TU Wien:Einführung in Visual Computing VU (W. Kropatsch, W. Purgathofer, R. Sablatnig)/Test 2, 2012-06-15

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CG Teil[edit]

1. Clipping & Antialiasing[edit]

Beispiel - Polygonclipping

Polygonclipping

Nebenstehendes Polygon ABCDE soll an der linken Fensterkante (dicke Linie) mit dem Sutherland-Hodgmen-Verfahren geclippt werden (beginnend mit Kante AB, dann BC, usw.)

Geben Sie in der untenstehenden Tabelle für jeden Schritt den korrekten Fall (in->in, in->out,...) sowie die ausgegebenen Vertices an. (Hinweis: Nicht jeder Zwischenvertex X' muss verwendet werden. Nicht alle Ergebniszeilen werden benötigt.)

Schritt Fall Vertex Output
1. ->
2. ->
3. ->
4. ->
5. ->
6. ->
7. ->
8. ->
9. ->
10. ->


Kreuzen Sie die richtigen Behauptungen an!

  • Für das Antialiasing von Linien wird oft die Farbintensität eines Pixels proportional zum Überdeckungsgrad der Pixelfläche durch eine Linie gewählt.
  • Aliasing entsteht durch eine zu geringe Abtastung eines Signals.
  • Supersampling ist eine geeignete Methode, um Aliasing eines gegebenen Rasterbildes nachträglich zu verringern.
  • Damit ein Signal korrekt rekonstruiert werden kann, muss es mindestens mit der höchsten Informationsfrequenz abgetastet werden (Nyquist-Limit)

2. Ray-Casting[edit]

Kreuzen Sie die richtigen Behauptungen an!

  • Ein Nachteil von Ray-Casting ist der hohe Speicherbedarf, der durch die vielen Rays (mehrere Millionen!) entsteht.
  • Mittels Backface-Culling können alle nicht sichtbaren Polygone einer Szene entfernt werden (meistens etwa 50%)
  • Beim Ray-Casting wird durch jedes Pixel ein Strahl in Blickrichtung in die Szene gelegt und mit allen Objekten geschnitten.
  • Mittels Backface-Culling können im Schnitt etwa die Hälfte aller Polygone einer Szene als unsichtbar identifiziert werden.
  • Beim Backface-Culling wird ein Polygon entfernt, wenn sein Oberflächenvektor vom Betrachter weg zeigt.
  • Der Z-Puffer speichert für jedes Pixel stets die Tiefe des am fernsten liegenden Polygons, das diesen Pixel überdeckt.
  • Beim Z-Buffering wird im Framebuffer ein Pixel eines Polygons nur gezeichnet, wenn sein Z-Wert näher zum Betrachter liegt als der im Puffer gespeicherte Wert.

3. Beleuchtung[edit]

Kreuzen Sie die richtigen Behauptungen an!

  • Bei diffuser Beleuchtung ist die beobachtete Helligkeit abhängig vom Blickwinkel auf die Oberfläche.
  • Laut Lambert'schen Gesetz ist eine Oberfläche dort am hellsten, wo das Licht orthogonal auf die Oberfläche auftrifft.
  • Bei der Gourard-Schattierung wird die tatsächliche Beleuchtungsberechnung nur für die Eckpunkte des Polygons durchgeführt.
  • Je kleiner der Cosinus-Exponent im Phong-Beleuchtungsmodell, desto rauher wirkt die Oberfläche.
  • Die Phong-Schattierung erlaubt es, für jedes Polygonpixel individuell die Beleuchtung zu berechnen.
  • Der Nachteil der Phongschattierung ist das etwaige Auftreten des Mach-Band-Effekts.
  • Wie muss der Phong-Exponent gewählt werden, damit die Oberfläche theoretisch einem Spiegel gleicht?
    • 0
    • 1
    • -1
    • unendlich

Außerdem:

  • Beleuchtungsberechnung mit Omni-Lichtquelle (Lambert'sches Gesetz anwenden)

4. Radiosity[edit]

  • Frage zu Radiosity - Patches (Verständnisfrage nach dem Reziprokitätsprinzip)
  • Ankreuzen von richtigen Behauptungen

5. Texture- und Environmentmapping[edit]

Ankreuzen von richtigen Behauptungen.

CV Teil[edit]

Demosaicing[edit]

3x3 ausschnitt; aufnahme mit CCD-bildsensor; color filter array (bayer filter) verwendet:
GB ...
RG
.
.
berechnen sie den RGB-Farbwert an position *:
200 | 150 | 190 | 130 | 170
110 | 90 | 140 | 100 | 130
210 | 120*| 200 | 140 | 200
140 | 100 | 170 | 120 | 140
220 | 120 | 210 | 110 | 180

linsengleichung[edit]

8m vor einer kamera mit der brennweite f=40mm steht jemand. wie weit muss der sensor hinter der linse sein, damit das bild scharf wird?

wahr/falsch[edit]

MPEG benoetigt mehr rechenzeit zum codieren als zum decodieren
Jpeg's speicherplatz ist abhaengig von bildinhalt
verktorgrafiken zoomen verlustlos
lauflaengenkodierung halbiert den speicherbedarf maximal

SIFT berechnet (ja/nein)[edit]

skalierung
histogram des DoG scale space
hauptorientierung der keypoints
8-bin histogramm der gradientenorientierung 16 zellen um keypoints
grauwerthistogram der lokalen nachbarschaft der keypoints
farbhistogram der lokalen nachbarschaft der keypoints

bestimmung[edit]

wieviele bildpunktpaare sind notwending fuer die eindeutinge bestimmung einer translation (1-6)
wieviele bildpunktpaare sind notwending fuer die eindeutinge bestimmung einer affinen translation (1-6)

wahr/falsch[edit]

verschiedene Lichtspektren koennen den gleichen Fabreindruck erzeugen
HSV schwarz ist wenn S=0
RGB kann alle menschlich wahrnehmbaren farben darstellen

Magenta ist welche farbe[edit]

[ ] R=100 G=000 B=100
[ ] R=255 G=100 B=100
[ ] R=000 G=030 B=030

motion detection[edit]

Frame difference
[ ] langsamere bewegung fuehrt dazu, dass mehr bildbereiche als bewegung erkannt werden
[ ] schnellere bewegung fuehrt dazu, dass mehr bildbereiche als bewegung erkannt werden
[ ] geschwindigkeit hat keinen einfluss

differenz zu einem konstanten hintergrundbild:
[ ] langsamere bewegung fuehrt dazu, dass mehr bildbereiche als bewegung erkannt werden
[ ] schnellere bewegung fuehrt dazu, dass mehr bildbereiche als bewegung erkannt werden
[ ] geschwindigkeit hat keinen einfluss

mosaics (wahr/falsch)[edit]

blending wird verwendet um registrierungsfehler auszubessern
zur bildregistrierung beim IM koennen SIFT features verwendet werden
wenn kamera nur rotiert wird, reicht translation um bild zusammenzusetzen

BV Teil[edit]