cg第7章電子教案-資料下載頁
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【正文】 77 華中理工大學計算機學院 陸楓 997 ? 觀察平面和前后截面的有關位置取決于要生成的窗口類型及特殊圖形包的限制 后截面觀察平面前截面z v觀察平面后截面前截面z v后截面=觀察平面前截面z v圖7 3 1 觀察平面及前后截面的位置安排(a) (b) (c)2023/1/16 78 華中理工大學計算機學院 陸楓 997 觀察平面觀察窗口投影中心z v觀察窗口v p觀察平面圖7 3 2 觀察平面的移動改變 斜投影觀察空間形狀觀察平面觀察窗口投影中心投影中心投影中心圖7 3 3 投影中心的移動改變 透視影觀察空間形狀z v2023/1/16 79 華中理工大學計算機學院 陸楓 997 規(guī)范化觀察空間 ? 平行投影的規(guī)范化觀察空間定義為： 1,01,11,1????????vvvvvvzzyyxxy vx vz v(1,1,1)(a) 平 行投影的規(guī)范化觀察空間后截面觀察平面前截面z vx v oy v平面(1,1,0)1112023/1/16 80 華中理工大學計算機學院 陸楓 997 ? 透視投影的規(guī)范化觀察空間為： 1,mi n????????vvvvvvvvvvzzzzyzyzxzx(b) 透 視投影的規(guī)范化觀察空間y vx vz v(1,1,1)后截面觀察平面前截面z vx v oy v平面(1,1,z min )111z min2023/1/16 81 華中理工大學計算機學院 陸楓 997 三維觀察流程 三維裁剪正投影在圖形設備上輸出設備坐標用戶坐標系到觀察坐標系間的變換應用程序到圖形的用戶坐標圖7 3 5 三維觀察流程用戶坐標規(guī)范化投影變換二維變換輸出觀察坐標規(guī)范化投影坐標規(guī)范化投影坐標規(guī)范化二維坐標2023/1/16 82 華中理工大學計算機學院 陸楓 997 用戶坐標系到觀察坐標系的變換 具體變換步驟 ： (1) 平移觀察參考點到用戶坐標系原點 (2) 進行旋轉變換分別讓 xv、 yv和 zv軸對應到用戶坐標系中的 x、 y和 z軸 。 2023/1/16 83 華中理工大學計算機學院 陸楓 997 xyzx vy vp o (x o ,y o ,z o )(a) 用 戶坐標系與觀察坐標系xyzx vy vz vo(b) 平 移觀察坐標系xyzx vy vz vo(c) 旋 轉觀察坐標系2023/1/16 84 華中理工大學計算機學院 陸楓 997 平行投影的規(guī)范化投影變換 分析 ： y vx vz v(1,1,1)(1,1,0)(b) 有限 觀察空間y vx v投影方向觀察窗口z v 前截面后截面z vy vx v投影方向(b) 有 限觀察空間觀察窗口前截面后截面平行投影的規(guī)范化投影變換可由以下三步組成 。 (1)將投影中心平移到觀察坐標系原點 。 (a) 平 移變換后截面觀察平面前截面z vx v oy v平面投影方向窗口中心2023/1/16 86 華中理工大學計算機學院 陸楓 997 (2)對坐標系進行錯切變換 ， 使投影中心和窗口中心的連線錯切到 zv軸 后截面觀察平面前截面z vx v oy v平面窗口中心(b) 錯切變 換2023/1/16 87 華中理工大學計算機學院 陸楓 997 (3)進行坐標的歸一化變換 (a) 平 行投影的規(guī)范化觀察空間后截面觀察平面前截面z vx v oy v平面111后截面觀察平面前截面z vx v oy v平面窗口中心(b) 錯切變 換2023/1/16 88 華中理工大學計算機學院 陸楓 997 透視投影的規(guī)范化投影變換 分析 ：透視投影的規(guī)范化投影變換分兩步進行 (1) z vy vx v(b) 有 限觀察空間前截面后截面投影中心觀察窗口y vx vz v(1,1,1)(1,1,z min )2023/1/16 89 華中理工大學計算機學院 陸楓 997 (2) y vx vz v(1,1,1)(1,1,z min )y vx vz v(1,1,1)(1,1,0)2023/1/16 90 華中理工大學計算機學院 陸楓 997 變換步驟 ： (1)將投影中心平移到觀察坐標系原點 (2)對坐標系進行錯切變換 圖7 3 8 透視投影的規(guī)范化投影變換步驟(1 ) ( 2 )后截面觀察平面前截面z vx v oy v平面窗口中心后截面觀察平面前截面z vx v oy v平面窗口中心(a) 平 移變換 (b) 錯 切變換2023/1/16 91 華中理工大學計算機學院 陸楓 997 (3) 進行比例變換 。 (4) 將圖 734(b)所示的透視投影的規(guī)范化觀察空間變換為圖 734(a)的平行投影的規(guī)范化觀察空間 。 圖7 3 9 規(guī)范化投影變換的透視變換滅點(a) 變 換前(b) 變 換后后截面前截面z vx v oy v平面111z min后截面前截面z vx v oy v平面1112023/1/16 92 華中理工大學計算機學院 陸楓 997 三維裁剪 三維裁剪 ? 三維裁剪保留所有在觀察空間內的圖形以便在輸出設備中顯示 ， 所有在觀察空間外的圖形被丟棄 。 ? 三維直線段的裁剪 ? 多邊形面的裁剪 2023/1/16 93 華中理工大學計算機學院 陸楓 997 四維齊次坐標表示的圖形裁剪： ? 一是將齊次坐標轉換為三維坐標 ， 在三維空間中關于規(guī)范化觀察空間剪裁 ； ? 一是直接在齊次坐標空間中進行裁剪 。 關于規(guī)范化觀察空間的裁剪 齊次坐標空間的裁剪 2023/1/16 94 華中理工大學計算機學院 陸楓 997 習題 ? 2023/1/16 95 華中理工大學計算機學院 陸楓 997 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
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