计算机图形学ch8

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1、《计算机图形学原理及算法教程》（VisualC++版）和青芳清华大学出版社出版第八章消隐因为计算机图形处理的过程中，不会自动消去隐藏部分，相反会将所有的线和面都显示出来，所以如果想真实显示三维物体，必须在视点确定之后，将对象表面上不可见的点、线、面消去。执行这种功能的算法，称为消隐算法。根据消隐对象的不同可分为：线消隐(Hidden-line)和面消隐。8．1线消隐业搜---www.yeaso.comCAD教育网制作www.cadedu.com《计算机图形学原理及算法教程》（VisualC++版）和青芳清华大学出版社出版线消隐处理对象为线框模型，是以场景中的物体为处理单

2、元，将一个物体与其余的k－1个物体逐一比较，仅显示它可见的表面以达到消隐的目的。此类算法通常用于消除隐藏线。1.凸多面体的隐藏线消隐凸多面体是由若干个平面围成的物体。假设这些平面方程为aix+biy+ciz+di=0，i=1,2,…,n(8.1)物体内一点P0(x0,y0,z0)满足aix0+biy0+ciz0+di<0，平面法向量(ai,bi,ci)指向物体外部的。此凸多面体在以视点为顶点的视图四棱锥内，视点与第i个面上一点连线的方向为(li,mi,ni)。那么第i个面为自隐藏面的判断方法是：(ai,bi,ci)×(li,mi,ni)>02业搜---www.yeaso

3、.comCAD教育网制作www.cadedu.com《计算机图形学原理及算法教程》（VisualC++版）和青芳清华大学出版社出版对于任意凸多面体，可先求出所有隐藏面，然后检查每条边，若相交于某条边的两个面均为自隐藏面，根据任意两个自隐藏面的交线，为自隐藏线，可知该边为自隐藏边（自隐藏线应该用虚线输出）。2.凹多面体的隐藏线消隐凹多面体的隐藏线消除比较复杂。•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：一条空间线段P1P2和一个多边形a，判断线段是否被多边形遮挡。如果被遮挡，求出隐藏部分。以视点为投影中心，把线段与多边形顶点投影到屏幕上，将各对应投

4、影点连线的方程联立求解，即可求得线段与多边形投影的交点。业搜---www.yeaso.comCAD教育网制作www.cadedu.com3《计算机图形学原理及算法教程》（VisualC++版）和青芳清华大学出版社出版如果线段与多边形的任何边都不相交，则有两种可能，线段投影与多边形投影分离或线段投影在多边形投影之中，前一种情况，线段完全可见。后一种情况，线段完全隐藏或完全可见。然后通过线段中点向视点引，若此射线与多边形相交，相应线段被多边形隐藏；否则，线段完全可见。若线段与多边形有交点，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

5、(如图8-1所示)，每条子线段上的所有点具有相同的隐藏性，如图所示。为进一步判断各子线段的隐藏性，首先要判断该子线段是否落在该多边形投影内。对于子线段与多边形的隐藏关系的判定方法与上述整条线段与多边形无交点时的判定方法相同。图4业搜---www.yeaso.comCAD教育网制作www.cadedu.com《计算机图形学原理及算法教程》（VisualC++版）和青芳清华大学出版社出版8-1线段投影被分为若干子线段把上述线段与所有需要比较的多边形依次进行隐藏性判断，记下各条边隐藏子线段的位置，最后对所有这些区域进行求并集运算，即可确定总的隐藏子线段的位置，余下的则是可见子

6、线段。8.2面消隐面消隐(Hidden-surface)处理对象为填色图模型，是以窗口内的每个像素为处理单元，确定在每一个像素处，场景中的物体哪一个距离观察点最近（可见的），从而用它的颜色来显示该像素。此类算法通常用于消除隐藏面。业搜---www.yeaso.comCAD教育网制作www.cadedu.com5《计算机图形学原理及算法教程》（VisualC++版）和青芳清华大学出版社出版8.2.1区域排序算法基本思想：在图像空间中，将待显示的所有多边形按深度值从小到大排序，用前面可见多边形去切割后面的多边形，最终使得每个多边形要么是完全可见，要么是完全不可见。用区域排序

7、算法消隐，需要用到一个多边形裁剪算法。当对两个形体相应表面的多边形进行裁剪时，我们称用来裁剪的多边形为裁剪多边形，另一个多边形为被裁剪多边形。算法要求多边形的边都是有向的，不妨设多边形的外环总是顺时针方向的，并且沿着边的走向，左侧始终是多边形的外部，右侧是多边形的内部。若两多边形相交，新的多边形可以用“遇到交点后向右拐”的规则来生成。于是被裁剪多边形被分为两个乃至多个多边形；我们把其中落在裁剪多边形外的多边形叫6业搜---www.yeaso.comCAD教育网制作www.cadedu.com《计算机图形学原理及算法教程》（VisualC+