Алгоритмы удаления невидимых линий

Описанию ЭТИХ работ посвящена часть IV. Она охватывает перспективные преобразования, рассмотренные в гл. 12 и 13, причем в последней специально рассмотрены преобразования, необходимые для получения алгоритмов удаления невидимых линий и поверхностей. В гл. 14 описаны алгоритмы удаления невидимых линий и поверхностей, а дополнительные сведения об этих алгоритмах даны в приложениях 6 и 7. [c.21]

Одно из важнейших свойств преобразования координат на экране (13.3) заключается в том, что прямые линии в системе координат наблюдателя остаются прямыми и в системе координат на экране.-Отсутствие такого свойства сделало бы экранную систему координат совершенно бесполезной, так как в алгоритмах удаления невидимых линий необходимо вычислить глубину (величины Zs) многих промежуточных точек отдельных прямых и плоскостей. Поскольку прямые преобразуются в прямые, глубину промежуточной точки можно-определить из уравнения прямой или уравнения плоскости. [c.278]

АЛГОРИТМЫ УДАЛЕНИЯ НЕВИДИМЫХ ЛИНИЙ И ПОВЕРХНОСТЕЙ [c.288]

Задача составления алгоритмов удаления невидимых линий в трехмерных сценах является одной из наиболее интересных в машинной графике. Изображения, которые удается получить с помощью этих алгоритмов, выглядят очень привлекательно, в особенности при наличии возможности передачи полутонов. Иллюзия глубины, созданная удалением невидимых линий и затенением, превосходит иллюзию, вызываемую другими приемами повышения наглядности глубины, описанными в гл. 12 кинетическим эффектом, перспективой, эффектом изменения яркости или стереоскопией. [c.288]

Единственным недостатком практически всех алгоритмов удаления невидимых линий является значительный объем вычислений, необходимых для определения удаляемых линий. Решению проблемы удаления невидимых линий было посвящено много усилий и изобретательности. Результатом явилась объемистая коллекция алгоритмов (см. обзор литературы). [c.288]

Одна из причин появления широкого класса алгоритмов удаления невидимых линий заключается в том, что не существует алгоритма, одинаково пригодного для различных типов аппаратуры отображения. Существуют два класса изображений [c.288]

В своем алгоритме удаления невидимых линий Робертс рассматривает только отрезки прямых линий, которые являются пересечениями граней многогранника. Эти отрезки прямых линий определяются в параметрической форме двумя граничными точками г и 8 [c.295]

При использовании растровых дисплеев, подобных телевизионному монитору, можно построить очень реалистические изображения материальных объектов. Для построения таких изображений необходим аппарат удаления невидимых поверхностей и определения яркости ( затенения ) видимых поверхностей. Основным аппаратом удаления невидимых линий является алгоритм построчного сканирования, в котором полутоновое изображение для вывода на телевизионный монитор формируется последовательно, строка за строкой. Разработано несколько подобных алгоритмов, в которых используются некоторые приемы предыдущих алгоритмов удаления невидимых линий. В частности, используется принцип построения изображения поочередным рассмотрением областей экрана вместо анализа расположения элементов объекта, а для разрешения сложных ситуаций используются контролируемые недетерминированные методы. Кроме того, для увеличения эффективности алгоритмов определения закрытых поверхностей используются два свойства растровых изображений, а именно связность растровых строк и геометрическое упрощение при переводе трехмерного пространства в двумерное. [c.318]

Разработайте бло/с отсечения многоугольников , на вход которого поступают многоугольники в системе координат наблюдателя (заданные упорядоченным списком вершин), а на выходе получаются усеченные многоугольники в тех же координатах (рис. 14.48). После этого усеченные многоугольники можно без опаски преобразовывать в экранные координаты и подавать на вход любого из трех алгоритмов удаления невидимых линий. (Еще лучше разработать блок отсечения многоугольников, оперирующий с однородными координатами векторов и описывающий точки в системе экранных координат.) [c.337]

Напишите алгоритм удаления невидимых линий на плоскости. Можете выбрать наглядное представление в виде лабиринта если поместить человека в двумерный лабиринт, то какие стены или их участки он сможет увидеть (рис. 14.49) [c.338]

Алгоритмы удаления невидимых линий. Трехмерные объекты, описанные выше, имеют вид проволочных фигур , т. е. фигур, в которых можно видеть все углы и вершины. Для реальных объектов часть вершин (точек) объемной фигуры всегда будет невидима. На рис. 9.9, а показана проволочная фигура куба, из которой неясно его фактическое положение в пространстве. Удаление невидимых вершин и ребер (рис. 9.9, б, в) позволяет точно определить это положение. Поэтому для трехмерной проекционной графики важной является задача удаления невидимых линий. Алгоритмы проверки видимости — одни из наиболее сложных в машинной графике и выполняются, как правило, в несколько этапов. [c.240]

Рис. 9.11. Пример выполнения алгоритма удаления невидимых линий а... в)

Перечислите основные этапы алгоритма удаления невидимых линий. [c.257]

Все программы, входящие в пакет, охватывают практически все области его применения в научных расчетах. Однако можно отметить, что в пакете не реализованы многие интересные алгоритмы и программы машинной графики. Так, программы вычерчивания каркаса поверхностей и изолиний функции двух переменных работают только с функциями, заданными в узлах прямоугольной сетки. Второе ограничение на функции требует их однозначности. В пакете отсутствуют программы, при помощи которых можно было бы осуществить построение проекции фигуры не только на картинную плоскость, расположенную произвольным образом к проецирующему вектору, но и на любую картинную поверхность. Также отсутствуют программы получения изображения многогранников с удалением невидимых линий. Тем не менее, отсутствие указанных программ не снижает общего качества пакета. [c.219]

Широко применяются для машинной графики инкрементные алгоритмы. Многие из них реализованы аппаратно для генерации линий, для удаления невидимых поверхностей и т. д. Сущность таких методов изложена в работах [47—49]. [c.416]

Такие работы, как удаление невидимых линий и поверхностей, являются проблемой, относящейся исключительно к машинной графике. Эта проблема очень увлекательна многие специалисты затратили значительные усилия на поиск быстрых алгоритмов удаления невидимых линий и поверхностей. Некоторая начальная работа по решению этой задачи была проделана Робертсом в лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института [234]. Его решение было весьма изящным, но достаточно расточительным с точки зрения использования мощности ЭВМ. С тех пор некоторое заметное продвижение к нахождению лучшего решения было сделано в Университете шт. Юга сюда относятся алгоритм, разработанный Дж. Варноком [300], а также работа Уоткинса и Гуро по разработке алгоритма, пригодного для аппаратной реализации [301, 104]. [c.20]

В противоположность исследованию на видимость каждого элемента Джон Варнок предложил исследовать части экрана дисплея на наличие в них видимых элементов. Такой подход стимулировал дальнейшие разработки алгоритмов удаления невидимых линий и поверхностей. [c.302]

Рассмотрим один из простых алгоритмов удаления невидимых линий. Наряду с точками и соединяющими их отрезками вводится множество граней, причем все грани предполагаются плоскими, а тела — выпуклыми. При использовании центрального проециро- [c.240]

Пример 2. Поетроение на чертеже точки перееечения прямой и плоскости (рис. 19.8, а — в) 7 и 2 (рис. 19.8) — проекции точек пересечения вспомогательной фронтально-проецирующей плоскости, включающей прямую, со сторонами заданной плоскости 3 (рис. 19.8, 6) — построение проекции линии пересечения вспомогательной плоскости и исходной плоскости 4 — указание найденной горизонтальной проекции точки пересечения прямой и плоскости 5— построение недостающей фронтальной проекции этой точки 6, 7 — удаление невидимых участков прямой линии после анализа видимости, например пря.мой и наибольшей стороны треугольника. Следует заметить, что для автоматического удаления невидимых линий существует более десяти машинных алгоритмов, требующих большого объема вычислений. [c.436]

Рассмотрим детально три алгоритма. Первый из них, разработанный Робертсом, явился практически первым решением проблемы удаления невидимых линий [234] и отличается удачным использованием геометрии и линейного программирования. Второй, принадлежащий Варноку, пригоден для построения как штриховых, так и полутоновых изображений [300] будет рассмотрен штриховой вариант. Этот алгоритм интересен применением недетерминированных методов. Третий алгоритм предназначен для построения полутоновых изображений на растровых дисплеях [301]. В нем для ускорения вычислений использовано сходство соседних линий растра. [c.288]

На рис. 14.8,а показана сцена, удаление невидимых линий в которой выполнено в соответствии с алгоритмом Варнока. Каждый маленький значок х представляет светящуюся точку на экране. На рис. 14.8,6 показана та же сцена без удаления невидимых линий. [c.302]

Такая техника обработки вполне универсальна. Ее можно применить для криволинейных поверхностей и для областей экрана любой желаемой формы. Методика деления области для получения более простых случаев дает удовлетворительный результат при решении проблемы удаления невидимых линий. Алгоритм может быть снабжен тривиальными или очень сложными блоками просмотра и решения алгоритм Варнока для простых вариантов легко программируется. [c.307]

Описанных в данной главе приемов удаления невидимых линий недостаточно для построения изображений всех возможных сцен. В частности, для получения реалистичных изображений необходимы более точные и более сложные алгоритмы построения полутонов. Пока нет методов для работы с зеркальными отражениями, полупрозрачными объектами, источниками рассеянного света, однако Букнайт и Келли разработали алгоритм линейного сканирования [c.334]

Сканирующая строка делится на интервалы, и задача удаления невидимых линий решается для каждого интервала. Обработка выполняется двумя основными блоками блоком просмотра и блоком решения. Функции их во многом напоминают функции аналогичных блоков алгоритма Варнока. Блок просмотра обрабатывает каждый отрезок, который полностью или частично лежит внутри обрабатываемого интервала этот блок запоминает информацию, достаточную для определения в блоке решения, какой из перечисленных в разд. 14.4.1 случаев имеет место. Блок решения активизируется после того, как все вероятные отрезки обработаны блоком просмотра блок решения определяет, имеет ли место простой случай (случаи 1—3 в разд. 14.4.1), и если да, то генерирует отображаемую информацию в данном интервале. Однако если блок просмотра и блок решения определяют сложный случай, то вырабатывается признак отказ , что вызывает деление интервала. [c.510]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...