圖形變換與裁剪2課件

1、1第五章 圖形變換與裁剪 2基本內(nèi)容1 三維圖形的基本問題 平面幾何投影 平行投影 透視投影3三維圖形的基本問題（1/5）顯示器屏幕、繪圖紙等是二維的顯示對(duì)象是三維的解決方法-投影1. 在二維屏幕上如何顯示三維物體？4三維圖形的基本問題（2/5）2. 如何表示三維物體？三維形體的表示-空間直線段、曲線段、多邊形、曲面片三維形體的輸入、運(yùn)算、有效性保證-困難解決方法-各種用于形體表示的理論、模型、方法5三維圖形的基本問題（3/5）3. 如何反映遮擋關(guān)系？物體之間或物體的不同部分之間存在相互遮擋關(guān)系解決方法-消除隱藏面與隱藏線6三維圖形的基本問題（4/5）何謂真實(shí)感圖形？真實(shí)感來(lái)源于透視關(guān)系和遮擋

2、關(guān)系光線傳播引起的物體表面顏色的自然分布解決方法建立光照明模型真實(shí)感圖形繪制4. 如何產(chǎn)生真實(shí)感圖形7三維圖形的基本問題（5/5）三維圖形的基本研究?jī)?nèi)容投影三維形體的表示消除隱藏面與隱藏線建立光照明模型、研究真實(shí)感圖形繪制方法8如何投影?生活中的類比-如何拍攝景物？拍攝過(guò)程選景取景-裁剪對(duì)焦參考點(diǎn)按快門-成像移動(dòng)方式移動(dòng)景物移動(dòng)照相機(jī)平面幾何投影（1/16）9投影照相機(jī)模型選定投影類型 設(shè)置投影參數(shù) 拍攝方向、距離等三維裁剪 取景投影和顯示 成像平面幾何投影（2/16）10平面幾何投影及其分類 投影將n維的點(diǎn)變換成小于n維的點(diǎn) 將3維的點(diǎn)變換成小于3維的點(diǎn)投影中心觀察點(diǎn)、視點(diǎn)投影面不經(jīng)過(guò)投影中

3、心平面幾何投影（3/16）11平面幾何投影（4/16）投影線從投影中心向物體上各點(diǎn)發(fā)出的射線 平面幾何投影 投影面是平面投影線為直線 投影變換投影過(guò)程投影的數(shù)學(xué)表示 12平面幾何投影（5/16）投影分類13平面幾何投影（6/16）透視投影平行投影14平面幾何投影（7/16）平行投影 投影中心與投影平面之間的距離為無(wú)限投影方向投影平面15平面幾何投影（8/16）正投影與斜投影正平行投影斜平行投影16平面幾何投影（9/16）三視圖：正視圖、側(cè)視圖和俯視圖 yx主視圖俯視圖側(cè)視圖圖3 一個(gè)直角棱臺(tái)的三視圖z17從三視圖很難想象出實(shí)際物體的空間形狀解決：投影平面不垂直于任何一個(gè)坐標(biāo)軸正軸測(cè)投影 yxz

4、圖5 正軸測(cè)投影平面的定義投影方程：平面幾何投影（10/16a) 正等軸測(cè) y z x投影平面三個(gè)單位向量將投影成三個(gè)長(zhǎng)度相等的平面向量，即三根坐標(biāo)軸有相同的變形系數(shù) 正方體的正等軸測(cè)投影 平面幾何投影（11/16）19正方體的正軸測(cè)投影(c)正三軸測(cè)yzx投影平面(b)正二軸測(cè)投影平面 y z x平面幾何投影（12/16）20透視投影投影中心與投影平面之間的距離為有限參數(shù)：投影方向，距離例子：室內(nèi)白熾燈的投影，視覺系統(tǒng)特點(diǎn)：產(chǎn)生近大遠(yuǎn)小的視覺效果，由它產(chǎn)生的圖形深度感強(qiáng)，看起來(lái)更加真實(shí)。 平面幾何投影（13/16）21 透視投影投影方程yxz投影中心dxyPPyxz投影平面一點(diǎn)透視平面幾何投影（14/16）22滅點(diǎn)的個(gè)數(shù)?滅點(diǎn)：不平行于投影平面的平行線，經(jīng)過(guò)透視投影之后相交于一點(diǎn)，稱為滅點(diǎn).yxzz軸滅點(diǎn)圖7 正方體的一點(diǎn)透視及其滅點(diǎn)空間平行線可認(rèn)為是相交于無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)，滅點(diǎn)可以看成是無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)經(jīng)透視投影后得到的點(diǎn) 滅點(diǎn)的位置?平面幾何投影（15/16）2