计算机图形学课件

2}3}456投影面前平面后平面789 Z-Buffer算 GHIBCGHIBCNGHIABCD A nn n FNFNJGHIAEBCDVn n 图中 BackfaceCECEADFBH Z-Buffer算 绘制物体时，每一个所生成像素的深度即z坐标,保存在一个缓冲区中,称为z缓冲区或深度缓冲区 Z屏 帧缓冲 Z缓冲每个单元存放对应象素的颜色值

每个单元存放对应象素的深度值 yy0x

深度缓存器算法的原理(

frameBuffer(x,y)=I背

for(该多边形所覆盖的每个像素(x,y)计算该多边形在该像素的深度值{depthBuffer(x,y)=z,}问题：计算采样点(x,y)的深度z(x,y)AxByC z(x1,y)A(x1)ByDz(x,y) 当处理下一条扫描线y=y-1时，该扫描线上与多边形相交的xy

y x2x2y2(z(x,y,z)(x/1z,y/1z,z/1GBAGBAxxd

x'x/1

Px,y,zyyddz y'y/1

z0

E0,0,d Pz'z/1

F0,0,d

1 1 1

000 00 1z

d

1

d(x,y,z)

,y ,z

1

(x,y,z)(x/1z,y/1z,z/1 第三个分量用于深度测试,即(x/1z,y/1z,z/1z)(x/1z,y/1z GE0,0,d P

Px,y,zPx,y,F0,0,d x'x/1

z'与z关系ddy'y/1ddz'z/1 当深度值比较小时，深度比较常会产生错误 24位或32 z'z/1 d P1(10,5,10),P2(10,25,10),P3(25,25,10),P4(25,5,10)P5(15,15,15),P6(25,25,5),P7(30,10,5),设视点位于z轴正向无穷远处 优点：1）缺点:1）需要一个额外的Z缓冲 Z缓冲器的单元条扫描线内像素的个 Z-Buffer算 35354216 6 多边形相 先把屏幕置成背然后按照从远到近（从表头到表尾）35421354217676Step1:将场景中所有多边形存入一个线性表，记为最小。再记Q为L–{P}(表中其余多边形）中任意一个；Step3:别P,Q之间的关系，有如下二1所有的Q，有Zmax(P)<Zmin(Q),多边形P的确距观察点最远，它不可能遮挡别的多边形。令L=L–{P},回第2:存在某一个多边形Q，使Zmax(P)Zmin(Q),需进一步判 表中的次序不重要，令L=L–{P},返回step2;否则P,Q关系正确，令LL–{P},step2;否则进行P,Q关系正确，令LL–{P},step2;否则进行下不重要，令L=L–{P},返回step2;否则在它们所相交的区域系正确，令LL–{P},step2;否则交换P,Q,返回step3.

为A’，B’，因为A’、B’的矩形包围盒不相交，则A’、B’包围它的简单形体 Z-Buffer算 算法原理y

投影线投影平面 图9-13光线投射算法 算法简单描若有交点，则将所有交点按z值的大小进行排序，取出最近交点所属多边形的颜色；若没有交点，则取出背景 for(图像中的每条扫描线)for

{确定从投影中心穿过像素的投影线；for(场景中每一个多边形）if(有交点}

frameBuffer(x,y)=I背

for(该多边形所覆盖的每个像素(x,y)计算该多边形在该像素的深度值{depthBuffer(x,y)=z,} Z-Buffer算 以视点为标准将对象按空间位置远近进行先三维排序,再绘制二维→ 物体空间消隐：以场景物体各个面为处理单设场景中有k个多边形面，显示区域为m*n则物体空间消隐knD.k*k, 图像空间消隐：以投影平面上各像素为处理设场景中有k个多边形，显示区域为m*n图像空间消隐运算量与什么有关 投影y线投y线投影平面zB.C.k,m,D.0:3*m*n

图9-

光线投射算 A.Pai