计算机图形学复习课件第9章.ppt

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1、1第九章消隐基本概念深度缓存器算法区间扫描线算法深度排序算法2基本概念物体的消隐或隐藏线面的消除：在给定视点和视线方向后，决定场景中哪些物体的表面是可见的，哪些是被遮挡不可见的。3基本概念消隐算法按实现方式分类图像空间消隐算法以屏幕像素为采样单位，确定投影于每一像素的可见景物表面区域，并将其颜色作为该像素的显示颜色。如深度缓冲器算法、A缓冲器算法、区间扫描线算法等。4基本概念景物空间消隐算法直接在景物空间（观察坐标系）中确定视点不可见的表面区域，并将它们表达成同原表面一致的数据结构。如BSP算法、多边形区域排序算法等。介于二

2、者之间的算法，如深度排序算法、区域细分算法、光线投射算法等。5基本概念基本的原则排序：各景物表面按照距离视点远近排序的结果，用于确定消隐对象之间的遮挡关系。连贯性：连贯性是指所考察的物体或视区内的图像局部保持不变的一种性质，用于提高排序效率。69.1深度缓存器算法（Z-buffer）基本原理帧缓存：保存各点的颜色。Z缓存：保存屏幕坐标系上各象素点所对应的深度值。7深度缓存器算法（Z-buffer）图9.1深度缓存器算法的原理8深度缓存器算法（Z-buffer）算法步骤初始化：把Z缓存中各(x,y)单元置为z的最小值，而帧缓存

3、各(x,y)单元置为背景色。在把物体表面相应的多边形扫描转换成帧缓存中的信息时，对于多边形内的每一采样点(x,y)进行处理：9深度缓存器算法（Z-buffer）计算采样点(x,y)的深度z(x,y)；如z(x,y)大于Z缓存中在(x,y)处的值，则把z(x,y)存入Z缓存中的(x,y)处，再把多边形在z(x,y)处的颜色值存入帧缓存的(x,y)地址中。10深度缓存器算法（Z-buffer）如何计算采样点(x,y)的深度z(x,y)。假定多边形的平面方程为：Ax+By+Cz+D=0。11深度缓存器算法（Z-buffer）扫描线

4、上所有后继点的深度值：当处理下一条扫描线y=y-1时，该扫描线上与多边形相交的最左边（x最小）交点的x值可以利用上一条扫描线上的最左边的x值计算：12深度缓存器算法（Z-buffer）扫描线深度缓存器算法13深度缓存器算法（Z-buffer）优点简单便于硬件实现缺点占用太多的存储单元在实现反走样、透明和半透明等效果方面有困难149.2区间扫描线算法避免对被遮挡区域的采样是进一步提高扫描线算法计算效率的关键。图9.3区间扫描线算法原理15区间扫描线算法算法三张表：边表、多边形表、有效边表。分割子区间，确定子区间上的唯一可见面。

5、图9.4扫描线子区间16区间扫描线算法特殊情形贯穿情形：为了使算法能处理互相贯穿的多边形，扫描线上的分割点不仅应包含各多边形的边与扫描线的交点，而且应包含这些贯穿边界与扫描线的交点。17区间扫描线算法循环遮挡：将多边形进行划分以消除循环遮挡。图9.5多边形贯穿和循环遮挡的情形189.3深度排序算法（画家算法）算法原理：算法约定距视点近的优先级高，距视点远的优先级低。生成图像时，优先级低的多边形先画，优先级高的多边形后画。这样，后画的多边形就会将先画的多边形遮挡住，从而达到消隐的效果。算法的关键是多边形排序。