Correspondencia de colores: imagen y paleta de colores, Exámenes de Informática

¡Descarga Correspondencia de colores: imagen y paleta de colores y más Exámenes en PDF de Informática solo en Docsity! 1 INFORMÁTICA GRÁFICA INGENIERÍA TÉCNICA EN DISEÑO INDUSTRIAL EJERCICIOS DE EXÁMENES TABLA DE CONTENIDOS TEMA 2: HARDWARE GRÁFICO ............................................................................................................1 TEMA 3: EL COLOR ..................................................................................................................................3 TEMA 4: FICHEROS GRÁFICOS..............................................................................................................4 TEMA 5: GRÁFICOS EN 2D......................................................................................................................8 TEMA 6: VISIÓN EN 3D..........................................................................................................................10 TEMA 7: MODELADO SÓLIDO .............................................................................................................11 TEMA 8: REALISMO ...............................................................................................................................14 TEMA 2: HARDWARE GRÁFICO 1. Un escáner permite seleccionar las siguientes resoluciones: 150x150, 300x300, 600x600, 900x900 y 1200x1200. Se quiere escanear una foto de 10x10 pulgadas. ¿Qué resolución emplearía si tengo que llevarme la imagen a casa en un disquete, el fichero no está comprimido y el escáner ofrece 24 bits por color? ¿Qué tasa de compresión se requiere si quiero utilizar la máxima resolución? Nota: el tamaño de un disquete es de 1,4 Mbytes. 2. Una impresora láser blanco y negro imprime a una velocidad de 10 páginas por minuto. La resolución de la impresora es de 600x600 ppp. Si el tamaño de la página es de 8,2 x 11,7 pulgadas, determinar la velocidad de rastreo horizontal y vertical de la impresora. (no es necesario considerar el tiempo de reposicionamiento) 3. Los puntos de la imagen de la figura 1 están representados en un modelo RGB 24 bits por píxel. Queremos ver dicha imagen en un dispositivo gráfico que emplea la paleta gráfica que mostramos abajo. Idee un método que establezca una correspondencia entre el color de un punto de la imagen original y una entrada de la paleta de colores. El método se basará en la minimización de distancias entre los puntos de la imagen original y los de la imagen resultante. ¿Cómo sería la imagen resultante? Figura 1 4. La Mavica 50 pro de Xony permite guardar las imágenes en MODE NORMAL y MODE FINE. Las imágenes en MODE FINE se ven más nítidas pero ocupan más. Al estudiar una imagen en MODE NORMAL y en MODE FINE observo que la resolución es la misma, que emplean el mismo modelo de color y que las dos son ficheros jpeg ¿Cuál puede ser la causa de que una se vea con mayor calidad que la otra? 5. Los puntos de la imagen de la figura 1 están representados en un modelo RGB 24 bits por píxel. Queremos guardar dicha imagen en un fichero que emplee la paleta de color que se representa abajo. Idee un método que establezca una correspondencia entre el color de un punto de la 80,80,80 0,0,0 255,255,255 160,160,160 221,19,123 255,255,0 0,147,221 113,93,92 238,158,160 221,19,123 221,19,123 0,147,221 0,147,221 0,147,221 238,158,160 238,158,160 2 imagen original y una entrada de la paleta de colores. El método se basará en la minimización de distancias entre los puntos de la imagen original y los de la imagen resultante. ¿Cuanto espacio se ahora empleando el modelo de color indexado? 6. La Mavica 50 pro de Xony permite guardar las imágenes en MODE NORMAL y MODE FINE. Las imágenes en MODE FINE se ven más nítidas pero ocupan más. Al estudiar una imagen en MODE NORMAL y en MODE FINE observo que la resolución es la misma: 640x480, que emplean el mismo modelo de color 24 bits por píxel. Si la compresión en MODE FINE es de 1:16 y en MODE NORMAL 1:24 ¿Cuántas fotos puedo tener en un disquete? 7. Queremos permutar el color rojo por el verde de la figura 2. Si trabajamos con una paleta de colores, podríamos solucionarlo de dos formas diferentes. Idee estos dos métodos. Figura 2 8. Una impresora láser a color (4 colores de toner) tiene capacidad para almacenar hasta 10 páginas en memoria buffer. Si la impresora tiene una resolución de 1200x1200ppp, haga una estimación del tamaño de dicha memoria buffer. Para cada componente de color, la profundidad es binaria. Una página es A4 mide 8.268x11.693 pulgadas. 9. Una impresora láser blanco y negro tiene capacidad para almacenar hasta 20 páginas en memoria buffer. Si la impresora tiene una resolución de 1400x1400ppp, y una velocidad de 4 páginas por minuto, haga una estimación de la tasa de barrido horizontal. 10. Considere un monitor en B/N en la situación que representa la Figura 3. Este monitor tiene 768 líneas de 1000 puntos cada línea, y su tasa de barrido horizontal es de 50KHz. Figura 3: Es el peor de los casos, en el que cada punto es de un color. ¿Cuánto tiempo (Tp) va a emplear el chorro de electrones en cada punto? Cuál será el ciclo de apagado-encendido 5 8. Para cada una de las 3 imágenes siguientes indique si las guardaría en formato jpg o gif y justifique su respuesta 9. Los puntos de la imagen de la figura de abajo están representados en un modelo RGB 24 bits por píxel. Queremos guardar dicha imagen en un fichero que emplee la paleta de color que se representa abajo. Idee un método que establezca una correspondencia entre el color de un punto de la imagen original y una entrada de la paleta de colores. El método se basará en la minimización de distancias entre los puntos de la imagen original y los de la imagen resultante. ¿Cuanto espacio se ahora empleando el modelo de color indexado? 10. La Mavica 50 pro de Xony permite guardar las imágenes en MODE NORMAL y MODE FINE. Las imágenes en MODE FINE se ven más nítidas pero ocupan más. Al estudiar una imagen en MODE NORMAL y en MODE FINE observo que la resolución es la misma: 640x480, que emplean el mismo modelo de color 24 bits por píxel. Si la compresión en MODE FINE es de 1:16 y en MODE NORMAL 1:24 ¿Cuántas fotos puedo tener en un disquete? 11. Queremos permutar el color rojo por el verde de la figura. Si trabajamos con una paleta de colores, podríamos solucionarlo de dos formas diferentes. Idee estos dos métodos. 12. El Ayuntamiento de Valladolid convoca un concurso de carteles para las fiestas de San Mateo. En las bases del concurso se pide entregar un fichero gif de 500 puntos de ancho para que el jurado pueda debatir. Un alumno de diseño industrial decide presentarse y hace una composición en Corel Draw. Una vez creada la guarda en formato gif y la entrega. Resulta que gana el concurso, pero desde el Ayuntamiento le dicen que tiene que hacer algunos cambios. Cuando va a hacerlos, abre el fichero 80,80,80 0,0,0 255,255,255 160,160,160 221,19,123 255,255,0 0,147,221 113,93,92 238,158,160 221,19,123 221,19,123 0,147,221 0,147,221 0,147,221 238,158,160 238,158,160 6 gif y se encuentra con una desagradable sorpresa. ¿Qué le ha pasado? ¿por qué ocurre esto? ¿cómo lo podía haber evitado? 13. Haga una estimación del tamaño de una imagen empleando color directo (sin paleta de colores) y color indexado (con paleta de colores). Para ello suponga un sistema RGB, con 8 bits por color cada componente de color, la imagen es de 300x400 pixeles y la imagen tiene 10 colores. 14. Haga una estimación del tamaño de la imagen de la figura empleando color directo y empleando color indexado. (Haga las suposiciones que considere oportunas) 15. Abajo se representa una imagen y su representación empleando un modelo de color directo y un modelo de color indexado. ¿A partir de qué número de bits por píxel compensa emplear el modelo de color indexado? 16. Para cada una de las 3 imágenes siguientes indique si las guardaría en formato jpg o gif y justifique su respuesta. 7 17. Haga una estimación del tamaño de una imagen como la de la figura empleando color directo (sin paleta de colores) y color indexado (con paleta de colores). Para ello suponga un sistema RGB, con 8 bits por color, la imagen es de 19x19 pixeles y la imagen tiene 10 colores. 18. La imagen de la figura tiene 200 pixels de alto. A partir de qué anchura en pixels merece la pena emplear una paleta de colores de 512 colores en lugar de usar color directo con 24 bits por color 10 TEMA 6: VISIÓN EN 3D 1. Tiene que proyectar el segmento AB, donde A=(4,5,8) y B=(7,9,12) en el plano z=2 (proyección paralela normal a dicho plano) en una ventana definida por los puntos Wmin=(3,4,2) y Wmax=(6,8,2) y con un plano cercano z=6 y plano lejano z=10. 2. Queremos proyectar el segmento definido por los puntos P1=(4,5,3) P2=(0,-3,4) en el plano z=0. Obtener los puntos resultantes P1’ y P2’ empleando una proyección perspectiva cuyo centro de proyección sea CP=(1,2,-3), y los puntos resultantes P1’’ y P2’’ empleando una proyección pararela de dirección d=(0,0,1). Emplee en todo momento coordenadas mundo. 3. Queremos proyectar un cubo definido por los puntos (0,0,0) (1,0,1) (1,0,0) (0,0,0) (0,1,0) (1,1,1) (1,1,0) (0,1,0) en el plano z=4. Dibuje el resultado empleando una proyección paralela en la dirección (1.25,1.25,2). Emplee en todo momento coordenadas mundo. 4. Queremos proyectar el segmento definido por los puntos (1,0,1) (0,1,0) en una esfera de centro (3,2,1) y de radio 2) empleando una proyección perspectiva de centro de proyección (-2,-2,-2). Indique como resolvería el problema un ordenador. ( La ecuación de una esfera de radio r y centrada en (a,b,c) es (x-a)2+(y-b)2+(z-c)2=r2 ) 5. Queremos proyectar el segmento definido por los puntos (1,0,1) (0,1,0) en el plano definido por la ecuación 0 DCzByAx con una proyección perspectiva de centro de proyección (-1,-1,- 1). Indique las coordenadas de los puntos proyectados. 6. Tiene que proyectar el segmento AB, donde A=(4,5,8) y B=(7,9,12) en el plano z=0 (proyección paralela normal a dicho plano) en una ventana definida por los puntos Wmin=(3,4,0) y Wmax=(7,9,0) y con un plano cercano z=8 y plano lejano z=10. 7. Tiene que proyectar el segmento AB, donde A=(4,5,8) y B=(7,9,12) en el plano z=0 (proyección paralela normal a dicho plano) en una ventana definida por los puntos Wmin=(3,4,0) y Wmax=(7,9,0) y con un plano cercano z=7 y plano lejano z=11. 8. Tiene que proyectar el segmento AB, donde A=(4,5,8) y B=(7,9,12) en el plano z=4 (proyección paralela normal a dicho plano) en una ventana definida por los puntos Wmin=(3,4,4) y Wmax=(6,8,4) y con un plano cercano z=6 y plano lejano z=15. 9. Tiene que proyectar el segmento AB, donde A=(4,5,8) y B=(7,9,12) en el plano z=5 (proyección paralela normal a dicho plano) en una ventana definida por los puntos Wmin=(3,4,5) y Wmax=(6,8,5) y con un plano cercano z=9 y plano lejano z=15. 10. Tiene que proyectar el segmento AB, donde A=(4,5,8) y B=(7,9,12) en el plano z=2 (proyección paralela normal a dicho plano) en una ventana definida por los puntos Wmin=(3,4,2) y Wmax=(6,8,2) y con un plano cercano z=6 y plano lejano z=10. 11 TEMA 7: MODELADO SÓLIDO 1. Dadas las curvas Q1 y Q2 curvas: 3223 3223 323 233 3)1(18)1(15)1(4)(2 5)1(12)1(15)1(6)(2 196)1(4)(1 332724)1(9)(1 tttttttQ tttttttQ tttttQ tttttQ y x y x     indique si hay continuidad G1. La fórmula genérica de una curva de Bézier es: 3 3 2 2 2 1 3 0 )1(3)1(3)1()( tPttPttPtPtQ x  2. Dadas las curvas Q1 y Q2 curvas: 3223 3223 3223 3223 )1(12)1(9)1(2)(2 3)1(6)1(9)1(4)(2 2)1(3)1(6)1(4)(1 4)1(15)1(24)1(9)(1 tttttttQ tttttttQ tttttttQ tttttttQ y x y x     indique si hay continuidad C2 en el punto de unión. 3. Dadas las curvas Q1 y Q2 curvas: 3223 3223 323 233 3)1(18)1(15)1(4)(2 5)1(12)1(15)1(6)(2 196)1(4)(1 332724)1(9)(1 tttttttQ tttttttQ tttttQ tttttQ y x y x     indique si hay continuidad G1. 4. Dadas las curvas Q1 y Q2 curvas: 3223 3223 32223 32223 )1(6)1(9)1(2)(2 3)1(3)1(9)1(4)(2 2)1()1(6)1()(1 4)1()1(24)1(6)(1 tttttttQ tttttttQ tttPttttQ tttPttttQ y x yy xx     indique posibles valores para 2 xP y 2 yP de manera que Q2 y Q1 (caso 1) tengan sólo continuidad G0 (caso 2) tengan sólo continuidad G1 (y caso 3) tengan continuidad C1 en el punto de unión 12 5. Sea la curva de Bézier 3223 3223 2)1(9)1(6)1()(1 4)1(30)1(24)1(6)(1 tttttttQ tttttttQ y x   Diga cuales son los puntos de control teniendo en cuenta la siguiente ecuación de Bézier 3 3 2 2 2 1 3 0 )1()1()1()( tPttPttPtPtQ  Establezca la ecuación de una curva que tenga continuidad C1 con respecto a Q1 6. Dada la curva de Bezier de la figura, estime la posición de los dos puntos de control que no aparecen en la figura. Dejando los puntos estimados fijos, trazar la curva que se produce al juntar los dos puntos de control que se representan. 7. Sean dos curvas de Bézier 3223 3223 3223 3223 )1(6)1(9)1(2)(2 3)1(3)1(9)1(4)(2 2)1(9)1(6)1()(1 4)1(30)1(24)1(6)(1 tttttttQ tttttttQ tttttttQ tttttttQ y x y x     Decir si en el punto de unión hay continuidad C1. 8. Sea la curva de Bézier 3223 3223 2)1(9)1(6)1()(1 4)1(30)1(24)1(6)(1 tttttttQ tttttttQ y x   Establezca la ecuación de una curva que tenga continuidad C1 con respecto a Q1 9. Sean dos curvas de Bézier 3223 3223 3223 3223 )1(6)1(9)1(2)(2 3)1(3)1(9)1(4)(2 2)1(9)1(6)1()(1 4)1(30)1(24)1(6)(1 tttttttQ tttttttQ tttttttQ tttttttQ y x y x     Hacer un boceto de su forma. 10. Sea la curva de Bézier 3223 3223 2)1(9)1(6)1()(1 4)1(30)1(24)1(6)(1 tttttttQ tttttttQ y x   Diga cuales son los puntos de control Establezca la ecuación de una curva que tenga continuidad C1 con respecto a Q1 15 D E F 5. El objeto que se muestra en las imágenes de abajo ha sido modelado variando los parámetros de realismo ka, kd, ks, Ip (obsérvese que hay dos fuentes de luz ) del modelo de iluminación de phong. La diferencia entre las dos escenas se consigue alterando sólo uno de dichos parámetros. Indique qué parámetro varía justificando la respuesta. A B 6. Existen diferentes técnicas para mejorar el realismo en escenas 3D. Enumere las que se observan en la figura de la derecha. De todas las técnicas para hacer texturas que conoce, en la figura se aplica sólo una de ellas. Diga cual es y explique sus fundamentos. 7. La figura de la derecha ha sido generada en un software tipo 3D Studio empleando tres objeto tipo caja. Comente las transformaciones geométricas que ha sido necesario aplicar sobre ellos para llegar a la composición final. (no es necesario comentar nada sobre efectos de realismo). 16 8. ¿Cómo se vería esta imagen empleando el sombreado de Gouraud? 9. En la figura 3 se representan dos versiones de una poligonal renderizada empleando el modelo de sombreado de Phong y el de Gouraud respectivamente. En la versión renderizada con el sombreado de Gouraud no aparece el brillo interior ¿por qué? Figura 3