[工学]第8章消隐.ppt

扫描线Z缓冲器比Z缓冲器算法有改进 :减少了存储空间,但在被多个多边形覆盖的像素处还需多次计算,计算量仍很大。 （2）区间扫描线算法 P223 可减少扫描线Z-buffer算法中深度计算的次数.扫描线被各边交叉点分割为一个个区间. 在一条扫描线上,每个区间只需计算一次深度值,并且不需要ZB. 有三种类型的区间(P223图10-16) for(绘图窗口内的每一条扫描线) {求投影与当前扫描线相交的所有多边形;求出上述多边形中投影与当前扫描线相交的所有边,将它们记录在活化边表AEL中; 求出AEL中每条边的投影与扫描线的交点;按交点的X坐标将AEL中各边从左到右排序,两两配对组成一个区间;for(AEL中每一个区间) {求出覆盖该区间的所有多边形,将它们记入活化多边形表APL中;在区间上任取一点,计算APL中各多边形在该点的深度值,记深度最大者为P; 用多边形P的颜色填充该区间;} } 　 它是列表优先级算法的一种简单情况。 先将各个面按离视点的距离远近排序.在显示时,先 显示离视点远的面,再显示离视点近的面.(类似画 油画的顺序,先画远景,再画近景) 如何将各面排序?互不相交的面(P221图10-12); 交叉覆盖的面(图10-13)画家算法源于油画的作画过程。根据景物的深度， 先往画布（背景色）上涂远景的颜色，然后再涂 上近景的颜色。这样由远及近，后涂的颜色遮盖 掉先涂的颜色，最终得到的结果就相当于消除 了隐藏面。　 8.3.3 画家算法 P220 　　过程例图： 　　 　画家算法的实现过程：把景物中各个 　面按其离视点的距离进行排序建成深 　度优先级表。然后由远至近取出表中 　的多边形投影到屏幕上，近的后投的 　覆盖了远的先投的，结果相当于消除 　了隐藏面。　　 画家算法 　画家算法的优点是简单、容易实现。 　但缺点是不能处理相互交叉的面，因 　为此时深度优先级表中面的顺序可能 　出错。解决问题的办法是把相关的面 　进一步分割。 画家算法 按照与光线传播相反的过程来进行追踪.这里假设视点位于Z轴正向无穷远处. for(光栅的每一条扫描线) { for(扫描线上的每一条像素) { 计算从视点到像素的光线; for( 画面中的每个物体) {确定光线与物体是否相交,若是,则求出交点并把它放入交点表中; } if(交点表非空) { 确定最近的交点; 把最近交点像素置为物体的属性(亮度值) } else 把像素置为背景值 }} 8.3.4 可见面光线追踪算法 P225 第8章 8.1 问题的提出 8.2 Roberts算法 8.3 消除隐藏面算法 主要教学内容 所谓的真实感图形，就是物体的图形 　（比较）真实地反应了物体本身。对 　于一个处于静态的物体来说，这种真 　实感表现在两个基本方面： 　　(１)常规视觉上的真实（区分可见 　和不可见）。 　　(２)表面效果的真实（表达材质、 　光照、明暗等）。 8.1.1 真实感图形与消隐 8.1 问题的提出 在现实世界中，对于空间任何一个不 　透明的物体，我们总只能看到该物体 　上朝向我们视线方向的那部分表面， 　而其余的表面是不可能看见的。对于 　包含有多个物体的场景，我们只能看 　到前面的物体，而被挡在后面的物体 　是不可能看见的。 处理图形中的可见和不可见部分就是消隐问题。 消隐 　因此，如果在计算机生成图形时不加 　技术处理，把物体的所有图形信息全 　部表示出来(比如所有的棱线、所有的 　表面等)，而不管它是可见的或不可见 　的。那么可想而知，这样的图形所表 　达的物体形状是不真实的，也是不清 　楚的，甚至根本是无法确定的。 消隐 立方体线框投影图的二义性 　要绘出意义明确的，有真实感的立体 　图形，首先必须消去形体中的不可见 　部分，而只表现可见部分。 　在显示三维立体的图形中消去不可见 部分的方法，称为消隐 。 观察者看不到的线、面习惯上称作隐 藏线和隐藏面。 　　 消隐 消隐的分类 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。 按消隐对象分类 按消隐空间分类 物体空间的消隐算法 （光线投射、Roberts） 将场景中每一个面与其他每个面比较，求出所有点、边、面遮挡关系。 图像空间的消隐算法 (Z－buffer、扫描线、Warnock) 对屏幕上每个象素进行判断，决定哪个多