turunen@tut.fi Aluksi hiukan 2 ja 3 ulotteisen reaaliavaruuden

Lisätiedot

Geometrialtaan mielivaltaisen huonetilan pintojen näkyvyyskertoimien laskenta

Geometrialtaan mielivaltaisen huonetilan pintojen näkyvyyskertoimien laskenta Geometrialtaan mielivaltaisen huonetilan pintojen näkyvyyskertoimien laskenta Ville Havu, Lassi Roininen, Eero Immonen, Janne Puustelli, Keijo Ruohonen Teollisuusmatematiikan työpaja, Tampere 21.-25.10.2002

Lisätiedot

3D animaatio: liikekäyrät ja interpolointi. Tommi Tykkälä

3D animaatio: liikekäyrät ja interpolointi. Tommi Tykkälä 3D animaatio: liikekäyrät ja interpolointi Tommi Tykkälä Läpivienti Keyframe-animaatio Lineaarisesta interpoloinnista TCB-splineihin Bezier-käyrät Rotaatioiden interpolointi Kameran animointi Skenegraafit

Lisätiedot

3 Suorat ja tasot. 3.1 Suora. Tässä luvussa käsitellään avaruuksien R 2 ja R 3 suoria ja tasoja vektoreiden näkökulmasta.

3 Suorat ja tasot. 3.1 Suora. Tässä luvussa käsitellään avaruuksien R 2 ja R 3 suoria ja tasoja vektoreiden näkökulmasta. 3 Suorat ja tasot Tässä luvussa käsitellään avaruuksien R 2 ja R 3 suoria ja tasoja vektoreiden näkökulmasta. 3.1 Suora Havaitsimme skalaarikertolaskun tulkinnan yhteydessä, että jos on mikä tahansa nollasta

Lisätiedot

Osakesalkun optimointi. Anni Halkola Turun yliopisto 2016

Osakesalkun optimointi. Anni Halkola Turun yliopisto 2016 Osakesalkun optimointi Anni Halkola Turun yliopisto 2016 Artikkeli Gleb Beliakov & Adil Bagirov (2006) Non-smooth optimization methods for computation of the Conditional Value-at-risk and portfolio optimization.

Lisätiedot

Juuri 4 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty Kertaus. b) B = (3, 0, 5) K2. 8 ( 1)

Juuri 4 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty Kertaus. b) B = (3, 0, 5) K2. 8 ( 1) Kertaus K1. a) OA i k b) B = (, 0, 5) K. K. a) AB (6 ( )) i () ( ( 7)) k 8i 4k AB 8 ( 1) 4 64116 819 b) 1 1 AB( ( 1)) i 1 i 4 AB ( ) ( 4) 416 0 45 5 K4. a) AB AO OB OA OB ( i ) i i i 5i b) Pisteen A paikkavektori

Lisätiedot

Lineaarialgebra MATH.1040 / voima

Lineaarialgebra MATH.1040 / voima Lineaarialgebra MATH.1040 / voima 1 Seuraavaksi määrittelemme kaksi vektoreille määriteltyä tuloa; pistetulo ja. Määritelmät ja erilaiset tulojen ominaisuudet saattavat tuntua, sekavalta kokonaisuudelta.

Lisätiedot

1 Kertaus. Lineaarinen optimointitehtävä on muotoa:

1 Kertaus. Lineaarinen optimointitehtävä on muotoa: 1 Kertaus Lineaarinen optimointitehtävä on muotoa: min c 1 x 1 + c 2 x 2 + + c n x n kun a 11 x 1 + a 12 x 2 + + a 1n x n b 1 a 21 x 1 + a 22 x 2 + + a 2n x n b 2 (11) a m1 x 1 + a m2 x 2 + + a mn x n

Lisätiedot

1. Olkoot vektorit a, b ja c seuraavasti määritelty: a) Määritä vektori. sekä laske sen pituus.

1. Olkoot vektorit a, b ja c seuraavasti määritelty: a) Määritä vektori. sekä laske sen pituus. Matematiikan kurssikoe, Maa4 Vektorit RATKAISUT Sievin lukio Keskiviikko 12.4.2017 VASTAA YHTEENSÄ VIITEEN TEHTÄVÄÄN! MAOL JA LASKIN/LAS- KINOHJELMAT OVAT SALLITTUJA! 1. Olkoot vektorit a, b ja c seuraavasti

Lisätiedot

A-osio. Tehdään ilman laskinta ja taulukkokirjaa! Valitse tehtävistä A1-A3 kaksi ja vastaa niihin. Maksimissaan tunti aikaa suorittaa A-osiota.

A-osio. Tehdään ilman laskinta ja taulukkokirjaa! Valitse tehtävistä A1-A3 kaksi ja vastaa niihin. Maksimissaan tunti aikaa suorittaa A-osiota. MAA5.2 Loppukoe 24.9.2013 Jussi Tyni Valitse 6 tehtävää Muista merkitä vastauspaperiin oma nimesi ja tee etusivulle pisteytysruudukko Kaikkiin tehtävien ratkaisuihin välivaiheet näkyviin! A1. A-osio. Tehdään

Lisätiedot

MATEMATIIKAN KOE, PITKÄ OPPIMÄÄRÄ (1 piste/kohta)

MATEMATIIKAN KOE, PITKÄ OPPIMÄÄRÄ (1 piste/kohta) MATEMATIIKAN KOE, PITKÄ OPPIMÄÄRÄ 3.3.06. ( piste/kohta) Sivu / 8 Kohta Vaihtoehdon numero A B C D E F 3. a) Ainakin yhdet sulut kerrottu oikein auki 6x 4x x( 3x) Ratkaistu nollakohdat sieventämisen lisäksi

Lisätiedot

Solmu 3/2001 Solmu 3/2001. Kevään 2001 ylioppilaskirjoitusten pitkän matematiikan kokeessa oli seuraava tehtävä:

Solmu 3/2001 Solmu 3/2001. Kevään 2001 ylioppilaskirjoitusten pitkän matematiikan kokeessa oli seuraava tehtävä: Frégier n lause Simo K. Kivelä Kevään 2001 ylioppilaskirjoitusten pitkän matematiikan kokeessa oli seuraava tehtävä: Suorakulmaisen kolmion kaikki kärjet sijaitsevat paraabelilla y = x 2 ; suoran kulman

Lisätiedot

Visualisoinnin perusteet

Visualisoinnin perusteet 1 / 12 Digitaalisen arkkitehtuurin yksikkö Aalto-yliopisto Visualisoinnin perusteet Mitä on renderöinti? 2 / 12 3D-mallista voidaan generoida näkymiä tietokoneen avulla. Yleensä perspektiivikuva Valon

Lisätiedot

A ja B pelaavat sarjan pelejä. Sarjan voittaja on se, joka ensin voittaa n peliä.

A ja B pelaavat sarjan pelejä. Sarjan voittaja on se, joka ensin voittaa n peliä. Esimerkki otteluvoiton todennäköisyys A ja B pelaavat sarjan pelejä. Sarjan voittaja on se, joka ensin voittaa n peliä. Yksittäisessä pelissä A voittaa todennäköisyydellä p ja B todennäköisyydellä q =

Lisätiedot

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS TERMINATOR SIGNAALINKÄSITTELY KUVA VOIDAAN TULKITA KOORDINAATTIEN (X,Y) FUNKTIONA. LÄHDE: S. SEITZ VÄRIKUVA KOOSTUU KOLMESTA KOMPONENTISTA (R,G,B). ÄÄNI VASTAAVASTI MUUTTUJAN

Lisätiedot

4. Funktion arvioimisesta eli approksimoimisesta

4. Funktion arvioimisesta eli approksimoimisesta 4. Funktion arvioimisesta eli approksimoimisesta Vaikka nykyaikaiset laskimet osaavatkin melkein kaiken muun välttämättömän paitsi kahvinkeiton, niin joskus, milloin mistäkin syystä, löytää itsensä tilanteessa,

Lisätiedot

Suora. Määritelmä. Oletetaan, että n = 2 tai n = 3. Avaruuden R n suora on joukko. { p + t v t R},

Suora. Määritelmä. Oletetaan, että n = 2 tai n = 3. Avaruuden R n suora on joukko. { p + t v t R}, Määritelmä Suora Oletetaan, että n = 2 tai n = 3. Avaruuden R n suora on joukko { p + t v t R}, missä p, v R n ja v 0. Tässä p on suoran jonkin pisteen paikkavektori ja v on suoran suuntavektori. v p LM1,

Lisätiedot

Geometrian yksinkertaistaminen Quadric error metrics -menetelmällä

Geometrian yksinkertaistaminen Quadric error metrics -menetelmällä TEKNILLINEN KORKEAKOULU 5.5.003 Tietoliikenneohelmistoen a multimedian laboratorio T-.500 Tietokonegrafiikan seminaari Kevät 003: Reaaliaikainen 3d-grafiikka, visualisoinnin tehokkuuden lisääminen Geometrian

Lisätiedot

Luento 6: Piilopinnat ja Näkyvyys

Luento 6: Piilopinnat ja Näkyvyys Tietokonegrafiikan perusteet T-111.4300 3 op Luento 6: Piilopinnat ja Näkyvyys Janne Kontkanen Geometrinen mallinnus / 1 Johdanto Piilopintojen poisto-ongelma Syntyy kuvattaessa 3-ulotteista maailmaa 2-ulotteisella

Lisätiedot

T-110.1100 Johdatus tietoliikenteeseen ja multimediatekniikkaan Tietokonegrafiikka

T-110.1100 Johdatus tietoliikenteeseen ja multimediatekniikkaan Tietokonegrafiikka Johdatus tietoliikenteeseen ja multimediatekniikkaan Tietokonegrafiikka Timo Tossavainen Mediatekniikan laitos, Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu Timo.Tossavainen@tkk.fi 25.3.2011 Sisältö Historiaa

Lisätiedot

Ympyrä 1/6 Sisältö ESITIEDOT: käyrä, kulma, piste, suora

Ympyrä 1/6 Sisältö ESITIEDOT: käyrä, kulma, piste, suora Ympyrä 1/6 Sisältö Ympyrä ja sen yhtälö Tason pisteet, jotka ovat vakioetäisyydellä kiinteästä pisteestä, muodostavat ympyrän eli ympyräviivan. Kiinteä piste on ympyrän keskipiste ja vakioetäisyys sen

Lisätiedot

MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 1: Parametrisoidut käyrät ja kaarenpituus

MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 1: Parametrisoidut käyrät ja kaarenpituus MS-A0202 Differentiaali- ja integraalilaskenta 2 (SCI) Luento 1: Parametrisoidut käyrät ja kaarenpituus Antti Rasila Aalto-yliopisto Syksy 2015 Antti Rasila (Aalto-yliopisto) MS-A0202 Syksy 2015 1 / 18

Lisätiedot

Mat. tukikurssi 27.3.

Mat. tukikurssi 27.3. Mat. tukikurssi 7.. Tänään oli paljon vaikeita aiheita: - suunnattu derivaatta - kokonaisdierentiaali - dierentiaalikehitelmä - implisiittinen derivointi Nämä kaikki liittvät aika läheisesti toisiinsa.

Lisätiedot

Kahden suoran leikkauspiste ja välinen kulma (suoraparvia)

Kahden suoran leikkauspiste ja välinen kulma (suoraparvia) Kahden suoran leikkauspiste ja välinen kulma (suoraparvia) Piste x 0, y 0 on suoralla, jos sen koordinaatit toteuttavat suoran yhtälön. Esimerkki Olkoon suora 2x + y + 8 = 0 y = 2x 8. Piste 5,2 ei ole

Lisätiedot

Tekijä Pitkä matematiikka Poistetaan yhtälöparista muuttuja s ja ratkaistaan muuttuja r.

Tekijä Pitkä matematiikka Poistetaan yhtälöparista muuttuja s ja ratkaistaan muuttuja r. Tekijä Pitkä matematiikka 4 16.12.2016 K1 Poistetaan yhtälöparista muuttuja s ja ratkaistaan muuttuja r. 3 r s = 0 4 r+ 4s = 2 12r 4s = 0 + r+ 4s = 2 13 r = 2 r = 2 13 2 Sijoitetaan r = esimerkiksi yhtälöparin

Lisätiedot

MATEMATIIKKA. Matematiikkaa pintakäsittelijöille. Ongelmanratkaisu. Isto Jokinen 2017

MATEMATIIKKA. Matematiikkaa pintakäsittelijöille. Ongelmanratkaisu. Isto Jokinen 2017 MATEMATIIKKA Matematiikkaa pintakäsittelijöille Ongelmanratkaisu Isto Jokinen 2017 SISÄLTÖ 1. Matemaattisten ongelmien ratkaisu laskukaavoilla 2. Tekijäyhtälöt 3. Laskukaavojen yhdistäminen 4. Yhtälöiden

Lisätiedot

Teknillinen korkeakoulu T-76.115 Tietojenkäsittelyopin ohjelmatyö. Testitapaukset - Xlet

Teknillinen korkeakoulu T-76.115 Tietojenkäsittelyopin ohjelmatyö. Testitapaukset - Xlet Testitapaukset - Xlet Sisällysluettelo 1. Johdanto...3 2. Testattava järjestelmä...4 2.1 Koko järjestelmän yleiskuvaus...4 2.2 Xlet-demosovellus ja sen toimintaperiaate...5 3. Testitapaukset...6 3.1 Objektien

Lisätiedot

Cloud rendering. Juho Karppinen 49480E

Cloud rendering. Juho Karppinen 49480E HELSINKI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 12.5.2003 Telecommunications Software and Multimedia Laboratory Tik-111.500 Tietokonegrafiikan seminaari Kevät 2003 Cloud rendering Juho Karppinen 49480E Cloud rendering

Lisätiedot

Harjoitus Bones ja Skin

Harjoitus Bones ja Skin LIITE 3 1(6) Harjoitus Bones ja Skin Harjoituksessa käsiteltävät asiat: Yksinkertaisen jalan luominen sylinteristä Luurangon luominen ja sen tekeminen toimivaksi raajaksi Luurangon yhdistäminen jalka-objektiin

Lisätiedot

6.6. Tasoitus ja terävöinti

6.6. Tasoitus ja terävöinti 6.6. Tasoitus ja terävöinti Seuraavassa muutetaan pikselin arvoa perustuen mpäristön pikselien ominaisuuksiin. Kuvan 6.18.a nojalla ja Lukujen 3.4. ja 3.5. harmaasävjen käsittelssä esitellillä menetelmillä

Lisätiedot

Suorat ja tasot, L6. Suuntajana. Suora xy-tasossa. Suora xyzkoordinaatistossa. Taso xyzkoordinaatistossa. Tason koordinaattimuotoinen yhtälö.

Suorat ja tasot, L6. Suuntajana. Suora xy-tasossa. Suora xyzkoordinaatistossa. Taso xyzkoordinaatistossa. Tason koordinaattimuotoinen yhtälö. Suorat ja tasot, L6 Suora xyz-koordinaatistossa Taso xyz-koordinaatistossa stä stä 1 Näillä kalvoilla käsittelemme kolmen laisia olioita. Suora xyz-avaruudessa. Taso xyz-avaruudessa. Emme nyt ryhdy pohtimaan,

Lisätiedot

dx = L2 (x + 1) 2 dx x ln x + 1 = L 2 1 L + 1 L ( = 1 ((L + 1)ln(L + 1) L) L k + 1 xk+1 = 1 k + 2 xk+2 = 1 10k+1 k + 2 = 7.

dx = L2 (x + 1) 2 dx x ln x + 1 = L 2 1 L + 1 L ( = 1 ((L + 1)ln(L + 1) L) L k + 1 xk+1 = 1 k + 2 xk+2 = 1 10k+1 k + 2 = 7. BM2A582 - Integraalilaskenta ja sovellukset Harjoitus 5, Kevät 26. a Lumikuiorman massa-alkio kohdassa on λd L2 + 2 d, joten kokonaismassa on Momentti suoran suhteen on L L 2 L m d L2 + 2 d + 2 / L L 2

Lisätiedot

Diplomi-insinööri- ja arkkitehtikoulutuksen yhteisvalinta 2017 Insinöörivalinnan matematiikan koe , Ratkaisut (Sarja A)

Diplomi-insinööri- ja arkkitehtikoulutuksen yhteisvalinta 2017 Insinöörivalinnan matematiikan koe , Ratkaisut (Sarja A) Diplomi-insinööri- ja arkkitehtikoulutuksen yhteisvalinta 017 Insinöörivalinnan matematiikan koe 30..017, Ratkaisut (Sarja A) 1. a) Lukujen 9, 0, 3 ja x keskiarvo on. Määritä x. (1 p.) b) Mitkä reaaliluvut

Lisätiedot

Pistetulo eli skalaaritulo

Pistetulo eli skalaaritulo Pistetulo eli skalaaritulo VEKTORIT, MAA4 Pistetulo on kahden vektorin välinen tulo. Tarkastellaan ensin kahden vektorin välistä kulmaa. Vektorien a ja, kun a 0, välinen kulma on (kuva) kovera kun a vektorit

Lisätiedot

MS-A0003/A0005 Matriisilaskenta Laskuharjoitus 2 / vko 45

MS-A0003/A0005 Matriisilaskenta Laskuharjoitus 2 / vko 45 MS-A0003/A0005 Matriisilaskenta Laskuharjoitus / vko 5 Tehtävä 1 (L): Hahmottele kompleksitasoon ne pisteet, jotka toteuttavat a) z 3 =, b) z + 3 i < 3, c) 1/z >. Yleisesti: ehto z = R, z C muodostaa kompleksitasoon

Lisätiedot

KOLMIULOTTEINEN TIETOKONEGRAFIIKKA PELEISSÄ

KOLMIULOTTEINEN TIETOKONEGRAFIIKKA PELEISSÄ TEKNILLINEN KORKEAKOULU Tietoliikenneohjelmistojen ja Multimedian Laboratorio T-111.210 Informaatioverkostot: Studio 4 Kevät 2005 KOLMIULOTTEINEN TIETOKONEGRAFIIKKA PELEISSÄ Markus K Berg 60262R Informaatioverkostot

Lisätiedot

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS TERMINATOR SIGNAALINKÄSITTELY KUVA VOIDAAN TULKITA KOORDINAATTIEN (X,Y) FUNKTIONA. LÄHDE: S. SEITZ VÄRIKUVA KOOSTUU KOLMESTA KOMPONENTISTA (R,G,B). ÄÄNI VASTAAVASTI MUUTTUJAN

Lisätiedot

a) Sievennä lauseke 1+x , kun x 0jax 1. b) Aseta luvut 2, 5 suuruusjärjestykseen ja perustele vastauksesi. 3 3 ja

a) Sievennä lauseke 1+x , kun x 0jax 1. b) Aseta luvut 2, 5 suuruusjärjestykseen ja perustele vastauksesi. 3 3 ja 1 YLIOPPILASTUTKINTO- LAUTAKUNTA 1.10.2018 MATEMATIIKAN KOE PITKÄ OPPIMÄÄRÄ A-osa Ratkaise kaikki tämän osan tehtävät 1 4. Tehtävät arvostellaan pistein 0 6. Kunkin tehtävän ratkaisu kirjoitetaan tehtävän

Lisätiedot

Luento 7: 3D katselu. Sisältö

Luento 7: 3D katselu. Sisältö Tietokonegrafiikka / perusteet Tik-.3/3 4 ov / 2 ov Luento 7: 3D katselu Lauri Savioja /4 3D katselu / Sisältö Koorinaattimuunnokset Kameran ja maailmankoorinaatiston yhteys Perspektiivi 3D katselu / 2

Lisätiedot

Tämä luku nojaa vahvasti esimerkkeihin. Aloitetaan palauttamalla mieleen, mitä koordinaatistolla tarkoitetaan.

Tämä luku nojaa vahvasti esimerkkeihin. Aloitetaan palauttamalla mieleen, mitä koordinaatistolla tarkoitetaan. MAB: Koordinaatisto geometrian apuna Aluksi Geometriassa tulee silloin tällöin eteen tilanne, jossa piirroksen tekeminen koordinaatistoon yksinkertaistaa laskuja. Toisinaan taas tilanne on muuten vaan

Lisätiedot

HELSINKI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 7.4.2003 Telecommunications Software and Multimedia Laboratory Tik-111.500 Tietokonegrafiikan seminaari Kevät 2003

HELSINKI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 7.4.2003 Telecommunications Software and Multimedia Laboratory Tik-111.500 Tietokonegrafiikan seminaari Kevät 2003 HELSINKI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 7.4.2003 Telecommunications Software and Multimedia Laboratory Tik-111.500 Tietokonegrafiikan seminaari Kevät 2003 Portaalit ja peilit Henrik Lönnroth 45894L Portaalit

Lisätiedot

9. Vektorit. 9.1 Skalaarit ja vektorit. 9.2 Vektorit tasossa

9. Vektorit. 9.1 Skalaarit ja vektorit. 9.2 Vektorit tasossa 9. Vektorit 9.1 Skalaarit ja vektorit Skalaari on koon tai määrän mitta. Tyypillinen esimerkki skalaarista on massa. Lukumäärä on toinen hyvä esimerkki skalaarista. Vektorilla on taas suuruus ja suunta.

Lisätiedot

Harjoitus Morphing. Ilmeiden luonti

Harjoitus Morphing. Ilmeiden luonti LIITE 1 1(5) Harjoitus Morphing Harjoituksessa käsiteltävät asiat: Objektien kopioiminen Editoitavan polygonin muokkaaminen Morph-modifier käyttö ilmeiden luomiseen Lyhyen animaation luonti set key- toimintoa

Lisätiedot

1 Kompleksiluvut 1. y z = (x, y) Kuva 1: Euklidinen taso R 2

1 Kompleksiluvut 1. y z = (x, y) Kuva 1: Euklidinen taso R 2 Sisältö 1 Kompleksiluvut 1 1.1 Määritelmä............................ 1 1. Kertolasku suorakulmaisissa koordinaateissa.......... 4 1.3 Käänteisluku ja jakolasku..................... 9 1.4 Esimerkkejä.............................

Lisätiedot

1.1 Vektorit. MS-A0007 Matriisilaskenta. 1.1 Vektorit. 1.1 Vektorit. Reaalinen n-ulotteinen avaruus on joukko. x 1. R n. 1. Vektorit ja kompleksiluvut

1.1 Vektorit. MS-A0007 Matriisilaskenta. 1.1 Vektorit. 1.1 Vektorit. Reaalinen n-ulotteinen avaruus on joukko. x 1. R n. 1. Vektorit ja kompleksiluvut ja kompleksiluvut ja kompleksiluvut 1.1 MS-A0007 Matriisilaskenta 1. ja kompleksiluvut Nuutti Hyvönen, c Riikka Kangaslampi Matematiikan ja systeemianalyysin laitos Aalto-yliopisto 26.10.2015 Reaalinen

Lisätiedot

Numeeriset menetelmät TIEA381. Luento 8. Kirsi Valjus. Jyväskylän yliopisto. Luento 8 () Numeeriset menetelmät / 35

Numeeriset menetelmät TIEA381. Luento 8. Kirsi Valjus. Jyväskylän yliopisto. Luento 8 () Numeeriset menetelmät / 35 Numeeriset menetelmät TIEA381 Luento 8 Kirsi Valjus Jyväskylän yliopisto Luento 8 () Numeeriset menetelmät 11.4.2013 1 / 35 Luennon 8 sisältö Interpolointi ja approksimointi Funktion approksimointi Tasainen

Lisätiedot

Tekijä Pitkä matematiikka b) Kuvasta nähdään, että b = i 4 j. c) Käytetään a- ja b-kohtien tuloksia ja muokataan lauseketta.

Tekijä Pitkä matematiikka b) Kuvasta nähdään, että b = i 4 j. c) Käytetään a- ja b-kohtien tuloksia ja muokataan lauseketta. Tekijä Pitkä matematiikka 4 9.1.016 79 a) Kuvasta nähdään, että a = 3i + j. b) Kuvasta nähdään, että b = i 4 j. c) Käytetään a- ja b-kohtien tuloksia ja muokataan lauseketta. 5a b = 5(3i + j) ( i 4 j)

Lisätiedot

Tekstuurien syntetisointi pinnoille

Tekstuurien syntetisointi pinnoille Teknillinen Korkeakoulu 27. huhtikuuta 2004 Tietoliikenneohjelmistojen ja multimedian laboratorio Tik-111.500 Tietokonegrafiikan seminaari Kevät 2004 Kuvapohjaiset menetelmät Tekstuurien syntetisointi

Lisätiedot

2 Raja-arvo ja jatkuvuus

2 Raja-arvo ja jatkuvuus Juuri 6 Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty 5.7.6 Raja-arvo ja jatkuvuus. a) Kun suorakulmion kärki on kohdassa =, on suorakulmion kannan pituus. Suorakulmion korkeus on käyrän y-koordinaatti

Lisätiedot

PixelFlow. Hans-Erik Grönlund 46549W

PixelFlow. Hans-Erik Grönlund 46549W TEKNILLINEN KORKEAKOULU 30.4.2003 Tietoliikenneohjelmistojen ja multimedian laboratorio T-111.500 Tietokonegrafiikan seminaari Kevät 2003: Reaaliaikainen 3D-grafiikka PixelFlow Hans-Erik Grönlund 46549W

Lisätiedot

PRELIMINÄÄRIKOE PITKÄ MATEMATIIKKA 9.2.2011

PRELIMINÄÄRIKOE PITKÄ MATEMATIIKKA 9.2.2011 PRELIMINÄÄRIKOE PITKÄ MATEMATIIKKA 9..0 Kokeessa saa vastata enintään kymmeneen tehtävään.. Sievennä a) 9 x x 6x + 9, b) 5 9 009 a a, c) log 7 + lne 7. Muovailuvahasta tehty säännöllinen tetraedri muovataan

Lisätiedot

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS

JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS JOHDATUS TEKOÄLYYN TEEMU ROOS TERMINATOR SIGNAALINKÄSITTELY KUVA VOIDAAN TULKITA KOORDINAATTIEN (X,Y) FUNKTIONA. LÄHDE: S. SEITZ VÄRIKUVA KOOSTUU KOLMESTA KOMPONENTISTA (R,G,B). ÄÄNI VASTAAVASTI MUUTTUJAN

Lisätiedot

Tehtävä 1. Oletetaan että uv on neliö ja (u, v) = 1. Osoita, että kumpikin luvuista u ja v on. p 2j i. p j i

Tehtävä 1. Oletetaan että uv on neliö ja (u, v) = 1. Osoita, että kumpikin luvuista u ja v on. p 2j i. p j i JOHDATUS LUKUTEORIAAN (syksy 07) HARJOITUS 8, MALLIRATKAISUT Tehtävä. Oletetaan että uv on neliö ja (u, v) =. Osoita, että kumpikin luvuista u ja v on neliö. Ratkaisu. Olkoon p i alkuluku, joka jakaa luvun

Lisätiedot

VEKTORIT paikkavektori OA

VEKTORIT paikkavektori OA paikkavektori OA Piste A = (2, -1) Paikkavektori OA = 2i j 3D: kuvan piirtäminen hankalaa Piste A = (2, -3, 4) Paikkavektori OA = 2i 3j + 4k Piste A = (a 1, a 2, a 3 ) Paikkavektori OA = a 1 i + a 2 j

Lisätiedot

MAB3 - Harjoitustehtävien ratkaisut:

MAB3 - Harjoitustehtävien ratkaisut: MAB - Harjoitustehtävien ratkaisut: Funktio. Piirretään koordinaatistoakselit ja sijoitetaan pisteet:. a) Funktioiden nollakohdat löydetään etsimällä kuvaajien ja - akselin leikkauspisteitä. Funktiolla

Lisätiedot

TIES471 Reaaliaikainen renderöinti

TIES471 Reaaliaikainen renderöinti TIES471 Reaaliaikainen renderöinti 5.1 Valonlähteet Yksinkertaisin valolähde on pistemäinen valo (point light), joka säteilee joka suuntaan annetulla voimakkuudella ja värillä. Suunnattu valo (directional

Lisätiedot

Lauseen erikoistapaus on ollut kevään 2001 ylioppilaskirjoitusten pitkän matematiikan kokeessa seuraavassa muodossa:

Lauseen erikoistapaus on ollut kevään 2001 ylioppilaskirjoitusten pitkän matematiikan kokeessa seuraavassa muodossa: Simo K. Kivelä, 13.7.004 Frégier'n lause Toisen asteen käyrillä ellipseillä, paraabeleilla, hyperbeleillä ja niiden erikoistapauksilla on melkoinen määrä yksinkertaisia säännöllisyysominaisuuksia. Eräs

Lisätiedot

VEKTORIANALYYSIN HARJOITUKSET: VIIKKO 4

VEKTORIANALYYSIN HARJOITUKSET: VIIKKO 4 VEKTORIANALYYSIN HARJOITUKSET: VIIKKO 4 Jokaisen tehtävän jälkeen on pieni kommentti tehtävään liittyen Nämä eivät sisällä mitään kovin kriittistä tietoa tehtävään liittyen, joten niistä ei tarvitse välittää

Lisätiedot

Ota tämä paperi mukaan, merkkaa siihen omat vastauksesi ja tarkista oikeat vastaukset klo 11:30 jälkeen osoitteesta

Ota tämä paperi mukaan, merkkaa siihen omat vastauksesi ja tarkista oikeat vastaukset klo 11:30 jälkeen osoitteesta MAA5.2 Loppukoe 26.9.2012 Jussi Tyni Valitse 6 tehtävää Muista merkitä vastauspaperiin oma nimesi ja tee etusivulle pisteytysruudukko Kaikkiin tehtävien ratkaisuihin välivaiheet näkyviin! 1. Olkoon vektorit

Lisätiedot

Tekijä Pitkä matematiikka

Tekijä Pitkä matematiikka K1 Tekijä Pitkä matematiikka 5 7..017 a) 1 1 + 1 = 4 + 1 = 3 = 3 4 4 4 4 4 4 b) 1 1 1 = 4 6 3 = 5 = 5 3 4 1 1 1 1 1 K a) Koska 3 = 9 < 10, niin 3 10 < 0. 3 10 = (3 10 ) = 10 3 b) Koska π 3,14, niin π

Lisätiedot

, on säännöllinen 2-ulotteinen pinta. Määrää T x0 pisteessä x 0 = (0, 1, 1).

, on säännöllinen 2-ulotteinen pinta. Määrää T x0 pisteessä x 0 = (0, 1, 1). HY / Matematiikan ja tilastotieteen laitos Vektorianalyysi II, syksy 017 Harjoitus 4 Ratkaisuehdotukset 4.1. Osoita, että tasa-arvojoukko S F (0), F : R 3 R, F (x) = 3x 1 x 3 + e x + x e x 3, on säännöllinen

Lisätiedot

PIKSELIT JA RESOLUUTIO

PIKSELIT JA RESOLUUTIO PIKSELIT JA RESOLUUTIO 22.2.2015 ATK Seniorit Mukanetti ry / Tuula P 2 Pikselit ja resoluutio Outoja sanoja Outoja käsitteitä Mikä resoluutio? Mikä pikseli? Mitä tarkoittavat? Miksi niitä on? Milloin tarvitaan?

Lisätiedot

TIES592 Monitavoiteoptimointi ja teollisten prosessien hallinta. Yliassistentti Jussi Hakanen syksy 2010

TIES592 Monitavoiteoptimointi ja teollisten prosessien hallinta. Yliassistentti Jussi Hakanen syksy 2010 TIES592 Monitavoiteoptimointi ja teollisten prosessien hallinta Yliassistentti Jussi Hakanen jussi.hakanen@jyu.fi syksy 2010 Optimaalisuus: objektiavaruus f 2 min Z = f(s) Parhaat arvot alhaalla ja vasemmalla

Lisätiedot

Työ 21 Valon käyttäytyminen rajapinnoilla. Työvuoro 40 pari 1

Työ 21 Valon käyttäytyminen rajapinnoilla. Työvuoro 40 pari 1 Työ 21 Valon käyttäytyminen rajapinnoilla Työvuoro 40 pari 1 Tero Marttila Joel Pirttimaa TLT 78949E EST 78997S Selostuksen laati Tero Marttila Mittaukset suoritettu 12.11.2012 Selostus palautettu 19.11.2012

Lisätiedot

4. Esittäminen ja visualisointi (renderöinti)

4. Esittäminen ja visualisointi (renderöinti) 4. Esittäminen ja visualisointi (renderöinti) Tutkitaan erilaisia renderöintimenetelmiä, joita käytetään luvuissa 2 ja 3 esitettyjen kuvien esitysmuotojen visualisointiin. Seuraavassa selvitetään: (1)

Lisätiedot

Epäeuklidista geometriaa

Epäeuklidista geometriaa Epäeuklidista geometriaa 7. toukokuuta 2006 Sisältö 1 Johdanto 1 1.1 Euklidinen geometria....................... 1 1.2 Epäeuklidinen geometria..................... 2 2 Poincarén kiekko 2 3 Epäeuklidiset

Lisätiedot

Ongelma 1: Onko datassa tai informaatiossa päällekkäisyyttä?

Ongelma 1: Onko datassa tai informaatiossa päällekkäisyyttä? Ongelma 1: Onko datassa tai informaatiossa päällekkäisyyttä? 2012-2013 Lasse Lensu 2 Ongelma 2: Voidaanko dataa tai informaatiota tallettaa tiiviimpään tilaan koodaamalla se uudelleen? 2012-2013 Lasse

Lisätiedot