计算机图形学课件第四造型技术.pptVIP

■空间位置枚举表示将包含实体的空间分割为大小相同、形状规则（正方形或立方体）的体素，然后，以体素的集合来表示图形对象。第30页，共44页，星期日，2025年，2月5日■八叉树又称为分层树结构，它对空间进行自适应划分，采用具有层次结构的八叉树来表示实体。第31页，共44页，星期日，2025年，2月5日计算机图形学课件第四造型技术第1页，共44页，星期日，2025年，2月5日 把研究如何在计算机中建立恰当的模型表示不同图形对象的技术称为造型技术。 有两类图形对象： 规则对象：几何造型、几何模型 不规则对象第2页，共44页，星期日，2025年，2月5日4.1基本概念■基本图形元素与段的概念图素（图元）可以用一定的几何参数和属性参数描述的最基本的图形输出元素。体素三维空间中可以用有限个尺寸参数定位和定形的体第3页，共44页，星期日，2025年，2月5日段（也称图段、结构和对象）具有逻辑意义的有限个图素（或体素）及其附加属性的集合。通常将多个相互关系密切的图素组合成一个图段，作为成图的一个基本单位。段用规则来描述。第4页，共44页，星期日，2025年，2月5日■几何信息与拓扑信息图形信息：图形对象及构成它的点、线、面的位置、相互间关系和几何尺寸等。非图形信息：表示图形对象的线型、颜色、亮度等信息。图形信息包括：几何信息与拓扑信息第5页，共44页，星期日，2025年，2月5日几何信息：形体在欧氏空间中的位置和大小。拓扑信息：形体各分量的数目及其连接关系。只有几何信息的图形容易出现二义性。第6页，共44页，星期日，2025年，2月5日v第7页，共44页，星期日，2025年，2月5日刚体运动：不改变图形上任意两点间的距离，也不改变图形的几何性质的运动。拓朴运动：允许形体作弹性运动，但不改变托朴信息。拓扑等价：一个图形作弹性运动可与另一图形重合。第8页，共44页，星期日，2025年，2月5日■坐标系第9页，共44页，星期日，2025年，2月5日■几何元素构成形体最基本的元素。点（x,y)或(x,y,z)，最最基本的图形元素。线直线由两端点构成曲线由型值点构成也可用方程表示面由一个外环和若干内环组成的区域。面有方向性三大图元第10页，共44页，星期日，2025年，2月5日环有序、有向边组成的面的封闭边界。在面上沿一个环前进，其左侧总是面内，右侧总是面外。第11页，共44页，星期日，2025年，2月5日体由封闭表面围成的三维空间第12页，共44页，星期日，2025年，2月5日■平面多面体与欧拉公式平面多面体是表面由平面多边形构成的三维物体。简单多面体指与球拓扑等价的那些多面体。欧拉公式证明简单多面体的顶点数V、边数E和面数F满足如下关系：V-E+F=2。第13页，共44页，星期日，2025年，2月5日第14页，共44页，星期日，2025年，2月5日扩展的欧拉公式：V-E+F-H=2（C-G）H：多面体表面上孔的个数G：贯穿多面体的孔的个数C：独立的、不相连接的多面体数第15页，共44页，星期日，2025年，2月5日4.2三维形体的表示用于表示三维物体的两种模型：线框模型：全部用线条定义。实体模型：具有能生成真实感实体图形的几何信息和托朴信息。目前普遍使用实体模型第16页，共44页，星期日，2025年，2月5日实体模型的表示大致分为三类：边界表示构造实体几何表示空间分割表示第17页，共44页，星期日，2025年，2月5日■多边形表面模型用一组包围物体内部的平面多边形来描述实体。第18页，共44页，星期日，2025年，2月5日描述多边形的三种方法：1.多边形表用表格形式描述一个多边形。包括：几何表和属性表?存储几何数据的一个有效方法：建立顶点表、边表和多边形表。第19页，共44页，星期日，2025年，2月5日顶点表?边表?面表Ax1,y1,z1?ABA,B?ABCAB,BC,ACBx2,y2,z2?BCB,C?ABDAB,BD,ADCx3,y3,z3?CAC,A