文档介绍：第九章消隐
消隐的分类
消除隐藏线
消除隐藏面
基本概念
提高消隐算法效率的常见方法
画家算法
Z缓冲区(Z-Buffer)算法
扫描线Z-buffer算法
扫描线算法
区域子分割算法
光线投射算法
浙江大学信息学院计算机图形学
投影变换失去了深度信息,往往导致图形的二义性
要消除二义性,就必须在绘制时消除被遮挡的不可见的线或面,习惯上称作消除隐藏线和隐藏面,简称为消隐。
经过消隐得到的投影图称为物体的真实图形。
长方体线框投影图的二义性
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基本概念
消隐的对象是三维物体。三维体的表示主要有边界表示和CSG表示等。
消隐结果与观察物体有关,也与视点有关。
线框图消隐图真实感图形
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消隐的分类
按消隐对象分类
线消隐
消隐对象是物体上的边,消除的是物体上不可见的边。
面消隐
消隐对象是物体上的面,消除的是物体上不可见的面。
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消除隐藏线
对造型的要求
在线框显示模型中,要求造型系统中有面的信息,最好有体的信息。
坐标变换
将视点变换到Z轴的正无穷大处,视线方向变为Z轴的负方向。
最基本的运算
、线面之间的求交运算
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面消隐
面消隐算法的分类
提高消隐算法效率的常见方法
画家算法
Z缓冲器算法
扫描线Z缓冲器算法
区域子分算法
光线投射算法
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面消隐算法的分类
消隐算法的分类
第一类(图像空间的消隐算法):以窗口内的每个像素为处理单元;如Z-buffer、扫描线、Warnock算法
for (窗口内的每一个像素)
{ 确定距视点最近的物体,以该物体表面的颜色来显示像素}
第二类(物体空间的消隐算法):以场景中的物体为处理单元;如光线投射算法
for (场景中的每一个物体)
{ 将其与场景中的其它物体比较,确定其表面的可见部分;
显示该物体表面的可见部分;
}
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第一类(图像空间的消隐算法):以窗口内的每个像素为处理单元;
for (窗口内的每一个像素)
{ 确定距视点最近的物体,以该物体表面的颜色来显示像素}
假设:场景中有k个物体,平均每个物体表面由h个多边形构成,显示区域中有m x n个像素,则:
算法的复杂度为:O(mnkh)
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面消隐算法的分类
第二类(物体空间的消隐算法):以场景中的物体为处理单元;
for (场景中的每一个物体)
{ 将其与场景中的其它物体比较,确定其表面的可见部分;
显示该物体表面的可见部分;
}
假设场景中有k个物体,平均每个物体表面由h个多边形构成,显示区域中有m x n个像素,则:
算法的复杂度为:O((kh)*(kh))
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提高消隐算法效率的常见方法
利用连贯性
将透视投影转换成平行投影
包围盒技术
背面剔除
空间分割技术
物体分层表示
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