《教育學(xué)消隱》ppt課件

《《教育學(xué)消隱》ppt課件》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第10章隱藏面的消除（Hidden-SurfaceRemoval)1第10章隱藏面的消除基本概念提高消隱算法效率的常用方法畫家算法Z緩沖器算法掃描線Z緩沖器算法掃描線算法光線投射算法OpenGL相關(guān)函數(shù)2本章目標(biāo)消隱的基本概念重點掌握Z緩沖器（Buffer）消隱算法學(xué)會使用OpenGL的函數(shù)3問題投影變換失去了深度信息，往往導(dǎo)致圖形的二義性及失去遮擋關(guān)系要消除二義性和保持遮擋關(guān)系，就必須在繪制（投影）時消除被遮擋的不可見的線或面，習(xí)慣上稱作消除隱藏線和隱藏面，簡稱為消隱失去遮擋關(guān)系長方體線框投影圖的二義性10.1基本概念4消隱的對象三維物體三維體的表示

2、主要采用邊界（多邊形）表示消隱結(jié)果與觀察物體有關(guān)，也與視點位置和方向有關(guān)線框圖消隱圖真實感圖形10.1基本概念5消隱分類消除隱藏面：確定可見面（消除不可見面）——表面表示物體（本章討論）消除隱藏線：消除不可見線——線框表示物體長方體線框投影圖的二義性失去遮擋關(guān)系10.1基本概念6面消隱算法分類投影窗口內(nèi)的像素為處理單元?！_定最近點for(窗口內(nèi)的每一個像素){確定距視點最近的物體，以該物體表面的顏色來顯示像素}圖像空間－image-space10.1基本概念7面消隱算法分類（續(xù)）場景中的物體為處理單元?！矬w上的面是否最近for(場景中的每一個物

3、體){將其與場景中的其它物體比較，確定其表面的可見部分；顯示該物體表面的可見部分；}場景空間－object-space10.1基本概念8第10章隱藏面的消除基本概念提高消隱算法效率的常用方法畫家算法Z緩沖器算法掃描線Z緩沖器算法掃描線算法光線投射算法OpenGL相關(guān)函數(shù)910.2提高消隱算法效率的常用方法主要技術(shù)1.利用連貫性相鄰物體的屬性之間有一定的連貫性，其屬性值通常是平緩過渡的，如顏色值、空間位置關(guān)系等包括：物體連貫性面的連貫性區(qū)域連貫性掃描線連貫性深度連貫性1010.2提高消隱算法效率的常用方法（1）物體連貫性：如果物體A與物體B是完全相互分離

4、的，則在消隱時，只需比較A、B兩物體之間的遮擋關(guān)系，無須對它們的表面多邊形逐一進(jìn)行測試。例如，若A距視點較B遠(yuǎn)，則在測試B上的表面的可見性時，無須考慮A的表面（2）面的連貫性：一張面內(nèi)的各種屬性值一般都是緩慢變化的，允許采用增量形式對其進(jìn)行計算1110.2提高消隱算法效率的常用方法（3）區(qū)域連貫性：區(qū)域指屏幕上一組相鄰的像素，它們通常為同一個可見面所占據(jù)，可見性相同。區(qū)域連貫性表現(xiàn)在一條掃描線上時，即為掃描線上的每個區(qū)間內(nèi)只有一個面可見（4）掃描線的連貫性：相鄰兩條掃描線上，可見面的分布情況相似（5）深度連貫性：同一表面上的相鄰部分深度是相近的，而占據(jù)

5、屏幕上同一區(qū)域的不同表面的深度不同。這樣在判斷表面間的遮擋關(guān)系時，只需取其上一點計算出深度值，比較該深度值便能得出結(jié)果1210.2提高消隱算法效率的常用方法2.透視投影轉(zhuǎn)換為平行投影消隱在投影前完成物體間的遮擋關(guān)系與投影中心相關(guān)物體間的遮擋關(guān)系與投影方式相關(guān)1310.2提高消隱算法效率的常用方法3.包圍盒技術(shù)定義：一個形體的包圍盒指的是包圍它的簡單形體兩個條件包圍盒充分緊密包圍著形體對其的測試比較簡單主要包圍盒長方體正方體球1410.2提高消隱算法效率的常用方法作用—避免盲目求交例如：兩個空間多邊形A、B在投影平面上的投影分別為A’，B’，因為A’、B

6、’的矩形包圍盒不相交，則A’、B’不相交，無須進(jìn)行遮擋測試。如果包圍盒相交，需進(jìn)一步測試。右下圖(a)包圍盒相交，投影也相交；(b)包圍盒相交，投影不相交一般情況下，判斷兩物體是否遮擋時，前一種情況大量存在，避免了物體間的復(fù)雜相交測試。1510.2提高消隱算法效率的常用方法4.背面剔除外法向：規(guī)定每個多邊形的外法向都是指向物體外部的前向面：若多邊形的外法向與投影方向（觀察方向）的夾角為鈍角，稱為前向面后向面：若多邊形的外法向與投影方向（觀察方向）的夾角為銳角，稱為后向面（背面）夾角為180－u投影方向1610.2提高消隱算法效率的常用方法剔除依據(jù)：背面

7、總是被前向面所遮擋，從而不可見前向面后向面JEAF、HCBG、JIHGF為后向面CGVABDEFHIJNVnVn1710.2提高消隱算法效率的常用方法5.空間分割技術(shù)遮擋判斷依據(jù)：場景中的物體，它們的投影在投影平面上是否有重疊部分？（是否存在相互遮擋的可能？）對于根本不存在相互遮擋關(guān)系的物體，應(yīng)避免這種不必要的測試原因：物體在場景中分散，有些物體的投影相距甚遠(yuǎn)，不會存在遮擋關(guān)系方法：將投影平面上的窗口分成若干小區(qū)域；為每個小區(qū)域建立相關(guān)物體表，表中物體的投影于該區(qū)域有相交部分；則在小區(qū)域中判斷那個物體可見時，只要對該區(qū)域的相關(guān)物體表中的物體進(jìn)行比較18

8、10.2提高消隱算法效率的常用方法6.物體的分層表示表示形式：模型變換中的樹形表示方式原理：減