計(jì)算機(jī)圖形學(xué)cgppt課件(編輯修改稿)
2025-05-30 07:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 AR,light1_specular)。 glLightfv(GL_LIGHT1, GL_POSITION,light1_position)。 glLightf (GL_LIGHT1, GL_SPOT_CUTOFF, )。 glLightfv(GL_LIGHT1, GL_SPOT_DIRECTION, spot_direction)。 glEnable(GL_LIGHTING)。 glEnable(GL_LIGHT0)。 glEnable(GL_LIGHT1)。 glDepthFunc(GL_LESS)。 glEnable(GL_DEPTH_TEST)。 } 31 簡單光照模型 void display(void) { glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT)。 glPushMatrix()。 glTranslated (, , )。//光源 1位置 glDisable (GL_LIGHTING)。 glColor3f (, , )。 auxWireCube ()。//繪制光源 1 glEnable (GL_LIGHTING)。 glPopMatrix ()。 auxSolidSphere()。 glFlush()。 } 32 簡單光照模型 void myReshape(GLsizei w, GLsizei h) { glViewport(0, 0, w, h)。 glMatrixMode(GL_PROJECTION)。 glLoadIdentity()。 if (w = h) glOrtho (, , *(GLfloat)h/(GLfloat)w, *(GLfloat)h/(GLfloat)w, , )。 else glOrtho (*(GLfloat)w/(GLfloat)h, *(GLfloat)w/(GLfloat)h, , , , )。 glMatrixMode(GL_MODELVIEW)。 glLoadIdentity()。 } void main(void) { glutInitDisplayMode (GLUT_SINGLE GLUT_RGBA)。 glutInitWindowSize (250, 250)。 glutInitWindowPosition (300, 300)。 glutCreateWindow (Multi_lights)。 myinit()。 glutReshapeFunc (myReshape)。 glutDisplayFunc(display)。 glutMainLoop()。 } 33 第 11章 真實(shí)感圖形的繪制 ?簡單光照模型 ?多邊形繪制方法 ?紋理映射 ?陰影 34 多邊形繪制方法 均勻著色 (Flat Shading) ? 方法 ?任取多邊形上一點(diǎn)，利用光照明方程計(jì)算出它的顏色 ?用這個(gè)顏色填充整個(gè)多邊形 ? 適合于如下情況 ?光源在無窮遠(yuǎn)處， LN 相等 ?視點(diǎn)在無窮遠(yuǎn)處， HN 相等 ?多邊形是物體表面的精確表示 ? 特點(diǎn) ?優(yōu)點(diǎn)：每個(gè)多邊形只需計(jì)算一次光照明方程，速度快 ?缺點(diǎn)：相鄰多邊形顏色過渡不光滑 35 多邊形繪制方法 光滑著色（ Smooth Shading） ? 采用插值方法 ? Gouraud(高洛德 )方法 ? 用多邊形頂點(diǎn)的顏色進(jìn)行插值生成中間點(diǎn)的顏色 ? Phone(馮 )方法 ? 對頂點(diǎn)的法向量進(jìn)行插值計(jì)算出中間點(diǎn)的法向量 36 多邊形繪制方法 Gouraud 著色方法（顏色插值方法） 主要步驟 計(jì)算多邊形的單位法向量 計(jì)算多邊形頂點(diǎn)的單位法向量（共享頂點(diǎn)的多邊形法向量的平均值） 利用光照明方程計(jì)算頂點(diǎn)顏色 對多邊形頂點(diǎn)顏色進(jìn)行雙線性插值，獲得多邊形內(nèi)部各點(diǎn)的顏色 37 多邊形繪制方法 （ 1）計(jì)算多邊形頂點(diǎn)的單位法 向 量 近似取頂點(diǎn) v的法向量為共享該頂點(diǎn)的多邊形單位法向量的平均值 ?????niiniivNNN1138 多邊形繪制方法 （ 2）內(nèi)部點(diǎn)顏色計(jì)算：雙線性插值 已知 P1（ x1, y1)、 P2(x2, y2)、 P3(x3, y3)，顏色分別為 I I2和 I3。 A（ xA, yA)和 B（ xB, yB)為交點(diǎn)， P（ x , y）為 AB上一點(diǎn)，計(jì)算 P點(diǎn)的顏色 22111212 IyyyyIyyyyI AAA ??????33111313 IyyyyIyyyyI BBB ??????BABAAABBP IxxxxIxxxxI??????39 多邊形繪制方法 增量法優(yōu)化計(jì)算 IA， IB， IP （ 1）掃描線 y 遞增為 y+1， IA和 IB的增量分別為 ΔIA和 ΔIB （ 2）當(dāng) x遞增一個(gè)單位（ P點(diǎn)沿掃描線右移一個(gè)單位）時(shí)， IP的增量為 ΔIP 13131212,, yyIIIyyIIIIIIIIIBAByByBAyAyA??????????????其中11ABABPPxPxPxxIIIIII,???????其中140 多邊形繪制方法 Phong 著色方法（法向插值著色方法） 方法：通過對多邊形頂點(diǎn)法向量進(jìn)行插值，獲得多邊形內(nèi) 部各點(diǎn)的法向量，再利用光照方程計(jì)算各點(diǎn)的亮度 主要步驟： 計(jì)算多邊形單位法向量 計(jì)算多邊形頂點(diǎn)單位法向量 （以上兩步同 Gouraud著色方法） 對多邊形頂點(diǎn)法向量進(jìn)行雙線性插值， 獲得內(nèi)部各點(diǎn)的法向量 利用光照明方程計(jì)算多邊形內(nèi)部各點(diǎn)顏色 41 多邊形繪制方法 ? 法向量雙線性插值 22111212 NyyyyNyyyyN AAA ??????33111313 NyyyyNyyyyN BBB ??????BABAAABBP NxxxxNxxxxN??????42 多邊形繪制方法 ? 法向量雙線性插值計(jì)算優(yōu)化 （ 1）掃描線 y 遞增為 y+1， NA和 NB的增量分別為 ΔNA和 ΔNB （ 2）當(dāng) x遞增一個(gè)單位（ P點(diǎn)沿掃描線右移一個(gè)單位）時(shí)， NP的增量為 ΔNP 13131212,, NNNNNyyNNNNNNNNNBAByByBAyAyA??????????????其中11ABABPPxPxPxxNNNNNN,???????其中143 第 11章 真實(shí)感圖形的繪制 ?簡單光照模型 ?多邊形繪制方法 ?紋理映射 ?陰影 44 紋理映射 ? 背景 ? 光照模型只能生成光滑的物體表面 ? 自然界中的物體表面具有豐富的細(xì)節(jié)，如木紋、桔子凹凸表面、沙礫路面 ? 豐富的表面細(xì)節(jié)難以用計(jì)算機(jī)圖形方法生成 ? 采用將圖片貼到物體表面上的方法繪制 櫻桃木 桔子凹凸面 沙礫路面 45 紋理映射 ? 紋理（ Texture） ? 紋理是物體表面的細(xì)小結(jié)構(gòu)，它可以是光滑表面的花紋、圖案，即顏色紋理 (2D) ? 紋理也可以是物體表面的三維結(jié)構(gòu) ? 紋理還可以是粗糙的表面 (如桔子表面的皺紋 )，稱為幾何紋理，是基于物體表面的微觀幾何形狀的表面紋理 46 紋理映射 ? 紋理（續(xù)） ? 紋理空間：紋理圖案所在空間，記為 st坐
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