Инструменты пользователя

Инструменты сайта


examination:kg:question52

Отсечение поверхностей плоскостей в случае трехмерной картины изображения

Отсечение поверхности за счет кусочно-линейного представления сводится к решению множества задач отсечения плоскостей.

Выделяют две группы алгоритмов:

1) На основе аналитического задания уравнении плоскости. Базовый алгоритм – алгоритм Робертса

Для трехмерной сцены с совокупностью 3D-объектов и с заданным многогранником видимой области задача отсечения вып-х объектов и задача заслоненных объектов решается следующим образом:

Шаг 1: Строится уравнение плоскостей, содержащих все грани всех объектов сцены. Шаг 2: На основании метода полупространства в рассмотрении остаются только фрагменты объектов внутри многогранника.

Шаг 3: Для каждого объекта устраняются те грани, нормаль к которым направлена от плоскости экрана. Шаг 4: Все оставшиеся грани всех объектов попарно сравниваются с привлечением информации о плоскости экрана.

Характеристики для алгоритмов данной группы:

  1. Работают только с выпуклыми объектами, поэтому необходим предварительный этап декомп-ии 3D объектов на выпуклые.
  2. Не используются основные возможности растровой графики, заливка областей.
  3. Скорость работы алгоритма квадратично зависит от количества объектов в сцене.

2)Алгоритмы с использование z-буфера

  1. Для всех растровых точек всех объектов формируется дополнительная величина: глубина данной точки – z-координата.
  2. При формировании изображения на плоскости каждая точка либо изменяет цвет текущей точки плоскости, либо игнорируется в зависимости от результатов сравнения двух координат текущей плоскости и z-координаты точки.
  3. Сформированное на плоскости экрана изображение считается результирующим.

Замечания:

  1. Пусть плоскость экрана представляется виртуально в памяти, что значительно ускоряет процесс формирования изображения.
  2. Предварительная сортировка объектов по их удаленности от плоскости экрана позволяет значительно ускорить метод.
  3. Для работы метода необходимо вводить понятия: фоновый цвет и максимальная глубина.

Характеристики данной группы методов:

  1. Скорость работы алгоритма от количества объектов в сцене зависит линиейно.
  2. Метод требует больших затрат по объемам памяти(хранение дополнительной информации, хранение информации о связи между точками на плоскости экрана и исходными объектами сцены).
  3. Скорость работы алгоритма позволяет говорить об эффективности алгоритмов данной группы в сравнении с алгоритмом Робертье при большом количестве объектов.
examination/kg/question52.txt · Последние изменения: 2014/01/15 12:20 (внешнее изменение)