04-7 第四章 真实感图形显示_线消隐.pptx

第1页：线消隐

计算机图形学讲义 第4章 真实感图形显示——线消隐

第2页：为什么要消隐

为什么要消隐

第3页：消隐算法的分类

消隐算法的分类

1、物体空间消隐算法

以场景中的物体为处理单元。假设场景中有 k 个物体，将其中一个物体与其余 k−1 个物体逐一比较，仅显示它可见表面以达到消隐的目的。这类算法的计算量正比于 k²。

2、图像空间消隐算法

以窗口内的每个像素为处理单元。确定在每一个像素处，场景中的 k 个物体哪一个距离观察点最近，从而用它的颜色来显示该像素。如果场景中有 k 个物体，屏幕分辨率为 m×n，则这类算法的计算量为 mnk。

第4页：平面多边形的外法矢量

预备知识：平面多边形的外法矢量

由多边形顶点 A(1,1,1)、B(2,1,3)、C(4,5,3) 等可确定所在平面的外法矢量 n，其方向指向物体外部，用于判断表面是否背向视点。

第5页：凸多面体的Roberts消隐

凸多面体的面消隐与线消隐（Roberts 消隐）

设视点为 P(x, y, z)，平面上一点为 P0(x0, y0, z0)，外法矢量为 n：当视线方向向量与外法矢量的点积符号表明表面背向视点时，则平面 ABC 为隐藏面。两个隐藏面的交线为隐藏线。

第6页：任意多面体的线消隐

任意多面体的线消隐

假设凹多面体用它的表面多边形的集合表示，消除隐藏线的问题可归结为：对于一条空间线段 P1P2 和一个多边形 α，判断线段是否被多边形遮挡。如果被遮挡，求出隐藏部分。

第7页：线段与多边形的遮挡关系

线段和多边形的关系有：

1. 线段与多边形的任何边均不相交。处理方法比较简单。
2. 线段与多边形相交。那么多边形的边把线段投影的参数区间 [0, 1] 分割成若干子区间，每个子区间对应一条子线段，进一步判断各子线段的隐藏性。

线段投影被分为若干子线段。

第8页：本章作业

作业

有一正方体其 8 个顶点 ABCDA′B′C′D′ 的坐标依次为 {{200,200,100},{200,300,100},{300,300,100},{300,200,100},{200,200,0},{200,300,0},{300,300,0},{300,200,0}}，设观察点 P(0,0,120)，用 Roberts 方法确定边 AB 和 CC′ 是否可见。写出计算过程。