Векторная полигональная модель
Для описания пространственных объектов используются следующие элементы: вершины, отрезки прямых (векторы), полилинии, полигоны, полигональные поверхности.
Элемент "вершина" (vertex) — главный элемент описания, все остальные являются производными. При использовании трехмерной декартовой системы координаты вершин определяются как (xi, yi, zi). Каждый объект однозначно определяется координатами собственных вершин.
Вершина может моделировать отдельный точечный объект, размер которого не имеет значения, а также может использоваться в качестве конечных точек для линейных объектов и полигонов.
Двумя вершинами задается вектор.
Несколько векторов составляют полилинию.
Полилиния может моделировать отдельный линейный объект, толщина которого не учитывается, а также может представлять контур полигона. Полигон моделирует площадный объект. Один полигон может описывать плоскую грань объемного объекта.
Несколько граней составляют объемный объект в виде полигональной поверхности — многогранник или незамкнутую поверхность (в литературе часто используется название "полигональная сетка").
Векторную полигональную модель можно считать наиболее распространенной в современных системах трехмерной КГ. Она широко используется в САПР, ГИС, компьютерных тренажерах, играх и т.д.
Положительные черты векторной полигональной модели:
● удобство масштабирования объектов. При увеличении или уменьшении объекты выглядят более качественно, чем при растровых моделях описания. Диапазон масштабирования определяется точностью аппроксимации и разрядностью чисел для представления координат вершин;
● небольшой объем данных для описания простых поверхностей, которые адекватно аппроксимируются плоскими гранями;
● необходимость вычислять только координаты вершин при преобразованиях систем координат или перемещении объектов;
● аппаратная поддержка многих операций в современных графических видеосистемах, которая обусловливает достаточно высокую скорость для анимации.
Недостатки:
● сложность алгоритмов визуализации для создания реалистичных изображений; сложность алгоритмов выполнения топологических операций, таких, например, как разрезы;
● аппроксимация плоскими гранями приводит к погрешности моделирования. При моделировании поверхностей, которые имеют сложную фрактальную форму, обычно невозможно увеличивать число граней из-за ограничений по быстродействию и объему памяти компьютера.
- Компьютерная графика.
- 2. Задачи кг.
- Графические функции примитивов.
- 4. Вывод текста.
- 5. Понятие холста.
- 6. Графические примитивы
- 7. Базовые компоненты
- 9. Метрическое пространство
- 10) Двумерные аффинные преобразования координат.
- Поворот Rotate
- Тражение Reflection
- Сдвиг (Деформация)
- Растяжение и сжатие
- 16. Окно и область вывода.
- 17. Растровая графика, общие сведения
- Достоинства и недостатки растровой графики
- 18. Цвет в растре. Модель rgb.Кодировка цвета и яркости.
- 19. Цвет в растре. Модель cmy.
- 20. Растровые дисплеи.
- 23. Системы с телевизионным растром
- 24. Видеоадаптер
- 25.Дисплеи с регенерацией
- 26. Понятие фрактала и фрактальной графики.
- 27. Построение линий на растре.
- 28. Алгоритм Брезенхэма
- 29. Векторная графика: назначение, элементы, структура.
- 30. Каноническое уравнение прямой.
- 31. Параметрическое уравнение прямой и уравнение в отрезках. Параметрические уравнения прямой
- 32. Алгоритм определения принадлежности точки внутренности треугольника
- 34. Кривая Безье. Геометрическая интерпретация.
- 35. Раскраска на основе растровой развертки.
- 36. Заливка области с затравкой
- 0.5.1 Простой алгоритм заливки
- 37. Понятие точки схода.
- 38. Перспективные преобразования: подходы и решения.
- 39. Видовое преобразование координат.
- 40. Перспективное преобразование координат.
- 41. Аналитическая модель поверхности
- Векторная полигональная модель
- 43. Равномерная сетка
- Неравномерная сетка. Изолинии