计算机图形学-三维对象的表示.ppt

第6章 三维对象的表示 多面体 OpenGL多面体函数 曲面 OpenGl曲面函数 分形几何方法 粒子系统 三维对象的表示 图形场景包含多种不同类型的对象和材质表面 可以用多边形、二次曲面、样条曲面、实体几何构造技术、分形结构、粒子系统等方法来表示三维对象 实体表示方法通常分为两大类：边界表示和空间分区表示 多面体 三维图形对象中运用边界表示的最普遍方式是使用一组包围对象内部的表面多边形 为了用一组多边形面片描述一个对象，为覆盖对象表面的每一个对变形给出一组顶点。这些面片的顶点坐标和边的信息以及每一个多边形的表面法向量等其他信息存入一张表中 OpenGL多面体函数 OpenGL多边形填充函数 使用OpenGL图元常量 GLUT规则多面体函数 在GLUT中有10个函数用来生成规则多面体，5个生成线框图，另外5个以浓淡填充区方式显示多面体面片 OpenGL几何绘图图元 GLUT规则多面体函数 GLUT规则多面体函数 程序示例-1 #include glut.h GLsizei winWidth = 500, winHeight = 500; void init(void) { glClearColor(1.0,1.0,1.0,0.0); } 程序示例-2 void displayWirePolyhedra(void) { glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); glColor3f(0.0,0.0,1.0); gluLookAt(5.0,5.0,5.0,0.0,0.0,0.0,0.0,1.0,0.0); glScalef(1.5,2.0,1.0); glutWireCube(1.0); glScalef(0.8,0.5,0.8); glTranslatef(-6.0,-5.0,0.0); glutWireDodecahedron(); 程序示例-3 glTranslatef(8.6,8.6,2.0); glutWireTetrahedron(); glTranslatef(-3.0,-1.0,0.0); glutWireOctahedron(); glScalef(0.8,0.8,1.0); glTranslatef(4.3,-2.0,0.5); glutWireIcosahedron(); glFlush(); } 程序示例-4 void winReshapeFcn(GLint newWidth,GLint newHeight) { glViewport(0,0,newWidth,newHeight); glMatrixMode(GL_PROJECTION); glFrustum(-1.0,1.0,-1.0,1.0,2.0,20.0); glMatrixMode(GL_MODELVIEW); glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); } 程序示例-5 void main(int argc,char* argv) { glutInit(argc,argv); glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB); glutInitWindowPosition(100,100); glutInitWindowSize(winWidth,winHeight); glutCreatWindow(Wire-Frame Polyhedra); init(); glutDisplayFunc(displayWirePolyhedra); glutReshapeFunc(winReshapeFcn); glutMainLoop(); } 二次曲面 球面 椭球面 环面 OpenGL二次曲面和三次曲面函数 使用OpenGL实用工具包（GLUT）和实用库（GLU）中的函数可以显示一个球面和其他一些三维的二次曲面对象。 GLUT有一个函数用来显示由双三次曲面片定义的茶壶形体 每一个GLUT函数都有两个版本：线框曲线和填充多边形面片 GLUT二次曲面函数 柔性对象 在计算机应用中开发了对非刚体对象建模的多种技术 有些对象在一定的运动或在接近其他对象时会改变他们的表面形状，且他们的曲面表面很难用常规形状表示，这一类对象一般称为柔性对象 描述柔性对象 样条表示 在绘图术语中，样条是通过一组指定点集而生成平滑曲线的柔性带 在计算机图形学中，样条曲线指由多项式曲线段连接而成的曲线，在每段的边界处满足特定的连续性条件 样条用于设计曲线和曲面形状，将绘制的图形数字化以及指定场景中对象的动画路径或照相机位置。 扫描表示法 扫描表示通过平移、旋转及其他对称变换来构造三维对象 通过指定一个二维形状以