第八章 真实感图形显示技术 (2).ppt

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1、第第8 8章章 真实感图真实感图形显示技术形显示技术2023/1/261计算机图形学计算机图形学8.1 颜颜 色色 模模 型型 物体的颜色不仅取决于物体本身，而且还物体的颜色不仅取决于物体本身，而且还与光源、周围环境的颜色，以及观察者的与光源、周围环境的颜色，以及观察者的视觉系统有关。视觉系统有关。从心理学和视觉的角度出发，颜色有如下从心理学和视觉的角度出发，颜色有如下三个特性：色调三个特性：色调(Hue)Hue)、饱和度饱和度(Saturation)Saturation)和亮度和亮度(Lightness)Lightness)。与之相对应，从光学和物理学的角度出发，与之相对应，从光学和物理学的

2、角度出发，颜色的三个特性分别为主波长颜色的三个特性分别为主波长(Dominant Dominant Wavelength)Wavelength)、纯度纯度(Purity)Purity)和明度和明度(Luminance)Luminance)。2023/1/262计算机图形学计算机图形学8.1.1 RGB颜色模型颜色模型 它采用三维直角坐标系。红、绿、蓝原色它采用三维直角坐标系。红、绿、蓝原色是加性原色，各个原色混合在一起可以产是加性原色，各个原色混合在一起可以产生复合色，如图生复合色，如图8.1所示。所示。2023/1/263计算机图形学计算机图形学8.1.1 RGB颜色模型颜色模型RGB颜色模

3、型通常采用图颜色模型通常采用图8.2所示的单位立所示的单位立方体来表示。方体来表示。2023/1/264计算机图形学计算机图形学8.1.2 CMY颜色模型颜色模型 以红、绿、蓝的补色青以红、绿、蓝的补色青(Cyan)、品红品红(Magenta)、黄黄(Yellow)为原色构成的是为原色构成的是CMY颜色模型，常用于从白光中滤去某种颜色模型，常用于从白光中滤去某种颜色，又被称为减性原色系统。颜色，又被称为减性原色系统。2023/1/265计算机图形学计算机图形学8.1.3 HSV颜色模型颜色模型 RGB和和CMY颜色模型都是面向硬件的，颜色模型都是面向硬件的，相比较而言，相比较而言，HSV(Hu

4、e，Saturation，Value)颜色模型是面向用户的。该模型对颜色模型是面向用户的。该模型对应于圆柱坐标系的一个圆锥形子集应于圆柱坐标系的一个圆锥形子集(如图如图8.48.4所示所示)。HSVHSV颜色模型对应于画家配色的方法。颜色模型对应于画家配色的方法。如如图图8.58.5所示为具有某个固定色彩的颜色三所示为具有某个固定色彩的颜色三角形表示。角形表示。2023/1/266计算机图形学计算机图形学8.1.3 HSV颜色模型颜色模型 图图图图8.4 8.4 8.4 8.4 HSVHSVHSVHSV颜色模型颜色模型颜色模型颜色模型 图图图图8.5 8.5 8.5 8.5 颜色三角形颜色三角

5、形颜色三角形颜色三角形2023/1/267计算机图形学计算机图形学8.2 光光 照照 模模 型型 当光照射到一个物体表面上时，会出现三种情形：首当光照射到一个物体表面上时，会出现三种情形：首当光照射到一个物体表面上时，会出现三种情形：首当光照射到一个物体表面上时，会出现三种情形：首先，光可以通过物体表面向空间反射，产生反射光；先，光可以通过物体表面向空间反射，产生反射光；先，光可以通过物体表面向空间反射，产生反射光；先，光可以通过物体表面向空间反射，产生反射光；其次，对于透明体，光可以穿透该物体并从另一端射其次，对于透明体，光可以穿透该物体并从另一端射其次，对于透明体，光可以穿透该物体并从另一

6、端射其次，对于透明体，光可以穿透该物体并从另一端射出，产生透射光；最后，部分光将被物体表面吸收而出，产生透射光；最后，部分光将被物体表面吸收而出，产生透射光；最后，部分光将被物体表面吸收而出，产生透射光；最后，部分光将被物体表面吸收而转换成热。转换成热。转换成热。转换成热。在上述三部分光中，仅仅是透射光和反射光能够进入在上述三部分光中，仅仅是透射光和反射光能够进入在上述三部分光中，仅仅是透射光和反射光能够进入在上述三部分光中，仅仅是透射光和反射光能够进入人眼产生视觉效果。为模拟这一现象，我们建立一些人眼产生视觉效果。为模拟这一现象，我们建立一些人眼产生视觉效果。为模拟这一现象，我们建立一些人眼

7、产生视觉效果。为模拟这一现象，我们建立一些数学模型来替代复杂的物理模型。这些模型就称为明数学模型来替代复杂的物理模型。这些模型就称为明数学模型来替代复杂的物理模型。这些模型就称为明数学模型来替代复杂的物理模型。这些模型就称为明暗效应模型或者光照模型。暗效应模型或者光照模型。暗效应模型或者光照模型。暗效应模型或者光照模型。2023/1/268计算机图形学计算机图形学8.2.1 环境光环境光 环环环环境境境境光光光光是是是是这这这这样样样样一一一一种种种种光光光光线线线线，它它它它不不不不来来来来自自自自任任任任何何何何特特特特殊殊殊殊方方方方向向向向；它它它它有有有有光光光光源源源源，但但但但是

8、是是是被被被被周周周周围围围围的的的的房房房房间间间间或或或或场场场场景景景景多多多多次次次次反反反反射射射射，最最最最终终终终达达达达到到到到平平平平衡衡衡衡，以以以以致致致致于于于于变变变变得得得得没没没没有有有有方方方方向向向向，又又又又称称称称为为为为背背背背景景景景光光光光。被被被被环环环环境境境境光光光光照照照照射射射射的的的的物物物物体体体体表表表表面面面面的的的的各各各各个个个个方方方方向向向向都都都都均均均均等等等等受受受受光光光光，如如如如图图图图8.78.7所示。所示。所示。所示。图图图图8.7 8.7 8.7 8.7 环境光照射下的物环境光照射下的物环境光照射下的物环境

9、光照射下的物体体体体2023/1/269计算机图形学计算机图形学8.2.2 漫反射漫反射 漫漫漫漫反反反反射射射射光光光光是是是是由由由由物物物物体体体体表表表表面面面面的的的的粗粗粗粗糙糙糙糙不不不不平平平平引引引引起起起起的的的的，它它它它均均均均匀匀匀匀地地地地向向向向各各各各个个个个方方方方向向向向传传传传播播播播，与与与与视视视视点点点点无无无无关关关关，如如如如图图图图8.88.8所所所所示示示示。漫漫漫漫反反反反射射射射光光光光在在在在空空空空间间间间均均均均匀匀匀匀分分分分布布布布，反反反反射射射射光光光光强强强强I I与与与与入入入入射射射射光光光光的的的的入入入入射射射射角

10、角角角 的的的的余余余余弦弦弦弦成成成成正正正正比比比比，即即即即 I Id d=K Kd dI Ip pcoscos，图图图图8.8 8.8 8.8 8.8 纯散射光源的光照射纯散射光源的光照射纯散射光源的光照射纯散射光源的光照射在物体上在物体上在物体上在物体上2023/1/2610计算机图形学计算机图形学8.2.3 镜面反射镜面反射 它跟散射光一样有方向性，但被强制地反射到另它跟散射光一样有方向性，但被强制地反射到另它跟散射光一样有方向性，但被强制地反射到另它跟散射光一样有方向性，但被强制地反射到另一个特定的方向。一个特定的方向。一个特定的方向。一个特定的方向。图图图图8.98.98.98

11、.9显示了物体被纯镜面光显示了物体被纯镜面光显示了物体被纯镜面光显示了物体被纯镜面光源照射的情景。源照射的情景。源照射的情景。源照射的情景。图图图图8.9 8.9 物体被纯镜面光源照射物体被纯镜面光源照射物体被纯镜面光源照射物体被纯镜面光源照射 2023/1/2611计算机图形学计算机图形学8.2.4 点光源与柱光源点光源与柱光源(锥光源锥光源)点点光光源源是是发发光光体体的的最最简简单单的的模模型型，光光线线从从一一点点出出发发，均均匀匀地地向向四四周周发发散散。它它是是对对场场景景中中比比物物体体小小得得多多的的光光源源的的合合理理的的近近似似。离离场场景景足足够够远远的的光光源源，如如太

12、太阳阳，也也可可以以用用点光源来较好地模拟。点光源来较好地模拟。柱光源或锥光源是发出的光线有一定方向柱光源或锥光源是发出的光线有一定方向的发光体，像手电筒、探照灯等。的发光体，像手电筒、探照灯等。2023/1/2612计算机图形学计算机图形学8.3 阴影的生成阴影的生成 8.3.1 8.3.1 扫描线阴影生成算法扫描线阴影生成算法扫描线阴影生成算法扫描线阴影生成算法 根据自身阴影的产生原理，归纳出它在图形处理中生根据自身阴影的产生原理，归纳出它在图形处理中生根据自身阴影的产生原理，归纳出它在图形处理中生根据自身阴影的产生原理，归纳出它在图形处理中生成的过程如下：成的过程如下：成的过程如下：成的

13、过程如下：首先将视点置于光源的位置，以光线照射的方向首先将视点置于光源的位置，以光线照射的方向首先将视点置于光源的位置，以光线照射的方向首先将视点置于光源的位置，以光线照射的方向为观察方向，对在光照模型下的物体实施扫描线消隐为观察方向，对在光照模型下的物体实施扫描线消隐为观察方向，对在光照模型下的物体实施扫描线消隐为观察方向，对在光照模型下的物体实施扫描线消隐算法，判别出在光照模型下的物体的算法，判别出在光照模型下的物体的算法，判别出在光照模型下的物体的算法，判别出在光照模型下的物体的“隐藏面隐藏面隐藏面隐藏面”，并，并，并，并在数据文件中加以标识。在数据文件中加以标识。在数据文件中加以标识。

14、在数据文件中加以标识。然然然然后后后后按按按按实实实实际际际际的的的的视视视视点点点点位位位位置置置置和和和和观观观观察察察察方方方方向向向向，对对对对物物物物体体体体进进进进行行行行消隐，生成消隐后的立体图形。消隐，生成消隐后的立体图形。消隐，生成消隐后的立体图形。消隐，生成消隐后的立体图形。检检检检索索索索数数数数据据据据文文文文件件件件，核核核核查查查查消消消消隐隐隐隐后后后后的的的的图图图图形形形形中中中中是是是是否否否否包包包包含含含含有有有有光光光光照照照照模模模模型型型型下下下下的的的的“隐隐隐隐藏藏藏藏面面面面”。若若若若有有有有，则则则则加加加加以以以以阴阴阴阴影影影影符符符

15、符号号号号标标标标识这些面。识这些面。识这些面。识这些面。2023/1/2613计算机图形学计算机图形学8.3.2 阴影体阴影体 在物体空间中，按照阴影的定义，若光源在物体空间中，按照阴影的定义，若光源照射到的物体表面是不透明的，那么在该照射到的物体表面是不透明的，那么在该表面后面就会形成一个三维的多面体阴影表面后面就会形成一个三维的多面体阴影区域，该区域被称为阴影体区域，该区域被称为阴影体(Shadow Volume)。2023/1/2614计算机图形学计算机图形学8.4 纹纹 理理 映映 射射 在在真真实实感感图图形形学学中中，可可以以用用如如下下的的两两种种方方法来定义纹理。法来定义纹理

16、。图图像像纹纹理理：将将二二维维纹纹理理图图案案映映射射到到三三维维物物体体表表面面，绘绘制制物物体体表表面面上上一一点点时时，采采用用相相应的纹理图案中相应点的颜色值。应的纹理图案中相应点的颜色值。函函数数纹纹理理：用用数数学学函函数数定定义义简简单单的的二二维维纹纹理理图图案案，如如方方格格地地毯毯。或或用用数数学学函函数数定定义义随随机机高高度度场场，生生成成表表面面粗粗糙糙纹纹理理即即几几何何纹纹理。理。2023/1/2615计算机图形学计算机图形学8.4.1 颜色纹理颜色纹理 1.长峰波纹理函数长峰波纹理函数 常用的纹理模型是长峰波常用的纹理模型是长峰波(Long Create Wa

17、ve)纹理模型。设纹理函数为纹理模型。设纹理函数为 F(u,v)背背景光亮度为景光亮度为IG，则长峰波模型定义为一系则长峰波模型定义为一系列正弦或余弦函数的和，即列正弦或余弦函数的和，即 2023/1/2616计算机图形学计算机图形学8.4.1 颜色纹理颜色纹理令令A1=A2，则可得到两个正交余弦波产生则可得到两个正交余弦波产生的正四边形纹理，如图的正四边形纹理，如图8.13所示。所示。图图图图8.13 8.13 8.13 8.13 两个正交余弦波产生的正四边形纹理两个正交余弦波产生的正四边形纹理两个正交余弦波产生的正四边形纹理两个正交余弦波产生的正四边形纹理 2023/1/2617计算机图形

18、学计算机图形学8.4.1 颜色纹理颜色纹理 二维纹理的函数表示二维纹理的函数表示二维纹理的函数表示二维纹理的函数表示为为为为：它的纹理图像模拟国它的纹理图像模拟国它的纹理图像模拟国它的纹理图像模拟国际象棋上黑白相间的际象棋上黑白相间的际象棋上黑白相间的际象棋上黑白相间的方格，如图方格，如图方格，如图方格，如图8.148.148.148.14所示。所示。所示。所示。图图图图8.14 8.14 二维纹理示意图二维纹理示意图二维纹理示意图二维纹理示意图 2023/1/2618计算机图形学计算机图形学8.4.2 几何纹理几何纹理 为了给物体表面图像加上一个粗糙的外观，为了给物体表面图像加上一个粗糙的外

19、观，可以对物体的表面几何性质做微小的扰动，可以对物体的表面几何性质做微小的扰动，来产生凹凸不平的细节效果，就是几何纹来产生凹凸不平的细节效果，就是几何纹理的方法。理的方法。扰动后的向量单位化用于计算曲面的明暗扰动后的向量单位化用于计算曲面的明暗度，可以产生貌似凹凸不平的几何纹理。度，可以产生貌似凹凸不平的几何纹理。2023/1/2619计算机图形学计算机图形学8.5.1 无折射的透明无折射的透明 如图如图如图如图8.158.158.158.15所示，设过所示，设过所示，设过所示，设过像素点像素点像素点像素点(x x x x,y y y y)的视线与的视线与的视线与的视线与物体相交处的颜色物体相

20、交处的颜色物体相交处的颜色物体相交处的颜色(或或或或光强光强光强光强)为为为为I I I Ia a a a，视线穿过视线穿过视线穿过视线穿过物体与另一物体相交物体与另一物体相交物体与另一物体相交物体与另一物体相交处的颜色处的颜色处的颜色处的颜色(或光强或光强或光强或光强)为为为为I I I Ib b b b，则像素点则像素点则像素点则像素点(x x x x,y y y y)的的的的颜色颜色颜色颜色(或光强或光强或光强或光强)可由以可由以可由以可由以下颜色调和公式计算：下颜色调和公式计算：下颜色调和公式计算：下颜色调和公式计算：I I I I=tItItItIb b b b+(1+(1+(1+(

21、1-t t t t)I I I Ia a a a 图图图图8.15 8.15 无折射透明无折射透明无折射透明无折射透明 2023/1/2620计算机图形学计算机图形学8.5.2 折射透明性折射透明性 1.Whitted光透射模型光透射模型 Whitted Whitted 光照模型为：光照模型为：I=IaKa+IpKd(LN)+IpKs(HN)n+ItKt 这里，这里，Is为镜面反射方向的入射光强度；为镜面反射方向的入射光强度；Ks为镜面反射系数，为为镜面反射系数，为01之间的一个常之间的一个常数；其大小同样取决于物体的材料。数；其大小同样取决于物体的材料。2023/1/2621计算机图形学计算

22、机图形学8.5.2 折射透明性折射透明性Whitted的折射方向计算公式为：的折射方向计算公式为：T=Kf(N-V)-N Heckbert给出了一个更为简单的计算公式：给出了一个更为简单的计算公式：其中，其中，2023/1/2622计算机图形学计算机图形学8.5.2 折射透明性折射透明性2.Hall光透射模型光透射模型 Hall用下面的公式模拟透射高光现象：用下面的公式模拟透射高光现象：It=IpKt(TV)n 图图8.17 规则透射高光示规则透射高光示意图意图图图8.18 虚拟法向量计算虚拟法向量计算的几何量的几何量2023/1/2623计算机图形学计算机图形学8.6 隐藏线的消除隐藏线的消

23、除 为了消去隐藏线，只要把表示三维物体的为了消去隐藏线，只要把表示三维物体的每一条线每一条线(如边界线、轮廓线、交线如边界线、轮廓线、交线)与每与每一个组成物体的不透明面进行遮蔽判断，一个组成物体的不透明面进行遮蔽判断，即是否全部、部分或没有被遮蔽。即是否全部、部分或没有被遮蔽。消隐处理基本上可以分为两大类：一类是消隐处理基本上可以分为两大类：一类是隐藏线消除算法，称为隐线算法；另一类隐藏线消除算法，称为隐线算法；另一类是隐藏面消除算法，称为隐面算法。是隐藏面消除算法，称为隐面算法。2023/1/2624计算机图形学计算机图形学8.6 隐藏线的消除隐藏线的消除例如在图例如在图8.19所示的空间

24、坐标系中，设定所示的空间坐标系中，设定视线向量视线向量S平行于平行于y轴，此时有：轴，此时有：。图图图图8.19 8.19 三棱柱三棱柱三棱柱三棱柱 2023/1/2625计算机图形学计算机图形学8.6 隐藏线的消除隐藏线的消除根据外法线方向对物体进行消隐处理的一根据外法线方向对物体进行消隐处理的一般步骤为：般步骤为：求表面的外法线向量求表面的外法线向量N；计算外法线向量计算外法线向量N与视线向量与视线向量S的夹角的夹角 的余弦值的余弦值cos cos 或或其符号；其符号；根据根据cos cos 值值的符号判断表面的可见性；的符号判断表面的可见性；表面可见时，画出其平面多边形；不表面可见时，画

25、出其平面多边形；不可见时，不画出，处理下一个表面，直至可见时，不画出，处理下一个表面，直至最后一个表面。最后一个表面。2023/1/2626计算机图形学计算机图形学8.7 隐藏面的消除隐藏面的消除8.7.1 基本检测基本检测 1.深度检测深度检测 在物体的元素到视点的距离深度上，如果在物体的元素到视点的距离深度上，如果平面多边形元素平面多边形元素P的最近顶点离视点的距的最近顶点离视点的距离离Zmin(P)比平面多边形元素比平面多边形元素Q的最远顶点的最远顶点离视点的距离离视点的距离Zmax(Q)还远，即还远，即Zmax(Q)F0 0时时时时，式式式式(2)(2)平平平平面面面面位位位位于于于于

26、式式式式(1)(1)平平平平面面面面的的的的三三三三个个个个坐坐坐坐标标标标轴正向一侧；轴正向一侧；轴正向一侧；轴正向一侧；当当当当F F00时时时时，式式式式(2)(2)平平平平面面面面位位位位于于于于式式式式(1)(1)平平平平面面面面的的的的三三三三个个个个坐坐坐坐标标标标轴负向一侧。轴负向一侧。轴负向一侧。轴负向一侧。于于于于是是是是得得得得到到到到：AxAx+ByBy+CzCz0 0位位位位于于于于AxAx+ByBy+CzCz0 0的的的的坐坐坐坐标标标标轴轴轴轴正正正正向向向向一一一一侧侧侧侧；而而而而AxAx+ByBy+CzCz0 0位位位位于于于于AxAx+ByBy+CzCz0

27、 0的坐标轴负向一侧。的坐标轴负向一侧。的坐标轴负向一侧。的坐标轴负向一侧。2023/1/2629计算机图形学计算机图形学8.7.1 基本检测基本检测4.几何计算几何计算 1)1)多边形所在平面方程多边形所在平面方程多边形所在平面方程多边形所在平面方程 一一一一个个个个多多多多边边边边形形形形至至至至少少少少有有有有三三三三个个个个顶顶顶顶点点点点，因因因因此此此此对对对对一一一一多多多多边边边边形形形形可可可可任任任任取取取取它它它它的的的的三三三三个个个个顶顶顶顶点点点点，设设设设其其其其坐坐坐坐标标标标分分分分别别别别为为为为(x x1 1,y y1 1,z z1 1)、(x x2 2,

28、y y2 2,z z2 2)和和和和(x x3 3,y y3 3,z z3 3)。由平面方程三点式可得由平面方程三点式可得由平面方程三点式可得由平面方程三点式可得2023/1/2630计算机图形学计算机图形学8.7.1 基本检测基本检测即：即：设该平面方程为：设该平面方程为：2023/1/2631计算机图形学计算机图形学8.7.1 基本检测基本检测则有：则有：2023/1/2632计算机图形学计算机图形学8.7.1 基本检测基本检测2)平面多边形与直线段交点平面多边形与直线段交点 设直线段两端点坐标为设直线段两端点坐标为(x1,y1,z1)和和(x2,y2,z2)，由直线方程两点式得：由直线方

29、程两点式得：令：令：2023/1/2633计算机图形学计算机图形学8.7.1 基本检测基本检测于是有：于是有：已知平面多边形的平面方程为：已知平面多边形的平面方程为：将直线方程式代入平面方程得到：将直线方程式代入平面方程得到：2023/1/2634计算机图形学计算机图形学8.7.1 基本检测基本检测解出：解出：2023/1/2635计算机图形学计算机图形学8.7.2 画家算法画家算法 画家算法也可称为表优先级算法。画家算法也可称为表优先级算法。画家算法也可称为表优先级算法。画家算法也可称为表优先级算法。开始，观察方开始，观察方开始，观察方开始，观察方向经变换后与向经变换后与向经变换后与向经变换

30、后与z z z z轴负向重合轴负向重合轴负向重合轴负向重合(即视点位于即视点位于即视点位于即视点位于z z z z轴负向轴负向轴负向轴负向的无穷远处的无穷远处的无穷远处的无穷远处)，以变换后平面多边形顶点的最大，以变换后平面多边形顶点的最大，以变换后平面多边形顶点的最大，以变换后平面多边形顶点的最大Z Z Z Z值值值值Z Z Z Zmaxmaxmaxmax.作为排序关键码，建立初步的深度优先级作为排序关键码，建立初步的深度优先级作为排序关键码，建立初步的深度优先级作为排序关键码，建立初步的深度优先级表。算法处理每一平面多边形时，动态地计算和表。算法处理每一平面多边形时，动态地计算和表。算法处

31、理每一平面多边形时，动态地计算和表。算法处理每一平面多边形时，动态地计算和产生一个新的深度优先级表。表中第一个平面多产生一个新的深度优先级表。表中第一个平面多产生一个新的深度优先级表。表中第一个平面多产生一个新的深度优先级表。表中第一个平面多边形是具有最大边形是具有最大边形是具有最大边形是具有最大Z Z Z Z值的多边形，即到位于值的多边形，即到位于值的多边形，即到位于值的多边形，即到位于Z Z Z Z轴负向轴负向轴负向轴负向无穷远处视点的距离最远的平面多边形，记为无穷远处视点的距离最远的平面多边形，记为无穷远处视点的距离最远的平面多边形，记为无穷远处视点的距离最远的平面多边形，记为P P P

32、 P0 0 0 0，表中第二个平面多边形记为表中第二个平面多边形记为表中第二个平面多边形记为表中第二个平面多边形记为Q Q Q Q0 0 0 0，检查表上每个检查表上每个检查表上每个检查表上每个平面多边形与平面多边形与平面多边形与平面多边形与P P P P的关系。的关系。的关系。的关系。2023/1/2636计算机图形学计算机图形学8.7.3 深度缓冲器算法深度缓冲器算法(Z缓冲区缓冲区算法算法)深度缓冲器算法的基本步骤如下：深度缓冲器算法的基本步骤如下：深度缓冲器算法的基本步骤如下：深度缓冲器算法的基本步骤如下：(1)(1)为为为为深深深深度度度度数数数数组组组组和和和和颜颜颜颜色色色色数数

33、数数组组组组赋赋赋赋初初初初值值值值。即即即即对对对对于于于于显显显显示示示示屏屏屏屏 上上上上 的的的的 全全全全 部部部部 像像像像 素素素素，置置置置 depthij depthij=maxmax；置置置置colorij=colorij=bkcolor bkcolor(背景色背景色背景色背景色)。(2)(2)对对对对于于于于景景景景物物物物中中中中的的的的每每每每个个个个多多多多边边边边形形形形平平平平面面面面，计计计计算算算算出出出出该该该该多多多多边边边边形形形形平平平平面面面面的的的的投投投投影影影影所所所所包包包包含含含含的的的的全全全全部部部部像像像像素素素素的的的的位位位位置

34、置置置，然然然然后后后后对所包含的全部像素逐一做如下两步工作。对所包含的全部像素逐一做如下两步工作。对所包含的全部像素逐一做如下两步工作。对所包含的全部像素逐一做如下两步工作。(a)a)计计计计算算算算出出出出该该该该多多多多边边边边形形形形在在在在对对对对应应应应于于于于像像像像素素素素(i i,j j)处处处处的的的的深深深深度度度度坐标值坐标值坐标值坐标值z z。(b)(b)比较此比较此比较此比较此z z值和原先深度数组所记录的值值和原先深度数组所记录的值值和原先深度数组所记录的值值和原先深度数组所记录的值 depthijdepthij的大小。的大小。的大小。的大小。2023/1/263

35、7计算机图形学计算机图形学8.7.4 扫描线算法扫描线算法 扫描线算法实质上可以说是深度缓冲器算扫描线算法实质上可以说是深度缓冲器算法的一种延伸。法的一种延伸。扫描线算法的基本思路是：当包含一条扫扫描线算法的基本思路是：当包含一条扫描线的水平平面描线的水平平面(称为扫描线平面称为扫描线平面)与景物与景物中的立体相交时，组成立体的诸表面就会中的立体相交时，组成立体的诸表面就会与该扫描线平面相交而形成若干条截交线与该扫描线平面相交而形成若干条截交线段。段。2023/1/2638计算机图形学计算机图形学8.7.5 区域细分算法区域细分算法 区域细分算法的基本思路是：对图形显示区域细分算法的基本思路是：对图形显示屏幕采取递归细分的办法，以产生大小不屏幕采取递归细分的办法，以产生大小不等的窗口，使得落在该窗口内的图形变得等的窗口，使得落在该窗口内的图形变得相当简单，以至于能够容易地决定其显示相当简单，以至于能够容易地决定其显示情况。情况。2023/1/2639计算机图形学计算机图形学