90059-计算机科学进展-LOD及坐标简介

1、2.2.5 LOD 技术LOD技术的基本思想绘：对场呆中的不同物体或物体的不同部分，采用 不同的细节描述方法，即建立具有不同多边形数H的模黑。在Mutigen Creator 中将视点距离物体的距离作为LOD模型的判断标准，同时设定模型的切换距离。具体地说在绘制时，如果一个物体离视点比较远，就可以用较粗的LOD 模型绘制。反Z.如果一个物体离视点比较近就必须用较精确的LOD模羽来绘制。具体过程如图24所示。眩离较远时（5km时）距离适中时（l5km左右）图2-4不同距离F LOD模型比较图距离较近时（1 km）当视点距物体的距离小于等于某个LOD设定的切入值时,视景系统显示 该LOD模型。当视

2、点继续巔近物体并小丁这个LOD模型的切出值时，系统 关闭该LOD模型并显示卜一个更为详细的LOD模型，这样便在某种程度上 减少了沆染多边形的数忖，增加了实时性，避免了资源的浪费。由于在不同LOD模型Z间的切换时容易出现“突变”现彖伯，人们提出 通过建龙Morph节点來实现不同LOD层间的平滑过渡问题，它的原理足当该 模世被切换进来时，先显示Morph节点，然后在Morph节点和正常节点间进 行插侑，直到显示出该模型的正常节点，从而实现模型外观的平滑过渡。在三维场最库中主要通过以下两种方法來制作其体模型的LOD模型：1. 采用不断逼近的和似几何体来模拟真实事物。这种方法的核心思想是 先建立最为详

3、细的模型,然后通过逐步降低不被重点关注的模型儿何体的1佃片 数來达到提髙图形绘制速度的目的。2. 降低纹理分辨率。这种方法的核心思想是随着物体离视点越來越远， 几何模型表而所映射的纹理的分辨率越來越低，由此捉高图形绘制的质量和速 度。这种方法的缺点是，对一幅纹理要准备多幅不同分辨率的纹理，增加了系 统内存耗费。在实际应用中，常常将以上的两种方法结合使用。图形学中的坐标系简介：1) 世界坐标系(world coordinate Systems),该坐标系统主要用于计算机II形场最中的所有图形对象的空间定位和定义，包括观察者的位置、视线等等。 才算机图形系统中涉及的其它坐标系统都是参照它进行定义。

4、2) 局部坐标系(Local Coordinate System),主要为考察物体方便起见，独 上于世界坐标系来定义物体儿何特性，通常是在不需要指尧物体在世界朋标系 F的方位的情况下，使用局部坐标系。旦你定义局部物体，通过指定在局 郢坐标系的原点在世界坐标系屮的方位，然后通过几何变换，就可很容易地将 哥部物体放入世界坐标系内，使它由局部上升为全局。3) 观察朋标系(Viewing coordinate systems),观察坐标系通常是以视点 内位置为原点,通过用户指定的一个向上的观察向量(view up vector)來定义 盏个坐标系统，缺省为左手坐标系，观察坐标系主要用于从观察者的角度对

5、整4) 成像面坐标系统，它是一个二维坐标系统，主要用于指定物体在成像面上的所有点，往往是通过指定成像而与视点之间的距离来泄义成像而，成像而 有时也称投影而，可进一步在构影而上左义称为窗口的方形区域来实现部分成 像。5) 屏幕坐标系统，也称设备坐标系统，它主要用于某特殊的计算机图形 显示设备如光栅显示器的衣面的点的定义，在多数情况下，对于毎-个具体的 显示设备，都有一个单独的坐标系统，在定义了成像窗口的情况下，可进一步 在屏幕坐标系统中定义称为视图IX(view port)的有界区域，视图区中的成像即 为实际所观察到的。6)设备坐标系和规格化设备坐标系设备坐标系(Device Coordinat

6、e, DC)是图形设备上采用的与具体设备相关 的坐标系。设备维标系-般采用整数坐标，其坐标范围由具体设备的分辨率决 定。设备维标系上的一个点一般对应图形设备上的一个像素。由于具体设备的 限制，设备坐标系的坐标范围一般是有限的。航天坐标系简介：1.发射坐标系对绝大多数由运载火箭发射的航夭器来说，通常用发射坐标系描述它们的运动。典型的发射坐标系如 图丨所示，它与通常的地面固连坐标系没有实质区别，只是坐标轴方向的规定有所不同。具体如下：坐标 原点在发射点；y轴为当地铅垂向上；x铀为当地水平，且在名义发射平面内，指向前方； z轴为当地水平，垂直干发射平面，指向右方刀。此坐标系的特征参数是：发射点的经度

7、、大地纬度、高 程和x轴与当地指北线间的发射方位角（坝时针为正，取值范围为0360度）。2大地坐标系：大地坐标系是基干经度、大地纬度和高程LLE, Longitude, Latitude, and Gevation）的坐标系。具原 点为赤道平面与Greenwich子午线的交点；x轴和y雜在当地水平面内，其中x轴表示经度，始终指向 东方；y轴轰示大地纬度，始终指向北方；z轴轰示高程，始终垂直于当地木平面指向上|图2）。该坐标系 的最大特点是对于不同的经纬度组合情况下，具各个坐标轴在空间的指向是魏时变化的。对于绕地球飞行 的航天器来说，一般采用该坐标系。3. 地心坐标系：是与地球固连的，又称地心赤道旋转坐标系或地球坐标系（图3|。原点在地球中心；z雜垂直干赤道平 面，指向北极；x轴和丫轴在赤道平面内，其中x轴沿着赤道平面与Greenwich子午面&5相交线；y铀 则按照右手法则确定。对远离地球飞行的航夭器来说，用地心坐标系描述是比较方便的。4. 投影坐标系：投影坐标系实际上是将地球参考模型按照一定的规则（如圆锥投影、墨卡托投影等）投影到平面上形 成的二维坐标系（图4|,只不过人为在此二维坐标系上加入了 z 0坐标原点通常取在赤道平面与 Greenwich