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1、圖形的消隱技術(shù)機自6班艾純財20112496消隱的概念與作用在使用顯示設(shè)備描繪物體的圖形時，必須把三維信息經(jīng)過某種投影變換，在二維的顯示表面上繪制出來。例如，軸測圖和透視圖，就是通過軸測變換或透視變換，求出所有頂點的投影點，再把各點連結(jié)起來。下圖中第一個圖形代表的是后邊哪一個呢?消隱的概念由于投影變換失去了深度信息，往往導(dǎo)致圖形的二義性。要消除二義性，就必須在繪制時消除實際不可見的線和面，習(xí)慣上稱作消除隱藏線和隱藏面，或簡稱為消隱。消隱的作用提高物體投影圖的真實感，使其只有唯一一種解釋。消隱的任務(wù)就是利用適當(dāng)?shù)乃惴?，確定哪些邊或輪廓線是可見的，或哪些面是可見的，最后只顯示可見的邊或輪廓
2、線，或可見的面。消隱算法的測試方法針對不同的顯示對象和顯示要求，會有不同消隱算法與之相適應(yīng)。重疊測試許多物體的投影是由若干個多邊形構(gòu)成的，將這些多邊形兩兩判別，看它們是否有重疊部分，如果不重疊，說明它們肯定不互相遮擋。這種方法就叫重疊測試。兩個多邊形不重疊的條件：A在左XAmax≤XbminA在右XAmin≥XBmaxA在下YAmax≤YBminA在上YAmin≥YBmax外接矩形YmaxYminXminXmaxXY重疊測試的幾種典型情況(c)(b)Oyx(a)(d)包含性測試測試點與多邊形的包含關(guān)系有兩種方法:1.射線交點數(shù)算法2.夾角求和算法射線交點數(shù)算法(圖A)(圖B)射線過頂點
3、（內(nèi)、外部）射線與多邊形的邊重合夾角求和算法P’分別與A’B’C’D’E’連線2令α1∠A’P’B’α2∠B’P’C’α3∠C’P’D’α4∠D’P’E’α5∠E’P’A’深度測試深度測試是用來測試一個物體遮擋另一個物體的基本方法。常用的有優(yōu)先級測試和物體空間測試。深度測試可見性測試可見性測試主要用來判別物體自身各部分哪些部分沒有被其自身其它部分遮擋即可見的，哪些部分被其自身其它部分遮擋即不可見的。定義由觀察點C至物體方向的視線矢量為S，通過計算物體表面某點的法矢N和視線矢量S的點積即可判別該點是否可見：N·S=
4、N
5、·
6、S
7、cosθ法矢N指向物體的外部，θ為N和S的夾角，則當(dāng)N指向視
8、點方向是積為正，即為可見。常用消隱算法經(jīng)過上述測試方法，可以判斷兩個物體或物體自身各部分之間是否存在重疊或遮擋關(guān)系，如果存在重疊或遮擋關(guān)系，則無需消隱處理，否則需要進行消隱處理。在眾多消隱技術(shù)中，到目前為止還沒有哪一種算法能夠適用于所有應(yīng)用領(lǐng)域。Warnock算法(區(qū)域子分割算法)Warnock算法是針對平面多面體圖形消隱顯示的算法。應(yīng)用該算法需滿足兩個前提條件：1、所顯示的多面體已消除自隱藏面;2、多面體的頂點和邊的坐標以及各點的深度已知。Warnock算法的基本思想是：把物體投影到全屏幕窗口上，然后遞歸分割窗口，直到窗口內(nèi)目標足夠簡單，可以顯示為止。首先，該算法把初始窗口取作屏幕坐
9、標系的矩形，將場景中的多邊形投影到窗口內(nèi)。如果窗口內(nèi)沒有物體則按背景色顯示；若窗口內(nèi)只有一個面，則把該面顯示出來。否則，窗口內(nèi)含有兩個以上的面，則把窗口等分成四個子窗口。對每個小窗口再做上述同樣的處理。這樣反復(fù)地進行下去。如果到某個時刻，窗口僅有象素那么大，而窗口內(nèi)仍有兩個以上的面，這時不必再分割，只要取窗口內(nèi)最近的可見面的顏色或所有可見面的平均顏色作為該象素的值。窗口與多邊形的覆蓋關(guān)系有四種：1、多邊形環(huán)繞窗口2、多邊形與窗口相交3、窗口環(huán)繞多邊形4、分離多邊形多邊形環(huán)繞窗口多邊形與窗口相交窗口環(huán)繞多邊形分離多邊形下列情況之一發(fā)生時，窗口足夠簡單，可以直接顯示：(1)所有多邊形均與窗
10、口分離，該窗口置背景色。(2)只有一個多邊形與窗口相交，或該多邊形包含在窗口中，則先整個窗口置背景色，再對窗口內(nèi)部多邊形掃描線算法填充。(3)窗口中存在一個或多個多邊形，但其中離觀察者最近的一個多邊形包圍了窗口，此時將整個窗口填上該多邊形的顏色。除以上3種情況，則將窗口一分為四，分得窗口重復(fù)上述測試，出現(xiàn)以下情況之一，不再細分，否則繼續(xù)細分：①該窗口屬于上述情況之一時。②窗口的邊長與像素寬度相等時，不能再細分，這個窗口對應(yīng)的像素取最靠近觀察者的多邊形的顏色或取和這個窗口相交的多邊形顏色的平均值。THANKSFORYOURATTENTION!
