Алгоритмы удаление невидимых линий и поверхностей. Основные классы алгоритмов

Назначение алгоритмов – определение граней и ребер, которые не будут видимы полностью или частично, и принятие решений как их отображать.

Виды алгоритмов по типу пространства, в котором они работают:

1. работающие в объектном пространстве (мировые координаты) – алгоритм Робертса;

2. работающие в экранных координатах.

Виды алгоритмов по способу перебора объектов в алгоритме:

1. осуществляющие перебор всех объектов сцены;

2. использующие методы оптимизации – это габаритные (минимаксные) тесты, использующие приоритетную сортировку по расстоянию от наблюдателя.

Существует два способа изображения трехмерных объектов:

1. каркасное (только ребра);

2. сплошное.

Следовательно существует и 2 типа задач:

1. удаление невидимых линий:

2. удаление невидимых поверхностей.

Метод оптимизации «Отсечение не лицевых граней».

Если грань видима, то она является лицевой, если не видима – не лицевой. Для многогранников: если вектор нормали грани n составляет с вектором l, задающим направление проецирования, тупой угол, то эта грань не лицевая.

При параллельном проецировании направление проецирования постоянное (задается вектором l), при этом параллельный сдвиг не изменяет соотношение между лицевыми и не лицевыми гранями.

При центральном проецировании с центом в точке С, вектор проецирования для точки Р будет равен разности векторов . Знак скалярного произведения не зависит от способа выбора точки на грани, а определяется положением центра проекции относительно плоскости, на которой находится грань. Соотношение между лицевыми и не лицевыми гранями при параллельном сдвиге может измениться.